教案2013-2014第二学期大学物理期末复习卷答案(1).ppt

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第14次 选择2
18．设某理想气体体积为V，压强为P，温度为T，每个分 子的质量为μ ，玻尔兹曼常数为k，则该气体的分子总数可 以表示为：
pV
（A） k
pT
；（B） V
；（C） pV kT
；（D）
pT kV
。
解：由
p nkT N kT V
C
可得：
N pV kT
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第15次 选择3
19．在标准状态下，若氧气和氦气（均视为理想气体）的体
29. 真空中静电场的高斯定理反映了静电场是 有源 场； 而静电场的环路定理则反映了静电场是 保守力 场。
积比为V1 / V2=1 / 2，则其内能之比E1 / E2为：
（A）1 : 2 ；
（B）5 : 3 ；
（C）5 : 6 ；
（D）10 : 3 。
C
解：由内能 E m i RT i ( m RT ) i PV
M2
2M
2
标准状态下，P 相同。另外氧气是双原子分子 （i =5），氦气是单原子分子（ i = 3），可得
D
解：根据相距 的两x振动质点的位相差
u 360 0.72
500
2 x
x 0.72 0.12m
2
2 3
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13．下列叙述中不正确的是：
第12次 选择3
（A）在波的传播方向上，相位差为2π的两质元间的距离称波长； （B）机械波实质上就是在波的传播方向上，介质各质元的集体受迫振动； （C）波由一种介质进入另一种介质后，频率、波长、波速均发生变化； （D）介质中，距波源越远的点，相位越落后 。
系统角动量守恒：
t
M
0
外dt
dL
L
Fra Baidu bibliotek
L0
M 外 0 L课件 L0
第6次 填充3
7图．所一示质。量一为质M量的为弹m簧的振子子弹，以水水平平静速止度放v置射在入平振衡子位中置，，并如
随之一起运动。如果水平面光滑，此后弹簧的最大势能为
。
解：子弹射入振子时动量守恒
M
v
m
mv m M V
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第2次 填空3
2．一个质点沿半径为R的圆周，按
s
v0t
1 2
bt 2
规律运动，
v0和b为常量，则质点的切向加速度at = b
速度an = v0 bt2 R
。
；法向加
解：根据自然坐标速度，切向和法向加速度定义，得
v
ds dt
v0
bt
at
dv dt
b
an
v2 R
v0
bt2
R
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第4次 选择4
解：根据题意
y
8 102
cos10
t
x
20
2 10 5Hz
u 20
u 20 1 4 m
5
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第13次 选择2
15．在同一介质中两列相干的平面简谐波的强度之比是I1/I2=4，则两列波的振幅之 比是
(A) A1 A2 4
(B) A1 A2 2
(C) A1 A2 16
(D) A1 A2 1 4
22 12 2
22 12 30 2 20 2 6.54rad s2
2 2N
4 60
t 2 1 4.8s
0 t
0 0t
1 2
t2
2 02 2 0
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第7次 选择2
5．下列各因素中，不影响刚体转动惯量的是
（A）刚体的质量分布； （B）刚体的质量；
（C）外力矩；
27)
6.211021J
由 p nkT 2.4 1018 1.381023 300
9.936103 Pa
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第14次 填空3
20．设氢气在27 C时，每立方米内的分子数为 2.4×1018个
，
6.211021 J
则氢气分子的9平.9均36平1动0动3 P能a 为
上的压强为
。
解：分子的平均平动动能
S2
S1 ·
/4
P
1
2
2
r1
r2
1 2 1 2 4
合振动振幅：
A A12 A22 2 A1A2 cos() 2 A课12件 2 A12 cos 0
第13次 填空4
17．当波源与观察者相互远离时，观察者接受到的频率__小__于______波源的频率 ；而当波源与观察者相互接近时，观察者接受到的频率__大__于______波源的频率 。（填大于、小于或等于）
tan 课件
第7次 填充2
4．一个以恒定角加速度转动的圆盘，如果在某一时刻的角 速度为 1＝20 rad/s，再转60转后角速度为 2＝30 rad
