武漢工程大學(xué)物理練習(xí)冊(cè)答案Word版

整理為word格式整理為word格式整理為word格式大學(xué)物理練習(xí)一選擇題：1．一質(zhì)點(diǎn)在平面上運(yùn)動(dòng)，已知質(zhì)點(diǎn)位置矢量的表示式為（其中a、b為常量）,則該質(zhì)點(diǎn)作(A)勻速直線運(yùn)動(dòng)．(B)變速直線運(yùn)動(dòng)．(C)拋物線運(yùn)動(dòng)．(D)一般曲線運(yùn)動(dòng)．解：選（B）2．一質(zhì)點(diǎn)在平面上作一般曲線運(yùn)動(dòng)，其瞬時(shí)速度為，瞬時(shí)速率為v，某一段時(shí)間內(nèi)的平均速度為,平均速率為，它們之間的關(guān)系必定有[]（A）=v，=.(C)v，.(B)v，=.(D)=v，.解：選（D）.根據(jù)瞬時(shí)速度與瞬時(shí)速率的關(guān)系（）所以但所以3．質(zhì)點(diǎn)作半徑為R的變速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為（v表示任一時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的速率）[]（A）.(B).(C)+.(D).解：選（D）.因變速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度整理為word格式整理為word格式整理為word格式有切向加速度和法向加速度，故。4．某物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律為，式中的k為大于零的常數(shù)。當(dāng)t=0時(shí)，初速為v，則速度v與時(shí)間t的函數(shù)關(guān)系是[]（A）v=kt+v0（B）v=－kt+v0大學(xué)物理練習(xí)二一、選擇題：1．質(zhì)量為m的小球在向心力作用下，在水平面內(nèi)作半徑為R、速率為v的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如下左圖所示。小球自A點(diǎn)逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的半周內(nèi)，動(dòng)量的增量應(yīng)為：[](A)（B）（C）（D）解：[B]mR2．如圖上右所示，圓錐擺的擺球質(zhì)量為ｍ，速率為ｖ，圓半徑為Ｒ，當(dāng)擺球在軌道上運(yùn)動(dòng)半周時(shí)，擺球所受重力沖量的大小為[mR(A)（B）（C）（D）0。解：[C]恒力沖量3．一質(zhì)點(diǎn)在力（SI）（式中為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量，為時(shí)間）的作用下，時(shí)從靜止開始作直線運(yùn)動(dòng)，則當(dāng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的速率為[整理為word格式整理為word格式整理為word格式]（A）（B）（C）0（D）解：[C]如果當(dāng)時(shí),4．質(zhì)量分別為m和４m的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)分別以動(dòng)能E和４E沿一直線相向運(yùn)動(dòng)，它們的總動(dòng)量大小為[](A)(B)，(C)，(D)。解：[B]因質(zhì)點(diǎn)；因質(zhì)點(diǎn)：所以5．一個(gè)質(zhì)點(diǎn)同時(shí)在幾個(gè)力作用下的位移為：（SI）其中一個(gè)力為恒力（SI），則此力在該位移過程中所作的功為[](A)67J(B)91J(C)17J(D)–67J解：[A]6．對(duì)功的概念有以下幾種說法：⑴保守力作正功時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)相應(yīng)的勢(shì)能增加。⑵質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)經(jīng)一閉合路徑，保守力對(duì)質(zhì)點(diǎn)作的功為零。⑶作用力和反作用力大小相等、方向相反，所以兩者所做功的代數(shù)和必為零。