中国石油大学 大物2-1 8章习题解答03--
中国石油大学物理2-1作业习题解答7章
中国石油大学物理2-1作业习题解答7章习题77-3．在体积为2.0×10-3m 3 的容器中，有内能为6.75×102J 的刚性双原子分子理想气体。
求：(1) 气体的压强；(2)设分子总数为5.4×1022 个，则分子的平均平动动能及气体的温度。
[解] (1)理想气体的内能 kT i N E 2= (1)压强 kT VN nkT p == (2)由(1)、(2)两式可得 51035.152?==VE p Pa(2) 由 kT i N E 2?= 则 36252==kNE T K又 2123105.73621038.12323--?===kT w J7-4．容器内储有氧气，其压强为p = 1.01×10 5 Pa ，温度为 t = 27℃。
求：(1)单位体积内的分子数；(2)分子的平均平动动能。
解：（1）由nkT p = 525-11.01102.4410m 1.3810300p n kT-?===（2）J 1021.763001038.123232123--?===kT w7-5．容器内某理想气体的温度T ＝273K ，压强p =1.00 ×10-3atm ，密度为31.25g mρ-=?，求：(1)气体的摩尔质量；(2)气体分子运动的方均根速率；(3)气体分子的平均平动动能和转动动能；(4)单位体积内气体分子的总平动动能；(5)0.3mol 该气体的内能。
[解] (1) 气体的摩尔质量pkTN m N M ρ00mol ==m o l kg 028.010013.11000.12731038.11025.11002.653323==---所以该气体是2N 或CO (2) 由nkT P = 得 kT P n =所以 P kTn m ρρ==所以 4931025.110013.11000.133333332=====---ρρυPP kTkTmkT s m(3) 气体分子的平均平动动能65.52731038.123232123--?===kT ε气体分子的转动动能J 1077.32731038.12221232--?=??==kT ε(4) 单位体积内气体分子的总平动动能32531mJ 1052.110013.11000.1232323?=====-p kT kTp n E ε(5) 该气体的内能J 10701.127331.8253.023.03.03mol ?==?==RT i E E（删除）7-6．设N 个粒子的系统的速率分布函数为:dN v =kdv (V >v >0，k 为常量)，dN v =0 (v > V)，(1) 画出分布函数图； (2)用N 和v 定出常量k ； (3) 用V 表示出算术平均速率和方均根速率。
石油大学大物4章习题解答03--
习 题 44-1. 选择题1．质量为m 的铁锤竖直落下，打在木桩上并停下，设打击时间为∆t ，打击前铁锤速率为v ，则在打击木桩的时间内铁锤所受平均合外力的大小为（ ）(A)mv /∆t (B) mv /∆ t －m g (C) mv /∆ t ＋m g (D) 2mv /∆t2．粒子B 的质量是粒子A 的质量的4倍，开始时粒子A 的速度为(3i +4j )， 粒子B 的速度为(2i －7j )，由于两者的相互作用， 粒子A 的速度变为(7i －4j )，此时粒子B 的速度等于（ ）(A) i －5j (B) 2i －7j (C) 0 (D) 5i －3j3．一质量为M 的斜面原来静止于光滑水平面上，将一质量为m 的木块轻轻放于斜面上，如习题4-1(3)图 如果此后木块能静止于斜面上，则斜面将（ ）(A) 保持静止 (B) 向右加速运动 (C) 向右匀速运动 (D) 向左加速运动4．如习题4-1(4)图所示，圆锥摆的摆球质量为m ，速率为v ，圆半径为R ，当摆球在轨道上运动半周时，摆球所受重力冲量的大小为（ ）(A) 2mv (B)(C) πRmg / v (D) 05．如习题4-1(5)图所示，一斜面固定在卡车上，一物块置于该斜面上，在卡车沿水平方向加速起动的过程中，物块在斜面上无相对滑动，说明在此过程中摩擦力对物块的冲量（ ）(A) 水平向前 (B) 只可能沿斜面向上 (C) 只可能沿斜面向下(D) 沿斜面向上或沿斜面向下均有可能。
６．人造地球卫星绕地球沿椭圆轨道运动，地球在一个焦点上，则卫星（ ）(A) 动量和角动量都不守恒 (B) 动量和角动量都守恒 (C) 动量不守恒，角动量守恒 (D) 动量守恒，角动量不守恒７. 人造地球卫星绕地球沿椭圆轨道运动，卫星轨道近地点和远地点分别为A 和B , 用L 和E k 分别表示卫星对地心的角动量及其动能的瞬时值，则应有（ ）(A) ＬＡ>ＬＢ，ＥＫＡ>ＥＫＢ习题4-1(3)图习题4-1(7)图习题4-1(5)图(B) ＬＡ=ＬＢ，ＥＫＡ<ＥＫＢ (C) ＬＡ=ＬＢ，ＥＫＡ>ＥＫＢ (D) ＬＡ<ＬＢ，ＥＫＡ＜ＥＫＢ８. 有一小块物体置于光滑的水平面上一条绳的一端连接此物体，另一端穿过桌面中心的小孔，该物体原以角速度ω在距孔半径为Ｒ的圆周上转动，今将绳从小孔缓慢往下拉，则物体（ ）(A) 动能不变，动量改变 (B) 角动量不变，动量不变 (C) 角动量改变，动量改变(D) 角动量不变，动能、动量都改变９. 一水平的圆盘可绕过其中心的固定轴转动，盘上站着一个人，初始时整个系统处于静止状态，当此人在盘上任意走动时，若忽略轴处的摩擦，则系统（ ）(A) 动量守恒 (B) 机械能守恒 (C)对转轴的角动量守恒(D)动量、机械能、角动量都守恒10. 若作用于一力学系统上的外力的合力为零，则外力的合力矩（ ）(A) 一定为零 (B) 一定不为零 (C)不一定为零(D)一定为零且机械能守恒11.一力学系统由两个质点组成，他们之间只有引力作用。
中国石油大学 大物21 7章习题解答03
习题77-1. 选择题1．若理想气体的体积为V ，压强为p ，温度为T ，一个分子的质量为m 0，k 为玻耳兹曼常量，R 为摩尔气体常量，则该理想气体的分子数为( )(A) pV /m 0 (B) pV / (kT ) (C) pV /(RT ) (D) pV /(m 0T ) 2．关于温度的意义，有下列几种说法 (1) 气体的温度是分子平均动能的量度(2) 气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现，具有统计意义 (3) 温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同 (4) 从微观上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热程度 上述说法中正确的是( )(A) (1)、(2)、(4) (B) (1)、(2)、(3) (C) (2)、(3)、(4) (D) (1)、(3)、(4)3．三个容器A 、B 、C 中装有同种理想气体，其分子数密度n 相同，而方均根速率之比为21/2()Av ∶21/2()B v ∶21/2()C v = 1∶2∶4，则其压强之比p A ∶p B ∶p C 为( ) (A) 1∶2∶4 (B) 4∶2∶1 (C) 1∶4∶16 (D) 1∶4∶84．下列各式中表示气体分子的平均平动动能的是( )。
(式中，m 为气体的质量，m 0为气体分子质量，M 为气体的摩尔质量；n 为气体分子数密度，N A 为阿伏伽德罗常数，V 为气体的体积)(A) [3m 0/(2m)] pV (B) [3m /(2M )] pV (C) (3/2)npV (D) [3M /(2m )] N A pV5．一容器内装有N 1个单原子理想气体分子和N 2个刚性双原子理想气体分子，当该系统处在温度为T 的平衡态时，其内能为( )(A) (N 1+N 2) [(3/2)kT +(5/2)kT ](B) (1 /2 ) (N 1+N 2) [(3/2)kT +(5/2)kT ] (C) (3/2) N 1kT + (5/2) N 2kT (D) (5/2) N 1kT + (3/2) N 2KT6．已知一定量的某种理想气体，在温度为T 1与T 2时的分子最可几速率分别为v p 1和v p 2，分子速率分布函数的最大值分别为f （v p 1）和f （v p 2）。
中国石油大学 物理2-1 作业习题解答 7章
解：（1）曲线下的面积表示总分子数 （2）根据图可得 总分子数可表示为：， , （3）在速率到间隔内的分子数为： （4）速率分布函数为
则分子的平均平动动能为： 又因为，
7-8．设地球大气是等温的，温度为17℃，海平面上的气压 为P0=1.0×105pa，已知某地的海拔高度为h=2000 m，空气的摩尔质量， 求该地的气压值。
[解] 由理想气体状态方程 得 一个理想气体分子的平均平动动能为： 所以总的平均动能为： J 将空气中的分子看成是由双原子刚性分子组成，而每一个双原子分 子的平均转动动能为 所以总的转动动能为： J 总动能 J
