大学物理1作业总.pdf

教学班号 专业班级 序号 学 号 姓 名 一 选择题 1 某质点作直线运动的运动学方程为x 3t 5t3 6 SI 则该质点作 A 匀加速直线运动 加速度沿x轴正方向 B 匀加速直线运动 加速度沿x轴负方向 C 变加速直线运动 加速度沿x轴正方向 D 变加速直线运动 加速度沿x轴负方向 2 如图所示 湖中有一小船 有人用绳绕过岸上一定高度处的定滑轮 拉湖中的船向岸边运动 设该人以匀速率收绳 绳不伸长 湖水静止 则小船的运动是 A 匀加速运动 B 匀减速运动 C 变加速运动 D 变减速运动 E 匀速直线运动 3 一质点在平面上运动 已知质点位置矢量的表示式为 其中a b为 常量 则该质点作 A 匀速直线运动 B 变速直线运动 C 抛物线运动 D 一般曲线运动 4 质点作曲线运动 表示位置矢量 表示速度 表示加速度 S表示 路程 表示切向加速度 下列表达式中 1 2 3 4 A 只有 1 4 是对的 B 只有 2 4 是对的 C 只有 2 是对的 D 只有 3 是对的 5 某物体的运动规律为 式中的k为大于零的常量 当时 初速 为v0 则速度与时间t的函数关系是 A B C D 6 下列说法哪一条正确 A 加速度恒定不变时 物体运动方向也不变 B 平均速率等于平均速度的大小 C 不管加速度如何 平均速率表达式总可以写成 v1 v2 分别为初 末速率 D 运动物体速率不变时 速度可以变化 7 在相对地面静止的坐标系内 A B二船都以2 m s速率匀速行 驶 A船沿x轴正向 B船沿y轴正向 今在A船上设置与静止坐标系方向 相同的坐标系 x y方向单位矢用 表示 那么在A船上的坐标系中 B 船的速度 以m s为单位 为 A 2 2 B 2 2 C 2 2 D 2 2 8 某人骑自行车以速率v向西行驶 今有风以相同速率从北偏东30 方 向吹来 试问人感到风从哪个方向吹来 A 北偏东30 B 南偏东30 C 北偏西30 D 西偏南30 二 填空题 9 灯距地面高度为h1 一个人身高为h2 在灯下以匀速率v沿水平 直线行走 如图所示 他的头顶在地上的影子M点沿地面移动的速度为 vM 10 一质点沿x方向运动 其加速度随时间变化关系为 a 3 2 t SI 如果初始时质点的速度v 0为5 m s 则当 为3s时 质点的速度 v 11 一质点沿半径为R的圆周运动 其路程S随时间t变化的规律为 SI 式中b c为大于零的常量 且b2 Rc 则此质点运 动的切向加速度at 法向加速度an 12 一质点沿半径为0 10 m的圆周运动 其角位移 可用下式表示 2 4t3 SI 1 当t 2 s时 切向加速度at 2 当at的大小恰为总加速度大小的一半时 三 计算题 13 一质点沿x轴运动 其加速度为a 4t SI 已知t 0时 质点位 于x 0 10 m处 初速度v0 0 试求其位置和时间的关系式 14 一质点沿x轴运动 其加速度a与位置坐标x的关系为 a 2 6 x2 SI 如果质点在原点处的速度为零 试求其在任意位置处的速度 15 如图所示 质点P在水平面内沿一半径为R 2 m的圆轨道转动 转 动的角速度 与时间t的函数关系为 k为常量 已知时 质点P的速度 值为32 m s 试求s时 质点P的速度与加速度的大小 16 由楼窗口以水平初速度 射出一发子弹 取枪口为原点 沿方向为x 轴 竖直向下为y轴 并取发射时刻t为0 试求 1 子弹在任一时刻t的位置坐标及轨迹方程 2 子弹在t时刻的速度 切向加速度和法向加速度 教学班号 专业班级 序号 学 号 姓 名 一 选择题 1 质量分别为m1和m2的两滑块A和B通过一轻弹簧水平连结后置于水 平桌面上 滑块与桌面间的摩擦系数均为 系统在水平拉力F作用下匀 速运动 如图所示 如突然撤消拉力 则刚撤消后瞬间 