大學(xué)物理習(xí)題冊

1、【精品文檔】如有侵權(quán)，請聯(lián)系網(wǎng)站刪除，僅供學(xué)習(xí)與交流大學(xué)物理習(xí)題冊.精品文檔.第十章 氣體動理論一、選擇題1關(guān)于溫度的意義，有下列幾種說法：（1）氣體的溫度是分子平均平動動能的量度；（2）氣體的溫度是大量氣體分子熱運(yùn)動的集體表現(xiàn)，具有統(tǒng)計意義；（3）溫度的高低反映物質(zhì)內(nèi)部分子運(yùn)動劇烈程度的不同；（4）從微觀上看，氣體的溫度表示每個氣體分子的冷熱程度。 上述說法中正確的是： B （A）（1）、（2）、（4） （B）（1）、（2）、（3）（C）（2）、（3）、（4） （D）（1）、（3）、（4）2一瓶氦氣和一瓶氧氣，它們的壓強(qiáng)和溫度都相同，但體積不同，則它們的 A （A）單位體積內(nèi)的分子數(shù)相同 （

2、B）單位體積的質(zhì)量相同（C）分子的方均根速率相同 （D）氣體內(nèi)能相同3一瓶氦氣和一瓶氮?dú)赓|(zhì)量密度相同，分子平均平動動能相同，而且它們都處于平衡狀態(tài)，則它們 B （A）溫度相同、壓強(qiáng)相同 （B）溫度相同，但氦氣的壓強(qiáng)大于氮?dú)獾膲簭?qiáng)（C）溫度、壓強(qiáng)都不相同 （D）溫度相同，但氮?dú)獾膲簭?qiáng)大于氦氣的壓強(qiáng) 4兩容器內(nèi)分別盛有氫氣和氦氣，若它們的溫度和質(zhì)量分別相等，則： A （A）兩種氣體分子的平均平動動能相等 （B）兩種氣體分子的平均動能相等（C）兩種氣體分子的平均速率相等 （D）兩種氣體的內(nèi)能相等.5在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，體積比為1:2的氧氣和氦氣(均視為剛性分子理想氣體)相混合，混合氣體中氧氣和氦氣的內(nèi)能之

3、比為 C 6在常溫下有1mol的氫氣和1mol的氦氣各一瓶，若將它們升高相同的溫度，則 A （A）氫氣比氦氣的內(nèi)能增量大 （B）氦氣比氫氣的內(nèi)能增量大（C）氫氣和氦氣的內(nèi)能增量相同 （D）不能確定哪一種氣體內(nèi)能的增量大7溫度、壓強(qiáng)相同的氦氣和氧氣，它們的平均動能和平均平動動能一定有 C （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81mol剛性雙原子分子理想氣體，當(dāng)溫度為T時，其內(nèi)能為 C 9在容積不變的封閉容器內(nèi)，理想氣體分子的平均速率若提高為原來的2倍，則 D （A）溫度和壓強(qiáng)都提高為原來的2倍（B）溫度為原來的2倍，壓強(qiáng)為原來的4倍（C）溫度為原來的4倍，

4、壓強(qiáng)為原來的2倍（D）溫度和壓強(qiáng)都為原來的4倍。10已知?dú)錃馀c氧氣的溫度相同，請判斷下列說法哪個正確？ D （A）氧分子的質(zhì)量比氫分子大，所以氧氣的壓強(qiáng)一定大于氫氣的壓強(qiáng)。（B）氧分子的質(zhì)量比氫分子大，所以氧氣的密度一定大于氫氣的密度。（C）氧分子的質(zhì)量比氫分子大，所以氫分子的速率一定比氧分子的速率大。（D）氧分子的質(zhì)量比氫分子大，所以氫分子的方均根速率一定比氧分子的方均根速率大。11三個容器A、B、C中裝有同種理想氣體，其分子數(shù)密度n相同，而方均根速率之比為，則其壓強(qiáng)之比為： C 12假定氧氣的熱力學(xué)溫度提高一倍，氧分子全部離解為氧原子，則氧原子的平均速率是氧分子平均速率的 B （A）4倍

5、（B）2倍 （C）倍 （D）倍13速率分布函數(shù)f(v)的物理意義為： B （A）具有速率v的分子占總分子數(shù)的百分比（B）速率分布在v附近的單位速率間隔中的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比（C）具有速率v的分子數(shù)（D）速率分布在v附近的單位速率間隔中的分子數(shù)14設(shè)代表氣體分子運(yùn)動的平均速率，代表氣體分子運(yùn)動的最可幾速率，代表氣體分子運(yùn)動的方均根速率，處于平衡狀態(tài)下的理想氣體的三種速率關(guān)系為 C 15已知一定量的某種理想氣體，在溫度為T1和T2時的分子最可幾速率分別為和，分子速率分布函數(shù)的最大值分別為和。若T1 > T2，則： B 16麥克斯韋速率分布曲線如圖所示，圖中A、B兩部分面積相等，則該圖表