在上述說法中：[]整理為word格式整理為word格式整理為word格式(A)⑴、⑵正確。(B)⑵、⑶正確。(C)只有⑵正確。(D)只有⑶正確。解：[C]7．機(jī)槍每分鐘可射出質(zhì)量為的子彈900顆，子彈射出的速率為，則射擊時(shí)的平均反沖力大小為[](A)(B)(C)(D)解：[C]8．一質(zhì)量為M的彈簧振子，水平放置且靜止在平衡位置，如圖所示．一質(zhì)量為m的子彈以水平速度射入振子中，并隨之一起運(yùn)動(dòng)．如果水平面光滑，此后彈簧的最大勢(shì)能為[](A)．(B)．(C)．(D)．［B］解：碰撞動(dòng)量守恒9．一質(zhì)點(diǎn)在如圖所示的坐標(biāo)平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)，有一力作用在質(zhì)點(diǎn)上，在該質(zhì)點(diǎn)從坐標(biāo)原點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到位置的過程中，力對(duì)它所做的功為[](A)(B)(C)(D)解：整理為word格式整理為word格式整理為word格式10．質(zhì)量為的質(zhì)點(diǎn)，由靜止開始沿曲線（SI）運(yùn)動(dòng)，則在到的時(shí)間內(nèi)，作用在該質(zhì)點(diǎn)上的合外力所做的功為(A)(B)(C)(D)[]解：二、填空題：1．下列物理量：質(zhì)量、動(dòng)量、沖量、動(dòng)能、勢(shì)能、功，其中與參照系的選取有關(guān)的物理量是。（不考慮相對(duì)論效應(yīng)）解：．動(dòng)量（）、動(dòng)能（）、功與運(yùn)動(dòng)的參考系選取有關(guān)。2．一個(gè)物體可否具有動(dòng)量而機(jī)械能等于零？（填可、否）解：可3．質(zhì)量為m的子彈以速度v0水平射入沙土中，設(shè)子彈所受阻力與速度反向，大小與速度成正比，比例系數(shù)為Ｋ，忽略子彈的重力，求：(1)子彈射入沙土后，速度隨時(shí)間變化的函數(shù)式；(2)子彈進(jìn)入沙土的最大深度。解：(1)子彈進(jìn)入沙土后受力為－Ｋv，由牛頓定律 ∴∴(2)求最大深度解法一： ∴ 整理為word格式整理為word格式整理為word格式 解法二： ∴ ∴ 4．質(zhì)量m＝１kg的物體，在坐標(biāo)原點(diǎn)處從靜止出發(fā)在水平面內(nèi)沿x軸運(yùn)動(dòng)，其所受合力方向與運(yùn)動(dòng)方向相同，合力大小為（SI），那么，物體在開始運(yùn)動(dòng)的3m內(nèi)，合力所作功A＝；且x=3m時(shí)，其速率v＝。解：5．有一人造地球衛(wèi)星，質(zhì)量為m，在地球表面上空2倍于地球半徑R的高度沿圓軌道運(yùn)行，用m、R、引力常數(shù)G和地球的質(zhì)量M表示⑴衛(wèi)星的動(dòng)能為；⑵衛(wèi)星的引力勢(shì)能為。解：（1）()（2）()6．一質(zhì)量為M的質(zhì)點(diǎn)沿x軸正向運(yùn)動(dòng)，假設(shè)質(zhì)點(diǎn)通過坐標(biāo)為x時(shí)的速度為（k為正常量），則此時(shí)作用于該質(zhì)點(diǎn)上的力F＝；該質(zhì)點(diǎn)從x=x0點(diǎn)出發(fā)到x=x1處所經(jīng)歷的時(shí)間t＝。解：.整理為word格式整理為word格式整理為word格式7．一個(gè)力作用在質(zhì)量為的質(zhì)點(diǎn)上，使之沿X軸運(yùn)動(dòng)。已知在此力作用下質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程為（SI）。在0到4ｓ的時(shí)間間隔內(nèi)，⑴力的沖量大?。桑健＂屏?duì)質(zhì)點(diǎn)所作的功A＝。解：（1）（2）8.一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)在指向圓心的平方反比力F=－k/r2的作用下，作半徑為r的圓周運(yùn)動(dòng)，此質(zhì)點(diǎn)的速度v=，若取距圓心無窮遠(yuǎn)處為勢(shì)能零點(diǎn)，它的機(jī)械能E=。解：9．一物體按規(guī)律x＝ct2在媒質(zhì)中作直線運(yùn)動(dòng)，式中c為常量，t為時(shí)間。