[理学]大学物理下期中考试试卷ppt课件

1、北京交通大学北京交通大学期中期中考试试卷考试试卷一.选择题 1.一定质量和温度的氦气(可视为刚性理想气体，氦气的摩尔质量为4gmol-1)装在容 积为1 m3的密闭且隔热的容器中，容器以200ms-1的速率做匀速直线运动。假设容器忽然停顿，定向运动的动能全部转化为分子热运动的动能，那么到达平衡态后氦气温度增大【】 。(普适气体常量R=8.31Jmol-1K-1) A. 600 K B. 642 K C. 6.42K D. 3.85K E.385K 【C】 2.关一于热容，以下说法正确是【】 A.热容不能够为零 B.物体吸收的热量越多，热容越大 C.物体温度越高，热容越人 D.物体吸热但同时降温

2、，热容为负 E.同一物质阅历不同的过程，热容是一样的 【D】 3.如下图，绝热容器被隔板分成容积相等的A、 B两部分，A内盛有压强为P0的理想气体，B为真空。设此理想气体的比热容比为。抽去隔板，气体膨胀到整个容器，到达平衡态时气体压强为【】 A. P0 B. P0 /2 C. P0 / 2r D. P0 2r 【B】 4.某理想气体形状变化时，内能E随压强P的变化关系如图中的直线ab所示，那么a到b的变化过程一定是【】 。 A.等压过程 B.等容过程 C.等温过程 D.绝热过程【B】 5.某设计者设计了一热机循环，该循环的任务物质从温度为900K的热源中吸热Q1，向温度为600K的热源放出热量

3、Q2，并向外界做功A。每经过一个循环，工质回到初形状。试问以下哪项描画是止确的【 】 A.假设Q1 =10000J，Q2=0， A=10000J，那么该热机是能够被制呵斥功的 B.假设Q1= 10000J， Q2=5000J， A=5000J，那么该热机是能够被制呵斥功的 C.使该循环逆向，任务物质从600K的热源汲取的热量Q2必等于向温度为900K的热源放出热量Q1 ，外界对任务物质做功A=0，这是有能够实现的。 D.使该循环逆向，假设Q1 =11000 J ，Q2=6000J， A=5000J，那么该致冷机是能够被制呵斥功的 E.使该循环逆向，假设Q1=10000J，Q2=3000J， A

4、=13000J，那么该致冷机是能够被制呵斥功的【D】 6.一千克50摄氏度的氧气与一千克20摄氏度的氮气在一绝热性能良好的密闭容器中混 合，最终到达平衡形状，那么混合气体的熵与混合前两种气体的熵之和相比【】。 A.大些 B.一样 C.小些 D.无法判别【A】7.对于一定质量的气体，假设分子平均碰撞次数变小，但分子平均自在程不变，以下气体的哪种变化是能够的? 【】A.容积不变，压强降低B.温度不变，压强增大C.容积不变，温度升高 D温度不变，体积减小E.压强不变，温度减小【A】 8.一质量为m的物体，挂在劲度系数为k的轻弹簧下面，振动角频率为0，假设将此弹 簧分割成一样的两等份，并把分割后的两弹

5、簧按照如下图的方法衔接，那么振动频率是【】 A.2 0 B.4 0 C. 0/4 D. 0/2 E. 0/ F. /0 22【A】 9.一弹簧振子沿x轴作振幅为A的谐振动，设平衡位置在坐标原点处，那么其动能和势能相等的位置是【】 A. x=0 B.x= C. D.2A22A32A【C】 10.如下图，左图为一向右传播的简谐波在t时辰的波形图，MN为一介质的反射面，波由P点反射，设反射波在t时辰的波形图为右图，那么【】 A.相对于MN左侧，MN右侧的介质为波密介质 B.相对于MN左侧，MN右侧的介质为波疏介质 C.反射波在P点的相位与入射波在P点的相位相差为/2【B】二、填空题分1.(共8分，每