6、示 D vf (v)v0OAB（A） 為最可幾速率（B） 為平均速率（C） 為方均根速率（D） 速率大于和小于的分子數(shù)各占一半17若f(v)為氣體分子速率分布函數(shù)，N為分子總數(shù)，m為分子質(zhì)量，則的物理意義是： D （A）速率為v2的各分子的總平動動能與速率為v1 的各分子的總平動動能之差。（B）速率為v2的各分子的總平動動能與速率為v1 的各分子的總平動動能之和。（C）速率處在速率間隔v1 v2 之內(nèi)的分子的平均平動動能。（D）速率處在速率間隔v1 v2 之內(nèi)的分子平動動能之和。18氣缸內(nèi)盛有一定量的氫氣(可視作理想氣體)，當(dāng)溫度不變而壓強(qiáng)增大一倍時，氫氣分子的平均碰撞次數(shù)和平均自由程的變化情

7、況是： C （A）和都增大一倍 （B）和都減為原來的一半（C）增大一倍而減為原來的一半 （D）減為原來的一半而增大一倍19在一個容積不變的容器中，儲有一定量的理想氣體，溫度為T0時，氣體分子的平均速率為，分子平均碰撞次數(shù)為，平均自由程為。當(dāng)氣體溫度升高為4T0時，氣體分子的平均速率，平均碰撞次數(shù)和平均自由程分別為： B 20容積恒定的容器內(nèi)盛有一定量的某種理想氣體，某分子熱運(yùn)動的平均自由程為，平均碰撞次數(shù)為，若氣體的熱力學(xué)溫度降低為原來的1/4倍，則此時分子平均自由程和平均碰撞頻率分別為： B 二、填空題1理想氣體微觀模型（分子模型）的主要內(nèi)容是： （1） ；（2） ；（3） 。2一定量的理想

8、氣體處于熱動平衡狀態(tài)時，此熱力學(xué)系統(tǒng)的不隨時間變化的三個宏觀量是 ，而隨時間不斷變化的微觀量是 。3在p-V圖上 （1）系統(tǒng)的某一平衡態(tài)用 來表示；（2）系統(tǒng)的某一平衡過程用 來表示；（3）系統(tǒng)的某一平衡循環(huán)過程用 來表示。4.在相同溫度下，氫分子與氧分子的平均平動動能的比值為 ；方均根速率的比值為 。5有一瓶質(zhì)量為M的氫氣（視作剛性雙原子分子的理想氣體），溫度為T，則氫分子的平均平動動能為 ，氫分子的平均動能為 ，該瓶氫氣的內(nèi)能為 。6三個容器內(nèi)分別貯有1mol氦氣（He）、1mol氫氣（H2）和1mol氨氣（NH3）（均視為剛性分子理想氣體）。若它們的溫度都升高1K，則三種氣體內(nèi)能的增加值

9、分別為：（摩爾氣體常數(shù)R=8.31 J/mol·K）。氦：E= ；氫：E= ；氨：E= 。72g氫氣與2g氦氣分別裝在兩個容積相同的封閉容器內(nèi)，溫度也相同。（氫氣分子視為剛性雙原子分子）（1）氫分子與氦分子的平均平動動能之比= ；（2）氫氣與氦氣壓強(qiáng)之比= ；（3）氫氣與氦氣內(nèi)能只比= 。8對一定質(zhì)量的理想氣體進(jìn)行等溫壓縮。若初始時每立方米體積內(nèi)氣體分子數(shù)為，當(dāng)壓強(qiáng)升高到初始值的兩倍時，每立方米體積內(nèi)氣體分子數(shù)應(yīng)為 。9A、B、C三個容器中皆裝有理想氣體，他們的分子數(shù)密度之比為，而分子的平均平動動能之比為，則它們的壓強(qiáng)之比 。10用總分子數(shù)N、氣體分子速率v和速率分布函數(shù) f (v)

10、 表示下列各量：（1）速率大于的分子數(shù)= ；（2）速率大于的那些分子的平均速率= ；（3）多次觀察某一分子的速率，發(fā)現(xiàn)其速率大于的幾率= 。f（v）v0（a）（b）（c）11圖示曲線為處于同一溫度T時氦（原子量4）、氖（原子量20）、和氬（原子量40）三種氣體分子的速率分布曲線，其中：曲線（a）是 氣分子的速率分布曲線；f（v）1000o曲線（c）是 氣分子的速率分布曲線。12圖示的曲線分別表示了氫氣和氦氣在同一溫度下的麥克斯韋分子速率的分別情況。由圖可知，氦氣分子的最可幾速率為 ，氫氣分子的最可幾速率為 。13某氣體的溫度為T=273K時，壓強(qiáng)為，密度為，則該氣體分子的方均根速率為： 。（）

11、14一定量的某種理想氣體，先經(jīng)過等容過程使其熱力學(xué)溫度升高為原來的2倍，再經(jīng)過等壓過程使其體積膨脹為原來的2倍，則分子的平均自由程變?yōu)樵瓉淼?倍。15一個容器內(nèi)有摩爾質(zhì)量分別為和的兩種不同的理想氣體1和2，當(dāng)此混合氣體處于平衡狀態(tài)時，1和2兩種氣體分子的方均根速率之比是： 。三、計算題H220H201兩個相同的容器裝有氫氣，以一細(xì)玻璃相連通，管中用一滴水銀做活塞，如圖。當(dāng)左邊容器的溫度為0、而右邊容器的溫度為20時，水銀滴剛好在管的中央。問當(dāng)左邊容器溫度由0增到5、而右邊容器溫度由20增到30時，水銀滴是否會移動？如何移動？2溫度為27時，1摩爾氦氣、氫氣和氧氣各有多少內(nèi)能？1克的這些氣體各有