設(shè)媒質(zhì)對(duì)物體的阻力正比于速度的平方，阻力系數(shù)為k，則物體由x=0運(yùn)動(dòng)到x=L整理為word格式整理為word格式整理為word格式時(shí)，阻力所作的功為。解：10．一隕石從距地面高(為地球半徑)處由靜止開始落向地面，忽略空氣阻力。則隕石下落過程中，萬有引力的功A＝；隕石落地的速度v＝。解：注意：本題不能用來計(jì)算，因?yàn)槿f有引力不是,也不是常數(shù)。整理為word格式整理為word格式整理為word格式大學(xué)物理練習(xí)三選擇題1．一力學(xué)系統(tǒng)由兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)組成，它們之間只有引力作用。若兩質(zhì)點(diǎn)所受外力的矢量和為零，則此系統(tǒng)[](A)動(dòng)量、機(jī)械能以及對(duì)一軸的角動(dòng)量都守恒。(B)動(dòng)量、機(jī)械能守恒，但角動(dòng)量是否守恒不能斷定。(C)動(dòng)量守恒，但機(jī)械能和角動(dòng)量守恒與否不能斷定。(D)動(dòng)量和角動(dòng)量守恒，但機(jī)械能是否守恒不能斷定。解：[C]按守恒條件：動(dòng)量守恒，但角動(dòng)量不守恒，機(jī)械能不能斷定是否守恒。2．如圖所示，有一個(gè)小物體，置于一個(gè)光滑的水平桌面上，有一繩其一端連結(jié)此物體，另一端穿過桌面中心的小孔，該物體原以角速度ω在距孔為R的圓周上轉(zhuǎn)動(dòng)，今將繩從小孔往下拉。則物體[](A)動(dòng)能不變，動(dòng)量改變。(B)動(dòng)量不變，動(dòng)能改變。(C)角動(dòng)量不變，動(dòng)量不變。

(D)整理為word格式整理為word格式整理為word格式角動(dòng)量改變，動(dòng)量改變。(E)角動(dòng)量不變，動(dòng)能、動(dòng)量都改變。解：[E]因?qū)c(diǎn)，合外力矩為0，角動(dòng)量守恒3．有兩個(gè)半徑相同，質(zhì)量相等的細(xì)圓環(huán)A和B。A環(huán)的質(zhì)量分布均勻，B環(huán)的質(zhì)量分布不均勻。它們對(duì)通過環(huán)心并與環(huán)面垂直的軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量分別為JA和JB，則[](A)>(B)<(C)=(D)不能確定、哪個(gè)大。解：[C]細(xì)圓環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與質(zhì)量是否均勻分布無關(guān)4．光滑的水平桌面上，有一長為2L、質(zhì)量為m的勻質(zhì)細(xì)桿，可繞過其中點(diǎn)且垂直于桿的豎直光滑固定軸O自由轉(zhuǎn)動(dòng)，其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為mL2，起初桿靜止。桌面上有兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球，各自在垂直于桿的方向上，正對(duì)著桿的一端，以相同的速率v相向運(yùn)動(dòng)，如圖所示。當(dāng)兩小球同時(shí)與桿的兩個(gè)端點(diǎn)發(fā)生完全非彈性碰撞后與桿粘在一起轉(zhuǎn)動(dòng)，則這一系統(tǒng)碰撞后的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為[](A).(B)(C)(D)解：[C]角動(dòng)量守恒填空題1．繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的飛輪均勻地減速，t=0時(shí)角速度ω0=5rad/s，t=20s時(shí)角速度ω=0.8ω0，則飛輪的角加速度β=，t=0到t=100s時(shí)間內(nèi)飛輪整理為word格式整理為word格式整理為word格式所轉(zhuǎn)過的角度=。解：因均勻減速，可用，2．半徑為30cm的飛輪，從靜止開始以0.50的勻角加速度轉(zhuǎn)動(dòng)，則飛輪邊緣上一點(diǎn)在飛輪轉(zhuǎn)2400時(shí)的切向加速度at=，法向加速度an=。解：3．