二者的加速度 aA和aB分别为 A aA 0 aB 0 B aA 0 aB 0 C aA0 D aA 0 aB 0 2 质量为m的物体自空中落下 它除受重力外 还受到一个与速度平 方成正比的阻力的作用 比例系数为k k为正值常量 该下落物体的收 尾速度 即最后物体作匀速运动时的速度 将是 A B C D 3 如图 物体A B质量相同 B在光滑水平桌面上 滑轮与绳的质量 以及空气阻力均不计 滑轮与其轴之间的摩擦也不计 系统无初速地释 放 则物体A下落的加速度是 A g B 4g 5 C g 2 D g 3 4 已知水星的半径是地球半径的 0 4倍 质量为地球的0 04倍 设在 地球上的重力加速度为g 则水星表面上的重力加速度为 A 0 1 g B 0 25 g C 2 5 g D 4 g 5 一个圆锥摆的摆线长为l 摆线与竖直方向的夹角恒为 如图所 示 则摆锤转动的周期为 A B C D 二 计算题 6 质量为m的子弹以速度v 0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 忽略子弹的重力 求 1 子弹射入沙土后 速度随时间变化的函数式 2 子弹进入沙土的最大深度 7 已知一质量为m的质点在x轴上运动 质点只受到指向原点的引力的 作用 引力大小与质点离原点的距离x的平方成反比 即 k是比例常 数 设质点在 x A时的速度为零 求质点在x A 4处的速度的大小 8 质量m 2 0 kg的均匀绳 长L 1 0 m 两端分别连接重物A和 B mA 8 0 kg mB 5 0 kg 今在B端施以大小为F 180 N的竖直 拉力 使绳和物体向上运动 求距离绳的下端为x处绳中的张力T x 9 一条质量分布均匀的绳子 质量为M 长度为L 一端拴在竖直转 轴OO 上 并以恒定角速度 在水平面上旋转 设转动过程中绳子始终 伸直不打弯 且忽略重力 求距转轴为r处绳中的张力T r L O O 三 理论推导与证明 10 质量为m的小球 在水中受的浮力为常力F 当它从静止开始沉降 时 受到水的粘滞阻力大小为f kv k为常数 证明小球在水中竖直 沉降的速度v与时间t的关系为 式中t为从沉降开始计算的时间 教学班号 专业班级 序号 学 号 姓 名 一 选择题C B C C D D C 1 质量为m的质点 以不变速率v沿图中正三角形ABC的水平光滑轨道 运动 质点越过A角时 轨道作用于质点的冲量的大小为 A mv B mv C mv D 2mv 2 质量为20 g的子弹 以400 m s的速率沿图示方向射入一原来静止的 质量为980 g的摆球中 摆线长度不可伸缩 子弹射入后开始与摆球一 起运动的速率为 A 2 m s B 4 m s C 7 m s D 8 m s 3 体重 身高相同的甲乙两人 分别用双手握住跨过无摩擦轻滑轮的 绳子各一端 他们从同一高度由初速为零向上爬 经过一定时间 甲相 对绳子的速率是乙相对绳子速率的两倍 则到达顶点的情况是 A 甲先到达 B 乙先到达 C 同时到达 D 谁先到达不能确定 4 速度为v 0的小球与以速度v v与v 0方向相同 并且v v 0 滑行 中的车发生完全弹性碰撞 车的质量远大于小球的质量 则碰撞后小球 的速度为 A v 0 2v B 2 v 0 v C 2v v 0 D 2 v v 0 5 如图 在光滑水平地面上放着一辆小车 车上左端放着一只箱子 今用同样的水平恒力拉箱子 使它由小车的左端达到右端 一次小车被 固定在水平地面上 另一次小车没有固定 试以水平地面为参照系 判 断下列结论中正确的是 A 在两种情况下 做的功相等 B 在两种情况下 摩擦力对箱子做的功相等 C 在两种情况下 箱子获得的动能相等 D 在两种情况下 由于摩擦而产生的热相等 下列说法中正确的是 6 A 