/s，则角加速度6.5=4_ra_d__ _s_2_______，转过上述60转所需的时 间Δt4=.8_s________。
解：由匀角加速运动公式
做功最大。
V
再看内能改变，AB过程温度升高，所以 内能增加，而AC过程等温，内能不变。
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第16次 填空2 24．一气缸内储有10 mol的单原子分子理想气体，在压缩过 程中，外力作功209 J，气体温度升高1 K，则气体内能的增 量△E为 124.7 J，吸收的热量Q为 -84.3 J。
解：内能增量
D
解: （A）周围环境不发生变化，热量不能全部转换为功 。
（B）热量不能自动从低温物体传到高温物体。
（C）不可逆过程可以向相反方向进行，此时周围环 境要发生变化。
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第19次 选择1
28．如图所示, O点是两个相同的点电荷的连线中点，P点为中垂线上的一点，则 O、P两点的电势和电场强度大小有如下关系。
（D）转轴的位置。
C
解：对于质量连续分布的物体：
J r 2dm
m
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第6次 填充1 6．系统动量守恒的条件为 ____合__外__力__为__零_______。 质点系角动量守恒的条件为 合外力矩为零 。
解：系统动量守恒：
tn
t0
n
i 1
F外dt
p
p0
p
F外 0 p p0
i 1
解：热力学第一定律
第17次 选择1
D
Q E W
第一类永动机是违反能量守恒的。
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27．根据热力学第二定律可知：
第17次 选择2
（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）一切自发过程都是不可逆的。
E1
/
E2
5 2
V1
3 2
V2
5 3
1 2
5 6
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第14次 填空3
20．设氢气在27 C时，每立方米内的分子数为 2.4×1018个
，
6.211021 J
则氢气分子的9平.9均36平1动0动3 P能a 为
上的压强为
。
解：分子的平均平动动能
；作用在容器壁
kt
3 2
kT
3 2
1.38 1023
(273
（A） T1 2
（B） T1
（C） T1 2
（D） 2T1
解：系统振动周期为
T 2 m
A
k
T1 2
m k
T2 2
m 2 2
k
m 2k
T1
2
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第10次 填空2
10．一个沿x轴的简谐运动，其表达式为 x 0.5cos8t cm，则该简谐
3 运动的周期为___0__.2__5_s____；速度的最大值为0__.1__3__m___s_。1
解： T 2 2 0.25s 8
v 0.58 sin8t
3
vmax A 0.58 4 cm s1 0.13 m s1
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第11次 填空2
11．一物块悬挂在弹簧下方作简谐运动，当这物块的位移等于振幅的一半时，
其动能是总能量的___3__/_4________（设平衡位置处势能为零）。
解：角动量为：
L mvR m 2R R 2mR2
T
T
2 3.14 6.01024 1.51011 2 365 24 60 60
2.69 1040 kg m2 s1
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第10次 选择4
9．一劲度系数为k的轻弹簧，下端挂一质量为m的物体，系统的振动周期为T1 ，
下端挂一质量为m/2的物体，则系统振动周期T2等于
（A）
，
；
（B） （C） （D）
，
UO U，P UO U，P
UO UP
UO UP
；
EO EO
EE；。PP
EO EP
EO EP
·P
C
l
+q r O r +q
解：O点：
U0
q
4 0 r
q
4 0 r
2q
4 0 r
E0
q
40r 2
q
40r 2
0
P点：
Up
4 0
2q r2
课件l 2
Ep 0
第19次 填空1
解：由题意
xA 2
E 1 kA2 2
Ep
1 2
kx 2
1 2
k(1 2
A)2
1 4
E
Ek
E
Ep
E
1 E
4课件
3 4
E
第12次 选择2
12．频率为500Hz的机械波，波速为360m∙s-1，则同一波线上位相差为 的
两点相距为
（A）0.24m；3（B）0.48m； （C）0.36m； （D）0.12m。
