第12章 气体动理论 作 业
一、教材：选择填空题 1，2，4 计算题：14，16，20，21
二、附加题
（一）、选择题
1、某种理想气体,体积为V ,压强为p ，绝对温度为T ，每个分子的质量为m ，R 为普通气体常数，N 0为阿伏伽德罗常数，则该气体的分子数密度n 为 A
(A) pN 0/(RT ). (B) pN 0/(RTV ). (C) pmN 0/(RT ). (D) mN 0/(RTV ).
2、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 为玻耳兹曼常量，R 为摩尔气体常量，则该理想气体的分子数为： B
(A) pV/m . (B) pV / (kT ) . (C) pV /(RT ) . (D) pV /(mT ) .
3、两瓶质量密度相等的氮气和氧气(氮气和氧气视为理想气体)，若它们的方均根速率也相等，则有：C
(A) 它们的压强p 和温度T 都相等.
(B) 它们的压强p 和温度T 都都不等.
(C) 压强p 相等,氧气的温度比氮气的高.
(D) 温度T 相等, 氧气的压强比氮气的高.
（二）、计算题
1、 将 1 mol 温度为 T 的水蒸气分解为同温度的氢气和氧气，
求氢气和氧气的内能之和比水蒸气的内能增加了多少？（所有气体分子均视为刚性分子）
解： 1mol H 2O 的内能 32
i E R T R T == 分解成 1mol H 2 522
i E RT RT == 0.5mol O 2 50.524
i E RT RT == 5533244
E RT RT RT RT ?=+-= 2、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6.21×10－21J ，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
解：（1）()()21223 6.21102
k k o H kT J εε-===?
因为 r m s v = 和 ()232
k o kT ε=
所以
483/rms v m s == （2）()232
k o kT ε= 300T K =
3、设一理想气体系统由 N 个同种气体分子组成，其速率分布函数为：
?????????>≤<-≤<=)
(0)2(2)0()(000000
2v v v v v v v v v v
v v a a a f 式中0v 为已知速率值，a 为待求常数
求：（1）用已知值表示常数 a ；（2）分子的最概然速率；（3）N 个分子的平均速率；
（4）速率在0到
20v 之间的分子数；（5）速率在20v 到0v 之间分子的平均速率。
解：（1）有归一化条件 ()01f v d v ∞
=? 0
00200021v v v a a vdv a v dv v v ??+-= ??
??? 0
1a v = （2）当 0v v = 时，()f v a = 为最大值
所以0p v v =
（3） ()00022000
002v v v a a v vf v dv v dv a v vdv v v v ∞??==+-= ?????? （4）()0108
v N N Nf v dv ?==
? （5）()002238v v N N Nf v dv ?==? ()00201027247389
v v vf v Ndv
v N v v N N ===??
一、 填空题 1．已知某简谐运动的振动曲线如图所示， 则此简谐运动的运动方程为 _______________。 2. 一声源以20m/s 的速率向静止的观察者运动， 观察者接收到声波的频率是1063Hz,则该声源的 振动频率为 Hz .(声速为:340m/s) 3． 在驻波中，两个相邻波节之间各质点的振动相位_____ 。 4．一束光强为I 0的自然光依次通过三个偏振片P 1、P 2、P 3，其中P 1与P 3的偏振化方向相互垂直，P 2与P 3的偏振化方向之间的夹角为450，则通过三个偏振片后透射光强为_______________________。 5．一容器内储有氧气（视为理想气体），其压强为1.01×10 5 Pa ，温度为27 0C ，则氧气系统的分子数密度为__3 m - ；氧分子的平均平动动能为____J 。 6．1mol 理想气体由平衡态1（P 1，V 1，T ）经一热力学过程变化到平衡态2（P 2，V 2，T )，始末状态温度相同，此过程中的系统熵变△S = S 2－S 1 = 。 7．在描述原子内电子状态的量子数l m l n ,,中，当4=l 时，n 的最小可能取值为_________。 8．在康普顿效应实验中，波长为0λ的入射光子与静止的自由电子碰撞后反向弹回，而散射光子的波长为λ，反冲电子获得的动能为 ______ 。 9．激光与普通光源所发出的光相比具有方向性好、单色性好、 和能量集中的特性。 二、 选择题（单选题，每小题2分，共10分） （将正确答案前的字母填写到右面的【 】中） 1．当质点以频率ν作简谐运动时，它的动能变化频率为 【 】 （A ）2/ν （B ）ν （C ）ν2 2．处于平衡态的一瓶氦气和一瓶氮气(均可视为理想气体)的分子数密度相同，分子的平均平动动能也相同，则它们 【 】 （A ）温度，压强均不相同 （B ）温度相同但压强不同 （C ）温度，压强都相同
