一、单项选择题
21.一质点沿x轴运动的规律是x?t?4t?5(SI制),则前三秒内它的
(A) 位移和路程都是3m; (B) 位移和路程都是-3m; (C) 位移是-3m,路程是3m; (D) 位移是-3m,路程是5m; 2.f?v?为麦克斯韦速率分布函数,则f?v?dv表示
(A) 速率v附近,dv区间内的分子数; (B) 单位体积内速率在v~v+dv区间内的分子数; (C) 速率v附近,dv区间分子数占总分子数的比率; (D) 单位体积内速率在v附近单位区间内的分子数;
3.一质点在力的作用下在X轴上作直线运动,力F?3x2,式中F和x的单位分别为牛顿和米。则质点从x?1m处运动到x?2m的过程中,该力所作的功为:
(A)42J; (B)21J; (C)7J; (D)3J; 4.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(x的单位为cm,t的单位为s)为
2?2??2?2(A)x?2cos??t???; (B)x?2cos??t???;
3?3??3?32?2??4?4(C)x?2cos??t???; (D)x?2cos??t???;
3?3??3?35.一理想卡诺热机的效率??40%,完成一次循环对外作功A?400J,则每次循环向外界放出的热量为: (A)160J; (B)240J; (C)400J; (D)600J; 6. 关于横波和纵波下面说法正确的是
(A)质点振动方向与波的传播方向平行的波是横波,质点振动方向与波的传播方向垂直的波是纵波; (B)质点振动方向与波的传播方向平行的波是纵波,质点振动方向与波的传播方向垂直的波是横波;
(C)纵波的外形特征是有波峰和波谷; (D)横波在固体、液体和气体中均能传播;
7. 用水平力FN把一个物体压着靠在粗糙的竖直墙面上保持静止。当FN逐渐增大时,物体所受的静摩擦力Ff的大小
(A)不为零,但保持不变; (B)随FN成正比地增大; (C)开始随FN增大,达到某一最大值后,就保持不变; (D)无法确定; 8.两个相同的刚性容器,一个盛有氢气,一个盛有氦气(均视为刚性分子理想气体)。开始时它们的压强和温度都相同,现将3J热量传给氦气,使之升高到一定的温度,若使氢气也升高同样的温度,则应向氢气传递热量为
(A)3J; (B)5J; (C)6J; (D)10J; 9.质量为m、半径为r的均质细圆环,去掉1/2,剩余部分圆环对过其中点,与环面垂直的轴的转动惯量为 (A)mr2; (B)2mr2; (C)mr2/2; (D)mr2/4;
10.Fx?a?bt(式中Fx的单位为N,t的单位为s)的合外力作用在质量为10kg的物体上,在开始2s内此力的冲量为 (A)a?bN·s; (B)a?2bN·s; (C)2a?2bN·s; (D)2a?4bN·s。
二、填空题
1.质量为40 kg的箱子放在卡车底板上,箱子与底板间的静摩擦系数为0.40,滑动摩擦数为0.25。则(1)当卡车以加速度2 m/s2 加速行驶时,作用在箱子上摩擦力的大小为______________N;(2)当卡车以 4.5 m/s2 的加速度行驶时,作用在箱子上的摩擦力大小为 ____________N。 2. 已知一谐振子在t=0时,x=0,v>0,则振动的初相位为 。
3. 质点系由A,B,C,D 4个质点组成,A的质量为m,位置坐标为(0,0,0),B的质量为2 m ,位置坐标为(1,0,0),C的质量为3 m,
y?______________,z?________。位置坐标为(0,l,0),D的质量4 m,位置坐标为(0,0,1),则质点系质心的坐标为 xc?_____________, c c4. 一理想卡诺热机的效率为30%,其高温热源温度为400K,则低温热源温度为 K。若该理想卡诺热机从高温热源吸收的热量为Q,则用于对外作功的热量为 。
5. 已知质点沿x轴作直线运动,其运动方程为x=2+6t2-2t3,式中x的单位为m,t的单位为s,t=4s时质点的速度为 m/s,加速度为 m/s2。
6. 在室温下,已知空气中的声速u1为340 m/s,水中的声速u2为1450 m/s ,频率相同的声波在空气中的波长 在水中的波长。(填长于、等于或短于)
7. 设氦气为刚性分子组成的理想气体,其分子的平动自由度数为_________,转动自由度为_________。
8. 一质量为m、半径为R的均质圆盘,绕过其中心的垂直于盘面的轴转动,由于阻力矩存在,角速度由 ?0减小到 ?0/2,则圆盘对该轴角动量的增量大小为 。
9. 均质圆盘对通过盘心,且与盘面垂直的轴的转动惯量为20kg/m2。则该圆盘对于过R/2处,且与盘面垂直的轴的转动惯量为_______________________。
三、简答题
1. 质点作圆周运动时的加速度一定指向圆心,这种说法对吗?若不对,什么情况下该说法才成立呢?