2. 容积为的容器以速率匀速运动,容器中充有质量为50g，温度为18℃的 氢气。设容器突然静止，全部定向运动的动能都转变为气体热运动的动 能，若容器与外界没有热交换，达到平衡时氢气的温度增加了多少?压 强增加了多少?氢分子视为刚性分子。
习题7
7-3．在体积为2.0×10-3m3 的容器中，有内能为 6.75×102J的刚性双原
子分子理想气体。求：
(1) 气体的压强；(2)设分子总数为 5.4×1022 个，则分子的平均平动动
能及气体的温度。
[解] (1)理想气体的内能
(1)
压强
(2)
由(1)、(2)两式可得 Pa
(2) 由 则 K
[解] 由能量守恒定律知 又因 所以 由 3. 容积为 的容器中，贮有的气体，其压强为。求气体分子的最概然速 率、平均速率及方均根速率。 [解] 设容器内气体分子总数为N，则有 该气体分子质量为 最概然速率为
平均速率为 方均下的平均自由程和平均碰撞频率， 取分子有效直径为3.5×10-10m，空气平均摩尔质量为。
解：
7-10．设氮分子的有效直径为10-10m，(1)求氮气在标准状态下的平均 碰撞次数；(2)如果温度不变，气压降到1.33×10-4 Pa，则平均碰撞次数 又为多少？ 解：（1）分子的平均速率 由气体的压强公式可求得气体分子的数密度 平均碰撞次数 （2）温度不变的情况下，分子的平均速率不变，又因为 ，所以
DOC-中国石油大学（华东）__大学物理2-1_课后习题答案
中国石油大学(华东)__大学物理2-1_课后习题答案第一章习题解答1-3 一粒子按规律x t33t29t5沿x轴运动，试分别求出该粒子沿x轴正向运动；沿x轴负向运动；加速运动；减速运动的时间间隔．[解] 由运动方程x t33t29t5可得质点的速度 v dx 3t26t9 3t3t1（1） dtdv粒子的加速度 a 6t1（2） dt3s时，v 0，粒子沿x轴正向运动；3s 时，v 0，粒子沿x轴负向运动．1s 时，a 0，粒子的加速度沿x轴正方向；1s 时，a 0，粒子的加速度沿x轴负方向．由式（1）可看出当t当t由式（2）可看出当t 当t因为粒子的加速度与速度同方向时，粒子加速运动，反向时，减速运动，所以，当t 3s或0 t 1s间隔内粒子加速运动，在1s t 3s间隔内里粒子减速运动．1-4 一质点的运动学方程为x t2，y t1（S1）．试求：（1）质点的轨迹方程;（2）2在t 2s时，质点的速度和加速度．[解]（1）由质点的运动方程 x t2 y t1消去2参数t，可得质点的轨迹方程 y x 1 2（2）由（1）、（2）对时间t求一阶导数和二阶导数可得任一时刻质点的速度和加速度 vx dxdy 2t vy 2t1所以v vxi vyj 2ti2t1j （3） dtdtd2xd2yax 2 2 ay 2 2所以 a 2i2j （4） dtdt把t 2s代入式（3）、（4），可得该时刻质点的速度和加速度．v 4i2j a 2i2j1-5 质点的运动学方程为x Asin t，y Bcos t，其中 A、B、 为正常数，质点的轨道为一椭圆．试证明质点的加速度矢量恒指向椭圆的中心．t （1）y Bcos t（2） [证明] 由质点的运动方程 x Asind2x2 A si tn 对时间t求二阶导数，得质点的加速度 ax 2dtd2yay 2 B 2co st 所以加速度矢量为a 2Asin ti Bcos tj 2r dt可得加速度矢量恒指向原点——椭圆中心．1-6 质点的运动学方程为r 2ti2t2j （SI），试求：（1）质点的轨道方程；（2） t 2s时质点的速度和加速度．[解] （1）由质点的运动方程，可得 x 2ty 2t2消去参数t，可得轨道方程 y 21x2 4（2）由速度、加速度定义式，有 v dr/dt 2i2tja d2r/dt2 2j7-1将t 2s 代入上两式，得 v 2i4j a 2j1-7 已知质点的运动学方程为x rcos t，y rsin t，z ct，其中r、c均为常量．试 、求：（1）质点作什么运动?（2）其速度和加速度? （3）运动学方程的矢量式 [解] （1）质点的运动方程 x rcos t y rsin t z ct 由（1）、（2）消去参数t得 x2y2 r2此方程表示以原点为圆心以r为半径的圆，即质点的轨迹在xoy平面上的投影为圆．由式（2）可以看出，质点以速率c 沿z轴匀速运动．综上可知，质点绕z轴作螺旋线运动．（2）由式（1）、（2）、（3）两边对时间t求导数可得质点的速度vx所以 v vxi vyj vzk r sin ti r cos tj ck由式（1）、（2）、（3）两边对时间求二阶导数，可得质点的加速度dx r sin t dtd2yd2x2ax 2 r cos t ay 2 r 2sin t az 0 dtdt所以 a axi ayj azk r 2cos ti r 2sin tj（3）由式（1）、（2）、（3）得运动方程的矢量式r xi yj zk rcos ti rsin tj ctk1-8 质点沿x轴运动，已知v 82t2，当t 8s时，质点在原点左边52m处（向右为x轴正向）．试求：（1）质点的加速度和运动学方程；（2）初速度和初位置；（3）分析质点的运动性质．[解] （1）质点的加速度 a dv/dt 4t 又 v dx/dt 所以 dx vdt对上式两边积分，并考虑到初始条件得 x52dx t8vdt 82t dt t28所以 x 8t t3457.3因而质点的运动学方程为 x 457.38t（2）将t 0代入速度表达式和运动学方程，得v0 82 02 8m/s 2323t 32x0 457.38 0 03 457.3m 3（3）质点沿x轴正方向作变加速直线运动，初速度为8m/s，初位置为457.3m.1-9 一物体沿x轴运动，其加速度与位置的关系为a 26x．物体在x 0处的速度为10s，求物体的速度与位置的关系． [解] 根据链式法则 a dvdvdxdv vdtdxdtdxvdv adx 26x dx 对上式两边积分并考虑到初始条件，得v10vdv 026x dx 故物体的速度与位置的关系为v x6x24x100 m1-10 在重力和空气阻力的作用下，某物体下落的加速度为a g Bv，g 为重力加速度，B为与物体的质量、形状及介质有关的常数．设t 0时物体的初速度为零．（1）试求物体的速度随时间变化的关系式；（2）当加速度为零时的速度（称为收尾速度）值为多大?[解] （1）由a dvdv dt 两边分别积分，得得 g Bvdt7-2dv0g Bvvgdt 所以，物体的速率随时间变化的关系为：v 1e Bt 0Bt（2）当a 0时有 a g Bv 0（或以t 代入）由此得收尾速率vgB1-11 一物体悬挂于弹簧上沿竖直方向作谐振动，其加速a ky，k为常数，y是离开平衡位置的坐标值．设y0处物体的速度为v0，试求速度v与y的函数关系． [解] 根据链式法则 advdvdydv vvdv ady 对上式两边积分 dtdydtdyvv0vdvyy0adyyy0kydy即12v v02 1k y2y02 2222ky0y2 故速度v与y的函数关系为v2 v01-12 一艘正以速率v0匀速行驶的舰艇，在发动机关闭之后匀减速行驶．其加速度的大小与速度的平方成正比，即a kv2， k为正常数．试求舰艇在关闭发动机后行驶了x距离时速度的大小．[解] 根据链式法则 a 两边积分dvdvdxdvvdx dv vdtdxdtdxaxdxvv0vdv1vv化简得 x ln 所以 v v0e kx dv v0kvkv0al-13 一粒子沿抛物线轨道y x2运动，且知vx 3s．试求粒子在x 速度．[解] 由粒子的轨道方程 y x2对时间t求导数 vy （1）再对时间t求导数，并考虑到vx是恒量 a 把x2m处的速度和加32x 2xvx dtdtdvydt22vx （2）22m代入式（1）得 vy 2 3 4s 33222所以，粒子在x m处的速度为v vx vx 3242 5s3与x轴正方向之间的夹角 arctanvyvxarctan45308 3由式（2）得粒子在x2m处的加速度为a 2 32 182加速度方向沿y轴的正方向．31-14 一物体作斜抛运动，抛射角为 ，初速度为v0，轨迹为一抛物线（如图所示）．试分别求抛物线顶点A及下落点B处的曲率半径．7-3[解] 物体在A点的速度设为vA，法向加速度为anA，曲率半径为 A，由题图显然有2vAvA v0cos （1）anA=g （2）A联立上述三式得 A anA（3）2v0cos2g物体B点的速度设为vB，法向加速度为anB，曲率半径为 B，由题图显然有vB v0 （4）anB gcos （5）2vBB2v0anB （6）联立上述三式得 Bgcos1-15 一物体作如图所示的抛体运动，测得轨道的点A处，速度的大小为v，其方向与水平线的夹角为300，求点A的切向加速度和该处的曲率半径． [解] 设A点处物体的切向加速度为at，法向加速度为an，曲率半径为 ，则g at an由图知at gsin300 0.5g又an gcos30 g/2v2an所以v2v223v2an3gg/21-16 在一个转动的齿轮上，一个齿尖P沿半径为R的圆周运动，其路程随时间的变化规律12其中v0和b都是正常量．