一軸承光滑的定滑輪，質(zhì)量為M＝2.00kg，半徑為R＝0.100m，一根不能伸長的輕繩，一端固定在定滑輪上，另一端系有一質(zhì)量為m＝5.00kg的物體，如圖所示．已知定滑輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J＝，其初角速度＝10.0rad/s，方向垂直紙面向里．定滑輪的角加速度的大小，定滑輪的角速度變化到＝0時(shí)，物體上升的高度。解法一：解法二：整理為word格式整理為word格式整理為word格式（1）設(shè)在任意時(shí)刻定滑輪的角速度為，物體的速度大小為v，則有v=R.則物體與定滑輪的系統(tǒng)總角動(dòng)量為：根據(jù)角動(dòng)量定理，剛體系統(tǒng)所受的合外力矩等于系統(tǒng)角動(dòng)量對(duì)時(shí)間的變化率：,該系統(tǒng)所受的合外力矩即物體的重力矩:M=mgR所以：（2）該系統(tǒng)只有重力矩做功（物體的重力），所以機(jī)械能守恒。4．質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)以速度沿一直線運(yùn)動(dòng)，則它對(duì)直線外垂直距離為d的一點(diǎn)的角動(dòng)量大小是。解：5．長為L、質(zhì)量為M的勻質(zhì)桿可繞通過桿一端O的水平光滑固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為ML2，開始時(shí)桿豎直下垂，如圖所示。有一質(zhì)量為m的子彈以水平速度射入桿上A點(diǎn)，并嵌在桿中，OA=2L/3，則子彈射入后瞬間桿的角速度=。解：系統(tǒng)（子彈+桿）角動(dòng)量守恒，6．一長為L、質(zhì)量為m的細(xì)桿，兩端分別固定質(zhì)量為m和2m的小球，此系統(tǒng)在豎直平面內(nèi)可繞過中點(diǎn)O且與桿垂直的水平光滑固定軸(O軸)轉(zhuǎn)動(dòng)．開始時(shí)桿與水平成60°角，處于靜止?fàn)顟B(tài)．無初轉(zhuǎn)速地釋放以后，桿球這一剛體系統(tǒng)繞O軸轉(zhuǎn)動(dòng)．系統(tǒng)繞O軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J＝。釋放后，當(dāng)桿轉(zhuǎn)到水平位置時(shí)，剛體受到的合外力矩M＝______________；角加速度＝________________。整理為word格式整理為word格式整理為word格式解：計(jì)算題：1．質(zhì)量為m，長度為L的勻質(zhì)桿可繞通過其下端的水平光滑固定軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖。設(shè)它從豎直位置由靜止倒下，求它傾倒到與水平面成θ角時(shí)的角速度ω和角加速度β。解法一：取O點(diǎn)為重力勢(shì)能零點(diǎn)，桿在倒下過程中只有重力做功,機(jī)械能守恒，有：而所以解法二：由剛體轉(zhuǎn)動(dòng)定律：得整理為word格式整理為word格式整理為word格式再由得兩邊積分：得則：3．長為l的勻質(zhì)細(xì)桿，可繞過桿的一端O點(diǎn)的水平光滑固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，開始時(shí)靜止于豎直位置。緊挨O點(diǎn)懸一單擺，輕質(zhì)擺線的長度也是l，擺球質(zhì)量為m。若單擺從水平位置由靜止開始自由擺下，且擺球與細(xì)桿作完全彈性碰撞，碰撞后擺球正好靜止。求：(1)細(xì)桿的質(zhì)量。(2)細(xì)桿擺起的最大角度。解：（1）單擺下落過程機(jī)械能守恒：整理為word格式整理為word格式整理為word格式碰撞過程角動(dòng)量守恒：碰撞過程能量守恒：則細(xì)桿的質(zhì)量：（2）細(xì)桿擺動(dòng)過程機(jī)械能守恒：即：則：4.一圓盤的質(zhì)量為m2、半徑為R可繞固定的過圓心的水平軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，原來處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)有一質(zhì)量為整理為word格式整理為word格式整理為word格式m1，速度為v的子彈嵌入圓盤的邊緣，如圖所示。