2. 怎样判断两物体的碰撞是否是完全弹性碰撞?
四、计算题
1.一质量为m的小球用l长的细绳悬挂在钉子O上。如质量同为m的子弹以速率?从水平方向击穿小球,穿过小球后,子弹速率减少到?2。如果要使小球刚好能在垂直面内完成一个圆周运动,则子弹的速率最小值应为多大?(10分)
2.如右图所示,1mol氦气在温度为300K,体积为0.001m3的状态下,经过(1)等压膨胀A1B过程,(2)等温膨胀A2C过程,(3)绝热膨胀A3D 过程,气体的体积都变为原来的两倍。试分别计算前面两种过程(等压膨胀过程和等温膨胀过程)中氦气对外作的功以及吸收的热量。(10分) (k=1.38×10-23J/K,R=8.31J/mol·K)
3. 一容器内储有氧气,其压强为1.01×105Pa,温度为27oC,求气体分子的数密度;氧气的密度。(10分) (k=1.38×10-23J/K,R=8.31J/mol·K)
0.001 0.002 O B l ? A ?2 一、单项选择题
1.质点沿轨道AB作曲线运动(从A向B运动),速率逐渐减小,图中哪一种情况正确地表示了质点在C处的加速度?
?aBBBCAAC?aABC?a?aAC(A) (B) (C) (D)
2.机械波的表达式为y?0.05cos?6?t?0.06?x?,式中y和x的单位为m,t的单位为s,则:
1(A)波长为5m; (B)波速为10m·s-1; (C)周期为s; (D)波沿x轴正方向传播;
33.关于最可几速率?P的下列说法,正确的是:
(A)?P是气体分子的最大速率; (B)速率为?P的分子数目最多; (C)速率在?P附近单位速率区间内的分子比率最大; (D)以上说法都不正确;
4.在系统不受外力作用的非弹性碰撞过程中
(A) 动能不守恒、动量守恒; (B) 动能和动量都不守恒; (C) 动能和动量都守恒; (D) 动能守恒、动量不守恒;
5.关于保守力,下面说法有误的是
(A)保守力作正功时,系统内相应的势能减少; (B)作用力和反作用力大小相等、方向相反,两者所作功的代数和必为零; (C)质点运动经一闭合路径,保守力对质点作的功为零; (D)质点组机械能的改变与保守内力无关;
6、处于平衡状态的一瓶氦气和一瓶氮气的分子数密度相同,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,但氦气压强大于氮气的压强; (C)温度,压强都相同; (D)温度相同,但氦气压强小于氮气的压强;
7.均质细杆可绕过其一端且与杆垂直的水平光滑轴在竖直平面内转动。今使细杆静止在竖直位置,并给杆一个初速度,使杆在竖直面内绕轴向上转动,在这个过程中
(A) 杆的角速度减小,角加速度减小; (B) 杆的角速度增大,角加速度减小;
(C) 杆的角速度增大,角加速度增大; (D) 杆的角速度减小,角加速度增大;
8. 如右图所示为一定量的理想气体的p—V图,由图可得出结论
(A)ABC是等温过程; (B)TA?TB; (C)TA?TB; (D)TA?TB;
p(atm)A321BCO1239.水平公路转弯处的轨道半径为R,汽车轮胎与路面间的摩擦系数为?,要使汽车在转弯处不致于发生侧向打滑,汽车在该处行驶速率:
V(10?3m3)(A)不得小于?Rg; (B)不得大于?Rg; (C)必须等于?Rg; (D)应由汽车质量决定; 10. 机械振动在介质中传播形成波长为?的简谐波,对于两个相邻的同相点,下列说法不正确的是: (A)在这两点处质元的振动状态相同; (B)这两点间的距离为?;
(C)这两点处质元振动的振幅和频率相同; (D)这两点处质元振动的相位相同。
二、填空题
1.一质点具有恒定加速度a?6i?4j,在t=0时,其速度为零,位置矢量为r0?10i,在任意时刻的速度vt? ,位置矢量为
rt? 。