E m i RT 10 3 8.311 124.7 J
M2
2
由热力学第一定律，得
Q E W 124.7 (209) 84.3J
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第17次 填空3
25．以一定量理想气体作为工作物质，在p-T 图中经图
示的循环过程。图中a→b及c→d为两个绝热过程，则这
个循环过程为 卡诺 循环，其效率η为 25% 。
C
解：波由一种介质进入另一种介质后，波长、波速均发生变化，但频率不 变。
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第12次 填空3
14．设波动表达式为 y = 8×10-2 cos(10πt－x/2)（SI），则该列波的波长
λ=__x_轴__正_向______，频率ν=__4_____m_____，波沿_____5_s_-_1______方向传播 。
解：等压过程对外作功
A
W pV m RT
M
吸收的热量
Q
m M
CpT
m M
7 RT 2
所以
W /Q
m RT M
2
m 7 RT 7
M 2课件
第17次 填空1 22．在 p-V 图上， (1)系统的某一平衡态用____一__个__点_____来表示； (2)系统的某一平衡过程用____一__条__曲__线______来表示； (3)系统的某一平衡循环过程用___一__条__封__闭__曲__线_____来表示。
B
解：能流密度（也称波的强度）之比
I1 I2
1 2
uA12
2
1 2
uA22
2
A12 A22
4
A1 2 A2
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第13次 填空2
16. 如图所示，两相距1/4波长、振幅相同的相干波源S1和S2，S1比S2的相位 超前π/2。则两列波在P点引起的合振动的振幅为__0_____。
解：相距1/4波长的S1和S2在P点的相位差
第2次 选择2 1．下面各种判断中, 错误的是 （A）质点作直线运动时，加速度的方向和运动方向总是一致的 ； （B）质点作匀速率圆周运动时，加速度的方向总是指向圆心； （C）质点作斜抛运动时，加速度的方向恒定； （D）质点作曲线运动时，加速度的方向总是指向曲线凹的一边 。
A
解：质点作直线运动时，加速度的方向和运动方向即速度 方向不一定一致。加速运动时，方向相同；减速运动时， 方向相反。
子弹射入后机械能守恒
1 kx2 1 m M V 2
2
2
m2v2 解得： 2(M m)
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第6次 填空4 8. 地球质量为6.0×1024kg，地球与太阳相距1.5×1011m，视 地球为质点，它绕太阳做圆周运动，地球对于圆轨道中心的
角动量为___2__.6_9___1_0_4_0__ kg∙m2∙s-1。
；作用在容器壁
kt
3 2
kT
3 2
1.38 1023
(273
27)
6.211021J
由 p nkT 2.4 1018 1.381023 300
9.936103 Pa
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第16次 选择2
21．对于室温下的双原子分子理想气体，在等压膨胀的情况 下，系统对外所作的功与从外界吸收的热量之比W / Q 等于： （A）2 / 7； （B）1 / 4； （C）2 / 5； （D）1 / 3。
解：从p—T 图中可知，da和bc都 是等温过程，所以整个循环过程 是卡诺循环。其效率
1 T2 1 300 25%
T1
400
p (atm) a
d 0 300
b c 400 T (K)
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26．热力学第一定律表明： （A）系统对外所作的功小于吸收的热量； （B）系统内能的增量小于吸收的热量； （C）热机的效率总是小于1； （D）第一类永动机是不可能实现的。
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第16次 选择3 23．如图所示，一定量理想气体从体积为V1膨胀到V2，AB
为等压过程，AC为等温过程，AD为绝热过程。则吸热最多
的是：
（A）AB过程；
（B）AC过程；
A
（C）AD过程；
（D）不能确定。
解：热力学第一定律
pA
B
Q E W
C D
先看作功，几个过程AB面积最大，所以 O V1
V2
3．滑动摩擦系数为μ的水平地面上放一物体A。现加一恒力F， 如图所示。欲使物体A有最大加速度，求恒力F与水平方向夹角 θ应满足的关系式。
解：物体A受力如图所示，牛顿运动方程为
垂直：F sin N mg
f
水平：F cos N ma
N
F
A
解得 a F cos sin g
mg
m
求导得极大值 da 0 sin cos 0 d