12、多少內(nèi)能？3一容器為10cm3的電子管，當(dāng)溫度為300K時，用真空泵把管內(nèi)空氣抽成壓強(qiáng)為5×10-6mmHg的高真空，問此時管內(nèi)有多少個空氣分子？這些空氣分子的平均平動能的總和是多少？平均轉(zhuǎn)動動能的總和是多少？平均動能的總和是多少？（760mmHg =1.013×105 Pa，空氣分子可認(rèn)為是剛性雙原子分子）4一瓶氫氣和一瓶氧氣溫度相同，若氫氣分子的平均平動動能為6.21×10-21 J。試求：（1）氧氣分子的平均平動動能和方均根速率；（2）氧氣的溫度。（阿伏伽德羅常數(shù)NA = 6.022×1023 mol-1 ，氧氣分子摩爾質(zhì)量m = 32 g ，玻耳

13、茲曼常量k = 1.38×10-23 J·K-1）第十一章 熱力學(xué)基礎(chǔ)一選擇題1以下是關(guān)于可逆過程和不可逆過程的判斷，其中正確的是： （1）可逆熱力學(xué)過程一定是準(zhǔn)靜態(tài)過程。 （2）準(zhǔn)靜態(tài)過程一定是可逆過程。（3）不可逆過程就是不能向相反方向進(jìn)行的過程。（4）凡有摩擦的過程，一定是不可逆過程。（A）（1）、（2）、（3） （B）（1）、（3）、（4） （C）（2）、（4） （D）（1）、（4）0pABV2如圖，一定量的理想氣體，由平衡狀態(tài)A變到平衡狀態(tài)，則無論經(jīng)過的是什么過程，系統(tǒng)必然： （A）對外作正功 （B）內(nèi)能增加 （C）從外界吸熱 （D）向外界放熱 3一定量某理想氣體

14、所經(jīng)歷的循環(huán)過程是：從初態(tài)開始，先經(jīng)絕熱膨脹使其體積增大1倍，再經(jīng)等容升溫回復(fù)到初態(tài)溫度，最后經(jīng)等溫過程使其體積回復(fù)為，則氣體在此循環(huán)過程中： （A）對外作的凈功為正值 （B）對外作的凈功為負(fù)值（C）內(nèi)能增加了 （D）從外界凈吸的熱量為正值0Vpab41mol理想氣體從pV圖上初態(tài)a分別經(jīng)歷如圖所示的（1）或（2）過程到達(dá)末態(tài)b。已知，則這兩過程中氣體吸收的熱量和的關(guān)系是： 5. 1mol理想氣體從同一狀態(tài)出發(fā)，分別經(jīng)絕熱、等壓、等溫三種膨脹過程，則內(nèi)能增加的過程是： （A）絕熱過程 （B）等壓過程 （C）等溫過程 （D）不能確定6. 一定量的理想氣體的初態(tài)溫度為T，體積為V，先絕熱膨脹使體積

15、變?yōu)?V，再等容吸熱使溫度恢復(fù)為T，最后等溫壓縮為初態(tài)，則在整個過程中氣體將： （A）放熱 （B）對外界作功 （C）吸熱 （D）內(nèi)能增加 （E）內(nèi)能減少7. 一定量的理想氣體經(jīng)等容升壓過程，設(shè)在此過程中氣體內(nèi)能增量為U，氣體作功為W，外界對氣體傳遞的熱量為Q，則： （A）DU < 0，W < 0 （B）DU > 0，W > 0 （C）DU < 0，W = 0 （D）DU> 0，W = 0UabOV 8. 圖中直線ab表示一定量理想氣體內(nèi)能U與體積V的關(guān)系，其延長線通過原點O，則ab所代表的熱力學(xué)過程是： （A）等溫過程 （B）等壓過程abcde01414V(

16、×103)m3（C）絕熱過程 （D）等容過程9一定量的理想氣體經(jīng)歷acb過程時吸熱200 J，則經(jīng)歷acbda 過程時，吸熱為： （A）-1200 J （B）-1000 J（C）-700 J （D）1000 J0abVp10一定量的理想氣體，從p-V圖上初態(tài)a經(jīng)歷（1）或（2）過程到達(dá)末態(tài)b，已知a、b兩態(tài)處于同一條絕熱線上（圖中虛線是絕熱線），兩過程氣體吸、熱情況是： （A）（1）過程吸熱，（2）過程放熱（B）（1）過程放熱，（2）過程吸熱（C）兩過程都吸熱（D）兩過程都放熱11一絕熱容器被隔板分成兩半，一半是真空，另一半是理想氣體。若把隔板抽出，氣體將進(jìn)行自由膨脹，達(dá)到平衡后 （

