大学物理期末考试题

  • 格式:doc
  • 大小:331.50 KB
  • 文档页数:4

下载文档原格式

  / 4
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

密 封 线 内 不 要 答 题

关于上述两问题的正确答案是:[ A ] (A) (1)一定同时, (2)一定不同时; (B) (1)一定不同时, (2)一定同时; (C) (1)一定同时, (2)一定同时; (D) (1)一定不同时, (2)一定不同时。

6.质子在加速器中被加速,当其动能为静止能量的4倍时,其质量为静止质量的 [ A ]

(A) 5倍 (B) 6倍 (C) 4倍 (D) 8倍 7.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平动动能的量度.

(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. 这些说法中正确的是[ B ]

(A) (1)、(2) 、(4). (B) (1)、(2) 、(3). (C) (2)、(3) 、(4).

(D) (1)、(3) 、(4).

8.三个容器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

222A B C v :v :v 1:2:4=,其压强之比P A : P B : P C 为[ C ]

(A) 1:2:4 (B) 4:2:1

(C) 1:4:16 (D) 1:4:8

9.在容积V =4×10-3 m3的容器中,装有压强P =5×102 Pa 的理想气体,则容器中气体分子的平动动能为[ B ]

(A) 2 J . (B) 3 J . (C) 5 J . (D) 9 J .

10.一定量的理想气体,从p -V 图上初态a 经历(1)或(2)过程到达末态b ,已知a 、b 两

态处于同一条绝热线上(图中虚线是绝热线),则气体 [ B ] (A) 在(1)过程中吸热,在(2) 过程中放热. (B) 在 (1)过程中放热,在(2) 过程中吸热. (C) 在两种过程中都吸热. (D) 在两种过程中都放热.

三、计算题(共50分)

1.(本题8分)如图所示,在光滑水平桌面上,一质量为m 原静止的物体,被一锤所击,锤的作用力沿水平方向,其大小为 )0(sin 0ττ

π<<=t t F F 。

求:(1)物体在任一时刻t 的速度。

(2)锤力在0—τ 时间内对物体所作的功;

1. (本题8分)解:

)

cos 1(sin )(sin 0000τ

ππττπτπt m F dt t

m F t v dt

dv

m

ma t F F t -=====⎰ 5分

由动能定理

2202

)(20)(21π

ττm F mv A =-= 3分

2.(本题10分) 一物体与斜面间的摩擦系数μ=0.20,斜面固定,倾角o

45=α.现给予物

体以初速率1

010-⋅=s m v ,使它沿斜面向上滑,如图所示.求:

(1) 物体能够上升的最大高度h ;

(2) 该物体达到最高点后,沿斜面返回到原出发点时速率

v .

解:⑴根据功能原理,有

mgh mv fs -=

2

021

mgh mv mghctg Nh fs -===

2

021sin αμαμ

2分

m ctg g v h 5.4)1(22

0=+=αμ

2分 ⑵根据功能原理有 fs

mv mgh =-221

1分 α

μmghctg mgh mv -=2

21 1分

得分

评卷人

p

O V

a

b

(1) (2)

F F

F 0

O τ/2 τ t

密 封 线 内 不 要 答 题

s m ctg gh v 16.8)]1(2[2

1

=-=αμ

2分

3.(本题12分) 如图所示,设两重物的质量分别为1m 和2m ,且21m m >,定滑轮的半径为r ,对转轴的转动惯量为J ,轻绳与滑轮间无滑动,滑轮轴上摩擦不计.设开始时系统静止,试求t 时刻滑轮的角速度.

(本题12分)解:作示力图.两重物加速度大小a 相

同,方向如图.

m 1g -T 1=m 1a 2分 T 2-m 2g =m 2a 2分

设滑轮的角加速度为β,则 (T 1-T 2)r =J β 2分 且有 a =r β 2分 由以上四式消去T 1,T 2得:

()()J

r m m gr

m m ++-=

22121β 2分

开始时系统静止,故t 时刻滑轮的角速度.

()()J

r m m grt

m m t ++-=

=2

2121 βω 2分

4.(本题8分)某理想气体的定压摩尔热容为11

2433--⋅⋅⋅K mol

J 。求它在温度为273K 时

的分子平均转动动能和分子平均平动动能。(玻尔兹曼常量123

1038.1--⋅⨯=K J k ,普适气

体常量1

1

318--⋅⋅⋅=K mol J R )

解:24.332

=+=

R R i

C P 2分 6=i 2分

J kT kr

21231065.52731038.12

3

23--⨯=⨯⨯⨯==ε 2分 J kT kt 21231065.52731038.12

323

--⨯=⨯⨯⨯==ε 2分

5.(本题12分)mol 1单原子分子的理想气体,经历如图所示的可逆循环,a 点的温度为0T 。

(1)试以a 点的温度0T 、普适气体常量R 表示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ过程中气体吸收的热量。

(2)求此循环的效率。

解:(1) 0001212)(2

3

)(RT V P V P V P T T C E Q a a b b a b V ab ==-=

-=∆=γ 2分 0004545)(2

5

)(RT V P V P V P T T C Q b b c c b c P bc ==-=

-=γ 2分 0

0000000049493910)(2

3

2021)

())((2

1

RT V P V P V P V P V P V P T T C V V P P E A Q c c a a c a V a c c a ca ca -=-=--=-+⨯-=-+-+-=∆+=γ3分

(2)

%1457

49

11112=-=+-=-=bc ab ca Q Q Q Q Q η

m 2g

m 1g

r a

T 1T

2T 2T 1β

m 2

m 1

r