求：子彈嵌入圓盤后，圓盤的角速度ω；由子彈與圓盤組成的系統(tǒng)在此過程中的動(dòng)能增量。解：（1）子彈與圓盤碰撞過程角動(dòng)量守恒：（2）大學(xué)物理練習(xí)四選擇題：1．下列幾種說法：(1)所有慣性系對(duì)物理基本規(guī)律都是等價(jià)的。(2)在真空中，光的速度與光的頻率、光源的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)。(3)在任何慣性系中，光在真空中沿任何方向的傳播速率都相同。其中那些說法是正確的：[](A)只有(1)、(2)是正確的.(B)只有(1)、(3)是正確的.(C)只有(2)、(3)是正確的.(D)三種說法都是正確的.解：[D]2．一火箭的固定長度為L，相對(duì)于地面作勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度為v1，火箭上有一個(gè)人從火箭的后端向火箭前端上的一個(gè)靶子發(fā)射一顆相對(duì)于火箭的速度為v2整理為word格式整理為word格式整理為word格式的子彈。在火箭上測(cè)得子彈從射出到擊中靶的時(shí)間間隔是：[](A)(B)(C)(D)(c表示真空中光速)解：[B]在火箭上測(cè)得子彈從射出到擊中靶的時(shí)間間隔是火箭的固定長度除以子彈相對(duì)于火箭的速度。3．（1）對(duì)某觀察者來說，發(fā)生在某慣性系中同一地點(diǎn)、同一時(shí)刻的兩個(gè)事件，對(duì)于相對(duì)該慣性系作勻速直線運(yùn)動(dòng)的其它慣性系中的觀察者來說，它們是否同時(shí)發(fā)生？（2）在某慣性系中發(fā)生于同一時(shí)刻、不同地點(diǎn)的的兩個(gè)事件，它們?cè)谄渌鼞T性系中是否同時(shí)發(fā)生？關(guān)于這兩個(gè)問題的正確答案是：[](A)（1）同時(shí)，（2）不同時(shí)。(B)（1）不同時(shí)，（2）同時(shí)。(C)（1）同時(shí)，（2）同時(shí)。(D)不（1）同時(shí)，（2）不同時(shí)。解：[A]發(fā)生在某慣性系中同一地點(diǎn)、同一時(shí)刻的兩個(gè)事件，對(duì)于相對(duì)該慣性系作勻速直線運(yùn)動(dòng)的其它慣性系中的觀察者來說，它們是同時(shí)發(fā)生。在某慣性系中發(fā)生于同一時(shí)刻、不同地點(diǎn)的的兩個(gè)事件，它們?cè)谄渌鼞T性系中不是同時(shí)發(fā)生。4．K系與K＇系是坐標(biāo)軸相互平行的兩個(gè)慣性系，K＇系相對(duì)于K系沿Ox軸正方向勻速運(yùn)動(dòng)。一根剛性尺靜止在K＇系中，與O’x’軸成30°角。今在K系中觀測(cè)得該尺與Ox軸成45°角，則K＇系相對(duì)于K系的速度是：［］(A)(2/3)c(B)(1/3)c(C)(2/3)1/2c(D)(1/3)1/2c解：5．一宇航員要到離地球?yàn)?光年的星球去旅行。如果宇航員希望把這路程縮短為3光年，則它所乘的火箭相對(duì)于地球的速度應(yīng)是：[](A)v=(1/2)c(B)v=(3/5)c.(C)v=(4/5)c(D)v=(9/10)c.整理為word格式整理為word格式整理為word格式解：[C]原長光年，，，6．一宇宙飛船相對(duì)地球以0.8c(c表示真空中光速)的速度飛行。一光脈沖從船尾傳到船頭，飛船上的觀察者測(cè)得飛船長為90m，地球上的觀察者測(cè)得光脈沖從船尾發(fā)出和到達(dá)船頭兩個(gè)事件的空間間隔為[](A)90m(B)54m(C)270m(D)150m.解：[C]另解：7．設(shè)某微觀粒子的總能量是它的靜止能量的K倍，則其運(yùn)動(dòng)速度的大小為(c表示真空中光速)[](A)(B)(C)(D)解：[C]整理為word格式整理為word格式整理為word格式8．根據(jù)相對(duì)論力學(xué)，動(dòng)能為的電子，其運(yùn)動(dòng)速度約等于[](A)0.1c(B)0.5c(C)0.75c(D)0.85c.(c表示真空中光速,電子的靜能m0c2=0.5MeV)解：[C]二、填空題：1．有一速度為u的宇宙飛船沿X軸正方向飛行，飛船頭尾各有一個(gè)脈沖光源在工作，處于船尾的觀察者測(cè)得船頭光源發(fā)出的光脈沖的傳播速度大小為；處于船頭的觀察者測(cè)得船尾光源發(fā)出的光脈沖的傳播速度大小。