17、A）溫度不變，熵增加 （B）溫度升高，熵增加。（C）溫度降低，熵增加 （D）溫度不變，熵不變。12氣缸中有一定量的氮?dú)猓ǔ鯙閯傂苑肿永硐霘怏w），經(jīng)過絕熱壓縮，使其壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼?倍，問氣體分子的平均速率變?yōu)樵瓉淼膸妆叮?pODBCAV13. 如圖一定量的理想氣體從相同的初態(tài)A分別經(jīng)準(zhǔn)靜態(tài)過程AB，AC(絕熱過程)及AD到達(dá)溫度相同的末態(tài)，則氣體吸(放)熱的情況是： （A）AB吸熱，AD吸熱 （B）AB放熱，AD吸熱（C）AB放熱，AD放熱 （D）AB吸熱，AD放熱0VABCDP14如圖表示的兩個卡諾循環(huán)，第一個沿ABCDA進(jìn)行，第二個沿進(jìn)行，這兩個循環(huán)的效率和的關(guān)系及這兩個循環(huán)所作的凈功A1和

18、A2的關(guān)系是 15. 工作在相同的高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩吹膬蔁釞C(jī)，其工作物質(zhì)不同，則兩部可逆熱機(jī)的效率h1和h2的關(guān)系為： （A）h1>h2 （B）h1=h2 （C） h1<h2 （D）不能確定16.根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知： （A）功可以全部轉(zhuǎn)換為熱，但熱不能全部轉(zhuǎn)換為功（B）熱可以從高溫物體傳到低溫物體，但不能從低溫物體傳到高溫物體（C）不可逆過程就是不能向相反方向進(jìn)行的過程（D）一切自發(fā)過程都是不可逆的17.“理想氣體和單一熱源接觸作等溫膨脹時，吸收的熱量全部用來對外作功”。對此說法，有如下幾種評論，正確的是： （A）不違反熱力學(xué)第一定律，但違反熱力學(xué)第二定律（B）不違反熱力學(xué)第二

19、定律，但違反熱力學(xué)第一定律（C）不違反熱力學(xué)第一定律，也不違反熱力學(xué)第二定律（D）違反熱力學(xué)第一定律，也違反熱力學(xué)第二定律18.一定量的理想氣體向真空作絕熱自由膨脹，體積由V1增至V2，在此過程中氣體的 （A）內(nèi)能不變，熵增加 （B）內(nèi)能不變，熵減少 （C）內(nèi)能不變，熵不變 （D）內(nèi)能增加，熵增加 19在下列各種說法中，哪些是正確的？ （1）熱平衡過程就是無摩擦的、平衡力作用的過程。（2）熱平衡過程一定是可逆過程。（3）熱平衡過程是無限多個連續(xù)變化的平衡態(tài)的連接。（4）熱平衡過程在p - V圖上可用一連續(xù)曲線表示。（A）（1）、（2） （B）（4）、（3）（C）（2）、（3）、（4） （D）（

20、1），（2）、（3）、（4）二、填空題1、一定量的理想氣體在等壓過程中，氣體密度隨_而變化，在等溫過程中，氣體密度隨_而變化。0abcVT2、 熱力學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)能是系統(tǒng)_的單值函數(shù)，要改變熱力學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)能，可以通過對熱力學(xué)系統(tǒng)_來達(dá)到目的。3、如圖所示，一定量的理想氣體經(jīng)歷過程，在此過程中氣體從外界吸收熱量Q，系統(tǒng)內(nèi)能變化E，Q_，E_。（填“> 0”或 “< 0”）0pV 4、壓強(qiáng)為1×105帕，體積為3升的空氣(視為理想氣體)經(jīng)等溫壓縮到體積為0.5升時，則空氣_熱（填“吸”或“放”），傳遞的熱量為_（ln61.79）。5、1 mol的單原子理想氣體，從狀態(tài)（p1,V1

21、,T1）變化至狀態(tài)（p2,V2,T2），如圖所示。則此過程氣體對外作功為：_，吸收熱量為：_。6、處于平衡態(tài)A的熱力學(xué)系統(tǒng)，若經(jīng)準(zhǔn)靜態(tài)等容過程變到平衡態(tài)B，將從外界吸收熱量416J；若經(jīng)準(zhǔn)靜態(tài)等壓過程變到與平衡態(tài)B有相同溫度的平衡態(tài)C，將從外界吸收熱量582J。所以，從平衡態(tài)A變到平衡態(tài)C的準(zhǔn)靜態(tài)等壓過程中系統(tǒng)對外界所作的功為_。7、一定量理想氣體，從同一狀態(tài)開始使其容積由V1膨脹到2V1，分別經(jīng)歷以下三種過程：等壓過程；等溫過程；絕熱過程。其中：_過程氣體對外作功最多；_過程氣體內(nèi)能增加最多；_過程氣體吸收的熱量最多。8、某理想氣體等溫壓縮到給定體積時外界對氣體作功，又經(jīng)絕熱膨脹返回原來體積

22、時氣體對外作功，則整個過程中氣體從外界吸收的熱量Q =_；內(nèi)能增加了E =_。9、一定量的單原子理想氣體在等壓膨脹過程中對外作的功A與吸收的熱量Q之比A/Q_，若為雙原子理想氣體，則比值A(chǔ)/Q_。10、一氣缸內(nèi)貯有10 mol的單原子分子理想氣體，在壓縮過程中外界作功209 J，氣體升溫1 K，此過程中氣體內(nèi)能增量為_，外界傳給氣體的熱量為_ 。11、剛性雙原子分子的理想氣體在等壓下膨脹所作的功為A，則傳遞給氣體的熱量為_。VMATBQCp012、圖示為一理想氣體幾種狀態(tài)變化過程的pV圖，其中MT為等溫線，MQ為絕熱線，在AM、BM、CM三種準(zhǔn)靜態(tài)過程中：溫度降低的是_過程；氣體放熱的是_過程