作用力的功与反作用力的功必等值异号 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作功之和与参考系的选取无关 7 质量为m的一艘宇宙飞船关闭发动机返回地球时 可认为该飞船只 在地球的引力场中运动 已知地球质量为M 万有引力恒量为G 则当 它从距地球中心R1处下降到R2处时 飞船增加的动能应等于 A B C D E 二 填空题 8 一质量为m的物体 原来以速率v向北运动 它突然受到外力打 击 变为 向西运动 速率仍为v 则外力的冲量大小为 方 向为 9 一物体质量M 2 kg 在合外力 SI 的作用下 从静止开始运 动 式中为方向一定的单位矢量 则当 1 s时物体的速度 10 设作用在质量为1 kg的物体上的力F 6t 3 SI 如果物体在 这一力的作用下 由静止开始沿直线运动 在0到2 0 s的时间间隔内 这个力作用在物 体上的冲量大小 11 水流流过一个固定的涡轮叶片 如图所示 水流流过叶片曲面 前后的速率都等于v 每单位时间流向叶片的水的质量保持不变且等于 Q 则水作用于叶片的力大小为 方向为 12 已知地球质量为M 半径为R 一质量为m的火箭从地面上升到 距地面高 度为2R处 在此过程中 地球引力对火箭作的功为 13 质量m 1 kg的物体 在坐标原点处从静止出发在水平面内沿x 轴运动 其所受合力方向与运动方向相同 合力大小为F 3 2x SI 那么 物体在开始运动的3 m内 合力所作的功W 且x 3 m时 其速率v 三 计算题 14 如图所示 传送带以3 m s的速率水平向右运动 砂子从高h 0 8 m处落到传送带上 即随之一起运动 求传送带给砂子的作用力的方向 g取10 m s2 15 一人从10 m深的井中提水 起始时桶中装有10 kg的水 桶的质 量为1 kg 由于水桶漏水 每升高1 m要漏去0 2 kg的水 求水桶匀速 地从井中提到井口 人所作的功 解 选竖直向上为坐标y轴的正方向 井中水面处为原 点 由题意知 人匀速提水 所以人所用的拉力F等于水桶的 重量 即 F P 107 8 1 96y SI 3分 人的拉力所作的功为 W 980 J 2分 对比习题指导书P29例2 10 如果水池底为坐标原点 向上为正 提示16 质量m 2 kg的质点在力 SI 的作用下 从静止出发沿x轴正 向作直线运动 求前三秒内该力所作的功 17 质量m 2 kg的物体沿x轴作直线运动 所受合外力F 10 6x2 SI 如果在x 0处时速度v0 0 试求该物体运动到x 4 m处时速度的 大小 教学班号 专业班级 序号 学 号 姓 名 一 选择题 1 人造地球卫星 绕地球作椭圆轨道运动 地球在椭圆的一个焦点 上 则卫星的 A 动量不守恒 动能守恒 B 动量守恒 动能不守恒 C 对地心的角动量守恒 动能不守恒 D 对地心的角动量不守恒 动能守恒 2 如图所示 A B为两个相同的绕着轻绳的定滑轮 A滑轮挂一质量 为M的物体 B滑轮受拉力F 而且F Mg 设A B两滑轮的角加速度 分别为 A和 B 不计滑轮轴的摩擦 则有 A A B B A B C A B D 开始时 A B 以后 A B 3 一圆盘绕过盘心且与盘面垂直的光滑固定轴O以角速度 按图示方 向转动 若如图所示的情况那样 将两个大小相等方向相反但不在同一 条直线的力F沿盘面同时作用到圆盘上 则圆盘的角速度 A 必然增大 B 必然减少 C 不会改变 D 如何变化 不能确定 4 两个匀质圆盘A和B的密度分别为和 若 A B 但两圆盘的质量 与厚度相同 如两盘对通过盘心垂直于盘面轴的转动惯量各为JA和JB 则 A JA JB B JB JA C JA JB D JA JB哪个大 不能确定 5 均匀细棒OA可绕通过其一端O而与棒垂直的水平固定光滑轴转动 如图所示 