求t时刻齿尖P的速度及加速度的大小． [解] 设bt，2dsv v0btdtdv b时刻t齿尖P的速率为v，切向加速度at，法向加速度an，则at 所以，dtv2(v0bt)2anRR为s v0t(v0bt)4t时刻齿尖P的加速度为a a a b 2R2t2n21-17 火车在曲率半径R＝400m的圆弧轨道上行驶．已知火车的切向加速度at 0.2ms2，求火车的瞬时速率为10时的法向加速度和加速度．v21020.25ms2 方向指向曲率中心 [解] 火车的法向加速度 anR4002火车的总加速度 a an at2 0.2520.22 0.32s2设加速度a与速度v之间的夹角为 ，则arctanan0.25arctan 51.340 51020 at0.27-41-18 一质点沿半径为0.10m的圆周运动，其角位置 24t3．（1）在t 2s时，它的法向加速度和切向加速度各是多少?（2）切向加速度的大小恰是总加速度大小的一半时， 值为多少?（3）何时切向加速度与法向加速度大小相等? [解] 质点的角速度 d 12t2 dt质点的线速度 v R 0.10 12t2 1.2t2 质点的法向加速度an，切向加速度at为 an 2R 12t22 0.10 14.4t4 （1） at dv2.4t （2）dt2（1）把t 2s代入（1）式和（2）式，得此时an 14.4 24 2.3 102m/s2at 2.4 2 4.8m/s2（2）质点的总加速度a an at2 2.4t36t6 11a 得 2.4t 0.5 2.4t36t6 1 解得 t 0.66 s2所以 24t3 3.15rad 由 at（3）当an at即14.4t4 2.4t时有 t 0.55s1-19 河宽为d，靠河岸处水流速度变为零，从岸边到中流，河水的流速与离开岸的距离成正比地增大，到中流处为v0．某人以相对水流不变的速率v垂直水流方向驶船渡河，求船在达到中流之前的轨迹方程．[解] 取图示坐标系 vx ky 已知 y代入上式得k d时，vx v0 22v02v所vx 0y （1）又 vy v积分dd2v得y vt （2）代入（1）式得 vx 0vt积分得 dvv、（3）消去t得 x 0y2 x 0vt2 （3）由（2）dvd第二章习题解答2-3 质量为m的子弹以速率v0水平射入沙土中，设子弹所受阻力与速度反向，大小与速度成正比，比例系数为k，忽略子弹的重力，求：(1)子弹射入沙土后，速度大小随时间的变化关系； (2)子弹射入沙土的最大深度。
中国石油大学 大物2-1 9章习题解答03--
习题99-1．选择题1．一质点作简谐振动,振动方程为x =Acos(ωt ＋ϕ)，当时间t =T /2(T 为周期)时，质点的速度为（ ） (A) -A ωsin ϕ (B) A ωsin ϕ (C) -A ωcos ϕ (D) A ωcos ϕ2．两个质点各自作简谐振动，它们的振幅相同、周期相同, 第一个质点的振动方程为x 1=A cos(ωt ＋ϕ)。
当第一个质点从相对平衡位置的正位移处回到平衡位置时, 第二个质点正在最大位移处, 则第二个质点的振动方程为（ ）(A) x 2=A cos(ωt ＋ϕ+π/2) (B) x 2=A cos(ωt ＋ϕ-π/2) (C) x 2=A cos(ωt ＋ϕ-3π/2) (D) x 2=A cos(ωt ＋ϕ+π)3．轻弹簧上端固定，下系一质量为m 1的物体,稳定后在m 1的下边又系一质量为m 2的物体，于是弹簧又伸长了Δx ，若将m 2移去，并令其振动，则振动周期为（ ）(A) T=2 πg m x m 12∆(B) T=2 πgm x m 21∆(C)(D) T=2 π()gm m x m 212+∆ 4．一个质点作简谐振动，振辐为A ，在起始时刻质点的位移为A /2，且向x 轴的正方向运动，此简谐振动的旋转矢量图为（ ）5.用余弦函数描述一简谐振动,已知振幅为A ，周期为T ，初位相ϕ=－π/3，则振动曲线为下图中的（ ）6.一质点作谐振动,振动方程为x=A cos(ωt +ϕ),在求质点振动动能时,得出下面5个表达式：(C)(B) (A) (D)(A) (C) (B) (D)(1) (1/2) m ω 2A 2sin 2 (ωt+ϕ) (2) (1/2) m ω2A 2cos 2 (ωt+ϕ) (3) (1/2) kA 2 sin (ωt+ϕ) (4) (1/2) kA 2 cos 2 (ωt+ϕ) (5) (2π2/T 2) mA 2 sin 2 (ωt+ϕ)其中m 是质点的质量，k 是弹簧的倔强系数，T 是振动的周期。
中国石油大学大物2-18章习题解答03--
中国石油大学大物2-18章习题解答03--习题 88-1．选择题1．一定量的理想气体，分别经历习题8-1(1)(a) 图所示的abc 过程(图中虚线ac 为等温线)和习题8-1(1)(b) 图所示的def 过程(图中虚线df 为绝热线)，试判断这两过程是吸热还是放热（）(A) abc 过程吸热，def 过程放热 (B) abc 过程放热，def 过程吸热 (C) abc 过程def 过程都吸热 (D) abc 过程def 过程都放热2．如习题8-1(2) 图所示，一定量的理想气体从体积V 1膨胀到体积V 2分别经历的过程是：A-B 等压过程；A-C 等温过程； A-D 绝热过程。
其中,吸热最多的过程（）(A) A-B (B) A-C(C) A-D(D) 既是A-B ，也是A-C ，两者一样多3．用公式E =νC V ，m T (式中C V ，m 为定容摩尔热容量，ν为气体的物质的量)计算理想气体内能增量时，此式( )(A) 只适用于准静态的等容过程 (B) 只适用于一切等容过程(C) 只适用于一切准静态过程 (D) 适用于一切始末态为平衡态的过程4．要使高温热源的温度T 1升高ΔT ，或使低温热源的温度T 2降低同样的ΔT 值，这两种方法分别可使卡诺循环的效率升高Δ1和Δ2。
两者相比有（）(A) Δ1>Δ2 (B) Δ1<Δ2(C) Δ1= Δ2 (D) 无法确定哪个大5. 理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的面积大小(如习题8-1(5)图中阴影所示)分别为S 1和S 2，则两者的大小关系是（）(A) S 1 > S 2 (B) S 1 = S 2 (C) S 1 < S 2 (D) 无法确定 6. 热力学第一定律表明（）(A) 系统对外做的功不可能大于系统从外界吸收的热量 (B) 系统内能的增量等于系统从外界吸收的热量(C) 不可能存在这样的循环过程，在此循环过程中，外界对系统做的功不等于系统传给外界的热量 (D) 热机的效率不可能等于1 7. 根据热力学第二定律可知（）(A) 功可以全部转换为热，但热不能全部转换为功(B) 热可以从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体 (C) 不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程 (D) 一切宏观的自发过程都是不可逆的 8.不可逆过程是（） (A) 不能反向进行的过程(B) 系统不能回复到初始状态的过程 (C) 有摩擦存在的过程或者非准静态过程 (D) 外界有变化的过程习题8-1(1)图习题8-1(2)图习题8-1(5)图9. 关于热功转换和热量传递过程，有下列叙述： (1) 功可以完全变为热量，热量不可以完全变为功(2) 一切热机的效率都只能小于1 (3) 热量不能从低温物体向高温物体传递(4) 热量从高温物体向低温物体的传递是不可逆的以上这些叙述中正确的是（） (A) 只有(2)，(4)正确 (B) 只有(2)，(3)，(4)正确 (C) 只有(1)，(3)，(4)正确 (D) 全部正确 8-2．填空题1．一定量的理想气体处于热动平衡状态时，此热力学系统的不随时间变化的三个宏观量是，而随时间变化的微观是。
大学物理(2-2)智慧树知到答案章节测试2023年中国石油大学(华东)
绪论单元测试1.大学物理是面向理工科大学生的一门重要的必修基础课，该课程讲授的物理学知识、思想和方法是构成学生科学素养的重要组成部分.A:错B:对答案:B第一章测试1.关于试验电荷以下说法正确的是A:试验电荷是体积极小的正电荷B:试验电荷是体积和电量都极小的正电荷C:试验电荷是电量足够小，以至于它不影响产生原电场的电荷分布，从而不影响原电场。