东北大学大学物理期末 一、 填空题 1. 已知两分振动的振动方程分别为：t x ωcos 1= 和 )2 cos( 32π ω+=t x ， （其中 x 的单位为m ，t 的单位为s ），则合振动的振幅为A = ____2___m 。 2. 在驻波中，设波长为λ，则相邻波节和波腹之间的距离为_____ 4 λ ____ 。 3．火车A 行驶的速率为20m/s ，火车A 汽笛发出的声波频率为640Hz ；迎面开来另一列 行驶速率为25m/s 的火车B ，则火车B 的司机听到火车A 汽笛声的频率为 730 Hz . (空气中的声速为: 340m/s) 4．在空气中，用波长为λ= 500 nm 的单色光垂直入射一平面透射光栅上，第二级缺级 光栅常数 d =2.3×10 －3 mm ，则在观察屏上出现的全部主极大条纹条数为__5 _条。 5．光的偏振现象说明光波是____横波______。 6．一体积为V 的容器内储有氧气（视为理想气体，氧气分子视为刚性分子），其压强为P ，温度为T ，已知玻耳兹曼常数为k 、普适气体常数（摩尔气体常数）为R ， 则此氧气系统的分子数密度为__ kT p ___ 、此氧气系统的内能为___pV 2 5 ____。 7．处于平衡态A 的理想气体系统，若经准静态等容过程变到平衡态B ，将从外界吸热416 J ； 若经准静态等压过程变到与平衡态B 有相同温度的平衡态C 时，将从外界吸热582 J ， 则从平衡态A 变到平衡态C 的准静态等压过程中，系统对外界所作的功为 166 J 。 8．不考虑相对论效应，电子从静止开始通过电势差为U=300V 的静电场加速后， 其德布罗意波长为___0.07__nm 。 (电子静止质量：kg 101.931 -?=e m ；电子电量：C 10 6.119 -?=e ； 普朗克常量：s J 10 63.634 ??=-h ) 9．描述微观粒子运动的波函数ψ(r , t )须满足的条件是 单值 、连续、有限、归一。
第三军医大学2011-2012学年二学期 课程考试试卷(C 卷) 课程名称：大学物理 考试时间：120分钟 年级：xxx 级 专业： xxx 题目部分，（卷面共有26题，100分，各大题标有题量和总分） 一、选择题（每题2分，共20分，共10小题） 1．下面哪一种说法是正确的 ( ) A 、 运动物体的加速度越大，速度越大 B 、 作直线运动的物体，加速度越来越小，速度也越来越小 C 、 切向加速度为正值时，质点运动加快 D 、 法向加速度越大，质点运动的法向速度变化越快 2．对功的概念有以下几种说法： （１）保守力作正功时，系统内相应的势能增加 （２）质点运动经一闭合路径，保守力对质点作的功为零 （３）作用力和反作用力大小相等、方向相反，所以两者所作功的代数和必为零 在上述说法中：（ ） A 、（１）、（２）是正确的 B 、（２）、（３）是正确的 C 、只有（２）是正确的 D 、只有（３）是正确的 3．在绕地球正常运转的人造卫星上，有一物体自行脱落，该物体将( ) A 、能击中地球 B 、能落下，但不一定击中 C 、 仍随卫星一起绕地球运动 D 、绕地球运动，但速度越来越慢 4．质量为的质点，其运动方程为t t x 45.42-=，式中x 以米、t 以秒计。在1s 末，该质点受力为多大( ) A 、 0 B 、 C 、 N D 、 5．可供选择的量纲如下：那么，动量矩的量纲为( ) A 、22T ML - B 、12T ML - C 、02T ML D 、1MLT - E 、32T ML -
6．如图所示，某种电荷分布产生均匀电场0E ，一面电荷密度为σ的薄板置于该电场中，且使电场0E 的方向垂直于薄板，设原有的电荷分布不因薄板的引入而收干扰，则薄板的左、右两侧的合电场为 （ ） A 、00,E E B 、0 0002,2εσεσ-+E E C 、002εσ-E , 002εσ+E D 、002εσ+E , 0 02εσ+E E 、E 0 ，0 02εσ+E 7．一质点在平面上作一般曲线运动，其瞬时速度为，瞬时速率为，某一段时间内的平均 速度为，平均速率为，它们之间的关系必定有（ ） A 、, B 、， C 、, D 、, 8．一带电体可作为点电荷处理的条件是 ( ) A 、电荷必须呈球形分布 B 、带电体的线度很小 C 、带电体的线度与其它有关长度相比可忽略不计 D 、电量很小 9．一质量为M 、半径为r 的均匀圆环挂在一钉子上，以钉为轴在自身平面内作幅度很小的简谐振动。若测得其振动周期为2π/秒，则r 的值为( ) A 、 32g B 、 162g C 、 2 16g D 、 4g
自动控制原理期末试题（A ）卷答案 一．概念题（10分） （1）简述自动控制的定义。 （2）简述线性定常系统传递函数的定义。 解： （1）所谓自动控制是在没有人的直接干预下，利用物理装置对生产设备或工艺过程进行合理的控制，使被控制的物理量保持恒定，或者按照一定的规律变化。（5分） （2）零初始条件下，输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。（5分） 二．（10分）控制系统如图1所示，其中)(s W c 为补偿校正装置，试求该系统闭环传递函数)()(s X s X r c ，并从理论上确定如何设计补偿校正装置)(s W c 可以使系统补偿后的给定误差为零。 图1 控制系统结构图 解： []) ()(1) ()()()()()(2121s W s W s W s W s W s X s X s W c r c B ++= = （5分） 由此得到给定误差的拉氏变换为 )() ()(1) ()(1)(212s X s W s W s W s W s E r c +-= 如果补偿校正装置的传递函数为 ) (1 )(2s W s W c = （5分） 即补偿环节的传递函数为控制对象的传递函数的倒数，则系统补偿后的误差 0)(=s E 三．（10分）已知某三阶单位负反馈系统具有一个有限零点为-1.5、三个极点分别为6.12.1j ±-和-1.49、且系统传递函数根的形式放大系数为4。试求系统在单位阶跃函数作用下，系统的动态性能指标超调量 %σ、调整时间s t 和峰值时间m t 。 解： 49.13-=s 与5.11-=z 构成偶极子可相消，故系统可以用主导极点2,1s 构成的低阶系统近似（1分） ：
