2016-2017-2-大学物理AII 期中试卷及答案

1、大学物理AII期中试卷第1页，共4页北京科技大学20162017学年第二学期大学物理AII期中试卷院(系)班级学号姓名成绩（填空题每空4分、选择题每题4分）1、一正方体容器内有质量为m的理想气体分子，分子数密度为n。可以设想，容器的每壁都有16的分子数以平均速率v和自己垂直撞击（碰撞为完全弹性碰撞），则作用于器壁上的压强p。2、容积恒定的容器内盛有一定量某种理想气体，其分子热运动的平均自由程为0，平均碰撞频率为0Z，若气体的热力学温度降低为原来的1/4倍，此时分子平均自由程和平均碰撞频率分别为（A）0=2，0=2ZZ（B）0=2，0=2ZZ（C）0=，0=ZZ（D）0=，0=2ZZ3、若氧气分

2、子的质量为m，可视为刚性理想气体分子，()fv表示其麦克斯韦速率分布函数。则氧气分子的平均转动动能可以表示为。4、设图1所示的两条曲线分别表示在相同温度下氧气和氢气分子的速率分布曲线；令2pO()v和2pH()v分别表示氧气和氢气的最概然速率，则图中曲线表示氧气分子的速率分布曲线（填“a”或“b”）；且22pOpH()()vv=。5、下列说法错误错误的是（多选题）（A）准静态过程和可逆过程都是理想化过程（B）摩尔热容量的大小与所经历的过程无关（C）对应于微观状态数最多的宏观状态就是系统在一定宏观条件下的平衡态（D）在孤立系统中所进行的自然过程总是沿着熵增大的方向进行（E）已知系统处于A状态时的

3、熵大于处于B状态时的熵，由熵增原理可得，系统由A态不可能通过一个不可逆过程达到B态vf(v)Oab图1装订线内不得答题自觉遵守考试规则，诚信考试，绝不作弊大学物理AII期中试卷第2页，共4页6、两盒同样的理想气体，初始状态相同。一盒经准静态绝热过程膨胀后压强为原来的1/2，系统对外界做功为A1；另一盒经准静态绝热过程膨胀后体积为原来的2倍，系统对外界做功为A2。则A1A2。（填“”，“=”，或“”）7、用绝热材料制成的一个容器，体积为2V0，被绝热板隔成A、B两部分，A内储有2mol氦气分子理想气体，B内储有1mol氨气分子（可视为刚性分子）理想气体，A、B两部分压强相等均为p0，两部分体积均

4、为V0。则抽去绝热板，两种气体混合后处于平衡时的温度T；1mol氨气混合前后其熵变S。8、1mol理想气体在T1=400K的高温热源与T2=200K的低温热源间作卡诺热机循环（可逆的），在200K的等温线上起始体积为V1=0.005m3，终止体积为V2=0.001m3，此气体经历每一循环对外界做功AJ。9、一弹簧振子，振动方程为0.1cos()m3xt。若振子从0t时刻的位置到达0.05mx处，且向x轴负方向运动，则所需的最短时间为。10、一倔强系数为k的轻弹簧，若将此弹簧截为相同的两段，把它们并联起来，并与一质量为m的小球组成一振动系统，该振动系统的固有周期为。11、一平面简谐波在弹性介质中

5、传播，在介质质元从平衡位置运动到最大位移处的过程中，（A）它的动能转换成势能（B）它的势能转换成动能（C）它从相邻的一段质元获得能量，其能量逐渐增大（D）它把自己的能量传给相邻的一段质元，其能量逐渐减小12、以下说法正确的是（A）要让偏离平衡位置的弹簧振子以最短的时间一次性地回到平衡位置，可以采用施加过阻尼的方法（B）受迫振动中，共振频率一定等于固有频率（C）驻波的平均能流密度为零，也就是说，驻波的平均能量密度是零（D）两个同方向不同频率的简谐振动可以合成拍大学物理AII期中试卷第3页，共4页13、两个同方向同频率的简谐振动分别为：12cos()cm4xt，232cos()cm4xt，则合振动

6、的振动方程为cm。14、标准声源能发出频率为0345Hz的声波，一音叉与该标准声源同时发声，产生频率为2Hz的拍音，若在音叉的臂上粘上一小块橡皮泥，拍频增加，则音叉的固有频率Hz。将上述音叉置于盛水的玻璃管口，如图2所示，调节管中水面的高度，当管中空气柱高度L从零连续增加时，发现在0.25mL和0.75m时产生相继的两次共鸣，由以上数据算得声波在空气中的传播速度为m/。15、一沿x轴正向传播的一维简谐波，1st时的波形曲线如图3所示，且周期2sT。P和Q处质点均处于各自的平衡位置。则Q点处质点振动的初相为；O点和Q点之间的距离为(cm)。16、如图4所示，一平面简谐波沿x正向传播，其波长为，原

7、点O处质元的振动方程为cos(2)yAt。若52x处（即P点处）放一反射面（设可发生全反射），反射波在O点的振动初相为。17、长为1m的一根弦线，一端固定，另一端自由，受外力后开始振动并形成驻波，若弦线中的波速为u，则弦线振动的基频为Hz。18、一声源的频率为S，相对地面以速率V向右运动。在其正右方有一接收器，相对地面以速率2V向左运动。声速为u，则接收器接收到的频率R=。19、在杨氏双缝干涉实验中，一个缝被薄玻璃片盖住，使中央明纹的中心移到原来第4级明纹中心所在的位置。设光线垂直于玻璃片，玻璃片的厚度e=6m，入射光波长=600nm，则玻璃片的折射率n=。反射面O波疏x波密P图4L图22O-

8、1图310Px(cm)y(cm)Q大学物理AII期中试卷第4页，共4页20、计算题（8分，要有必要的计算过程和说明，直接写结果不给分）图5所示为一循环过程的T-V曲线。该循环的工质为moln的理想气体，ca为绝热过程，等容摩尔热容VC和热容比均已知且为常量。已知a点的温度为1T，体积为V1，b点的体积为V2。求：（1）c点的温度2T；（2）该热机的循环效率211QQ，求Q1及Q2。北京科技大学20162017学年第二学期大学物理AII期中试卷参考答案（填空题每空4分、选择题每题4分）1、p23nmv；2、D；3、20()d3mfvvv；4、a，1/4；5、BE；6、；7、0034pVR，3ln35ln2RR；8、200Rln5或1662ln5；9、1；10、mk；11、D；12、D；13、22cos()2xt；14、343，343；15、2，53；16、2；17、4u；18、S2uVuV；19、1.420、计算题（8分，要有必要的计算过程和说明，直接写结果不给分）（