大学物理期末练习题1

一、填空题（每空2分，共40分）：1、某恒星相对于地球以匀速度v靠近地球，并向地球发射光子，该光子相对于地球的速度大小为________。2、某核电站年发电量为1000亿度，即J106.317的能量，根据质能关系，所有核反应材料使用后的总质量与使用前相比一共会减少kg。3、一竖直悬挂的弹簧振子，自然平衡时弹簧的伸长量为0.20m，此系统简谐振动的角频率ω=________rad/s．（重力加速度g取9.8m/s2）4、一质点作简谐运动的旋转矢量图如左下图所示：t=0时矢量与x轴夹角为π/4，经过t秒后矢量转过的角度为πt，则该简谐运动的初相为_______，若振幅矢量长0.30m，质点运动速率的最大值为m/s．5、右上图表示一简谐波上某质点的振动曲线，则该简谐波的周期为T=s．6、一质点同时参与了两个同方向的简谐运动，它们的振动方程分别为：)π413cos(05.01tx(SI),)π433cos(05.02tx(SI)其合成运动的振幅为A=___________(SI)，初相为φ=___________．7、一平面简谐波，波长为0.6m，振动周期为0.1s，则波速为_______m/s．在波的传播方向上，有两质点（其间距离小于波长）的振动相位差为3π，则此两质点相距_________m．8、在波长为的驻波中两个相邻波节之间的距离为____________。9、已知空气中的声速340m/s，一辆机车以30m/s的速度驶近一静止的观察者，机车汽笛的固有频率为555Hz，路上无风，则此观察者听到的汽笛频率为________Hz。若此时突然挂起一阵风，风速的大小和方向与机车的速度完全相同，则此观察者听到的汽笛频率会变为________Hz。y(m)00.020.040.020.04t(s)txOt=0t=t第4题图第5题图1.610、在C0时，某容器内的一定量理想气体处于平衡态，那么气体内部的各个分子是否都已静止不动？答：_________（填“是”或“否”）11、有2.0mol氧气（视为理想气体）装在2.0×10-3m3的密闭容器内，当压强为3.0×105Pa时，分子的平均平动动能为_______________J，分子的平均转动动能为___________J。12、装满氢气的容器以速率m/s200v作匀速直线运动，当容器突然停止，气体定向运动的动能全部都变为气体分子热运动的动能，容器与外界之间没有热量交换，则达到热平衡后，氢气的温度将增加________K。13、某个热力学封闭系统，经历过一次0℃下的等温过程，后来又经历一次25℃下的等温过程，可以在p-V图中画出对应的两条等温线，这两条等温线__________（填“有可能”或“不可能”）相交。14、一热机效率为40％的卡诺热机工作在两热源之间，低温热源的温度为330K，则高温热源的温度为__________K．若想要提升该卡诺热机的效率，可以_______（填“升高”或“降低”）高温热源的温度。二、单项选择题（每题1分，共15分。将答案字母填入每题序号前的括号中）：（）1、能够正确描述宏观物体高速运动（接近光速）时的规律的理论是A、牛顿三定律B、万有引力定律C、相对论D、量子力学（）2、关于洛仑兹变换和伽利略变换，说法正确的是：A、洛仑兹变换与伽利略变换之间没有任何关系B、在洛仑兹变换下，空间坐标和时间坐标是相互关联在一起的C、洛仑兹变换既可以用在惯性系中，也可以用在非惯性系中D、伽利略变换既可以用在惯性系中，也可以用在非惯性系中（）3、在某地发生两件事，静止位于该地的甲测得时间间隔为12秒，若相对于甲作匀速直线运动的乙测得时间间隔为15秒，则乙相对于甲的运动速度是(c表示真空中光速)A、0.8cB、0.6cC、0.4cD、0.2c（）4、一根米尺以垂直于．．．它长度的方向相对观察者以0.6c的速度运动，则观察者测得该米尺的长度为A、1.25米B、1米C、0.8米D、0.6米（）5、一弹簧振子，当把它水平放置在光滑地面上时，它可以作简谐运动．若按右图把它竖直放置或放在固定的光滑斜面上，试判断下面哪种情况是正确的A、竖直放置可作简谐运动，放在光滑斜面上不能作简谐运动B、竖直放置不能作简谐运动，放在光滑斜面上可作简谐运动C、两种情况都可作简谐运动D、两种情况都不能作简谐运动（）6、一理想轻弹簧，下端挂一质量为m的物体，该弹簧振子系统振动周期为1T．