c;c.(光速不變?cè)?2．一觀察者測(cè)得一沿米尺長度方向勻速運(yùn)動(dòng)著的米尺的長度為0.5m。則此米尺以速度v=m·s-1接近觀察者。解：（長度收縮：）整理為word格式整理為word格式整理為word格式3．靜止時(shí)邊長為50cm的立方體，當(dāng)它沿著與它的一個(gè)棱邊平行的方向相對(duì)于地面以勻速度2.4×108m/s運(yùn)動(dòng)時(shí)，在地面上測(cè)得它的體積是。解：（運(yùn)動(dòng)方向的長度收縮）4．一勻質(zhì)矩形薄板，在它靜止時(shí)測(cè)得其長為a，寬為b，質(zhì)量為m0。由此可算出其面積密度為m0/ab。假定該薄板沿長度方向以接近光速的速度v作勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)再測(cè)算該矩形薄板的面積密度則為。解：5．+介子是不穩(wěn)定的粒子，在它自己的參照系中測(cè)得平均壽命是2.6×10-8s，如果它相對(duì)于實(shí)驗(yàn)室以0.8c(c為真空中光速)的速率運(yùn)動(dòng)，那么實(shí)驗(yàn)室坐標(biāo)系中測(cè)得的+介子的壽命是____________s。解：6．一宇宙飛船以c/2（c為真空中的光速）的速率相對(duì)地面運(yùn)動(dòng)。從飛船中以相對(duì)飛船為c/2的速率向前方發(fā)射一枚火箭。假設(shè)發(fā)射火箭不影響飛船原有速率，則地面上的觀察者測(cè)得火箭的速率為__________________。解：7．（1）在速度v=情況下粒子的動(dòng)量等于非相對(duì)論動(dòng)量的兩倍。（2）在速度v=情況下粒子的動(dòng)能等于它的靜止能量。整理為word格式整理為word格式整理為word格式解：（1）（2）8．設(shè)電子靜止質(zhì)量為me，將一個(gè)電子從靜止加速到速率為0.6c(c表示真空中光速)，需作功。解：9．一電子以0.99c的速率運(yùn)動(dòng)（電子靜止質(zhì)量為），則電子的總能量是J，電子的經(jīng)典力學(xué)的動(dòng)能與相對(duì)論動(dòng)能之比是。解：]整理為word格式整理為word格式整理為word格式大學(xué)物理練習(xí)五一、選擇題 1．溫度、壓強(qiáng)相同的氦氣和氧氣，它們分子的平均動(dòng)能和平均平動(dòng)動(dòng)能有如下關(guān)系： [](A)和都相等。(B)相等，而不相等。(C)相等，而不相等。(D)和都不相等。解：[C]氦氣i=3和氧氣i=5分子的平均動(dòng)能而2．已知?dú)錃馀c氧氣的溫度相同，請(qǐng)判斷下列說法哪個(gè)正確？[]氧分子的質(zhì)量比氫分子大，所以氧氣的壓強(qiáng)一定大于氫氣的壓強(qiáng)。氧分子的質(zhì)量比氫分子大，所以氧氣的密度一定大于氫氣的密度。氧分子的質(zhì)量比氫分子大，所以氫分子的速率一定比氧分子的速率大。氧分子的質(zhì)量比氫分子大，所以氫分子的方均根速率一定比氧分子的方均根速率大。解：[D]氧分子的質(zhì)量比氫分子大溫度相同,還要看；溫度相同,還要看。3．已知一定量的某種理想氣體，在溫度為T1與T2時(shí)的分子最可幾速率分別為Vp1和Vp2，分子速率分布函數(shù)的最大值分別為f(Vp1)和f(Vp2)。若T1>T2，則[]整理為word格式整理為word格式整理為word格式(A)Vp1>Vp2；f(Vp1)>f(Vp2)。(B)Vp1>Vp2；f(Vp1)<f(Vp2)。(C)Vp1<Vp2；f(Vp1)>f(Vp2)。(D)Vp1<Vp2；f(Vp1)<f(Vp2)。解：[B]若T1>T2，則Vp1>Vp2；4．在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，若氧氣(視為剛性雙原子分子的理想氣體)和氦氣的體積比V1/V2=1/2，則其內(nèi)能之比E1/E2為：［］(A)3/10(B)1/2(C)5/6(D)5/3解：[C]5．一定量的理想氣體，在溫度不變的條件下，當(dāng)體積增大時(shí)，分子的平均碰撞頻率和平均自由程的變化情況是：［］(A)減小而不變。(B)減小而增大。(C)增大而減小。(D)不變而增大。解：[B]二、填空題黃綠光的波長是5000(1=10－10m)。