今使棒从水平位置由静止开始自由下落 在棒摆动到竖直位 置的过程中 下述说法哪一种是正确的 A 角速度从小到大 角加速度从大到小 B 角速度从小到大 角加速度从小到大 C 角速度从大到小 角加速度从大到小 D 角速度从大到小 角加速度从小到大 6 如图所示 一水平刚性轻杆 质量不计 杆长l 20 cm 其上 穿有两个小球 初始时 两小球相对杆中心O对称放置 与O的距离d 5 cm 二者之间用细线拉紧 现在让细杆绕通过中心O的竖直固定轴作 匀角速的转动 转速为w 0 再烧断细线让两球向杆的两端滑动 不考 虑转轴的和空气的摩擦 当两球都滑至杆端时 杆的角速度为 A 2w 0 B w 0 C w 0 D 7 如图所示 一匀质细杆可绕通过上端与杆垂直的水平光滑固定轴O 旋转 初始状态为静止悬挂 现有一个小球自左方水平打击细杆 设小 球与细杆之间为非弹性碰撞 则在碰撞过程中对细杆与小球这一系统 A 只有机械能守恒 B 只有动量守恒 C 只有对转轴O的角动量守恒 D 机械能 动量和角动量均守恒 二 填空题 8 在光滑的水平面上 一根长L 2 m的绳子 一端固定于O点 另 一端系一质量m 0 5 kg的物体 开始时 物体位于位置A OA间距离d 0 5 m 绳子处于松弛状态 现在使物体以初速度vA 4 m s 1垂直于 OA向右滑动 如图所示 设以后的运动中物体到达位置B 此时物体速度 的方 向与绳垂直 则此时刻物体对 点的角动量的大小LB 物体速 度的大小v 9 如图所示 P Q R和S是附于刚性轻质细杆上的质量分别为4m 3m 2m和m的四个质点 PQ QR RS l 则系统对轴的转动惯量为 10 一个质量为m的小虫 在有光滑竖直固定中心轴的水平圆盘边缘 上 沿逆时针方向爬行 它相对于地面的速率为v 此时圆盘正沿顺时 针方向转动 相对于地面的角速度为 设圆盘对中心轴的转动惯量 为J 若小虫停止爬行 则圆 盘的角速度为 三 计算题 11 如图所示 一个质量为m的物体与绕在定滑轮上的绳子相联 绳 子质量可以忽略 它与定滑轮之间无滑动 假设定滑轮质量为M 半径 为R 其转动惯量为 滑轮轴光滑 试求该物体由静止开始下落的过程 中 下落速度与时间的关系 12 一长为1 m的均匀直棒可绕过其一端且与棒垂直的水平光滑固定轴 转动 抬起另一端使棒向上与水平面成60 然后无初转速地将棒释 放 已知棒对轴的转动惯量为 其中m和l分别为棒的质量和长度 求 1 放手时棒的角加速度 2 棒转到水平位置时的角加速度 13 一转动惯量为J的圆盘绕一固定轴转动 起初角速度为 0 设它 所受阻力矩与转动角速度成正比 即M k k为正的常数 求圆盘 的角速度从 0变为时所需的时间 14 如图所示 A和B两飞轮的轴杆在同一中心线上 设两轮的转动 惯量分别为 J 10 kg m2 和 J 20 kg m2 开始时 A轮转速为600 rev min B轮静止 C为摩擦啮合器 其转动惯量可忽略不计 A B分 别与C的左 右两个组件相连 当C的左右组件啮合时 B轮得到加速 而A轮减速 直到两轮的转速相等为止 设轴光滑 求 1 两轮啮合后的转速n 2 两轮各自所受的冲量矩 15 一根放在水平光滑桌面上的匀质棒 可绕通过其一端的竖直固定 光滑轴O转动 棒的质量为m 1 5 kg 长度为l 1 0 m 对轴的转动惯 量为J 初始时棒静止 今有一水平运动的子弹垂直地射入棒的另一 端 并留在棒中 如图所示 子弹的质量为m 0 020 kg 速率为v 400 m s 1 试问 1 棒开始和子弹一起转动时角速度 有多大 2 若棒转动时受到大小为Mr 4 0 N m的恒定阻力矩作用 棒能转过 多大的角度 教学班号 专业班级 序号 学 号 姓 名 一 选择题DBCCBADB 1 有下列几种说法 1 所有惯性系对物理基本规律都是等价的 