实验一霍尔效应及其应用 【预习思考题】 1．列出计算霍尔系数、载流子浓度n、电导率σ及迁移率μ的计算公式，并注明单位。 霍尔系数，载流子浓度，电导率，迁移率。 2．如已知霍尔样品的工作电流及磁感应强度B的方向，如何判断样品的导电类型？ 以根据右手螺旋定则，从工作电流旋到磁感应强度B确定的方向为正向，若测得的霍尔电压为正，则样品为P型，反之则为N型。 3．本实验为什么要用3个换向开关？ 为了在测量时消除一些霍尔效应的副效应的影响，需要在测量时改变工作电流及磁感应强度B的方向，因此就需要2个换向开关；除了测量霍尔电压，还要测量A、C间的电位差，这是两个不同的测量位置，又需要1个换向开关。总之，一共需要3个换向开关。 【分析讨论题】 1．若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交，按式（5.2-5）测出的霍尔系数比实际值大还是小？要准确测定值应怎样进行？ 若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交，则测出的霍尔系数比实际值偏小。要想准确测定，就需要保证磁感应强度B和霍尔器件平面完全正交，或者设法测量出磁感应强度B 和霍尔器件平面的夹角。 2．若已知霍尔器件的性能参数，采用霍尔效应法测量一个未知磁场时，测量误差有哪些来源？ 误差来源有：测量工作电流的电流表的测量误差，测量霍尔器件厚度d的长度测量仪器的测量误差，测量霍尔电压的电压表的测量误差，磁场方向与霍尔器件平面的夹角影响等。实验二声速的测量 【预习思考题】 1. 如何调节和判断测量系统是否处于共振状态？为什么要在系统处于共振的条件下进行声速测定？ 答：缓慢调节声速测试仪信号源面板上的“信号频率”旋钮，使交流毫伏表指针指示达到最大（或晶体管电压表的示值达到最大），此时系统处于共振状态，显示共振发生的信号指示灯亮，信号源面板上频率显示窗口显示共振频率。在进行声速测定时需要测定驻波波节的位置，当发射换能器S1处于共振状态时，发射的超声波能量最大。若在这样一个最佳状态移动S1至每一个波节处，媒质压缩形变最大，则产生的声压最大，接收换能器S2接收到的声压为最大，转变成电信号，晶体管电压表会显示出最大值。由数显表头读出每一个电压最大值时的位置，即对应的波节位置。因此在系统处于共振的条件下进行声速测定，可以容易和准确地测定波节的位置，提高测量的准确度。 2. 压电陶瓷超声换能器是怎样实现机械信号和电信号之间的相互转换的？ 答：压电陶瓷超声换能器的重要组成部分是压电陶瓷环。压电陶瓷环由多晶结构的压电材料制成。这种材料在受到机械应力，发生机械形变时，会发生极化，同时在极化方向产生电场，这种特性称为压电效应。反之，如果在压电材料上加交变电场，材料会发生机械形变，这被称为逆压电效应。声速测量仪中换能器S1作为声波的发射器是利用了压电材料的逆压电效应，压电陶瓷环片在交变电压作用下，发生纵向机械振动，在空气中激发超声波，把电信号转变成了声信号。换能器S2作为声波的接收器是利用了压电材料的压电效应，空气的振动使压电陶瓷环片发生机械形变，从而产生电场，把声信号转变成了电信号。
一、教材：选择填空题 1～5；计算题：13，14，18 二、附加题 （一）、选择题 1、一沿x 轴作简谐振动的弹簧振子，振幅为A ，周期为T ，振动方程用余弦函数表示， 如果该振子的初相为π3 4 ，则t =0时，质点的位置在： （A ）过A x 21=处，向负方向运动； (B) 过A x 21 =处，向正方向运动； (C) 过A x 21- =处，向负方向运动； (D) 过A x 2 1 -=处，向正方向运动。 2、一物体作简谐振动，振动方程为：x =A cos(ωt +π/4 ) 在t=T/4(T 为周期)时刻，物体的加速度为： (A) 222ωA -. (B) 222ωA . (C) 232ωA -. (D) 232ωA . （二）、计算题 1、一物体沿x 轴做简谐运动，振幅A = 0.12m ，周期T = 2s ．当t = 0时， 物体的位移x 0= 0.06m ，且向x 轴正向运动．求： （1）此简谐运动的运动方程； （2）t = T /4时物体的位置、速度和加速度； 2、一物体沿x 轴做简谐运动，振幅A = 10.0cm ，周期T = 2.0s ．当t = 0时， 物体的位移x 0= -5cm ，且向x 轴负方向运动．求： （1）简谐运动方程； （2）t = 0.5s 时，物体的位移； （3）何时物体第一次运动到x = 5cm 处？ （4）再经过多少时间物体第二次运动到x = 5cm 处？ 3、若简谐振动方程为m ]4/20cos[1.0ππ+=t x ，求： （1）振幅、频率、角频率、周期和初相； （2）t =2s 时的位移、速度和加速度. 4、一简谐振动的振动曲线如图所示，求振动方程. 5、一物体沿x 轴作简谐振动，振幅为0.06m ，周期为2.0s ，当t =0时位移为0.03m ，且向轴正方向运动，求： （1）t =0.5s 时，物体的位移、速度和加速度； （2）物体从m 03.0-x =处向x 轴负方向运动开始，到达平衡位置，至少需要多少时间？ 题图4