若将此弹簧截去一半的长度，则系统振动周期变为A、12TB、1TC、2/1TD、不再是简谐振动，无固定周期竖直放置放在光滑斜面上（）7、（12分）图示为一平面简谐波t=0时刻的波形图，位于原点的质元O正竖直向下运动。则该波的波长λ和初始相位φ为A、λ=0.04m，φ=π/2B、λ=0.4m，φ=－π/2C、λ=0.04m，φ=0D、λ=0.4m，φ=π/2（）8、如图所示，一平面简谐波沿x轴正向传播，已知P点的振动方程为)cos(tAy，则波的表达式为xOulPyA、}]/)([cos{ulxtAyB、})]/([cos{uxtAyC、)/(cosuxtAyD、}]/)([cos{ulxtAy（）9、平面简谐波在弹性介质中传播，在某一瞬时，介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（）10、1mol氧气和1mol氦气放在同一个容器内，达到平衡态后，两种气体各自对器壁产生的压强分别为p1和p2，则两者的大小关系是A、p1p2B、p1p2C、p1=p2D、无法确定的（）11、图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2Opv和2Hpv分别表示氧气和氢气的最概然速率，则A、图中b表示氧气分子的速率分布曲线；422HpOpvvB、图中a表示氧气分子的速率分布曲线；422HpOpvvC、图中b表示氧气分子的速率分布曲线；4122HpOpvvD、图中a表示氧气分子的速率分布曲线；4122HpOpvvvf(v)Oab（）12、如图所示，一定量的理想气体，其状态在p-V图上沿着一条直线从平衡态A改变到平衡态B，则A、这是一个等温过程B、这是一个升温过程C、这是一个降温过程D、数据不足，无法判断（）13、如图所示，一定量理想气体从体积1V膨胀到体积2V分别经历的过程是：21等压过程，31等温过程；41绝热过程，其中气体对外做功量最多的过程A、是21B、是31C、是41D、三个过程做功一样多（）14、根据热力学知识判断下列哪种说法是正确的A、热量不能从低温物体传到高温物体B、功可以全部变为热C、孤立系统的熵永远不会增加D、随着技术的进步，热机效率为100%的热机是可以制造出来的（）15、设有下列过程：(1)用活塞缓慢地压缩绝热容器中的理想气体(设活塞与器壁无摩擦)(2)用缓慢旋转的叶片做功使绝热容器中的水温上升(3)一个不受空气阻力及其它摩擦力作用的单摆的摆动(4)一滴墨水在水杯中缓慢弥散开其中属于可逆过程的为：A、(1)、(2)、(4)B、(1)、(2)、(3)C、(3)、(4)D、(1)、(3)pVO1234V1V2pp2p1OV1V2VAB三、计算题（共45分。需要定量计算的必须写出解题过程）：1、（8分）一个运动电子具有的总能量是其静止能量的六倍。已知电子的静止质量为9.1×10-31kg，求：（1）该电子的动能；（2）该电子的速率。2、（8分）一质点的简谐振动方程为)3π4π2cos(8.0txm，求：（1）质点达到正向最大位移时的x坐标；（2）初始时刻（即t=0时）质点的x坐标；（3）从t=0到t=1s这段时间内质点的位移；（4）若质点质量为0.2kg，质点在t=1.5s时受到的合外力是多大？3、（10分）在无吸收的均匀介质中，相干波源S1和S2处于x轴上，相距6m，坐标如图所示。波长为4m。两波源振动的相位相同、振幅也相同。求：（1）y轴上所有干涉加强点的位置；（2）x轴上所有干涉加强点的位置。4、（6分）体积为2.0×10-3m3的刚性单原子分子理想气体，其内能为4.05×102J，分子总数为5.4×1022个，求：（1）分子的平均平动动能t；（2）气体的压强p和温度T。-3myS1xoS23m5、（13分）一定量刚性双原子分子理想气体的正循环过程acba如图所示，求：（1）ab过程中气体吸收或放出的热量；（2）bc过程中气体吸收或放出的热量；（3）ca过程中气体吸收或放出的热量；（4）循环的效率。