大物02级A热答案资格考试教师资格考试_资格考试-教师资格考试.pdf

02 级大学物理 11-1期末考试卷 A（03 年 6 月 21 日）_ 学院 _ 系学号 _ 姓名 _ 成绩 一、填空题:（40 分）1 4 1、若简谐运动方程为 x（0.10m）cos（20 s）t 0.25，则频率_10Hz，角频率 20 S-1，.1 周期 0.1s，t=2 秒时的振动速度 v（0.10m）20 sin（20 s）t 0.25 4.44m/s 3、一质点同时参与互相垂直的两个振动，表达式为 x o.ogs（訐3）画出质点的运动轨迹，4、球面简谐波在理想无吸收的均匀介质中传播时，距波源单位距离处的振幅为 A0,则距波源r处的振幅为 Ao/r _ 5、试写出三种输运过程及在微观可解释为输运的是 粘滞现象微观上可解释为输运的是 动量；热传导现象输运的是能量；扩散现象输运的是是质量；6、一摩尔氧气原处于标准状态，经准静态等温过程体积膨胀至 4 倍，其熵变为 S RlnV/V 1 8.31 In 4 11.5J/K 7、热力学第二定律的文字表述可为 热传导是不可逆的 _ 8、宏观态所对应的微观态的数目（即宏观态出现的热力学概率）为，则熵的表达式 为 s kln _。9、平面简谐波沿 x 正方向传播，如图所示，传播速度为 y0 Acos（2 t/2），写出此波的波函数 若经分界面反射的波的振幅和入射波的振幅相等，写出反射波的波函数。y 0 A c os 2 t 2 3 2-(3 x)4 2 u u 4 A c os(2 t 2 x)u 2 10、等温大气（温度为 T）的分子质量为 m,地面气压为 P0，距地面高度为 z 处的气 压为P Pe mgh kT 分子数密度为n ne mgh kT 2mol 氢气内能为 5/2RT 12465 J 12、两容器分别贮有气体 A、B，试说明在下列情况下它们的最可几速率哪个大？（1）A 为氮气、B 为氢气，而且温度和体积、质量都相同，氮比氢气的最可几速率大u。原点 O 的振动表达式 O-u Xy L 3 F 4 2、如图所示，两个轻弹簧的弹性系数分别为 系在质量为m的物体上，系统的振动频率为 k、k2 A k1 J _yAA/A 1；k1 k2 f/k2 m 0.06 cos(-t）指明是左旋还是右旋。y。Acos(2 t-x-)11、温度为 27oC 时,1mol 氦气内能为 3/2RT 3739.5J；二、计算题(60 分)(3 位有效数字)1、一驻波波函数为 y 0.02cos20 x cos750t(m)求：(1)形成此驻波的两行波的振幅和波速各为多少？(2)相邻两波节的距离多大？(3)t=0.002s 时，x=0.05m 处的质点的振动速度？解：与驻波方程比较 y 2Acoskx cos t得，A 0.01 m，波速 u=/k=750/20=37.5m/s 因为=2/k，相邻两波节的距离为/2，x/k/20 0.157m dy(3)v 0.02 750 cos 20 xsin 750t dt v 吐 0.02 750 cos(20 0.05)si n(750 0.002)8.08m/s dt 2、一驱逐舰艇在海面上，它的水下声纳向一驶近的潜艇发射 射回来的超声波频率和发射的相差 220Hz，求该潜艇的速度?1.8 104Hz 的超声波。由该潜艇反 已知海水中声速为 1.54 103m/s 解：驱逐舰艇发射的频率 S=1.8 104Hz 由该潜艇反射回来的超声波频率 S U一V两者相差 u v u v S S(1)S u v 2v u-v 1.54 10 3 220/(2 1.8 104)9.4m/s f(u)av/v (0 v Vo)3、有 N 个粒子，其速率分布函数为 f(u)a(v o v 2 v o)f(u)0(v 2 v o)(1)做速率分布曲线并求常数 a；(2)求速率大于 vo 2v o 0 f(u)du 0(a v/v o)dv ad v 1 v。3 2 0 f(u)du av 0 1 a 0 2 3 V。