2 在真空中 光的速度与光的频率 光源的运动状态无关 3 在任何惯性系中 光在真空中沿任何方向的传播速率都相 同 若问其中哪些说法是正确的 答案是 A 只有 1 2 是正确的 B 只有 1 3 是正确的 C 只有 2 3 是正确的 D 三种说法都是正确的 2 一火箭的固有长度为L 相对于地面作匀速直线运动的速度为v 1 火箭上有一个人从火箭的后端向火箭前端上的一个靶子发射一颗相对于 火箭的速度为v 2的子弹 在火箭上测得子弹从射出到击中靶的时间间 隔是 c表示真空中光速 A B C D 3 一宇航员要到离地球为5光年的星球去旅行 如果宇航员希望把这 路程缩短为3光年 则他所乘的火箭相对于地球的速度应是 c表示真 空中光速 A v 1 2 c B v 3 5 c C v 4 5 c D v 9 10 c 4 关于同时性的以下结论中 正确的是 A 在一惯性系同时发生的两个事件 在另一惯性系一定不同时发 生 B 在一惯性系不同地点同时发生的两个事件 在另一惯性系一定同 时发生 C 在一惯性系同一地点同时发生的两个事件 在另一惯性系一定同 时发生 D 在一惯性系不同地点不同时发生的两个事件 在另一惯性系一定 不同时发生 5 在某地发生两件事 静止位于该地的甲测得时间间隔为4 s 若相对 于甲作匀速直线运动的乙测得时间间隔为5 s 则乙相对于甲的运动速度 是 c表示真空中光速 A 4 5 c B 3 5 c C 2 5 c D 1 5 c 6 1 对某观察者来说 发生在某惯性系中同一地点 同一时刻的两个 事件 对于相对该惯性系作匀速直线运动的其它惯性系中的观察者来 说 它们是否同时发生 2 在某惯性系中发生于同一时刻 不同地点的两个事件 它们在其它 惯性系中是否同时发生 关于上述两个问题的正确答案是 A 1 同时 2 不同时 B 1 不同时 2 同时 C 1 同时 2 同时 D 1 不同时 2 不同时 7 两个惯性系S和S 沿x x 轴方向作匀速相对运动 设在S 系 中某点先后发生两个事件 用静止于该系的钟测出两事件的时间间隔为 0 而用固定在S系的钟测出这两个事件的时间间隔为 又在S 系x 轴上放置一静止于是该系 长度为l0的细杆 从S系测得此杆的长 度为l 则 A 0 l l0 B l0 C 0 l l0 D 0 l l0 8 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 4倍 B 5倍 C 6倍 D 8倍 二 填空题 9 狭义相对论的两条基本原理中 相对性原理说的是 光速不变 原理说的是 10 介子是不稳定的粒子 在它自己的参照系中测得平均寿命是 2 6 10 8 s 如果它相对于实验室以0 8 c c为真空中光速 的速率运动 那么实验室坐标系中测得的 介子的寿命是 s 11 两个惯性系中的观察者O和O 以 0 6 c c表示真空中光速 的相对 速度互相接近 如果O测得两者的初始距离是20 m 则O 测得两者经 过时间 t s后相遇 12 牛郎星距离地球约16光年 宇宙飞船若以 的匀 速度飞行 将用4年的时间 宇宙飞船上的钟指示的时间 抵达牛郎星 13 一列高速火车以速度u驶过车站时 固定在站台上的两只机械手 在车厢上同时划出两个痕迹 静止在站台上的观察者同时测出两痕迹之 间的距离为1 m 则 车厢上的观察者应测出这两个痕迹之间的距离为 14 狭义相对论确认 时间和空间的测量值都是 它 们与观察者 的 密切相关 15 设电子静止质量为me 将一个电子从静止加速到速率为 0 6 c c 为真空中光 速 需作功 三 计算题 16 一艘宇宙飞船的船身固有长度为L0 90 m 相对于地面以0 8 c c 为真空中光速 的匀速度在地面观测站的上空飞过 1 观测站测得飞船的船身通过观测站的时间间隔是多少 