理想氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，以黃綠光的波長為邊長的立方體內(nèi)有個(gè)分子。解：理想氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,分子數(shù)密度為:整理為word格式整理為word格式整理為word格式以5000為邊長的立方體內(nèi)應(yīng)有分子數(shù):個(gè).2．若某種理想氣體分子的方均根速率m/s，氣體壓強(qiáng)為P=7×104Pa，則該氣體的密度為＝_______________。3．一容器內(nèi)儲(chǔ)有某種氣體，若已知?dú)怏w的壓強(qiáng)為3×105Pa，溫度為27℃，密度為0.24kg/m3，則可確定此種氣體是________氣；并可求出此氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的最概然速率為__________________m/s。解:氫氣，4．有一瓶質(zhì)量為M的氫氣(視作剛性雙原子分子的理想氣體)，溫度為T，則氫分子的平均平動(dòng)動(dòng)能為，氫分子的平均動(dòng)能為______________，該瓶氫氣的內(nèi)能為____________________。解:整理為word格式整理為word格式整理為word格式5．一瓶氫氣和一瓶氧氣溫度相同．若氫氣分子的平均平動(dòng)動(dòng)能為=6.21×1021J。則氧氣分子的平均平動(dòng)動(dòng)能；方均根速率；氧氣的溫度。解:=6．在容積為的容器中，貯有的氣體，其壓強(qiáng)為，則該氣體分子平均速率為。解:7．已知f(v)為麥克斯韋速率分布函數(shù)，N為總分子數(shù)，則（1）速率v>100m·s-1的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比的表達(dá)式為；（2）速率v>100m·s-1的分子數(shù)的表達(dá)式為。速率v>100m·s-1的哪些分子的平均速率表達(dá)式為。解:（1）；（2）整理為word格式整理為word格式整理為word格式8．現(xiàn)有兩條氣體分子速率分布曲線（1）和（2），如圖所示。若兩條曲線分別表示同一種氣體處于不同的溫度下的速率分布，則曲線表示的溫度較高。若兩條曲線分別表示同一溫度下的氫氣和氧氣的速率分布，則曲線表示的是氧氣的速率分布。解:實(shí)線的比虛線的小，因同氣體質(zhì)量相同，與成正比。虛線的溫度高，填（2）；后面的填（1）9．今測(cè)得溫度為t1=150C，壓強(qiáng)為p1=0.76m汞柱高時(shí)，氬分子和氖分子的平均自由程分別為：和，求：(1)氖分子和氬分子有效直徑之比；(2)溫度為t2=200C,壓強(qiáng)為p2=0.15m汞柱高時(shí)，氬分子的平均自由程。解:整理為word格式整理為word格式整理為word格式大學(xué)物理練習(xí)六一、選擇題：1．理想氣體經(jīng)歷如圖所示的abc平衡過程，則系統(tǒng)對(duì)外做功A，從外界吸收的熱量Q和內(nèi)能的增量的正負(fù)情況如下：[]，解:，則>0，另外>，故溫度升高內(nèi)能增加。據(jù)熱一律，>0。選[B]2．一定量理想氣體經(jīng)歷的循環(huán)過程用V－T曲線表示如圖．在此循環(huán)過程中，氣體從外界吸熱的過程是［］(A)A→B(B)B→C(C)C→A(D)A→B和B→C解:[A]B→C等容降溫過程（放熱）C→A等溫壓縮過程（放熱）A→B等壓膨脹過程（吸熱）3．有人設(shè)計(jì)了一臺(tái)卡諾熱機(jī)(可逆的)．每循環(huán)一次可從400K的高溫?zé)嵩次鼰?800J，向300K的低溫?zé)嵩捶艧?00J．同時(shí)對(duì)外做功1000J，這樣的設(shè)計(jì)是(A)可以的，符合熱力學(xué)第一定律．(B)可以的，符合熱力學(xué)第二定律．(C)不行的，卡諾循環(huán)所作的功不能大于向低溫?zé)嵩捶懦龅臒崃浚?D)不行的，這個(gè)熱機(jī)的效率超過理論值．［］整理為word格式整理為word格式整理為word格式解:［D］4．“理想氣體和單一熱源接觸作等溫膨脹時(shí)，吸收的熱量全部用來對(duì)外作功?！睂?duì)此說法，有如下幾種評(píng)論，哪種是正確的？[]不違反熱力學(xué)第一定律，但違反熱力學(xué)第二定律。不違反熱力學(xué)第二定律，但違反熱力學(xué)第一定律。