23、。13、一卡諾熱機(jī)（可逆的），低溫?zé)嵩吹臏囟葹?7，熱機(jī)效率為40%，其高溫?zé)嵩礈囟葹開 K。今欲將該熱機(jī)效率提高到50%，若低溫?zé)嵩幢３植蛔?，則高溫?zé)嵩吹臏囟葢?yīng)增加_K。14、一卡諾熱機(jī)在每次循環(huán)中都要從溫度為400K的高溫?zé)嵩次鼰?18J,向低溫?zé)嵩捶艧?34.4J,則可知低溫?zé)嵩吹臏囟葹開。15、卡諾致冷機(jī)，其低溫?zé)嵩礈囟葹門2 = 300K，高溫?zé)嵩礈囟葹門1 = 450K，每一循環(huán)從低溫?zé)嵩次鼰酫2 = 400J。已知該致冷機(jī)的致冷系數(shù)為 （式中W為外界對系統(tǒng)作的功），則每一循環(huán)中外界必須作功W =_。16、 一熱機(jī)由溫度為727 的高溫?zé)嵩次鼰?，向溫度?27 的低溫?zé)嵩捶艧?。若?/p>

24、機(jī)在最大效率下工作，且每一循環(huán)吸熱2000 J，則此熱機(jī)每一循環(huán)作功_J。17、所謂第二類永動機(jī)是指_ ，它不可能制成是因為違背了_。18、熱力學(xué)第二定律的克勞修斯敘述_。開爾文敘述是：_。19、在一個孤立系統(tǒng)內(nèi)，一切實際過程都向著_的方向進(jìn)行，這就是熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計意義。從宏觀上說，一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的實際過程都是_。20、由絕熱材料包圍的容器被隔板隔為兩半，左邊是理想氣體，右邊是真空。如果把隔板撤去，氣體將進(jìn)行自由膨脹過程，達(dá)到平衡后氣體的溫度_（“升高”、“降低”或“不變”），氣體的熵_（“增加”、“減小”或“不變”）。三、計算題1、一定量的理想氣體，由狀態(tài)a經(jīng)b到達(dá)c（abc為一直線

25、），如圖。求此過程中：（1）氣體對外作的功；（2）氣體內(nèi)能的增量；（3）氣體吸收的熱量。（）0V ( l )12a123bc3p (atm)p (105 Pa)BC0V (10-3m3)12A1232、一定量的單原子分子理想氣體，從初態(tài)A出發(fā)，沿圖示直線過程變到另一狀態(tài)B，又經(jīng)過等容、等壓兩過程回到狀態(tài)A。求：(1)、各過程中系統(tǒng)對外所作的功W，內(nèi)能的增量E以及所吸收的熱量Q。(2)整個循環(huán)過程中系統(tǒng)對外所作的總功以及從外界吸收的總熱量（各過程吸熱的代數(shù)和）。3、今有溫度為27°C，壓強(qiáng)為1.013×105Pa，質(zhì)量為2.8g的氮?dú)?，首先在等壓的情況下加熱，使體積增加1倍，

26、其次在體積不變的情況下加熱，使壓強(qiáng)增加1倍，最后等溫膨脹使壓強(qiáng)降回到1.013×105Pa，（1）作出過程的pV圖；（2）求在3個過程中氣體吸收的熱量，所作的功和內(nèi)能的改變。4、一定量的某單原子分子理想氣體裝在封閉的氣缸里，此氣缸有可活動的活塞（活塞與氣缸壁之間無摩擦且無漏氣）。已知?dú)怏w的初壓強(qiáng)p1 = 1atm，體積V1 = 1升，現(xiàn)將該氣體在等壓下加熱直到體積為原來的2倍，然后在等容下加熱到壓強(qiáng)為原來的2倍，最后作絕熱膨脹，直到溫度下降到初溫為止。試求：（1）在 p - V 圖上將整個過程表示出來；（2）在整個過程中氣體內(nèi)能的改變；（3）在整個過程中氣體所吸收的熱量；（4）在整個

27、過程中氣體所作的功。（1 atm = 1.013×105 Pa ）0V（l）V1p1/4p1bacp5、如圖所示，有一定量的理想氣體，從初態(tài)開始，經(jīng)過一個等容過程達(dá)到壓強(qiáng)為的b態(tài)，再經(jīng)過一個等壓過程達(dá)到狀態(tài)c，最后經(jīng)等溫過程而完成一個循環(huán)。求該循環(huán)過程中系統(tǒng)對外作的功W和所吸收的熱量Q。6、1mol理想氣體在T1=400K的高溫?zé)嵩磁cT2=300K的低溫?zé)嵩撮g作正卡諾循環(huán)（可逆的），在400K的等溫線上起始體積為V1=0.001m3，終止體積為V2=0.005m3，試求此氣體在每完成一次循環(huán)的過程中：（1）從高溫?zé)嵩次盏臒崃縌1；（2）該循環(huán)的熱機(jī)效率；（3）氣體對外所做的凈功W；