2 宇航员测得船身通过观测站的时间间隔是多少 17 一隧道长为L 宽为d 高为h 拱顶为半圆 如图 设想一列车以 极高的速度v沿隧道长度方向通过隧道 若从列车上观测 1 隧道的尺寸如何 2 设列车的长度为l0 它全部通过隧道的时间是多少 教学班号 专业班级 序号 学 号 姓 名 一 填空题 1 一长为l的均匀细棒悬于通过其一端的光滑水平固定轴上 如图 所示 作成一复摆 已知细棒绕通过其一端的轴的转动惯量 此摆作 微小振动的周期为 A B C D 2 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x1 Acos t 当第一个质点从相对于其平衡位置 的正位移处回到平衡位置时 第二个质点正在最大正位移处 则第二个 质点的振动方程为 A B C D 3 一质量为m的物体挂在劲度系数为k的轻弹簧下面 振动角频率为 若把此弹簧分割成二等份 将物体m挂在分割后的一根弹簧上 则 振动角频率是 A 2 B C D 2 4 一质点在x轴上作简谐振动 振辐A 4 cm 周期T 2 s 其平衡位 置取作坐标原点 若t 0时刻质点第一次通过x 2 cm处 且向x轴负 方向运动 则质点第二次通过x 2 cm处的时刻为 A 1 s B 2 3 s C 4 3 s D 2 s 5 一个质点作简谐振动 振幅为A 在起始时刻质点的位移为 且向x 轴的正方向运动 代表此简谐振动的旋转矢量图为 6 一简谐振动曲线如图所示 则振动周期是 A 2 62 s B 2 40 s C 2 20 s D 2 00 s 7 已知某简谐振动的振动曲线如图所示 位移的单位为厘米 时间单 位为秒 则此简谐振动的振动方程为 A B C D E 8 当质点以频率 作简谐振动时 它的动能的变化频率为 A 4 B 2 C D 9 图中所画的是两个简谐振动的振动曲线 若这两个简谐振动可叠 加 则合成的余弦振动的初相为 x t O A 2 A x1 x2 A B C D 0 二 填空题 10 一弹簧振子作简谐振动 振幅为A 周期为T 其运动方程用余弦 函数表示 若t 0时 1 振子在负的最大位移处 则初相为 2 振子在平衡位置向正方向运动 则初相为 3 振子在位移为A 2处 且向负方向运动 则初相为 11 在t 0时 周期为T 振幅为A的单摆分别处于图 a b c 三种 状态 若选单摆的平衡位置为坐标的原点 坐标指向正右方 则单摆作 小角度摆动的振动表达式 用余弦函数表示 分别为 a b c 12 两个同方向同频率的简谐振动 其振动表达式分别为 SI SI 它们的合振动的振辐为 初相为 三 计算题 13 一物体在光滑水平面上作简谐振动 振幅是12 cm 在距平衡位置 6 cm处速度是24 cm s 求 1 周期T 2 当速度是12 cm s时的位移 14 一质点作简谐振动 其振动方程为 SI 1 当x值为多大时 系统的势能为总能量的一半 2 质点从平衡位置移动到上述位置所需最短时间为多少 15 一质点作简谐振动 其振动方程为x 0 24 SI 试用旋转矢量法 求出质点由初始状态 t 0的状态 运动到x 0 12 m v 0的状态所 需最短时间 t 16 一质点同时参与两个同方向的简谐振动 其振动方程分别为 x1 5 10 2cos 4t 3 SI x2 3 10 2sin 4t 6 SI 画出两振动的旋转矢量图 并求合振动的振动方程 教学班号 专业班级 序号 学 号 姓 名 一 选择题 1 频率为 100 Hz 传播速度为300 m s的平面简谐波 波线上距离小 于波长的两点振动的相位差为 则此两点相距 A 2 86 m B 2 19 m C 0 5 m D 0 25 m 2 一平面简谐波的表达式为 SI t 0时的波形曲线如图所示 则 A O点的振幅为 