同时是体积足够小，以至于它所在的位置真正代表一点的正电荷D:试验电荷是电量极小的正电荷答案:C2.试验电荷q在电场中受力大小为f ，其电场强度的大小为f/q，以下说法正确的是A:E正比于f 且反比于qB:E正比于fC: 电场强度E是由产生电场的电荷所决定的，不以试验电荷q及其受力的大小决定D:E反比于q答案:C3.下列说法正确的是A:若通过高斯面的电通量为零，则高斯面内的净电荷一定为零B:若高斯面上E处处不为零，则该面内必有净电荷C:若高斯面内无净电荷，则高斯面上E处处为零D:若高斯面内有净电荷，则高斯面上E处处不为零答案:A4.以下各种说法正确的是A:场强相等的地方，电势相同。
电势相等的地方，场强也都相等B:场强为零的地方，电势也一定为零。
电势为零的地方，场强也一定为零C:电势不变的空间内，场强一定为零D:电势较高的地方，场强一定较大。
场强较小的地方，电势也一定较低答案:C5.关于静电场中某点电势值的正负，下列说法中正确的是A: 电势值的正负取决于电势零点的选取B:电势值的正负取决于置于该点的试验电荷的正负C:电势值的正负取决于电场力对试验电荷做功的正负D:电势值的正负取决于产生电场的电荷的正负答案:A6.库仑定律反映的是静止带电体之间的相互作用力.A:对B:错答案:B7.有两个带电量不相等的点电荷，它们相互作用时，电量大的电荷受力大，电量小的电荷受力小.A:错B:对答案:A8.在任意电场中，沿电场线方向，场强一定越来越小.A:对B:错答案:B9.一点电荷q 处在球形高斯面的中心，当将另一个点电荷置于高斯球面外附近，此高斯面上任意点的电场强度是发生变化，但通过此高斯面的电通量不变化A:错B:对答案:B10.电势为零处，电场强度一定为零.A:错B:对答案:A第二章测试1.习惯上把从负极经电源内部指向正极的方向规定为电动势的方向.A:错B:对答案:B2.电流表明在导体截面上的某处通过了多少电荷量，能够反映电流在导体中的具体分布情况.A:错B:对答案:A3.位移电流由变化电场形成，它能产生普通电流相同的磁效应.A:对B:错答案:A4.导体中某点的电流密度矢量，其方向沿该点电场强度的方向，即沿该点电流的方向.A:错B:对答案:B5.导体中任意一点的电流方向为沿该点的电场强度的方向，均从高电势处指向低电势处.A:对B:错答案:A第三章测试1.如图所示，电流从a点分两路通过对称的圆环形分路，汇合于b点.若ca、bd都沿环的径向，则在环形分路的环心处的磁感强度A:为零B:方向在环形分路所在平面内，且指向aC:方向垂直环形分路所在平面且指向纸内D:方向垂直环形分路所在平面且指向纸外E:方向在环形分路所在平面，且指向b答案:A2.下列说法正确的是A:磁感应强度沿闭合回路积分不为零时，回路上任意一点的磁感应强度都不可能为零B:闭合回路上各点的磁感应强度都为零时，回路内一定没有电流穿过C:闭合回路上各点的磁感应强度都为零时，回路内穿过的电流的代数和必定为零D:磁感应强度沿闭合回路积分为零时，回路上各点的磁感应强度必定为零答案:C3.一电荷为q的粒子在均匀磁场中运动，下列说法正确的是A:在速度不变的前提下，若电荷q变为-q，则粒子受力反向，数值不变B: 粒子进入磁场后，其动能和动量都不变C:只要速度大小相同，粒子所受的洛伦兹力就相同D:洛伦兹力与速度方向垂直，所以带电粒子运动的轨迹必定是圆答案:A4.一运动电荷q，质量为m，进入均匀磁场中A:其动能不变，动量改变B:其动能改变，动量不变C:其动能、动量都不变D:其动能和动量都改变答案:A5.顺磁物质的磁导率A:远大于真空的磁导率B:比真空的磁导率略大C:比真空的磁导率略小D:远小于真空的磁导率答案:B6.闭合曲线当中没有包含电流，说明闭合曲线中的磁感应强度处处为零A:错B:对答案:A7.洛仑兹力和安培力分别是运动电荷和载流导线在磁场中受力的规律，尽管它们都是磁力，但本质是不同的A:错B:对答案:A8.一个带电粒子在电磁场中不可能作匀速直线运动，而只能是直线加速运动或曲线运动A:对B:错答案:B9.闭合回路上各点磁感应强度都为零，回路内一定没有电流.A:错B:对答案:A10.电介质的相对相对电容率总是大于1，磁介质的磁导率也总是大于1.A:错B:对答案:A第四章测试1.两个彼此无关的闭合回路，其中之一的磁通量发生了7.5Wb的改变，另一发生了7.2Wb的改变，前者的感应电动势一定大于后者.A:对B:错答案:B2.在国际单位制中，磁通量单位用高斯.A:错B:对答案:A3.产生动生电动势的非静电场力是洛伦兹力，所以洛伦兹力对运动电荷不做功的说法是错误的．A:错B:对答案:A4.尺寸相同的铁环与铜环所包围的面积中，通以相同变化率的磁通量，当不计环的自感时，环中A:感应电动势相同，感应电流不同B:感应电动势不同C:感应电动势相同，感应电流相同D:感应电动势不同，感应电流相同答案:A5.将形状完全相同的铜环和木环静止放置，并使通过两环面的磁通量随时间的变化率相等，则不计自感时A:铜环中有感应电动势，木环中无感应电动势B:两环中感应电动势相等C:铜环中感应电动势大，木环中感应电动势小D:铜环中感应电动势小，木环中感应电动势大答案:B6.对于位移电流，有下述四种说法，正确的是A:位移电流产生的磁场是有源无旋场B:位移电流产生的磁场不服从安培环路定理C:位移电流是由线性变化的磁场产生的D:位移电流就是变化的电场答案:D第五章测试1.若入射光的频率均大于一给定金属的红限，则该金属分别受到不同频率的光照射时，释出的光电子的最大初动能也不同．A:对B:错答案:A2.康普顿效应结果表明，经典力学的动量守恒定律需要修正．A:对B:错答案:B3.光子具有波粒二象性，电子只具有粒子性．A:对B:错答案:B4.微观粒子满足不确定关系是由于粒子具有波粒二象性．A:错B:对答案:B5.在量子力学中，电子的运动没有轨道的概念，取而代之的是空间概率分布的概念．A:对B:错答案:A6.钾金属表面被蓝光照射时有光子逸出，若增大蓝光光强，则A:逸出的光电子动能增大B:发射光电子所需的时间减少C:单位时间内逸出的光电子数增加D:光电效应的红限频率增高答案:C7.由氢原子理论知，当大量氢原子处于n = 3的激发态时，原子跃迁将发出A:一种波长的光B:连续光谱C:三种波长的光D:两种波长的光答案:C8.如果两种不同质量的粒子，其德布罗意波长相同，则这两种粒子的A:动能相同B:速度相同C:动量相同D:能量相同答案:C9.下列各组量子数中，哪一组可以描述原子中电子的状态？A:（3，1，-1，1/2）B:（1，2，1，1/2）C:（1，0，1，-1/2）D:（2，2，0，1/2）答案:A第六章测试1.本征半导体是电子与空穴两种载流子同时参与导电，而杂质半导体(n型或p型)只有一种载流子(电子或空穴)参与导电，所以本征半导体导电性能比杂质半导体好．A:错B:对答案:A2. p型半导体的导电机构完全决定于半导体中空穴载流子的运动.A:错B:对答案:A3.世界上第一台激光器是红宝石激光器.A:对B:错答案:A4.n型半导体中杂质原子所形成的局部能级靠近空带(导带)的底部，使局部能级中多余的电子容易被激发跃迁到空带中去，大大提高了半导体导电性能．A:错B:对答案:B5.激光是基于受激辐射的基本原理而发光的.A:对B:错答案:A6.如果(1)锗用锑(五价元素)掺杂，(2)硅用铝(三价元素)掺杂，则分别获得的半导体属于下述类型A:(1)为n型半导体，(2)为p型半导体B:(1)，(2)均为n型半导体C: (1)为p型半导体，(2)为n型半导体D:(1)，(2)均为p型半导体答案:A7.激光全息照相技术主要是利用激光的哪一种优良特性A:抗电磁干扰能力强B:亮度高C:方向性好D:相干性好答案:D8.按照原子的量子理论，原子可以通过自发辐射和受激辐射的方式发光，它们所产生的光的特点是A:两个原子自发辐射的同频率的光是不相干的，原子受激辐射的光与入射光是相干的B:两个原子自发辐射的同频率的光是相干的，原子受激辐射的光与入射光是相干的C:两个原子自发辐射的同频率的光是不相干的，原子受激辐射的光与入射光是不相干的D:两个原子自发辐射的同频率的光是相干的，原子受激辐射的光与入射光是不相干的答案:A9.在激光器中利用光学谐振腔A:既不能提高激光束的方向性也不能提高其单色性B:可提高激光束的单色性，而不能提高激光束的方向性C:可同时提高激光束的方向性和单色性D:可提高激光束的方向性，而不能提高激光束的单色性答案:C。
中国石油大学 物理2-1 历年考试题-1
√
二、填空题：
1、质量为0. 25kg的质点，受力 F ti 的作用， t 为时间。
2 3 点任意时刻的位置矢量为（ t i 2tj ）。 3
t = 0 时该质点以 v 2 j 的速度通过坐标原点，则该质
2、若作用于一力学系统上外力的合力为零，则外力的合力 矩 不一定 为零；这种情况下力学系统的动量、角动 量、机械能三个量中一定守恒的量为 动量
B √ )54ikg.m / s D)27i kg.m / s
4、对功的概念有以下几种说法；
① 保守力作正功时，系统内相应的势能增加。 ② 质点运动经一闭合路径，保守力对质点作的功为零。 ③ 作用力与反作用力大小相等、方向相反，所以两者所 作的功的代数和必为零。 在上述说法中：