《大学物理（下）》期末考试（A 卷） 一、选择题(共27分) 1. (本题3分) 距一根载有电流为3×104 A 的电线1 m 处的磁感强度的大小为 (A) 3×10-5 T ． (B) 6×10-3 T ． (C) 1.9×10-2T ． (D) 0.6 T ． (已知真空的磁导率μ0 =4π×10-7 T ·m/A) ［ ］ 2. (本题3分) 一电子以速度v 垂直地进入磁感强度为B 的均匀磁场中，此电子在磁场中运动轨道所围的面积内的磁通量将 (A) 正比于B ，反比于v 2． (B) 反比于B ，正比于v 2． (C) 正比于B ，反比于v ． (D) 反比于B ，反比于v ． ［ ］ 3. (本题3分) 有一矩形线圈AOCD ，通以如图示方向的电流I ，将它置于均匀磁场B 中，B 的方向与x 轴正方向一致，线圈平面与x 轴之间的夹角为α，α < 90°．若AO 边在y 轴上，且线圈可绕y 轴自由转动，则线圈将 (A) 转动使α 角减小． (B) 转动使α角增大． (C) 不会发生转动． (D) 如何转动尚不能判定． ［ ］ 4. (本题3分) 如图所示，M 、N 为水平面内两根平行金属导轨，ab 与cd 为垂直于导轨并可在其上自由滑动的两根直裸导线．外磁场垂直水平面向上．当外力使 ab 向右平移时，cd (A) 不动． (B) 转动． (C) 向左移动． (D) 向右移动．［ ］ 5. (本题3分) 如图，长度为l 的直导线ab 在均匀磁场B 中以速度v 移动，直导线ab 中的电动势为 (A) Bl v ． (B) Bl v sin α． (C) Bl v cos α． (D) 0． ［ ］ 6. (本题3分) 已知一螺绕环的自感系数为L ．若将该螺绕环锯成两个半环式的螺线管，则两个半环螺线管的自感系数 c a b d N M B
东北大学16春《物理化学》在线作业123（标准答案） 一、单选题： 1.反应 2NO(g) + O2(g) == 2NO2(g) 是放热的, 当反应在某温度、压力下达平衡时，若使平衡向右移动。则应采取的措施是( )。 A. 降低温度和减小压力； B. 降低温度和增大压力； C. 升高温度和减小压力； D. 升高温度和增大压力。 2.影响任意一个化学反应的标准平衡常数值的因素为( )。 A. 催化剂； B. 温度； C. 压力； D. 惰性组分 3.设有理想气体反应A(g)+B(g)==C(g)，在温度T，体积V的容器中，三个组分的分压分别为pA、pB、pC时达到平衡，如果在T、V恒定时，注入物质的量为nD的惰性组分，则平衡将( )。 A. 向右移动； B. 向左移动； C. 不移动； D. 不能确定 4.气体被固体吸附的过程其DS、DＨ的变化 ( )。 A. DS<0 DＨ>0； B. DS<0 DＨ<0； C. DS>0 DＨ<0； D. DS>0 DＨ>0 5.已知反应(1)和(2)具有相同的指前因子，测得在相同的温度下升高20K 时，反应(1)和(2)的反应速率分别提高2倍和3倍，说明反应(1)的活化能Ea,1( )反应(2)的活化能Ea,2。 A. 大于； B. 小于；
C. 等于； D. 以上都不正确 6.已知某反应的反应物无论初始浓度cA,0为多少，反应掉cA,0的1/2时所需时间均相同，该反应为( )。 A. 零级； B. 一级； C. 二级； D. 以上都不正确 7.温度升高时，固体氧化物的分解压力（分解反应是吸热反应）( )。 A. 降低； B. 增大； C. 恒定； D. 无法确定。 8.固体六氟化铀的蒸气压p与T的关系为lg(p/Pa)=10.65-2560/(T/K)，则其平均升华热为( )kJ·mol-1。 A. 2.128； B. 49.02； C. 9.242； D. 10.33 9.人工降雨是将AgI微细晶粒喷撒在积雨云层中，目的是为降雨提供( )。 A. 冷量； B. 湿度； C. 晶核； D. 温度 10.在下列电池中，其电池的电动势与氯离子的活度a(Cl?)无关的是( )。 A. Zn(s) | ZnCl2(aq) | Cl2(p) | Pt； B. Zn(s) | ZnCl2(aq)( ) KCl(aq) | AgCl(s) | Ag(s)； C. Pt | H2(p1) | HCl(aq) | Cl2(p2) | Pt； D. Ag(s) | AgCl(s) | KCl(aq) | Cl2(p) | Pt 三、判断题： 1.任何一个化学反应都可以用ΔrGmq?来判断反应的方向。 A. 错误 B. 正确
2012 ~2013学年第二学期大学物理（上）作业题第1章质点运动学作业 一、教材：选择填空题1 ~ 4； 计算题：9，13，14，17 二、附加题 （一）、选择题 1、某物体的运动规律为，式中的为大于零的常量．当时，初速为，则速度与时间的函数关系是［］ A、； B、； C、； D、 2、某质点作直线运动的运动学方程为，则该质点作［］ A、匀加速直线运动，加速度沿轴正方向 B、匀加速直线运动，加速度沿轴负方向 C、变加速直线运动，加速度沿轴正方向 D、变加速直线运动，加速度沿轴负方向 3、一质点在时刻从原点出发，以速度沿轴运动，其加速度与速度的关系为，为正常数。这个质点的速度与所经路程的关系是［］ A、； B、； C、； D、条件不足不能确定 4、一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表
示式为 （其中、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 （二）、计算题 1、已知质点沿x 轴运动，其加速度和坐标的关系为 a = 2+6x 2 (SI)，且质点在 x = 0 处的速率为10m/s ， 求该质点的速度v 与坐标x 的关系。 2、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221ct bt S -=(SI) 式中,b c 为大于零 的常量, 求在t 时刻，质点的切向加速度t a 和法向加速度n a 各为多少？ 3、在x 轴上作变加速直线运动的质点，已知其初 速度为0v ，初始位置为0x ，加速度2a ct =（其中C 为 常量），求：1）质点的速度与时间的关系；2）质点的运动学方程。 4、一质点沿半径为0.10 m 的圆周运动，其角位移随时间的变化关系为：(SI)求：1) 当时，切向加速度？2) 当的大小恰为总加速度大小的一半时，？