0 1 m B 波长为3 m C a b两点间相位差为 D 波速为9 m s 3 已知一平面简谐波的表达式为 a b为正值常量 则 A 波的频率为a B 波的传播速度为 b a C 波长为 b D 波的周期为2 a 4 如图所示 有一平面简谐波沿x轴负方向传播 坐标原点O的振动规 律为 则B点的振动方程为 A B C D 5 一平面简谐波在弹性媒质中传播 在某一瞬时 媒质中某质元正处 于平衡位置 此时它的能量是 A 动能为零 势能最大 B 动能为零 势能为零 C 动能最大 势能最大 D 动能最大 势能为零 6 在同一媒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 16 B A1 A2 4 C A1 A2 2 D A1 A2 1 4 7 S1和S2是波长均为 的两个相干波的波源 相距3 4 S1的相位 比S2超前 若两波单独传播时 在过S1和S2的直线上各点的强度相同 不随距离变化 且两波的强度都是I0 则在S1 S2连线上S1外侧和S2外 侧各点 合成波的强度分别是 A 4I0 4I0 B 0 0 C 0 4I0 D 4I0 0 8 沿着相反方向传播的两列相干波 其表达式为 和 在叠加后形成的驻波中 各处简谐振动的振幅是 A A B 2A C D 二 填空题 9 已知波源的振动周期为4 00 10 2 s 波的传播速度为300 m s 波 沿x轴正 方向传播 则位于x1 10 0 m 和x2 16 0 m的两质点振动相位差为 10 一平面简谐波的表达式为 SI 其角频率 波速u 波 长 11 如图所示为一平面简谐波在t 2 s时刻的波形图 该简谐波的表 达式是 P 处质点的振动方程是 该波的振幅A 波速u与波长 为已知量 12 在固定端x 0处反射的反射波表达式是 设反射波无 能量损失 那么入射波的表达式是y1 形 成的驻 波的表达式是y 三 计算题 13 已知一平面简谐波的表达式为 SI 1 分别求x1 10 m x2 25 m两点处质点的振动方程 2 求x1 x2两点间的振动相位差 3 求x1点在t 4 s时的振动位移 14 一列平面简谐波在媒质中以波速u 5 m s沿x轴正向传播 原点O处质元的振动曲线如图所示 1 求解并画出x 25 m处质元的振动曲线 2 求解并画出t 3 s时的波形曲线 15 如图 一平面波在介质中以波速u 20 m s沿x轴负方向传播 已 知A点的振动方程为 SI 1 以A点为坐标原点写出波的表达式 2 以距A点5 m处的B点为坐标原点 写出波的表达式 16 一平面简谐波沿x轴正向传播 其振幅为A 频率为 波速 为u 设t t 时刻的波形曲线如图所示 求 1 x 0处质点振动方程 2 该波的表达式 教学班号 专业班级 序号 学 号 姓 名 一 选择题 1 在一密闭容器中 储有A B C三种理想气体 处于平衡状态 A 种气体的分子数密度为n1 它产生的压强为p1 B种气体的分子数密度 为2n1 C种气体的分子数密度为3 n1 则混合气体的压强p为 A 3 p1 B 4 p1 C 5 p1 D 6 p1 2 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 B 0 8 kg C 1 6 kg D 3 2 kg 3 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 B 0 8 kg C 1 6 kg D 3 2 kg 4 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 k为玻尔兹曼常量 R为普适气体常量 则该理想气体的分子数 为 A pV m B pV kT C pV RT D pV mT 