2.质量为m的子弹以?的速率水平射入置于光滑地面上的木块,且子弹留在木块中与木块共同运动,设木块的质量为M,则木块和子弹共同运动的速率为 ,该过程中木块与子弹组成的系统损失的动能为 。
3.一理想卡诺热机,其高温热源温度为500K,低温热源温度为300K,则该卡诺热机的效率为 。
4.一平面简谐波的波动方程为y=0.02cos(400πt-20πx),式中各物理量的单位均为国际单位制(SI)。该平面简谐波的波速为 m/s、波源振动频率为 Hz。
5.热力学过程可分为可逆过程和不可逆过程,如果逆过程能重复正过程的每一状态,而且不引起其他变化,这样的过程叫做 。根据熵增加原理,孤立系统中的不可逆过程,其熵要 。
6.质量为 0.25 kg的物体以 9.0m/s 的加速度下降,物体所受空气的阻力为__________________N。
7.在同一温度T=300K时,氢气的分子数密度是氧气的3倍,则氢气的压强是氧气的 倍。若氢气的分子数密度为2.66×1025m-3,该气体的压强为 Pa。(k=1.38×10-23J·K-1)
8. 一质点在力的作用下沿X轴作直线运动,力F?2?3x2,式中F和x的单位分别为牛顿和米。则质点从x?1m处运动到x?3m的过程中,该力所作的功为 J。
9. 一质量为m、半径为R的均质圆盘,绕过其中心的垂直于盘面的轴转动,由于阻力矩存在,角速度由 ?0减小到 ?0/4,则圆盘对该轴角动量的增量大小为 。
10. 质量为m、半径为r的均质细圆环,去掉2/3,剩余部分圆环对过其中点,与环面垂直的轴的转动惯量为 。
三、简答题
1. 有人说:“分子很小,可将其当作质点;地球很大,不能当作质点”。这种说法对吗?能将物体当作质点的条件是什么?
2. 质点的动量、质点的动能、力做功和势能这几个物理量中哪些与惯性系有关?
四、计算题
1.质量为m的质点在外力F(平行于X轴)的作用下沿X轴运动,已知t=0时质点位于原点,且初始速度为零。设外力F=-kx+F0,求从x=0运动到x=L处的过程中力F对质点所作的功。若外力F=10+2t,求开始2s内此力的冲量。(10分)
2.温度为0oC和100oC时理想气体分子的平均平动动能各为多少?(10分)
3.如右图所示,1mol氢气在温度为300K,体积为0.025m3的状态下,经过(1)等压膨胀A1B过程,(2)等温膨胀A2C过程,(3)绝热膨胀A3D 过程,气体的体积都变为原来的两倍。试分别计算前面两种过程(等压膨胀过程和等温膨胀过程)中氢气对外作的功以及吸收的热量。(10分)(k=1.38×10-23J/K,R=8.31J/mol·K)
一、单项选择题
1.一质点在Y轴上运动,其坐标与时间的变化关系为Y=4t-2t2,式中Y、t分别以m、s为单位,则4秒末质点的速度和加速度为:
(A)12m/s、4m/s2; (B)-12 m/s、-4 m/s2 ; (C)20 m/s、4 m/s2 ; (D)-20 m/s 、-4 m/s2;
2.在室温下,相同频率的声波在空气和水中的波长分别为?气和?水,则二者关系为:
(A)?气>?水; (B)?气
(A)大小相等; (B)沿同一直线; (C)作用在同一物体上; (D)方向相反;
4.若f(v)为理想气体分子的速率分布函数,则?f(v)dv表示:
v1v2(A)速率在v1→v2之间的分子数占总分子数的比率; (B)速率在v1→v2之间的分子数; (C)分子在v1→v2之间的平均速率; (D)无明确的物理意义;
5.均质细圆环、均质圆盘、均质实心球、均质薄球壳四个刚体的半径相等,质量相等,若以直径为轴,则转动惯量最大的是 (A)圆环; (B)圆盘; (C)实心球; (D)薄球壳; 6.1mol理想气体在等温过程中(温度为T)体积由V膨胀到2V,则该气体在此过程中吸收的热量为:
(A)0 ; (B)RT; (C)RTln2; (D)条件不足,无法判断;
7.做匀速圆周运动的物体,其加速度