28、（4）氣體傳給低溫?zé)嵩吹臒崃縌2 。（摩爾氣體常數(shù)R=8.31 J/mol·K）Vp0T1T2第十二章 振動一選擇題k1k2m1、勁度系數(shù)分別為k1和k2的兩個輕彈簧串聯(lián)在一起，下面掛著質(zhì)量為m的物體，構(gòu)成一個豎掛的彈簧振子，則該系統(tǒng)的振動周期為： （A） （B）（C） （D）2. 一彈簧振子作簡諧振動，當(dāng)位移的大小為振幅的一半時，其動能為振動總能量的 （A）1/4 （B）1/2 （C） （D）3/4 （E）3. 一質(zhì)點作簡諧振動，當(dāng)它由平衡位置向x軸正方向運(yùn)動時，對應(yīng)的振動相位是： （A） （B）0 （C）-/2 （D）/2 x(cm)t(s)-1-204. 已知某簡諧振動的振動曲

29、線如圖所示，位移的單位為厘米，時間單位為秒，角頻率為，則此簡諧振動的振動方程為： （A） （B）（C） （D）5. 一質(zhì)點作簡諧振動，周期為T，當(dāng)它由平衡位置向x軸正方向運(yùn)動時，從二分之一最大位移處到最大位移處這段路程所需要的最短時間為： （A）T/4 （B）T/12 （C）T/6 （D）T/86.一質(zhì)點在x軸上做簡諧振動，振幅A=4cm，周期T=2s，其平衡位置取作坐標(biāo)原點。若t=0時刻質(zhì)點第一次通過x=-2cm處，且向x軸負(fù)方向運(yùn)動，則質(zhì)點第二次通過x=-2cm處的時刻為： （A）1s （B）(2/3)s （C）(4/3)s （D）2s7.一勁度系數(shù)為k的輕彈簧，下端掛一質(zhì)量為m的物體，系

30、統(tǒng)的振動周期為T1若將此彈簧截去一半的長度，下端掛一質(zhì)量為m/2的物體，則系統(tǒng)振動周期T2等于： （A） 2 T1 （B） T1 （C） （D） T1/2 （E） T1 /4 8.用余弦函數(shù)描述一簡諧振動,已知振幅為A，周期為T，初位相j=p/3，則下圖中與之對應(yīng)的振動曲線是： xtOAA/2A/2T/2(A)T/2txOAA/2A/2(C)xtT/2(B)AOA/2A/2t(D)T/2txOAA/2A/29.一倔強(qiáng)系數(shù)為k的輕彈簧截成三等份，取出其中的兩根，將它們并聯(lián)在一起，下面掛一質(zhì)量為m的物體，如圖所示，則振動系統(tǒng)的頻率為： km（A） （B） （C） （D） 10.一質(zhì)點作簡諧振動，振

31、動方程為x=cos(wtj)，當(dāng)時間t=T¤2時，質(zhì)點的速為： （A） Awsinj （B）-Awsinj （C） -Awcosj （D） Awcosj11.把單擺擺球從平衡位置向位移正方向拉開，使擺線與豎直方向成一微小角度q，然后由靜止放手任其振動，從放手時開始計時，若用余弦函數(shù)表示其運(yùn)動方程，則該單擺振動的初位相為： （A） q （B） p （C） 0 （D） p/212.兩個質(zhì)點各自作簡諧振動,它們的振幅相同、周期相同，第一個質(zhì)點的振動方程為x1=Acos（wta），當(dāng)?shù)谝粋€質(zhì)點從相對平衡位置的正位移處回到平衡位置時，第二個質(zhì)點正在最大位移處，則第二個質(zhì)點的振動方程為： （A）

32、 x2=Acos（w ta +p/2） （B） x2=Acos（w ta -p/2） （C） x2=Acos（w ta3p/2） （D） x2=Acos（w ta + p） 13.一個質(zhì)點作簡諧振動，振輻為A，在起始時刻質(zhì)點的位移為A/2，且向x軸的正方向運(yùn)動，代表此簡諧振動的旋轉(zhuǎn)矢量圖為下圖中哪一圖？ (C)(B)(A)(D)OxwA/2AOOxA/2wAOxOA/2AwOxAwA/214. 一質(zhì)點在x軸作簡諧振動，已知時，則質(zhì)點的簡諧振動方程為： （A） （B） （C） （D） 15. 如圖所示為質(zhì)點作簡諧振動時的x-t 曲線，則質(zhì)點的振動方程為： -0.2x/mt/s-0.1100.2（

33、A） （B） （C） （D） 16. 兩個同方向、同頻率、等振幅的簡諧振動，合成后振幅仍為A，則這兩個分簡諧振動的相位差為： （A） 60° （B） 90° （C） 120° （D） 180°txx1x217. 兩個同周期簡諧振動曲線如圖所示，的相位比的相位： （A）落后（B）超前（C）落后 （D）超前t/sv/ms-12118. 一質(zhì)點做簡諧振動，其運(yùn)動速度與時間的曲線如圖所示，若質(zhì)點的振動規(guī)律用余弦函數(shù)描述，這質(zhì)點的初相位應(yīng)為： （A） （B） （C） （D） 19. 彈簧振子在光滑水平面上做簡諧振動時，彈性力在半個周期內(nèi)所做的功為： （A） （B）