不違反熱力學(xué)第一定律，也不違反熱力學(xué)第二定律。違反熱力學(xué)第一定律，也違反熱力學(xué)第二定律。解：選[C]等溫膨脹只是一個(gè)過程，不是一個(gè)循環(huán)。5．理想氣體絕熱地向真空自由膨脹，體積增大為原來的兩倍，則始、末兩態(tài)的溫度T1與T2和始、末兩態(tài)氣體分子的平均自由程與的關(guān)系為[]T1＝T2，=(B)T1＝T2，=(C)T1＝2T2，=(D)T1＝2T2，=解：因絕熱則，向真空自由膨脹不作功，。所以，選[B]二、填空題：1．在p--V圖上（1）系統(tǒng)的某一平衡態(tài)用來表示；（2）系統(tǒng)的某一平衡過程用來表示；（3）系統(tǒng)的某一平衡循環(huán)過程用來表示。解:（1）系統(tǒng)的某一平衡態(tài)用一個(gè)點(diǎn)來表示。（2）系統(tǒng)的某一平衡過程用一條曲線來表示。（3）系統(tǒng)的某一平衡循環(huán)過程用封閉曲線來表示。2．如圖所示，已知圖中畫不同斜線的兩部分的面積分別為S1和S2，那么：（1）如果氣體的膨脹過程為a-1-b，則氣體對(duì)外作功A=；（2）如果氣體進(jìn)行a-2-b-1-a的循環(huán)過程，則它整理為word格式整理為word格式整理為word格式對(duì)外做功A=。解：（1）S1+S2（2）-S13．2mol單原子分子理想氣體，經(jīng)過一等容過程后，溫度從200K上升到500K，若該過程為準(zhǔn)靜態(tài)過程，氣體吸收的熱量為；若為不平衡過程，氣體吸收的熱量為。解：等容過程則，若為不平衡過程，過程曲線有間斷點(diǎn)無法求功。此題正好功為零，。4．將1mol理想氣體等壓加熱，使其溫度升高72K，傳給它的熱量等于1.60×103J，求：(1)氣體所作的功A=；(2)氣體內(nèi)能的增量=；(3)比熱容比。解5．3mol的理想氣體開始時(shí)處在壓強(qiáng)p1=6atm、溫度T1=500K的平衡態(tài)．經(jīng)過一個(gè)等溫過程，壓強(qiáng)變?yōu)閜2=3atm．該氣體在此等溫過程中吸收的熱量為Q＝____________________J。(普適氣體常量)整理為word格式整理為word格式整理為word格式解6．一定量理想氣體，從同一狀態(tài)開始把其體積由壓縮到，分別經(jīng)歷以下三種過程：(1)等壓過程；(2)等溫過程；(3)絕熱過程．其中：__________過程外界對(duì)氣體做功最多；__________過程氣體內(nèi)能減少最多；__________過程氣體放熱最多。解絕熱；等壓；等壓氣體放熱三、計(jì)算題：1．1mol雙原子分子理想氣體從狀態(tài)A(p1,V1)沿p—V圖所示直線變化到狀態(tài)B(p2,V2)，試求：（1）氣體的內(nèi)能增量；（2）氣體對(duì)外界所作的功；（3）氣體吸收的熱量；（4）此過程的摩爾熱容。（摩爾熱容，其中表示1mol物質(zhì)在過程中升高溫度時(shí)所吸收的熱量。）解：（1）（2）（3）（4）所以整理為word格式整理為word格式整理為word格式3.一定量的剛性雙原子分子理想氣體，開始時(shí)處于壓強(qiáng)為p0=1.0×105Pa，體積為V0=4×10-3m3，溫度為T0=300K的初態(tài)，后經(jīng)等壓膨脹過程溫度上升到T1=450K，再經(jīng)絕熱過程溫度降回到T2=300K，求氣體在整個(gè)過程中對(duì)外作的功．解：等壓過程末態(tài)的體積等壓過程氣體對(duì)外作功=200J根據(jù)熱力學(xué)第一定律，絕熱過程氣體對(duì)外作的功為W2=－△E=－CV(T2－T1)這里，，則J氣體在整個(gè)過程中對(duì)外作的功為W=W1+W2=700J4．一定量的單原子分子理想氣體，從初態(tài)A出發(fā)，沿圖示直線過程變到另一狀態(tài)B，又經(jīng)過等容、等壓兩過程回到狀態(tài)A．(1)求A→B，B→C，C→A各過程中系統(tǒng)對(duì)外所作的功W，內(nèi)能的增量以及所吸收的熱量Q．(2)整個(gè)循環(huán)過程中系統(tǒng)對(duì)外所作的總功以及從外界吸收的總熱量(過程吸熱的代數(shù)和)．解：(1)A→B：=200J．ΔE1=CV(TB－TA)=3(pBVB－pAVA)/2=750JQ1=A1+ΔE1＝950J．B→C：A2=0ΔE2=CV(TC－TB)=3(pCVC－pBVB)/2=－600J．Q2=A