A） ① 和 ② 是正确的 C ） 只有 ② 是正确的 B） ② 和 ③ 是正确的 D） 只有 ③ 是正确的
A
则 v0 2gl
vA 2gh
h
取A，B 为一系统。 碰撞过程中动 量和机械能守恒。
A
B
1 2 A f Ek 0 mB vB 2）取B为研究对象，由动能定理： 2
mAv0 mBvB mAvA 1 1 1 2 2 2 m Av0 mB vB m Av A 2 2 2
LA vA t A
LB vB t B 2 t A t B v A vB 5
P
O
LB
LA
2）两球弹性碰撞的过程。取A、B为一个系统。则 碰撞过程中，系统的动量和机械能都守恒。
mAv0 mAvA mBvB 1 1 1 2 2 2 m Av0 mAv A mB vB 2 2 2 2 v A vB 5
中国石油大学(华东) 大物2-1 历年期末考试习题及答案
1. （本题 3 分）（0602） 质点作曲线运动， r 表示位置矢量， v 表示速度， a 表示加速度，S 表示路程， a t 表示切 向加速度，下列表达式中， （1） dv / d t a ， （3） dS / d t v ， （C） 只有（2）是对的． 2. （本题 3 分）（5030） 关于力矩有以下几种说法： （1） 对某个定轴而言，内力矩不会改变刚体的角动量． （2） 作用力和反作用力对同一轴的力矩之和必为零． （3） 质量相等，形状和大小不同的两个刚体，在相同力矩的作用下，它们的角加速度一 定相等． 在上述说法中， （A） 只有(2) 是正确的． （C）(2) 、(3) 是正确的． 3. （本题 3 分）（4057） 有一截面均匀的封闭圆筒，中间被一光滑的活塞分隔成两边，如果其中的一边装有 0.1 kg 某一温度的氢气，为了使活塞停留在圆筒的正中央，则另一边应装入同一温度的氧气的质量为： （A）（ 1 / 16 ）kg． （C） 1.6 kg． 4. （本题 3 分）（5332） 若 f (v ) 为气体分子速率分布函数，N 为分子总数，m 为分子质量，则 的物理意义是 （A） 速率为 v 2 的各分子的总平动动能与速率为 v 1 的各分子的总平动动能之差． （B） 速率为 v 2 的各分子的总平动动能与速率为 v 1 的各分子的总平动动能之和． （C） 速率处在速率间隔 v 1 ~ v 2 之内的分子的平均平动动能． （B） 0.8 kg． （D） 3.2 kg． （B） (1) 、(2) 是正确的． （D） (1) 、(2) 、(3)都是正确的． （2） dr / dt v ， （4） dv / dt a t ． （B） 只有（2）、（4）是对的． （D） 只有（3）是对的．
石油大学大物3章习题解答03--
习题 33-1．选择题1．对于一个物体系来说，在下列哪种情况下系统的机械能守恒( )(A)合外力为零(B)合外力不做功(C)外力和非保守内力都不做功(D) 外力和保守内力都不做功2．速度为v的子弹打穿一块木板后速度为零,设木板对子弹的阻力是恒定的，那么当子弹射入木板的深度等于其厚度的一半时,子弹的速度是( )(A)v/2(B)v/4(C)v/3(D) v /23．一特殊的弹簧的弹性力F=－kx3，其中k为倔强系数，x为形变量。
现将弹簧水平放置于光滑的水平面上，一端固定，另一端与质量为m的滑块相连而处于自然状态。
今沿弹簧长度方向给滑块一个初速度v 并压缩弹簧，则弹簧被压缩的最大长度为 ( )(A) m/k v(B) k/m v(C) (4mv/k)1/ 4(D) (2mv2/k)1/44．一水平放置的轻弹簧的弹性系数为k,一端固定,另一端系一质量为m的滑块A, A 旁又有一质量相同的滑块B, 如习题3-1(4)图所示。
设两滑块与桌面间无摩擦, 若用外力将A、B一起推压使弹簧压缩距离为d而静止，然后撤消外力，则B离开A 时的速度为( )(A)d/(2k)(B) k/md(C) )(2mk/d(D) k/md25．劲度系数为k的轻弹簧, 一端与在倾角为的斜面上的固定档板A相接, 另一端与质量为m的物体相连，O点为弹簧自由伸长时的端点位置，a点为物体B的平衡位置。
现在将物体B由a点沿斜面向上移动到b点，如习题3-1(5)图所示。
设a点与O点、a点与b点之间距离分别为x1和x2 ,则在此过程中,由弹簧、物体B 和地球组成的系统势能的增加为( )(A) (1/2)k x22+mgx2sin(B) (1/2)k( x2－x1)2+mg(x2－x1)sin(C) (1/2)k( x2－x1)2－(1/2)k x12+mgx2sin(D) (1/2)k( x2－x1)2+mg(x2－x1)cos6．下列说法中正确的是( )(A) 作用力的功与反作用力的功必须等值异号(B) 作用于一个物体的摩擦力只能作负功(C) 内力不改变系统的总机械能(D) 一对作用力和反作用力做功之和与参照系的选取无关3-2.填空题kOabx1x2A习题3-1(5)图∧∧∧∧∧∧∧∧∧∧ BA习题3-1(4)图1．一个支点同时在几个力作用下的位移为：r =4i -5j +6k (m), 其中一个恒力F 1=－3i －5j +9k (m)，则此力在该位移过程中所做的功为 。
2大学物理课后习题详解(第二章)中国石油大学
2-1 质量为m 的子弹以速率0v 水平射入沙土中，设子弹所受阻力与速度反向，大小与速度成正比，比例系数为k ，忽略子弹的重力，求：(1)子弹射入沙土后，速度大小随时间的变化关系； (2)子弹射入沙土的最大深度。
[解] 设任意时刻子弹的速度为v ，子弹进入沙土的最大深度为s ，由题意知，子弹所受的阻力 f = - kv(1) 由牛顿第二定律 tv m ma f d d ==即 tv m kv d d ==-所以t mk vv d d -= 对等式两边积分⎰⎰-=tvvt mkvv 0d d 0得 t mk v v -=0ln因此 tmk ev v -=0(2) 由牛顿第二定律 xv mvtx x v mt vm ma f d d d d d d d d ====即 xv mv kv d d =-所以 v x mk d d =-对上式两边积分 ⎰⎰=-0d d v sv x m k得到 0v s m k -=-即 kmv s 0=2-2 质量为m 的小球，在水中受到的浮力为F ，当它从静止开始沉降时，受到水的粘滞阻力为f ＝kv (k 为常数)。
若从沉降开始计时，试证明小球在水中竖直沉降的速率v 与时间的关系为⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=-m kt e kF mg v 1 [证明] 任意时刻t 小球的受力如图所示，取向下为y 轴的正方向，开始沉降处为坐标原点。
由牛顿第二定律得tv mma f F mg d d ==--即 tv mma kv F mg d d ==-- 习题2－2图整理得mt kvF mg v d d =--对上式两边积分⎰⎰=--tvm tkvF mg v 00d d得 mkt Fmg kv F mg -=---ln即 ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=-m kt e kF mg v 12-3 跳伞运动员与装备的质量共为m ，从伞塔上跳出后立即张伞，受空气的阻力与速率的平方成正比，即2kv F =。
求跳伞员的运动速率v 随时间t 变化的规律和极限速率T v 。
中国石油大学(华东)大学物理2-2期末模拟试题(C卷)
本小题满分 10 分 本 小 题 得 分
S
S
S
t d
2、 （本题 10 分） 一根同轴线由半径为 R1 的长导线和套在它外面的内半径为 R2、 外半径为 R3 的同轴导体圆筒组成．中间充满磁导率为 m 的各向同性均匀非铁磁绝缘材 料，如图．传导电流 I 沿导线向上流去，由圆筒向下流回，在它们的截面上 电流都是均匀分布的．求同轴线内外的磁感强度大小 B 的分布．
一、选择题（共 10 小题，每小题 3 分） 1、 （本题 3 分） 半径为 R 的“无限长”均匀带电圆柱的静电场中各点的电场强度的大小 E 与轴线的距离 r 的关系曲线为：
本大题满分 30 分 本 大 题 得 分
［ 2、(本题 3 分）
］
C1 和 C2 两空气电容器串联以后接电源充电． 在电源保持联接的情况下， 在 C2 中插入一 电介质板，则 (A) C1 极板上电荷增加，C2 极板上电荷增加 (B) C1 极板上电荷减少，C2 极板上电荷增加 (C) C1 极板上电荷增加，C2 极板上电荷减少 (D) C1 极板上电荷减少，C2 极板上电荷减少 ［ 3、 （本题 3 分） 关于稳恒电流磁场的磁场强度H ，下列几种说法中哪个是正确的？ (A) H 仅与传导电流有关． (B) 若闭合曲线内没有包围传导电流，则曲线上各点的 H 必为零． (C) 若闭合曲线上各点 H均为零，则该曲线所包围传导电流的代数和为零． (D) 以闭合曲线Ｌ为边缘的任意曲面的H 通量均相等． ［ 4、 （本题 3 分） ］ ］
