大学物理基础(上册)期末试题及参考答案

一选择题（每题3分，10×3＝30分）1、质点在xoy 平面内作曲线运动，则质点速率的正确表达式为： ［］（A ）d r v dt = ；（B ）d r v dt =； （C ）d r v dt = ；D ）ds v dt =。

2、关于可逆过程的中间状态正确说法是 ［］A.非静态；B. 非平衡态；C. 平衡态；D. 准静态.3、一质点作简谐振动，其运动速度与时间的曲线如图所示。

若质点的振动规律用余弦函数描述，则其初相位应为［］(A)π/6(B)5π/6(C)-5π/6 (D)-π/6(E)-2π/34、如图所示，理想气体由状态a 到状态f ，经历四个过程，其中acf 为绝热过程，则平均摩尔热容最大的过程为 ［］A.acfB.adfC.aefD.abf5、质量为m ，摩尔质量为M 的理想气体，经历了一个等压过程，温度的增量为T ∆，则内能的增量为［］A ．P m E C T M ∆=∆；B ．V m E C T M ∆=∆;C ．m E R T M ∆=∆; D ．()P m E C R T M ∆=-∆6、处于平衡态的理想气体,其分子的速率分布曲线如图,PN N ∆表示速率分布在P P v v v+∆之间的分子数占总分子数的百分率,当温度降低时,则 [ ] A ．,/p p v N N ∆减小也减小； B ．,/p p v N N ∆增大也增大；C ．,/p p v N N ∆减小增大；D ．,/p p v N N ∆增大减小。

7、理想气体绝热地向真空自由膨胀，设初状态气体的温度为T 1，气体分子的平均自由程为1λ，末状态温度为T 2，自由程为2λ，若气体体积膨胀为原来的2倍，则 ［］A. 12T T =,12λλ=;B. 12T T =,1212λλ=;C.122T T =,12λλ=;D.1212T T =,1212λλ= 8、一摩尔理想气体内能是 ［］宝鸡文理学院试题及参考答案课程名称大学物理 适 用 时 间20XX 年1月8日 试卷类别 A适用专业、年级、班电气系 电器,电子,自动化A.RT 23 ；B. RT i 2；C.KT 23；D.KTi 2.9、质点在恒力F 作用下由静止做直线运动，已知在时间1t ∆内，速率由0增加到v ；在2t ∆内，由v 增加到2v 。

设该力在1t ∆内，冲量大小为1I,所做的功为1A ,;在2t ∆内，冲量大小为2I ，所做功为2A ,则［］A.1212,A A I I =<; B.1212,A A I I =>; C.1212,A A I I >=; D.1212,A A I I<= 10、宇宙飞船关闭发动机返回地球的过程，可认为是仅在地球万有引力的作用下运动。

若用m 表示飞船的质量，M 表示地球质量，G 表示引力常量，则飞船从距离地球中心1r处降到2r 处的过程中，动能的增量为 ［］A.2GmM rB.22GmMr C.1212-r r GmM r r D.122212-r r GmM r r 二．填空题（每空2分，10×2＝20分）1.一定量的理想气体从同一初态开始，分别经过ad,ac,ab 过程到达具有相同温度的末态。

其中ac 为绝热过程，如图所示，则ab 过程是；ad 过程是；（填“吸热” 或“放热”）。

2.一质点沿x 轴方向运动，其运动方程为23x=10-9t+6t ()t SI -,则质点的速度v=;加速度a=;质点沿x 轴正方向的最大速度值maxv ＝；质点前2秒的位移x ∆＝；前2秒的路程s =。

3. 质量为m 的物体，在力F kx =-作用下沿x 轴运动。

已知在t=0时，00,0x A v ==。

若令2k m ω=，则：物体运动的速度为v=;物体的运动方程为x=。

4.热力学第一定律的实质是，热力学第二定律指明了。

三．计算题（每题10分，5×10＝50分）1、一辆汽车在半径R ＝200m 的圆弧形公路上行使，其运动方程为2s=20t-0.2t ，式中s 以m 计，t 以s 计，试求汽车在t=1s 时的速度和加速度。

2、 两个振动方向相同、振幅相等、频率相同的谐振动，时刻t ，谐振动①在x=A/2处并向x 轴负向运动，谐振动②在x=-A/2处并向x 轴正向运动，试用旋转矢量法，求两振动的相位差。