6、空2分)侧面为绝热壁的汽缸内存有理想气体，被底部的一电阻丝渐渐加热并膨胀。活塞上方的大气压强坚持恒定不变。假设活塞绝热且不漏气，并且与气缸间的摩擦可以忽略不计,那么该理想气体的压强将，气体的密度将，气体的内能将，气体的熵将。不变、减少、添加、添加不变、减少、添加、添加 2.(共4分，每空2分)设气体分子速率分布函数服从麦克斯韦速率分布律: 那么气体分子速率倒数 的半均值可以表达为 其值为( 或 )1V2mkT2uRT 3.(共4分，每图2分)试在下面的左图中画出同一种理想气体在两个温度T1和T2 (T1T2)下的麦克斯韦速率分布曲线;在下面的右图中画出气体分子质量分别为m1和m2 (m1m2)

7、的两种理想气体在同一温度下的麦克斯韦速率分布曲线。 4.(共4分，每空2分)准静态绝热紧缩使汽缸内理想气体的体积减半，假设气体是单原子理想气体，那么气体分子的平均速率变为原来速率21/3 或1.26倍;假设为双原子理想气体，那么气体分子的平均速率变为原来速率21/5 或1.15倍。 5. (3分)按照狭义相对论，光子的动能为 =mc2 ，那么光子气体的压强可以用光子数密度n和光子的动能表示为 13n 6. (3分)x轴原点O处质元的振动图像如左图所示，该振动沿x轴正方向以速度v= 1 km/s传播，试在右图上画出t=4s时的波形图。 答案： 7.(共4分，每空2分)做简谐运动的单摆如下图:假设

8、以左图为计时起点，且角位移以向右方向为正，那么单摆的初相为0;第一次到达右图所示形状的相位为。 8、(3分)一列机械横波在t时辰的波形图如下图， 那么该时辰能量为最大值的介质质元的位置是b,d,f, g (以a, b, c, d, e, f, g 点标志)。 9. (3分)图为t=T/4时辰一平面简谐波的波形图，那么其波函数的表达式应为 20.2(222)y=0.2cost3333yt或222（） 10. (3分)一扬声器相对地面以200m/s向察看者运动,察看者以相对地面以100m/s远离扬声器运动，扬声器发射的声波频率为2MHz,那么察看者接纳到的声波频率是(3.43MHZ) (设声速为3

9、40m/s ) 11. (3分)位于A. B两点的两个波源，振幅相等，频率都是100Hz，相位差为。假设A,B相距30m，波速为400m/s，那么A和B之间的连线上间隔A为(1,3,5,.27,29)m 处的质点因干涉而静. 12.(5分)如图在O点有一平面简谐波源，其振动方程为：y=A cos t，产生的波沿x轴正、负方向传播(设介质无吸收)，波长为。设在x= /2处反射，反射点为波节, 那么反射波的波函数为 在x0的区域合成波的波函数为 12或3. 0或该区域质点因干涉而处处静止22cos()y= cos()yAtAt 或22cos() cos()222y= 2cos() cos()22y

10、AtAt三、计算题 (15分)现代喷气式飞机和热电站所用的燃气轮机进展的循环过程可以简化为下述布瑞顿循环(BraytonCycle) 1 -2 ：一定量空气被绝热紧缩到熄灭室内;2-3:在熄灭室内燃料喷入熄灭，气体等压膨胀;3-4:高温高压气体被导入轮机内绝热膨胀推进叶轮做功;4-1:废气进入热交换器等压紧缩，向冷却剂(空气或水)放热。假设任务物质为1mol空气(可以为刚性双原子理想气体)，求: 1)假设己知形状1, 2, 3和4的温度分别为T1, T2, T3和T4，计算各个过程的功、热量和内能的改动量。 2)假设知P1/P2 = 10，那么此循环效率是多少?(保管两位有效数字) 2. (8分)有两列简谐波在同不断线上，沿一样的方向传播，它们的振动方向一样，波速分别为u1和u2，频率分别为1和2 ，振幅分别为A1和A2 ,在原点x= 0处的振动初相位分别为10和 20 写出以下几种情况下合成波的表达式，并阐明它们的特点，回答它们能否仍为简谐波。 l)振幅A1 A2 ，其它各量一样; 2)频率1 2 ，其它各量一样; 3)初相位10 20 ，其它各量一样; 4波速u1 u2