一、 填空题 1. 已知两分振动的振动方程分别为：t x ωcos 1= 和 )2 cos(32π ω+ = t x ， （其中 x 的单位为m ，t 的单位为s ），则合振动的振幅为A = ______m 。 2. 在驻波中，设波长为λ，则相邻波节和波腹之间的距离为_______ 。 3．火车A 行驶的速率为20m/s ，火车A 汽笛发出的声波频率为640Hz ；迎面开来另一列 行驶速率为25m/s 的火车B ，则火车B 的司机听到火车A 汽笛声的频率为 Hz . (空气中的声速为: 340m/s) 4．在空气中，用波长为λ= 500 nm 的单色光垂直入射一平面透射光栅上，第二级缺级 光栅常数 d =2.3×10 －3 mm ，则在观察屏上出现的全部主极大条纹条数为__ _条。 5．光的偏振现象说明光波是____ ______。 6．一体积为V 的容器内储有氧气（视为理想气体，氧气分子视为刚性分子），其压强为P ，温度为T ，已知玻耳兹曼常数为k 、普适气体常数（摩尔气体常数）为R ， 则此氧气系统的分子数密度为_____ 、此氧气系统的内能为_______。 7．处于平衡态A 的理想气体系统，若经准静态等容过程变到平衡态B ，将从外界吸热416 J ； 若经准静态等压过程变到与平衡态B 有相同温度的平衡态C 时，将从外界吸热582 J ， 则从平衡态A 变到平衡态C 的准静态等压过程中，系统对外界所作的功为 J 。 8．不考虑相对论效应，电子从静止开始通过电势差为U=300V 的静电场加速后， 其德布罗意波长为_____nm 。 (电子静止质量：kg 101.931 -?=e m ；电子电量：C 10 6.119 -?=e ； 普朗克常量：s J 10 63.634 ??=-h ) 9．描述微观粒子运动的波函数ψ(r , t )须满足的条件是 、连续、有限、归一。 二、 选择题
《大学物理（一）》综合复习资料 一．选择题 1． 某人骑自行车以速率V 向正西方行驶，遇到由北向南刮的风（设风速大小也为V ），则他感到风是从 （A ）东北方向吹来．（B ）东南方向吹来．（C ）西北方向吹来．（D ）西南方向吹来． [ ] 2．一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表示式为j bt i at r 2 2 +=（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． [ ] 3．一轻绳绕在有水平轮的定滑轮上，滑轮质量为m ，绳下端挂一物体．物体所受重力为P ，滑轮的角加速度为β．若将物体去掉而以与P 相等的力直接向下拉绳子，滑轮的角加速度β将 （A ）不变．（B ）变小．（C ）变大．（D ）无法判断． 4． 质点系的内力可以改变 （A ）系统的总质量．（B ）系统的总动量．（C ）系统的总动能．（D ）系统的总动量． 5．一弹簧振子作简谐振动，当位移为振幅的一半时，其动能为总能量的 （A ）1/2 .（B ）1/4.（C ）2/1.(D) 3/4.（E ）2/3. [ ] 6．一弹簧振子作简谐振动，总能量为E 1，如果简谐振动振幅增加为原来的两倍，重物的质量增为原来的四倍，则它的总能量E 1变为 （A ）4/1E .（B ） 2/1E ．（C ）12E .（D ）14E ． [ ] 7．在波长为λ的驻波中，两个相邻波腹之间的距离为 （A ）λ／4． （B ）λ/2．（C ） 3λ/4 . （D ）λ． [ ] 8．一平面简谐波沿x 轴负方向传播．已知x ＝b 处质点的振动方程为)cos(0φω+=t y ，波速为u ，则波动方程为：
浙江师范大学《大学物理A(一)》考试卷 (A 卷) （2014——2015学年第一学期） 考试形式： 闭卷 考试时间： 90 分钟 出卷时间：2014年12月29日 使用学生：数学与应用数学、信息与计算科学、科学教育等专业 说明：考生应将全部答案都写在答题纸上，否则作无效处理 真空电容率212120m N C 1085.8---???=ε，真空磁导率2 70A N 104--??=πμ 一. 选择题（每题3分，共30分） 1. 一运动质点在某瞬时位于矢径()y x r ,? 的端点处, 其速度大小为 ( ) (A) t r d d (B) t r d d ? (C) t r d d ? (D) 22d d d d ?? ? ??+??? ??t y t x 答：（D ） 2. 如图所示，一轻绳跨过一个定滑轮，两端各系一质量分别为m 1和m 2的重物，且m 1>m 2．滑轮质量及轴上摩擦均不计，此时重物的加速度的大小为a ．今用一竖直向下的恒力g m F 1=代替质量为m 1的物体，可得质量为m 2 的重物的加速度为的大小a ′，则 (A) a ′= a (B) a ′> a (C) a ′< a (D) 不能确定. 答：（B) 3. 质量为20 g 的子弹沿x 轴正向以 500 m/s 的速率射入一木块后，与木块一起仍沿x 轴正向以50 m/s 的速率前进，在此过程中木块所受冲量的大小为 ( ) (A) 9 N·s (B) -9 N·s (C)10 N·s (D) - 10 N·s 答案：（A ） 4. 质量为m ，长为l 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．今使棒由静止开始从水平位置自由下落摆动到竖直位置。若棒的质量不变，长度变为l 2，则棒下落相应所需要的时间 ( ) (A) 变长． (B) 变短． (C) 不变． (D) 是否变，不确定． 答案：（A ） 5. 真空中两块互相平行的无限大均匀带电平面。其电荷密度分别为σ+和2σ+，两板之间的距离为d ，两板间的电场强度大小 为 ( ) (A) 0 (B) 023εσ (C) 0εσ (D) 0 2εσ 答案：()D 6. 如图所示，a 、b 、c 是电场中某条电场线上的三个点，设E