34、 （C） （D） 20. 一簡諧振動振幅A，則振動動能為能量最大值一半時振動物體位置x等于： （A） （B） （C） （D） 二、填空題1、一質(zhì)點作簡諧振動，速度最大值，振幅A=2cm。若令速度具有正最大值的那一時刻為t=0時刻，則質(zhì)點振動方程為： 。2、一簡諧振動的振動方程為，已知t=0時的初始位移為0.04m， 初速度為0.09m/s,則振幅為 ，初相為 。3、一彈簧振子作簡諧振動，振幅為A，周期為T，其運(yùn)動方程用余弦函數(shù)表示。若t=0時，（1）振子在位移為A/2處，且向負(fù)方向運(yùn)動，則初相位為 。（2）振子在平衡位置向正方向運(yùn)動，則初相位為 。4、一質(zhì)點沿軸作簡諧振動，振動范圍的中心點為軸

35、的原點。已知周期為，振幅為。（1）若t=0時質(zhì)點過x=0處且朝軸正方向運(yùn)動，則振動方程為：x= 。（2）若t=0時質(zhì)點過x=A/2處且向軸負(fù)方向運(yùn)動，則振動方程為：x= 。5、一豎直懸掛的彈簧振子，自然平衡時彈簧的伸長量為，此振子自由振動的周期 。6、右圖中用旋轉(zhuǎn)矢量法表示了一個簡諧振動，旋轉(zhuǎn)矢量的長度為0.04m，旋轉(zhuǎn)角速度4 rad。此簡諧振動以余弦函數(shù)表示的振動方程為： （SI）7、一簡諧振動的旋轉(zhuǎn)矢量圖如圖所示，振幅矢量長，則該簡諧振動的初相位為 ，振動方程為： 。8、一質(zhì)點沿x作簡諧振動，周期為T。質(zhì)點由平衡位置向x軸正方向運(yùn)動時，由平衡位置到二分之一最大位移所需要的時間為： 。9、

36、一簡諧振動曲線如右圖所示，試由圖確定在時刻質(zhì)點的位移為： ，速度為： 。10、 簡諧振動的周期和頻率由 所決定，對于給定的簡諧振動系統(tǒng)，其振幅、初相由 決定。11、一倔強(qiáng)系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，下端掛一質(zhì)量為m的物體，系統(tǒng)的振動周期為T?，F(xiàn)將此彈簧截去一半，下端換掛質(zhì)量為m/2的另一物體，則系統(tǒng)的振動周期變?yōu)椋?。12、用40N的力拉一輕彈簧，可使其伸長20cm，此彈簧下應(yīng)掛 kg的物體，才能使彈簧振子作簡諧振動的周期為0.2s。13、一質(zhì)點作簡諧振動，其振動曲線如右圖所示，根據(jù)此圖，它的周期 ，用余弦函數(shù)描述時初相位 。14、有兩相同的彈簧，其倔強(qiáng)系數(shù)均為k。（1）把它們串聯(lián)起來，下面掛一質(zhì)量為

37、m的重物，此系統(tǒng)作簡諧振動的周期為 。（2）把它們并聯(lián)起來，下面掛一質(zhì)量為m的重物，此系統(tǒng)作簡諧振動的周期為 。15、兩個簡諧振動曲線如圖所示，兩個簡諧振動的頻率之比 ，加速度最大值之比 始速率之比 。16、一物體作簡諧振動，振動方程為，在（T為周期）時刻，物體的加速度為： 。17、一系統(tǒng)作簡諧振動，周期為，以余弦函數(shù)表達(dá)振動時，初相位為零，在范圍內(nèi)，系統(tǒng)在 時刻動能和勢能相等。18、兩彈簧各懸一質(zhì)量相同的物體，以的頻率作振幅相同的簡諧振動，則它們的振動能量之比為 。19、一彈簧振子系統(tǒng)具有1.0J的振動能量，0.10m的振幅和1.0m/s的最大速率，則彈簧的倔強(qiáng)系數(shù)為： ，振子的振動頻率為：

38、 。20、兩個同方向同頻率的簡諧振動，其振動方程分別為： 和 ，則它們的合振動的振幅為： ，初相位為： 。三、計算題1一物體沿x軸作簡諧振動，振幅為0.24m，周期為2s，當(dāng)t=0時x0=0.12m，且向x軸正方向運(yùn)動，試求：（1）振動方程；（2）從x=-0.12m且向x軸負(fù)方向運(yùn)動這一狀態(tài)，回到平衡位置所需的時間。t (s)2O10-5-10x（cm）2一簡諧振動的振動曲線如圖所示，求振動方程。3一質(zhì)點沿x軸作簡諧振動，振幅為12cm，周期為2s。當(dāng)t=0時，位移為6cm，且向x軸正方向運(yùn)動。求：（1）振動表達(dá)式；（2）t=0.5s時，質(zhì)點的位置、速度和加速度；（3）如果在某時刻質(zhì)點位于x=