5 一瓶氦气和一瓶氮气密度相同 分子平均平动动能相同 而且它们 都处于平衡状态 则它们 A 温度相同 压强相同 B 温度 压强都不相同 C 温度相同 但氦气的压强大于氮气的压强 D 温度相同 但氦气的压强小于氮气的压强 6 温度 压强相同的氦气和氧气 它们分子的平均动能和平均平动动 能 有如下关系 A 和都相等 B 相等 而不相等 C 相等 而不相等 D 和都不相等 7 在标准状态下 若氧气 视为刚性双原子分子的理想气体 和氦气 的体积比 V1 V2 1 2 则其内能之比E1 E2为 A 3 10 B 1 2 C 5 6 D 5 3 8 水蒸气分解成同温度的氢气和氧气 内能增加了百分之几 不计振 动自由度和化学能 A 66 7 B 50 C 25 D 0 9 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 A 1 2 4 B 1 2 3 C 2 3 4 D 1 3 4 二 填空题 10 有一瓶质量为M的氢气 视作刚性双原子分子的理想气体 温度 为T 则氢 分子的平均平动动能为 氢分子的平均动能为 该 瓶氢气的内能为 11 用总分子数N 气体分子速率v和速率分布函数f v 表示下列各 量 1 速率大于v 0的分子数 2 速率大于v 0的那些分子的平均速率 3 多次观察某一分子的速率 发现其速率大于v 0的概率 12 在平衡状态下 已知理想气体分子的麦克斯韦速率分布函数 为f v 分子质量为m 最概然速率为vp 试说明下列各式的物理意义 1 表示 2 表示 13 图示曲线为处于同一温度T时氦 原子量4 氖 原子量20 和氩 原子量40 三种气体分子的速率分布曲线 其中 曲线 a 是 气分子的速率分布曲线 曲线 c 是 气分子的速率分布曲线 三 计算题 14 有N个粒子 其速率分布函数为 f v c 0 v v 0 f v 0 v v 0 试求其速率分布函数中的常数c和粒子的平均速率 均通过v 0 表示 15 一容积为10 cm3的电子管 当温度为300 K时 用真空泵把管内空 气抽成压强为 5 10 6 mmHg的高真空 问此时管内有多少个空气分子 这些空气分子的平均平动动能的总和是多少 平均转动动能的总和是多 少 平均动能的总和是多少 760 mmHg 1 013 105 Pa 空气分子可 认为是刚性双原子分子 波尔兹曼常量k 1 38 10 23 J K 16 一瓶氢气和一瓶氧气温度相同 若氢气分子的平均平动动能为 6 21 10 21 J 试求 1 氧气分子的平均平动动能和方均根速率 2 氧气的温度 阿伏伽德罗常量NA 6 022 1023 mol 1 玻尔兹曼常量k 1 38 10 23 J K 1 17 储有1 mol氧气 容积为1 m3的容器以v 10 m s 1 的速度运动 设容器突然停止 其中氧气的80 的机械运动动能转化为气体分子热运 动动能 问气体的温度及压强各升高了多少 氧气分子视为刚性分子 普适气体常量R 8 31 J mol 1 K 1 教学班号 专业班级 序号 学 号 姓 名 第 9 套 一 选择题 1 如图所示 一定量理想气体从体积V1 膨胀到体积V2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 其中吸热量 最多的过程 A A 是A B B 是A C C 是A D D 既是A B也是A C 两过程吸热一样多 2 对于理想气体系统来说 在下列过程中 哪个过程系统所吸收的 热量 内能的增量和对外作的功三者均为负值 A 等体降压过程 B 等温膨胀过程 C 绝热膨胀过程 D 等压压缩过程 3 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 3 B 1 2