本小题满分 5 分 本 小 题 得 分
本小题满分 10 分 本 小 题 得 分
3、 （本题 10 分） 载有电流 I 的长直导线附近，放一导体半圆环 M e N 与长直导线共面，且 端点 MN 的连线与长直导线垂直。 半圆环的半径为 b， 环心 O 与导线相距为 a。 设半圆环以速度 v 平行导线平移，求半圆环内感应电动势的大小和方向以及 MN 两端的电压 UM－UN。
中国石油大学(华东)油层物理课后题问题详解
简要说明为什么油水过渡带比油气过渡带宽？为什么油越稠，油水过渡带越宽？答：过渡带的高度取决于最细的毛细管中的油（或水）柱的上升高度。
由于油藏中的油气界面张力受温度、压力和油中溶解气的影响，油气界面张力很小，故毛管力很小，油气过渡带高度就很小。
因为油水界面张力大于油气界面张力，故油水过渡带的毛管力比油气过渡带的大，而且水油的密度差小于油的密度，所以油水过渡带比油气过渡带宽，且油越稠，水油密度差越小，油水过渡带越宽四、简答题1、简要说明油水过渡带含水饱和度的变化规律，并说明为什么油越稠油水过渡带越宽？由于地层中孔隙毛管的直径大小是不一样的，因此油水界面不是平面，而是一个过渡带。
从地层底层到顶层，油水的分布一般为：纯水区——油水过渡区——纯油区。
由下而上，含水饱和度逐渐降低。
由式：，在PcR一定时，油水的密度差越小，油水的过渡带将越宽。
油越稠，油水密度差越小，所以油越稠，油水过渡带越宽。
来源于骄者拽鹏习题11. 将气体混合物的质量组成换算为物质的量的组成。
气体混合物的质量组成如下：CH 4 40% , C2H6 10%，C3H8 15%，C4H10 25%，C5H10 10% 。
解：按照理想气体计算：2. 已知液体混合物的质量组成：C3H8 10%, C4H 10 35%, C5 H 12 55%.将此液体混合物的质量组成换算为物质的量的组成。
3．已知地面条件下天然气各组分的体积组成： CH 4 96.23%, C 2H 6 1.85% ，C 3H 8 0.83% ， C 4H 10 0.41%， CO 2 0.50% ， H 2S 0.18% 。
若地层压力为 15MPa ， 地层温度为 50OC 。
求该天然气的以下参数：（ 1）视相对分子质量；（ 2）相对密度；（ 3） 压缩因子；（ 4）地下密度；（ 5）体积系数；（ 6）等温压缩系数；（ 7）粘度；（ 8）若日 产气为 104m 3, 求其地下体积。
2014年中国石油大学大学物理-课后习题解答汇总
解：对地： 对带：
考虑一对功对地： ，物体对传送带做功：
总功 。对带 也成立，不受参考系不同选择的影响。
5、如图4.2所示，M沿光滑斜面下滑，滑轮的质量不计，摩擦力可忽略。试判断：
（1）取M和地球为系统，机械能守恒吗？
图4.2
（2）取M、m和地球为系统，机械能守恒吗？
（3）取M、m绳和地球为一系统，机械能守恒吗？
注意：斜劈在碰撞瞬间受到桌面的冲力。
（2）令斜劈左右位置互换，如右图
A、m的物体放在水平传送带上，与传送带一起以恒定的加速度 前进，当物体被传送一段距离 时，传送带对物体作功是多少？物体对传送带作功多少？请分别以地面和皮带为参照系考虑问题。在两个参照系中它们互相所做的功的总和是否改变？
（2）如图4.4所示，细线一端固定在竖直圆柱上端，给另一端连接的
小球一个初速，使细线逐渐缠绕于柱上；
（3）如图4.5所示，桌面光滑，物体A、B一起运动至使绳子绷紧，从而带动物体C运动的前后过程。
图4.3
图4.4
图4.5
答：（1）系统的动量不守恒，角动量的竖直分量守恒，动能和机械能守恒。
（2）动量不守恒，角动量不守恒，动能不守恒，机械能守恒。
1）、A、B为均质球体，如图2.1静止放置。
图2.1
2）、A、B被水平方向的力 压在竖直的粗糙平面上保持静止（如图2.2）；如F增为原来2倍，受力如何变化？
图2.2
解：如下图所示。
力 增大后，水平方向的力同比例增大，竖直方向不变。
图2.3
3）、A与B叠放在一起（如图2.3），分以下几种情况讨论：a、A、B静止；b、A、B一起自由下落；c、一起匀速上升。
解：子弹以初速 射入小木块过程中，两者得
中国石油大学(华东)油层物理课后题问题详解
简要说明为什么油水过渡带比油气过渡带宽？为什么油越稠，油水过渡带越 宽？答：过渡带的高度取决于最细的毛细管中的油（或水）柱的上升高度。
由于油藏中的油气界面张力受温度、压力和油中溶解气的影响，油气界面张力很 小，故毛管力很小，油气过渡带高度就很小。
因为油水界面张力大于油气界 面张力，故油水过渡带的毛管力比油气过渡带的大，而且水油的密度差小于 油的密度，所以油水过渡带比油气过渡带宽，且油越稠，水油密度差越小， 油水过渡带越宽 四、简答题1、简要说明油水过渡带含水饱和度的变化规律，并说明为什么油越稠油水过渡带越宽？ 由于地层中孔隙毛管的直径大小是不一样的，因此油水界面不是平面，而是一个过渡带。
从地层底层到顶层，油水的分布一般为：纯水区——油水过渡区——纯油区。
由下而上，含水饱和度逐渐降低。
由式：，在PcR 一定时，油水的密度差越小，油水的过渡带将越宽。
油越稠，油水密度 差越小，所以油越稠，油水过渡带越宽。
来源于骄者拽鹏 习题11.将气体混合物的质量组成换算为物质的量的组成。
气体混合物的质量组成如下：%404-CH ,%1062-H C ，%1583-H C ，%25104-H C ，%10105-H C 。
解：按照理想气体计算：2.已知液体混合物的质量组成：%.55%,35%,1012510483---H C H C H C 将此液体混合物的质量组成换算为物质的量的组成。
解：3．已知地面条件下天然气各组分的体积组成：%23.964-CH ,%85.162-H C ，%83.083-H C ，%41.0104-H C ， %50.02-CO ，%18.02-S H 。
若地层压力为15MPa ，地层温度为50C O 。
求该天然气的以下参数：（1）视相对分子质量；（2）相对密度；（3）压缩因子；（4）地下密度；（5）体积系数；（6）等温压缩系数；（7）粘度；（8）若日产气为104m 3,求其地下体积。
解：（1）视相对分子质量836.16)(==∑i i g M y M（2）相对密度58055202983616..M M ag g ===γ （3）压缩因子244.3624.415===c r p p p 648.102.19627350=+==c r T T T3.2441.6480.84（4）地下密度）（＝）（3/95.11127350008314.084.0836.1615m kg ZRT pM V m g g +⨯⨯⨯===ρ （5）体积系数)/(10255.6202735027315101325.084.0333m m T T p p Z p nRT pZnRTV V B sc sc scsc gscgf g 标-⨯=++⨯⨯=⋅⋅===（6）等温压缩系数3.2441.6480.52[]）（＝＝1068.0648.1624.452.0-⨯⋅⋅=MPa T P T C C rc rgrg（7）粘度16.836500.01171.41.6483.244[])(01638.00117.04.1/11s mPa g g g g ⋅=⨯=⨯=μμμμ（8）若日产气为104m 3,求其地下体积。
中国石油大学工程流体力学课后习题答案
第一章 玩流体及其主要物理性质1-1.轻柴油在温度15ºC 时相对密度为0.83，求它的密度和重度。
解：4ºC 时33/9800/1000m N m kg ==水水γρ 相对密度：水水γγρρ==d 所以，33/8134980083.083.0/830100083.083.0mN m kg =⨯===⨯==水水γγρρ1-2.甘油在温度0ºC 时密度为1.26g/cm 3，求以国际单位表示的密度和重度。
解：33/1000/1m kg cm g = g ργ=333/123488.91260/1260/26.1m Ng m kg cm g =⨯==⇒==ργρ 1-3.水的体积弹性系数为1.96×109N/m 2，问压强改变多少时，它的体积相对压缩1％？解：dpVdV Pa E p p-==ββ)(1MPa Pa E E VVVV p p6.191096.101.07=⨯==∆=∆=∆β 1-4.容积4m 3的水，温度不变，当压强增加105N/m 2时容积减少1000cm 3，求该水的体积压缩系数βp 和体积弹性系数E 。
解：1956105.2104101000---⨯=⨯--=∆∆-=Pa p V V p β Pa E p89104105.211⨯=⨯==-β 1-5. 用200L 汽油桶装相对密度为0.70的汽油，罐装时液面上压强为1个大气压，封闭后由于温度变化升高了20ºC ，此时汽油的蒸气压为0.18大气压。
若汽油的膨胀系数为0.0006ºC －1，弹性系数为14000kg/cm 2。