39、-6cm，且向x軸負(fù)方向運(yùn)動，求從該位置回到平衡位置所需要的時間。4一定滑輪的半徑為R，轉(zhuǎn)動慣量為J，其上掛一輕繩，繩的一端系一質(zhì)量為m的物體，另一端與一固定的輕彈簧相連，如圖所示。設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k，繩與滑輪間無摩擦，且忽略軸的摩擦力和空氣阻力?，F(xiàn)將物體m從平衡位置拉下一小段距離后放手，證明物體作簡諧振動，并求出其角頻率。5有兩個振動方向相同的簡諧振動，其振動方程分別為： 和 （1）求它們的合振動方程；（2）若另有一同方向的簡諧振動：，問當(dāng)j3為何值時，x1+x3的振動為最大值？當(dāng)j3為何值時，x1+x3的振動為最小值？第十三章 波動一、選擇題1、一平面簡諧波的波函數(shù)為，時的波形曲線如下圖

40、所示，則： C （A）點的振幅為-0.1m；（B）波長為3m； （C）、兩點間的相位差為；（D）波速為9m/s。2、一簡諧波沿軸傳播。若軸上和兩點相距（其中為該波的波長），則在波的傳播過程中，這兩點振動速度的 C （A）方向總是相同 （B）方向總是相反（C）方向有時相同，有時相反 （D）大小總是不相等。3、如圖所示，一平面簡諧波沿x軸正向傳播，已知點的振動方程為，則其波函數(shù)為： A l（A）（B）（C）（D）4、一平面簡諧波，沿軸負(fù)方向傳播，圓頻率為，波速為，設(shè)時刻波形如左下圖所示，則該波的表達(dá)式為： D （A） (B) （C） （D）5、一平面簡諧波以波速沿軸正方向傳播，為坐標(biāo)原點。已知點的

41、振動方程為，則： C （A）點的振動方程為（B）波的表達(dá)式為 （C）波的表達(dá)式為（D）點的振動方程為6、如右圖所示為一平面簡諧波在時刻的波形圖，該波的波速u=200m/s，則處質(zhì)點的振動曲線為： C 7、一平面簡諧波，其振幅為，頻率為，波沿軸正方向傳播。設(shè)時刻波形如圖所示，則處質(zhì)點振動方程為： B （A）（B）（C）（D）8、在下列四個式子中，表示兩列相干波波函數(shù)（均取國際單位制，式中表示質(zhì)點元沿軸方向的振動）的是： C （1） （2）（3） （4）（A）（1）、（2） （B）（2）、（4） （C）（1）、（3） （D）（3）、（4）9、已知一平面簡諧波的波函數(shù)為：，（、為正值），則可以得到該

42、波的參量是： D （A）波的頻率為 （B）波的傳播速度為 （C）波長為 （D）波的周期為 （E）波的振幅為10、圖示一簡諧波在時刻的波形圖，波速，則處質(zhì)點的振動速度表達(dá)式為： A （A）（B）（C）（D）11、在波長為的駐波中，兩個相鄰波節(jié)之間的距離為： B （A） （B）/2 （C）3/4 （D）/412、若在弦線上的駐波表達(dá)式是。則形成該駐波的兩個反向進(jìn)行的行波為： C （A） （B）（C） （D）13、一沿軸負(fù)方向傳播的平面簡諧波在時的波形曲線如圖所示，則原點的振動方程為： B （A）（B）（C）（D）14、一橫波在時刻的波形曲線如圖所示，則該時刻能量為最大值的媒質(zhì)質(zhì)元位置是： B （A

43、），（B），（C），（D），15、當(dāng)一平面簡諧機(jī)械波在彈性媒質(zhì)中傳播時，下述結(jié)論正確的是： D （A）媒質(zhì)質(zhì)元的振動動能增大時，其彈性勢能減小，總機(jī)械能守恒（B）媒質(zhì)質(zhì)元的振動動能和彈性勢能都作周期性變化，但二者的相位不相同（C）媒質(zhì)質(zhì)元的振動動能和彈性勢能的相位在任意時刻都相同，但二者的數(shù)值不相等（D）媒質(zhì)質(zhì)元在平衡位置處彈性勢能最大16、兩相干波源和相距（為波長），的相位比的相位超前，在，的連線上，外則各點（例如點）兩波引起的簡諧振動的相位差是： B （A） （B） （C） （D）17、電磁波在自由空間傳播時，電場強(qiáng)度和磁場強(qiáng)度的關(guān)系是： A （A）互相垂直，且都垂直于傳播方向 （B）朝相

44、互垂直的兩個方向傳播（C）在垂直于傳播方向的同一直線上 （D）有相位差18、在真空中沿著x軸正方向傳播的平面電磁波，其電場強(qiáng)度波的表達(dá)式是Ez=E0cos2p(nt-x/l)，則磁場強(qiáng)度波的表達(dá)式是 C （A） （B）（C） （D）二填空題1一橫波的波函數(shù)是，則振幅是 ，波長是 ，頻率是 ，波的傳播速度是 。2一平面簡諧波沿軸正方向傳播，波速，時刻的波形曲線如圖所示。波長；振幅；頻率v = 。3一余弦橫波以速度沿軸正向傳播，時刻波形曲線如圖所示。試分別指出圖中、各質(zhì)點在該時刻的運(yùn)動方向：；4如圖為時平面簡諧波的波形曲線，則其波函數(shù)為 。5一簡諧波沿軸正方向傳播，和兩點處的振動曲線分別如圖和所示，已知且（為波長），則點的相位比點的相位滯后 。6如圖所示一平面簡諧波在時刻的波形圖，波的振幅為，周期為，則圖中點處的質(zhì)點的振動方程為：y= 。7、為振動頻率、振動方向均