2023年大学物理级第一学期期末试卷最新版及参考超详细解析超详细解析答案.pdf

1 1.（14 分）在S系中观察到有一粒子，在10t 时位于1100 xm处，粒子以0.98uc的速度沿x正方向运动。一S系相对S系以速度0.96vc沿x正方向运动，当210ts时，求：（1）粒子到达的时空坐标；（2）粒子相对S系的速度。参考答案：（1）822.143 10()xm；22.114()ts；（2）80.33781.01410(/)xucm s。2.（14 分）两相同粒子A、B，静止质量均为0m，粒子A静止，粒子B以 0.6c的速度与A发生碰撞，设碰撞后两粒子粘合在一起组成一复合粒子。求：复合粒子的静止质量及运动速率。参考答案：运动速率为：13Vc；静止质量为：0003 22.1142Mmm 3.（15 分）容积31.00Vm的容器内混有2511.00 10N 个氢气分子和2524.00 10N 个氧气分子，混合气体的温度为 400TK，若系统可视为理想气体，求：（1）系统的内能；（2）混合气体的压强；（3）气体分子平均速率。（普适气体常数8.31/RJmol K，玻尔兹曼常数231.3810/kJK）参考答案：（1）56.900 10()EJ；（2）52.760 10()PPa；（3）822.8(/)vm s。4（15 分）一系统有N个粒子，其速率分布如图所示。当02vv时，粒子数为零，试求：（1）由已知的N、0v求a值；厦门大学大学物理B 上课程期末试卷 20122013 第 2 学期 （2013.6.）(A 卷)2 V(103m3)2 a b1p(105Pa)26O （2）求速率在000.51.5vv区间的分子数；（3）求N个分子的平均速率；参考答案：（1）023av；（2）712NN；（3）0119vv。5（15 分）一刚性双原子理想气体系统，经如图所示的直线过程从状态a过渡到状态b。求：（1）此过程中系统内能的改变、做功和传递的热量；（2）系统达到最高温度时，其压强和体积各是多少？参 考 答 案：（1）500()0EJ ；400()0WJ；100()0QJ；（2）33510()4Vm；55.000 10()pPa。6（15 分）一可逆卡诺热机，当高温热源的温度为 1270C、低温热源温度为 270C时，其每次循环对外做净功 8000 J今维持低温热源的温度不变，提高高温热源的温度，使其每次循环对外作净功 10000 J若两个卡诺循环都工作在相同的两条绝热线之间，试求：（1）第二个循环的热机效率；（2）第二个循环的高温热源的温度1T 参考答案：（1）29.4%；（2）01425()152()TKC。7（12 分）回答下列问题：（1）“功可以全部转成热，但热不能全部转化成功。”对吗？为什么。（2）“热量能够从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体。”对吗？为什么。（3）用挡板将一密闭绝热的容器分隔成两个部分和，如图所示。开始时左边盛有理想气体，右边为真空，将挡板迅速抽掉，气体绝热地自由膨胀到整个容器。试证明这一过程是等温过程。解答：略。子粘合在一起组成一复合粒子求复合粒子的静止质量及运动速率参考答案运动速率为静止质量为分容积的容器内混有率普适气体常数玻尔兹曼常数参考答案分一系统有个粒子其速率分布如图所示当时粒子数为零试求由已知的求值厦门体系统经如图所示的直线过程从状态过渡到状态求此过程中系统内能的改变做功和传递的热量系统达到最高温度时其