试计算由于压力及温度变化所增减的体积？问灌桶时每桶最多不超过多少公斤为宜？解：E ＝E ’·g ＝14000×9.8×104PaΔp ＝0.18atdp pVdT T V dV ∂∂+∂∂=00V TVT V V T T ββ=∂∂⇒∂∂=00V p V p V V p p ββ-=∂∂⇒∂∂-= 所以，dp V dT V dp pVdT T V dV p T 00ββ-=∂∂+∂∂= 从初始状态积分到最终状态得：LL L V p p E V T T V V dpV dT V dV T p pp T T T VV 4.21057.24.2200108.914000108.918.020*******.0)(1)(34400000000≈⨯-=⨯⨯⨯⨯⨯-⨯⨯=---=--=-⎰⎰⎰βββ即()kg V V M 32.13810004.220010007.0=-⨯⨯=∆-=ρ另解：设灌桶时每桶最多不超过V 升，则200=++p t dV dV VV dt V dV t t 2000061.0⨯=⋅⋅=βV dp V dV p p 18.0140001⨯-=⋅⋅-=β（1大气压＝1Kg/cm 2） V ＝197.6升 dV t ＝2.41升 dV p ＝2.52×10-3升G ＝0.1976×700＝138Kg ＝1352.4N1-6.石油相对密度0.9，粘度28cP ，求运动粘度为多少m 2/s?解：s Pa P sPa s mPa P cP ⋅=⋅=⋅==--1.0110110132()c S t St s m 3131.0/101.310009.01028253==⨯=⨯⨯==--ρμν 1-7.相对密度0.89的石油，温度20ºC 时的运动粘度为40cSt ，求动力粘度为多少？解：89.0==水ρρd ν＝40cSt ＝0.4St ＝0.4×10-4m 2/s μ＝νρ＝0.4×10-4×890＝3.56×10-2 Pa ·s 1-8.图示一平板在油面上作水平运动，已知运动速度u=1m/s ，板与固定边界的距离δ=1，油的动力粘度μ＝1.147Pa ·s ，由平板所带动的油层的运动速度呈直线分布，求作用在平板单位面积上的粘性阻力为多少？解：233/10147.11011147.1m N dy du ⨯=⨯⨯==-μτ 1-9.如图所示活塞油缸，其直径D ＝12cm ，活塞直径d ＝11.96cm ，活塞长度L ＝14cm ，油的μ＝0.65P ，当活塞移动速度为0.5m/s 时，试求拉回活塞所需的力F=？解：A ＝πdL , μ＝0.65P ＝0.065 Pa ·s , Δu ＝0.5m/s , Δy=(D-d)/2()N dy du AF 55.821096.11125.010141096.1114.3065.0222=⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯==---μ第二章 流体静力学2-1. 如图所示的U 形管中装有水银与水，试求：（1）A 、C 两点的绝对压力及表压各为多少？ （2）A 、B 两点的高度差为多少？解：① p A 表＝γh 水＝0.3mH 2O ＝0.03at ＝0.3×9800Pa ＝2940Pap A 绝＝p a + p A 表＝（10+0.3）mH 2O ＝1.03at ＝10.3×9800Pa＝100940Pap C 表＝γhgh hg + p A 表＝0.1×13.6m H 2O+0.3mH 2O ＝1.66mH 2O ＝0.166at＝1.66×9800Pa ＝16268Pap C 绝＝p a + p C 表＝（10+1.66）mH 2O ＝11.66 mH 2O ＝1.166at ＝11.66×9800Pa ＝114268Pa ② 30c mH 2O ＝13.6h cmH 2O ⇒h ＝30/13.6cm=2.2cm题2-2 题2-32-2.水银压力计装置如图。
大学物理下18章习题参考答案中国石油大学-推荐下载
n≤3.688 所以 n = 3 可产生从 n = 3 到 n = 2，n = 1 及 n = 2 到 n = 1 三条谱线。
由公式
给出波长分别为 31 1027 Å
c nm
m0e4
8
2 0
h
3
1 m2
1 n2
1 n2
32 6571 Å
18-10 试求：(1)红光( 7 105 cm )；(2)X 射线( 0.25 Å)的光子的能量、动量和
V s
2.5 V
2 max
即
Ua
h e
A e
(2) 由于 所以 解得
1 0
m
0.25m0c 2
0.25m0c 2 h
h (1 cos ) m0c
1 cos 0 0.554 h
m0c 63.40
m0
c 2
1
在氢原子能级图中表示出来，并指明波长最短的是哪一条谱
线。
[解] (1) h h c
1.988 1015 4.58 1019 J 2.86eV 4340
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，系电通，力1根保过据护管生高线产中0不工资仅艺料可高试以中卷解资配决料置吊试技顶卷术层要是配求指置，机不对组规电在范气进高设行中备继资进电料行保试空护卷载高问与中题带资2负料2，荷试而下卷且高总可中体保资配障料置各试时类卷，管调需路控要习试在题验最到；大位对限。设度在备内管进来路行确敷调保设整机过使组程其高1在中正资，常料要工试加况卷强下安看与全22过，22度并22工且22作尽22下可护都能1关可地于以缩管正小路常故高工障中作高资；中料对资试于料卷继试连电卷接保破管护坏口进范处行围理整，高核或中对者资定对料值某试，些卷审异弯核常扁与高度校中固对资定图料盒纸试位，卷置编工.写况保复进护杂行层设自防备动腐与处跨装理接置，地高尤线中其弯资要曲料避半试免径卷错标调误高试高等方中，案资要，料求编试技5写、卷术重电保交要气护底设设装。备备置管4高调、动线中试电作敷资高气，设料中课并技3试资件且、术卷料中拒管试试调绝路包验卷试动敷含方技作设线案术，技槽以来术、及避管系免架统不等启必多动要项方高方案中式；资，对料为整试解套卷决启突高动然中过停语程机文中。电高因气中此课资，件料电中试力管卷高壁电中薄气资、设料接备试口进卷不行保严调护等试装问工置题作调，并试合且技理进术利行，用过要管关求线运电敷行力设高保技中护术资装。料置线试做缆卷到敷技准设术确原指灵则导活：。。在对对分于于线调差盒试动处过保，程护当中装不高置同中高电资中压料资回试料路卷试交技卷叉术调时问试，题技应，术采作是用为指金调发属试电隔人机板员一进，变行需压隔要器开在组处事在理前发；掌生同握内一图部线纸故槽资障内料时，、，强设需电备要回制进路造行须厂外同家部时出电切具源断高高习中中题资资电料料源试试，卷卷线试切缆验除敷报从设告而完与采毕相用，关高要技中进术资行资料检料试查，卷和并主检且要测了保处解护理现装。场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
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习题 88-1．选择题1．一定量的理想气体，分别经历习题8-1(1)(a) 图所示的abc 过程(图中虚线ac 为等温线)和习题8-1(1)(b) 图所示的def 过程(图中虚线df 为绝热线)，试判断这两过程是吸热还是放热（ ）(A) abc 过程吸热，def 过程放热 (B) abc 过程放热，def 过程吸热 (C) abc 过程def 过程都吸热 (D) abc 过程def 过程都放热2．如习题8-1(2) 图所示，一定量的理想气体从体积V 1膨胀到体积V 2分别经历的过程是：A-B 等压过程；A-C 等温过程； A-D 绝热过程。
其中,吸热最多的过程（ ）(A) A-B (B) A-C(C) A-D(D) 既是A-B ，也是A-C ，两者一样多3．用公式E =νC V ，m T (式中C V ，m 为定容摩尔热容量，ν为气体的物质的量)计算理想气体内能增量时，此式( )(A) 只适用于准静态的等容过程 (B) 只适用于一切等容过程(C) 只适用于一切准静态过程 (D) 适用于一切始末态为平衡态的过程4．要使高温热源的温度T 1升高ΔT ，或使低温热源的温度T 2降低同样的ΔT 值，这两种方法分别可使卡诺循环的效率升高Δ1和Δ2。