(A)大小不变; (B)方向不变; (C)大小方向都不变; (D)为零;
8.平衡态下,理想气体分子的平均平动动能只和气体的 有关
(A)体积 ; (B)温度; (C)压强; (D)质量;
9.一质点在力的作用下在y轴上作直线运动,力F?2y,式中F和y的单位分别为牛顿和米。则质点从y?1m处运动到y?3m的过程中,该力所作的功为:
(A)21J; (B)9J; (C)8J; (D)2J;
10.已知某简谐运动的振动曲线如右图所示,则关于此简谐运动的振幅、初相位、角频率、周期不正确的是(x的单位为cm,t的单位为s)
2(A)振幅为2cm; (B)初相位为?rad;
324(C)角频率为?rad·s-1; (D)周期为s。
33二、填空题
1.理想气体在等温过程中体积被压缩为原来的13,则压缩后的压强为原来的 倍。
2.通常以地面作为惯性系,有A、B、C三个物体,其中A物体静止在地面上,B物体在水平地面上作匀速直线运动,C物体在水平地面上作匀加速直线运动,若以这三个物体为参考系,其中是惯性系的为以这三个物体中的 物体作为参考系。
3.假设卫星环绕地球中心作椭圆运动,则在运动过程中,卫星对地球中心的角动量____________,机械能_____________。(填守恒或不守恒) 4.一理想卡诺制冷机,其高温热源温度为320K,低温热源温度为300K,则该卡诺制冷机的制冷系数为 。若该制冷机传递给高温热源的热量为Q,则制冷机从低温热源吸收的热量为 。
x?5.一平面简谐波沿ox轴正向传播,波动方程为y?Acos[?(t?)?],则同一时刻,x??L2处质点的振动和x?L1处质点的振动的相位差为
u4?2??1? 。
6.某振动质点的x-t曲线如图所示,运动方程为 。
7.一质量为2kg的物体沿X轴运动,初速度为50m/s,若受到反方向大小为10N的阻力的作用,则产生的加速度 为_________m/s2,在该阻力的作用下,经过 s物体的速度减小为初速度的一半。要使物体停下来,共需经过 s。 8.一质点的运动方程为r?2ti?2?t2j,则其轨迹方程为 。
?? 9.三个容器A、B、C中装有同种理想气体,其分子数密度n相同,而方均根速率之比为v??:?v?:?v?2A122b122c12?1:2:4,则其压强之比
pA:pB:pC? 。
310.单原子分子的摩尔定体热容为R,若将氢分子视为刚性双原子分子,则氢分子的摩尔定体热容为 。
211. 质量为m的质点沿竖直平面内半径为R的光滑圆形轨道内侧运动,质点在最低点时的速率为 v0,使质点能沿此圆形轨道运动而不脱离轨道,
v0的值至少应为______________。
三、简答题
1.在一艘正在向目的地行驶的内河轮船中,乘客甲对乘客乙说:我静静地坐在这里好半天了,我一点也没有运动。乘客乙说:不对,你看看窗外,河岸上的物体都飞快地前进,你也在很快地运动。乘客甲以什么为参考系来作出以上判定的?究竟乘客甲是运动还是静止的呢?
2.内力作用既可以改变质点系的动量,又可以改变质点系的动能,这种说法正确吗?若不正确,说明该说法错在哪?
四、计算题
1.Fx?4?2t(式中Fx的单位为N,t的单位为s)的合外力作用在质量为10kg的物体上,求在开始2s内此力的冲量;若冲量I=1N·s,此力作用的时间。(10分)
2.一容器内储有氢气,其压强为1.01×105Pa,温度为300K,求氢气的质量;氢分子的平均平动动能。(10分)(k=1.38×10-23J/K,R=8.31J/mol·K)
3.一定量的氢理想气体在保持压强为4.00×10Pa不变的情况下,温度由0℃升高到50.0℃时,吸收了6.0×10J的热量。(10分)
5
4
(1)氢气的量为多少摩尔?(2)氢气的内能变化了多少?(3)氢气对外做了多少功?(4)如果这氢气的体积保持不变而温度发生同样的变化,它吸收了多少热量? (普适气体常数 R = 8.31 J /(mol?K))