第9章 振动 作 业 一、教材：选择填空题 １~5；计算题:13，14,１8 二、附加题 （一)、选择题 1、一沿x 轴作简谐振动的弹簧振子，振幅为A ，周期为T ,振动方程用余弦函数表示，如果该振子的初相为π3 4,则ｔ＝０时,质点的位置在:D (A)过A x 2 1=处，向负方向运动； (B) 过A x 2 1=处,向正方向运动; (C ）过A x 2 1-=处，向负方向运动； (D)过A x 2 1-=处，向正方向运动。 2、一质点作简谐振动,振动方程为:ｘ＝A ｃｏs(ωt ＋φ ）在t=T/2（T 为周期)时刻,质点的速度为:B (A ） sin A ω?-. (B ） sin A ω?. （C) cos A ω?-. (D) cos A ω?. 3、一质点沿x 轴做简谐运动,振动方程为:21 410cos(2)3 x t ππ-=?+。从t = ０时刻起,到x =-2c ｍ处，且向x 轴正方向运动的最短时间间隔为:C (A) 1 s 8 . (Ｂ) 1s 4. (Ｃ) 1s 2. （D) 1s 3. （Ｅ） 1s 6 . (二）、计算题 1、一物体沿x 轴做简谐运动,振幅Ａ = ０.12m ，周期Ｔ = 2s.当t = 0时,物体的位移x 0= ０.０６ｍ,且向x 轴正向运动．求:（１）此简谐
运动的运动方程;(2)ｔ = T ／４时物体的位置、速度和加速度; 解:(1）0.12cos 3x t ππ??=- ?? ? m （2)0.12sin 3v t πππ??=-- ?? ? m ／s 20.12cos 3a t πππ??=-- ? ? ? m ／ｓ2 t = Ｔ／4时 0.12cos 0.106 x π==≈m 0.12sin 0.060.196v π ππ=-=-≈-ｍ/s 20.12cos 0.06 1.026 a πππ=-=-≈-m ／s 2 2、一物体沿x 轴做简谐运动,振幅A = 10.0cm,周期T ＝ 2.０ｓ.当t ＝ 0时，物体的位移x 0= -５cm ，且向x 轴负方向运动．求：(1)简谐运动方程;(2）t = 0.5ｓ时,物体的位移;（3)何时物体第一次运动到x = 5ｃm 处?(4)再经过多少时间物体第二次运动到x = 5ｃm 处? 解:(１)20.1cos 3x t ππ??=+ ?? ? ｍ (2）t = 0.5ｓ时,270.1cos 0.1cos 0.0872 36 x πππ??=+=≈- ? ?? m (3)利用旋转矢量法，第一次运动到x =5ｃm 处，相位是1523 3 t πππ=+ 所以11t =s (３）利用旋转矢量法，第二次运动到x =5ｃm 处,相位是2723 3 t πππ=+ 所以253 t =s 2152 10.6733t t t s ?=-=-== ３、若简谐振动方程为m ]4/20cos[1.0ππ+=t x ,求：（1）振幅、频率、角频率、周期和初相；（2)t =2s 时的位移、速度和加速度． 解：(１）可用比较法求解．
2010级第一学期期末试题 1． （12分） 质量为m ，体积为V 的刚性双原子分子理想气体，其内能为E 。已知此气体分子的摩尔质量为M ，阿伏加德罗常数N A ，普适气体常量R 。求： （1）气体的压强； （2）气体分子的平均平动动能及气体的温度； （3）气体分子的方均根速率。 参考答案：（1）V E iV E p 522== ；（2332 5t A EM kT m N ε= = ； mR EM T 52=；（3 = 。 第一学期期末试题解答2012.doc 2． （15分） 质量为3410kg -?的氢气被活塞封闭在某一容器的下半部而与外界平衡（设活塞外大气处于标准状态），容器开口处有一凸出边缘可防止活塞脱离，如图所示。把4210Q J =?的热量缓慢地传给气体，使气体逐渐膨胀。若氢气可视为理想气体，且不计活塞的质量、厚度及其与器壁之间的摩擦，求氢气最后的体积、温度和压强。 （8.31/R J m ol k =?，答案保留4位有效数字） 参考答案：（1）289.6V L =；（2）2 645.3T k ∴=；（3）52 1.19710P P a ∴=?。 第一学期期末试题解答2012.doc 3． （ 16分） 有N 个粒子，其速率分布函数为00000/(0) ()(2)0(2)av v v v f v a v v v v v ≤
（2）求速率分布在00v 区间的粒子数； （3）求N 个粒子的平均速率； （4）求速率分布在00v 区间内的粒子的平均速率。 参考答案：（1）0 23a v = ；（2）3 N N ?= ；（3）0 119 v v = ；（4）[]0 0~23 v v v '= 。 第一学期期末试题解答2012.doc 4． （15分） 容器中有一定量的某单原子分子理想气。已知气体的初始压强11p atm =，体积11V L =。先将该气体在等压下加热到体积为原来的2倍，然后在等体积下加热到压强为原来的2倍，最后做绝热膨胀，直到温度下降到初始温度为止。设整个过程可视为准静态过程。 （1）绘出此过程的P~V 图； （2）求整个过程中气体内能的改变量、气体所做的功和吸收的热量。 （答案保留3位有效数字） 参考答案：（1）略；（2）1441()02 m i E R T T M ?= ?-=； 1412233414 557() W W W W J Q =++==。 第一学期期末试题解答2012.doc 5．（15 分） 设有1摩尔单原子分子理想气体，进行一热力学循环过程，过程曲线的V ~T 图如图所示，其中 2c a V V =。 （1）绘出此循环的P~V 图； （2）分别求出a b →、b c →、c a →各阶段系统与外界交换的热量； （3）求该循环的效率。