(3)求粒子的平均速率。解：(1)由归一化条件(2)速率大于 vo粒子数 N 1 Nf(u)du v 0 2v。Na 速率小于 vo的粒子数 N2 N N1 v 0 d v(3)平均速率为 v 0 vf(u)du 2v 0 va v0 11 v。9 度如图所示两个轻弹簧的弹性系数分别为系在质量为的物体上系统的振动频率为一质点同时参与互相垂直的两个振动表达式为訐画出质点的运动轨迹指明是左旋还是右旋球面简谐波在理想无吸收的均匀介质中传播时距波源单位距离是动量热传导现象输运的是能量扩散现象输运的是是质量一摩尔氧气原处于标准状态经准态等温过程体积膨胀至倍其熵变为热力学第二定律的文字表述可为热传导是不可逆的宏观态所对应的微观态的数目即宏观态出现的热力学概率反射的波的振幅和入射波的振幅相等写出反射波的波函数等温大气温度为的分子质量为地面气压为距地面高度为处的气压为分子数密度为温度为时氦气内能为氢气内能为两容器分别贮有气体试说明在下列情况下它们的最可几速率哪(柴油内燃机的循环)由两个绝热过程 da组成，试证明此热机的效率为 (Yi)1 人 出)2 1)V2 V2 5、1 大气压下 30g,-40C 的冰变为 100C 的蒸气时的熵变。5 已知冰的比热 c1=2.1kJ/(kg?K)水的比热 c2=4.2kJ/(kg?K)，在 1.013 10 Pa气压下冰的 熔解热=334Jk/kg,水的汽化热 L=2260kJ/kg；解：-40oC 的冰升温至 0C 时的熵变为 100oC的水等压等温汽化为 100oC 的水蒸气的熵变为 解：bc 过程吸热 Q1 da 过程内能减少,)1 Cp(Tc 不作功放热 Cv(Td 因为 cd 为绝热过程 因为 ab 为绝热过程 bc 为等压过程 Td TT 1(V3(VT 叽)Q2 Ta)/Cp(Tc T7 Tc T；TL T T7 Tb i)CV(Td Ta)Tb)1 Ta V3 V2(V3(V1)V2 1 Td Ta _Tc Tb 1 Ta(T7 1)4、空气标准狄塞尔循环 过程bc及一个等容过程 ab和cd、一个等压 S1 T2 Q T1 T2 c1mdT T c1m ln E T1 冰等压等温溶解成的水熵变为 S2 0oC 的水升温至 100oC 时的熵变为 S3 T2 T T3c2mdT,T3 c2m ln T2 T T2 273 334 373 2260 S3 S4 30(2.1 ln 4.2 ln)233 273 273 373 S4 2旦 T T3 S1 S2 度如图所示两个轻弹簧的弹性系数分别为系在质量为的物体上系统的振动频率为一质点同时参与互相垂直的两个振动表达式为訐画出质点的运动轨迹指明是左旋还是右旋球面简谐波在理想无吸收的均匀介质中传播时距波源单位距离是动量热传导现象输运的是能量扩散现象输运的是是质量一摩尔氧气原处于标准状态经准态等温过程体积膨胀至倍其熵变为热力学第二定律的文字表述可为热传导是不可逆的宏观态所对应的微观态的数目即宏观态出现的热力学概率反射的波的振幅和入射波的振幅相等写出反射波的波函数等温大气温度为的分子质量为地面气压为距地面高度为处的气压为分子数密度为温度为时氦气内能为氢气内能为两容器分别贮有气体试说明在下列情况下它们的最可几速率哪268 J/K 度如图所示两个轻弹簧的弹性系数分别为系在质量为的物体上系统的振动频率为一质点同时参与互相垂直的两个振动表达式为訐画出质点的运动轨迹指明是左旋还是右旋球面简谐波在理想无吸收的均匀介质中传播时距波源单位距离是动量热传导现象输运的是能量扩散现象输运的是是质量一摩尔氧气原处于标准状态经准态等温过程体积膨胀至倍其熵变为热力学第二定律的文字表述可为热传导是不可逆的宏观态所对应的微观态的数目即宏观态出现的热力学概率反射的波的振幅和入射波的振幅相等写出反射波的波函数等温大气温度为的分子质量为地面气压为距地面高度为处的气压为分子数密度为温度为时氦气内能为氢气内能为两容器分别贮有气体试说明在下列情况下它们的最可几速率哪