两者相比有（ ）(A) Δ1>Δ2 (B) Δ1<Δ2(C) Δ1= Δ2 (D) 无法确定哪个大5. 理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的面积大小(如习题8-1(5)图中阴影所示)分别为S 1和S 2，则两者的大小关系是（ ）(A) S 1 > S 2 (B) S 1 = S 2 (C) S 1 < S 2 (D) 无法确定 6. 热力学第一定律表明（ ）(A) 系统对外做的功不可能大于系统从外界吸收的热量 (B) 系统内能的增量等于系统从外界吸收的热量(C) 不可能存在这样的循环过程，在此循环过程中，外界对系统做的功不等于系统传给外界的热量 (D) 热机的效率不可能等于1 7. 根据热力学第二定律可知（ ）(A) 功可以全部转换为热，但热不能全部转换为功(B) 热可以从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体 (C) 不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程 (D) 一切宏观的自发过程都是不可逆的 8.不可逆过程是（ ） (A) 不能反向进行的过程(B) 系统不能回复到初始状态的过程 (C) 有摩擦存在的过程或者非准静态过程 (D) 外界有变化的过程习题8-1(1)图习题8-1(2)图习题8-1(5)图9. 关于热功转换和热量传递过程，有下列叙述： (1) 功可以完全变为热量，热量不可以完全变为功 (2) 一切热机的效率都只能小于1 (3) 热量不能从低温物体向高温物体传递(4) 热量从高温物体向低温物体的传递是不可逆的 以上这些叙述中正确的是（ ） (A) 只有(2)，(4)正确 (B) 只有(2)，(3)，(4)正确 (C) 只有(1)，(3)，(4)正确 (D) 全部正确 8-2．填空题1．一定量的理想气体处于热动平衡状态时，此热力学系统的不随时间变化的三个宏观量是 ，而随时间变化的微观是 。
2．处于平衡态A 的热力学系统，若经准静态等容过程变到平衡态B ，将从外界吸热416J ，若经准静态等压过程变到与平衡态B 有相同温度的平衡态C ，将从外界吸热582J 。
由此可知，从平衡态A 变到平衡态C 的准静态等压过程中系统对外界所作的功为 。
3．同一种理想气体的定压摩尔热容C p ，m 大于定容摩尔热容C V ，m , 其原因是 。
4．常温常压下一定量的某种理想气体(视为刚性分子，自由度为i )，在等压过程中吸热为Q ，对外作功为A , 内能增加为∆E ， 则A Q= ，E Q= 。
5．习题8-2(5)图所示的卡诺循环中:(1)abcda ，(2)dcefd ，(3)abefa 的效率分别为 、 和 。
6．某卡诺致冷机的低温热源温度为T 2=300K ，高温热源温度为T 1=450K ，每一循环从低温热源吸热Q 2=400J ，已知该致冷机的致冷系数为2212Q T AT T =- (其中A 为外界对系统做的功)，则每一循环中外界必须做功为功为 。
7．有物质的量相同的三种气体：H e 、N 2、CO 2 (均视为刚性分子的理想气体)，它们从相同的初态出发，都经历等容吸热过程，若吸取相同的热量， 则：(1) 三者的温度升高 ；(相同或不同) (2) 三者压强的增加 ； (相同或不同)8．由绝热材料包围的容器被隔板隔为两半，左边是理想气体，右边是真空。
如果把隔板撤去，气体将进行自由膨胀过程，达到平衡后气体的温度_________(升高、降低或不变)，气体的熵___________(增加、减小或不变)。
答案： 8-1．选择题1.A ；2. A ；3. D ；4. B ；5. B ；6 .C ；7. D ；8 .C ；9. A 8-21．填空题1． 温度，压强，体积；每个微观粒子的运动状态 2． 166J3．在等压升温过程中气体要膨胀而作功，所以要比气体等体升温过程多吸收一部分热量 4．22i +, 2i i +习题8-2(5)图5． 13，12，236． 200J 7． 不同，不同 8． 不变，增加8-3．一定量的理想气体，其体积和压强依照V=a a 为已知常数。
试求： (1)气体从体积V 1膨胀到V 2所作的功；(2)体积为V 1时的温度T 1与体积为V 2时的温度T 2之比。
解：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-===⎰⎰21222112121V V a dv v a pdv A v v v V （2）由状态方程 RT MmPV =得 21212222212111 ,V VT T RV a R V P T RV a R V p T =∴====γγγγ8-4. 0.02kg 的氦气(视为理想气体)，温度由17℃升为27℃，假设在升温过程中 (1)体积保持不变；(2)压强保持不变；(3)不与外界交换热量。
试分别求出气体内能的改变，吸收的热量，外界对气体所作的功。
解:氦气为单原子分子理想气体，i =3 (1)定容过程，V=常量，A=0 据Q=ΔE+ A 可知 J T T C ME Q V 623)(m12m =-==，∆ (2)定压过程，P=常量，J 1004.1)(m312m ⨯=-=T T C MQ P ， ΔE 与（1）同417J A Q E =-∆=外界对气体所做的功为：A '=-A=-417J（3）Q=0，ΔE 与（1）同气体对外界做功：623J A E =-∆=- 外界对气体所做的功为：A’=-A=623J.8-5．如习题8-5图所示，C 是固定的绝热壁，D 是可动活塞，C ，D 将容器分成A ，B 两部分。
开始时A ，B两室中各装入同种类的理习题8-5图想气体，它们的温度T ，体积V ，压强P 均相同，并与大气压强平衡。
现对A ，B 两部分气体缓慢的加热，当对A 和B 给予相等的热量Q 以后，A 室中气体的温度升高度数与B 室中气体温度升高度数之比为7:5。
试求：(1)该气体的定容摩尔热容C V ，m 和定压摩尔热容C P ，m 。
(2)B 室中气体吸收的热量中有百分之几用于对外作功。
解:(1)对A, B 两部分气体缓慢的加热，皆可看作准静态过程,两室内是同种气体 ,而且开始时两部分气体的P, V ,T 均相等,所以两室的摩尔数M/μ 也相同. A 室气体经历的是等容过程,B 室气体经历的是等压过程, 所以A, B 室气体吸收的热量分别为(),A V m A mQ C T T M =- (),B P m B mQ C T T M =-已知B A Q Q = ,由上两式得,,75P m A V mBC T C T γ∆===∆因为,P m C = ,V m C +R,代入上式得,,57,22V m P m C R C R ==(2) B 室气体作功为B m A P V R T M =∆=∆B 室中气体吸收的热量转化为功的百分比,,28.6%72BBP m P m B mR T A R R M m Q C C T R M ∆====∆8-6. 有一定量的理想气体，其压强按2C P V=的规律变化，C 是常量。
试求：(1) 将气体从体积V 1增加到V 2所作的功； (2) 该理想气体的温度是升高还是降低。
(1) 221121211VV V V CA PdV dV C V V V ⎛⎫===- ⎪⎝⎭⎰⎰（2）根据理想气体的状态方程有： PV RT ν=所以C PV RT Vν==习题8-7图C T RV ν=11C T RV ν=,22C T RV ν=因为：21V V > 所以：21T T <因此，理想气体的温度降低。
8-7. 1mol 单原子分子理想气体的循环过程如图8-7的T —V 图所示，其中c 点的温度为T c =600K ，试求：(1)ab 、bc 、ca 各个过程系统吸收的热量；(2)经一循环系统所做的净功；(3)循环的效率。
(注:循环效率=A /Q 1，A 为循环过程系统对外作的净功，Q 1为循环过程系统从外界吸收的热量，ln 2=0.693)8-8. 热容比=1.40的理想气体，进行如习题8-8图所示的ABCA 循环，状态A 的温度为300K 。
试求：(1)状态B 和C 的温度； (2)各过程中气体吸收的热量、气体所作的功和气体内能的增量。
8-9. 某理想气体在P -V 图上等温线和绝热线相交于A 点，如习题8-9图所示，已知A 点的压强P 1=2×105Pa ，体积V 1=0.5×10-3m 3，而且A 点处等温线斜率与绝热线斜率之比为0.741。
现使气体从A 点绝热膨胀至B 点，其体积V 2=1×10-3m 3，试求B 点处的压强和在此过程中气体对外作功。
解：（1）等温线PV =C 得 V P dV dP T-=⎪⎭⎫⎝⎛绝热线 C PV =γ得V P dv dP Qγ-=⎪⎭⎫⎝⎛由题意知()()10.741V QdP dV P V dP dV P V γγ-===-故:习题8-9图习题8-8图11.350.741γ== 由绝热方程γγ2211V p V p = 可得412127.8510a V P P P V γ⎛⎫==⨯⎪⎝⎭(2) 221111122161.41V V V V V PV PV A PdV P dV J V γγ-⎛⎫==== ⎪-⎝⎭⎰⎰8-10. 习题8-10图中所示是一定量理想气体所经历的循环过程，其中a b 和c d 是等压过程。
bc 和da 为绝热过程。
已知b 点和c 点温度分别2T 和3T ，试求循环效率，并判断这个循环是否是卡诺循环。