第12章 气体动理论 作 业 一、教材：选择填空题 1，2，4 计算题：14，16，20，21 二、附加题 （一）、选择题 1、某种理想气体,体积为V ,压强为p ，绝对温度为T ，每个分子的质量为m ，R 为普通气体常数，N 0为阿伏伽德罗常数，则该气体的分子数密度n 为 A (A) pN 0/(RT ). (B) pN 0/(RTV ). (C) pmN 0/(RT ). (D) mN 0/(RTV ). 2、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 为玻耳兹曼常量，R 为摩尔气体常量，则该理想气体的分子数为： B (A) pV/m . (B) pV / (kT ) . (C) pV /(RT ) . (D) pV /(mT ) . 3、两瓶质量密度相等的氮气和氧气(氮气和氧气视为理想气体)，若它们的方均根速率也相等，则有：C (A) 它们的压强p 和温度T 都相等. (B) 它们的压强p 和温度T 都都不等. (C) 压强p 相等,氧气的温度比氮气的高. (D) 温度T 相等, 氧气的压强比氮气的高. （二）、计算题 1、 将 1 mol 温度为 T 的水蒸气分解为同温度的氢气和氧气， 求氢气和氧气的内能之和比水蒸气的内能增加了多少？（所有气体分子均视为刚性分子） 解： 1mol H 2O 的内能 32 i E R T R T == 分解成 1mol H 2 522 i E RT RT == 0.5mol O 2 50.524 i E RT RT == 5533244 E RT RT RT RT ?=+-= 2、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6.21×10－21J ，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 解：（1）()()21223 6.21102 k k o H kT J εε-===? 因为 r m s v = 和 ()232 k o kT ε=
大学期末考试试卷（A 卷） 20 学年第二学期 考试科目： 大学物理Ｃ 考试类型：（闭卷） 考试时间： 120 分钟 学号 姓名 年级专业 物理学常数： 18103-??=s m c ，12310381--??=K J .k ，1318-??=K mol J .R ，2212010858/Nm C .ε-?=， 693.02ln = 注意:答案必须写在答题纸上,写在试题纸上的无效 一、填空题（每空2分，共30分） 1. ____________是表征液体表面张力大小的特征量。 液体表面张力系数 2. ____________提供了一个判断流动类型的标准。 雷诺数 3.根据拉普拉斯公式，液膜很薄，半径为R ，表面张力系数为γ的球形肥皂泡内、外压强差 =-外内p p ____________。 R γ 4 4.图中为室温下理想气体分子速率分布曲线，)(p v f 表示速率在最概然速率p v 附近单位速率区间内的分子数占总分子数的百分比，那么当气体的温度降低时p v ____________、)(p v f ___________。（填变小、变大） 变小，变大 5. 温度为T 时，mol 1刚性双原子分子理想气体的内能表达式为___________。 RT 2 5
6. 理想气体的定压摩尔热容量和等体摩尔容量的关系为_______________。 R C C m V m p +=,, 7. 当导体处于静电平衡状态时，其内部电场强度等于_______________。 0 8. 静电场的安培环路定理的数学表达式为_________________________。 ?=?l dl E 0 9. 如右图所示为一个假象的球面，其中心有一个运动电荷，速度方向如图所 示，则图中所标注的三个球面上的点，哪个点具有最大的磁场__________。 B 10. 一物体沿x 轴作简谐振动，振幅为m 12.0，周期为s 2，当0=t 时位移为m 06.0，且向x 轴正方向运动，则该简谐振动的初相位为___________。 π35或π3 1- 11. 在空气（1=n ）中进行杨氏双缝干涉实验，已知屏幕距双缝的距离m D 2.1=，双缝间距mm a 3.0=，入射光波长为nm 500=λ，若已知图中P 点是第5级暗纹的中心，则O 、P 间的距离为_______mm 。 9 12. 两个偏振片的偏振化方向的夹角是60°，一强度为0I 的自然光垂直穿过这两个偏振片，则透过第一个偏振片后光的强度为__________、透过第二个偏振片后光的强度为_______________。 021I 、08 1I 13. 如图所示，假设1S 和2S 是同一波阵面上的两个子光源，在空气中发出波长为λ的光。A 是它们连线的中垂线上的一点。若在1S 与A 之间插入厚度为e 、折射率为n 的薄玻璃片，则两光源发出的光在A 点的位相差=?φ________________。 e n ）1(2-λ π 二、选择题（每题2分，共30分）： v B
东北大学物理作业答案 振动和波 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