3、一卡诺热机，工作于温度分别为27℃与127℃的两个热源之间。

（1）若在正循环中，该机从高温热源吸收热量5840J ，问该机向低温热源放出热量多少？（2）若使它逆向运转而作制冷机工作，问它从低温热源吸热5840J 时，将向高温热源放热多少？外界做工多少？4、体积3310V m -=的容器中，储有的气体可视为理想气体，其分子总数为2310N =个，每mol 分子的质量为260510m kg-=⨯2400/v m s =，试求该理想气体的压强、温度以及气体分子的总平均平动动能。

5、如图所示，质量为M ，长为l 的直杆，可绕水平轴0无摩擦地转动。

设一质量为m 的子弹沿水平方向飞来，恰好射入杆的下端，若直标（连同射入的子弹）的最大摆角为060θ＝，试证子弹的速度为02(2)(3)6m M m M glv m ++=宝鸡文理学院试题参考答案与评分标准课程名称 大学物理 适用时间20XX 年1月8日 试卷类别A适用专业、年级、班电气系 电器,电子自动化一．选择题：（10×3＝30分）1．D 2．C 3．B 4．C 5．D 6．C 7．B 8．B 9．D 10．C 二．填空题（每空2分共20分） 1．吸热；放热。

2．29123dx v t t dt ==-+-；126dva t dt==-；202x x x m ∆=-=-；0121()()6s x x x x m =-+-= 3．22v A x ω=-；π=Αsin(ω+)2x t 。

4．包括热现象在内的能量转化和守恒定律；热力学过程进行的方向和条件。

三．计算题（5×10＝50分） 1．解根据速度和加速度在责任坐标系中的表达形式，有200.4dsv t dt==----------------（2分） 0.4dv a dtτ==----------（2分）22(200.4)n v t a R R-==----------------------------------------------（2分）22222(200.4)(0.4)[]nt a a a Rτ-=+=-+-（2分）当t=1s 时 200.419.6(/)v m s =-=4222(19.6)(0.4) 1.96(/)200a m s =-+=------（2分） 2．解：设两谐振动的运动学方程分别为11cos()x A t ωϕ=+22cos()x A t ωϕ=+--------------（2分）时刻t 代表两谐振动的旋转矢量如图所示------（2分） 实际上，对谐振动①，有 11cos()2t ωϕ+=------（2分） 由此可知1()t ωϕ+取值应为π/3或5π/3，由于此时刻0x <，因此，只能取 1()3t πωϕ+=对谐振动②，有21cos()2t ωϕ+=-------（2分）由此可知2()t ωϕ+取值应为2π/3或4π/3，由于此时刻0x >，因此，只能取 24()3t πωϕ+=这两谐振动间的相位差为21433ππϕϕϕπ∆==-=-------（2分） 3．解：（1）卡诺热机的效率为213001125%400T T η=-=-=------（2分） 由题意知5840Q J =，则热机向低温热源放出的热量为21(1)5840(10.25)4380()Q Q J η=-=⨯-=------（2分）对外做功为10.2558401460()A Q J η==⨯=------（1分） (2)逆循环时，制冷系数为22123003400300Q T A T T ω====--------（1分） 由题意知25840Q J =，则外界需做功为258401947()3Q A J ω===------（2分）向高温热源放出的热量为12584019477787()Q Q A J =+=+=------（2分）4．解：根据理想气体的压强公式有220022121()()33232N p n n m v m v V ε==＝------（2分）代入已知数据，可得2326253210510400 2.6710()3102p Pa -⨯⨯⨯⨯==⨯⨯⨯------（2分） 根据理想气体的状态方程，有a Nm mpV RT RT N m μ==------（2分） 故5323232.671010 6.0210193()108.31a pVN T K NR -⨯⨯⨯⨯===⨯------（2分） 气体分子的总平均动能k E 为2326220110510400()400()22k E N N m v J ε-⨯⨯⨯====------（2分）5．解：碰撞过程，系统角动量守恒 。

------（1分）2201()3mv l ml Ml ω=+------（3分）碰后上摆过程，系统机械能守恒。

取直杆下端为势能零点。

-----（1分）22200111()(1cos60)(160)2232l Mgml Ml mgl Mgl coa ω++=-+-------（3分） 联立求解得0v =------（2分）。