第9章 振动 作 业 一、教材：选择填空题 1～5；计算题：13，14，18 二、附加题 （一）、选择题 1、一沿x 轴作简谐振动的弹簧振子，振幅为A ，周期为T ，振动方程用余弦函数表示， 如果该振子的初相为π3 4 ，则t =0时，质点的位置在： D （A ）过A x 21=处，向负方向运动； (B) 过A x 21 =处，向正方向运动； (C) 过A x 21- =处，向负方向运动； (D) 过A x 2 1 -=处，向正方向运动。 2、一物体作简谐振动，振动方程为：x =A cos(ωt +π/4 ) 在t=T/4(T 为周期)时刻，物体的加速度为： B (A) 222ωA -. (B) 222ωA . (C) 232ωA -. (D) 232ωA . （二）、计算题 1、一物体沿x 轴做简谐运动，振幅A = 0.12m ，周期T = 2s ．当t = 0时， 物体的位移x 0= 0.06m ，且向x 轴正向运动．求： （1）此简谐运动的运动方程； （2）t = T /4时物体的位置、速度和加速度； 解：（1）0.12cos 3x t ππ??=- ? ? ? m （2）0.12sin 3v t πππ??=-- ?? ? m/s 20.12cos 3a t πππ??=-- ? ? ? m/s 2 t = T /4时 0.12cos 0.106 x π==≈m 0.12sin 0.060.196v π ππ=-=-≈- m/s 20.12cos 0.06 1.026 a πππ=-=-≈- m/s 2 2、一物体沿x 轴做简谐运动，振幅A = 10.0cm ，周期T = 2.0s ．当t = 0时， 物体的位移x 0= -5cm ，且向x 轴负方向运动．求： （1）简谐运动方程；
1a . 已知处于基态氢原子的电离能为13.6eV ，由此可得氢原子光谱莱曼系的系限波长为 ，里德伯常数为 。 1b . 已知处于基态氢原子的电离能为13.6电子伏特，那么氢原子处于第一激发态的能量为 ，由此计算的里德伯常数为 。 2. 已知氢原子的电离能为1 3.6eV ，则氢原子第一激发态（n=2）电子的动能E k = ,相应的德布罗意波长λ= 。（忽略相对论效应） 3. 火车站的站台长100m ，从高速运动的火车上测量站台的长度是80m ，那么火车通过站台的速度为 。 4. 实验测得氢原子光谱巴尔末系的系限波长为364.6nm ，由此计算巴尔末系第一条谱线的波长为 。 5. 以0.8C 速率运动的电子，其动量是 ，动能是 。 6. 振动频率为300赫兹的一维谐振子的能级间隔为 。 7. 振动频率为300赫兹的一维谐振子的零点能量是 。 8.电子在一维无限深势井运动的波函数x a n a x n πψsin 2)(=，电子处于第一激发态，则发现电子几率最大的位置为x= 和 。 1. 若一个电子的动能等于它的静能，试求：（1）该电子的速度为多大？（2）其相应的德布罗意波长是多少？（考虑相对论效应） 解：（1）c v c v c m c m E k 2 3],1/11 [222020=∴--== （2）,3,,204202222020c m p c m p c E c m c m E E k =∴+==+= 2. 若质子的总能量等于它静能量的2倍，求质子的动量和速率。已知质子的静质量为 kg 271067.1-?。 解：c v c v m m c m mc E 23,2/11,2220202=∴=-=∴== 3. 把一个静止的质子加速到0.1C ，需要对它做多少功？如果从0.8C 加速到0.9C ，需要做多少功？已知质子的静能为938MeV 。 解：MeV c m c v c m W 73.4/1202 22 01=--= 4. 在激发能级上的钠原子的平均寿命s 8101-?，发出波长589.0nm 的光子，试求
一、选择题： 1． 停在空中的气球质量与人质量相等，如人沿竖直在气球上绳梯向上爬m 1，不计绳 梯质量，则气球： A ． 向上移m 1； B ．向下移m 1； C ．向上移m 5.0； D ．向下移m 5.0 。 2． 一质量m 物体以初速0v ，抛射角0 30=θ从地面斜上抛出，不计空气阻力，物落地 其动量增量大小和方向为： A ．0=?P ； B ．0mv P =?方向竖直向上； C ．0mv P =?方向竖直向下； D ．03mv P = ?方向水平。 3．A 、B 两弹簧的倔强系数分别为 A k 和 B k ，设两弹簧的重量忽略不计。今将两弹簧连起来并竖直悬挂如图所示。当系统静止时，这两个弹簧的弹性位能之比值将为： A ． B A B A k k E E //=； B ．2 2//B A B A k k E E =； C ．A B B A k k E E //=； D ．22//A B B A k k E E =。 4．一质量为m 的子弹以水平速度射入一静止悬于顶端长棒的下端，穿出后速度损失 3/4，求子弹穿出后棒的角速度ω。（已知棒长为l ，质量为M ） A ． Ml m v 0 41； B ．049mv ； C ． 243Ml ； D ．Ml m v 0 49。 5．用一穿过空管的轻绳系一质量为m 的小球，一只手竖直地拿着管子，另一只手拉着绳子。这时甩动小球以恒定速率v 在水平面上作半径为1r 的圆周运动。然后把绳子拉紧抽短，使小球的轨道半径缩小到2r ，新的角速率2ω和原来角速度1ω的关系应是： A ．1212)/(ωωr r =； B ．12 212) /(ωωr r =； C ．1122)/(ωωr r =； D ．12 122)/(ωωr r =。 6．如图所示，倔强系数为k 的弹簧，一端固定在墙上，另一端系着质量为m 的物体，在光滑水平面上作简谐振动，在与墙固联的s 参照系看来，对于弹簧和物体m 组成的系统的机械能是守恒的。在相对于s 作匀速直线运动的s '参照系看来，该系统： A ． 机械能仍守恒； B ．功能原理不成立； C ．势能与参考系无关； D ．作功与参考系无关。 7．图为0=t 时刻，以余弦函数表示的沿x 轴正向传播的平面谐波波形。则o 点处质点