大學(xué)物理（上）（北京工業(yè)大學(xué)）智慧樹知到期末考試答案2024年

大學(xué)物理（上）（北京工業(yè)大學(xué)）智慧樹知到期末考試答案2024年大學(xué)物理（上）（北京工業(yè)大學(xué)）某質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)函數(shù)為x=t3+2t-6（SI），則該質(zhì)點(diǎn)作

A:變加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度沿x軸負(fù)方向B:勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度沿x軸正方向C:變加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度沿x軸正方向D:勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度沿x軸負(fù)方向答案:變加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度沿x軸正方向一平面簡(jiǎn)諧波在彈性媒質(zhì)中傳播，在媒質(zhì)質(zhì)元從最大位移處回到平衡位置的過程中

A:它的勢(shì)能轉(zhuǎn)換成動(dòng)能B:它把自己的能量傳給相鄰的一段媒質(zhì)質(zhì)元，其能量逐漸減小C:它從相鄰的一段媒質(zhì)質(zhì)元獲得能量，其能量逐漸增加D:它的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成勢(shì)能答案:它從相鄰的一段媒質(zhì)質(zhì)元獲得能量，其能量逐漸增加體重相同的甲乙兩人，分別用雙手握住跨過無摩擦滑輪的繩子兩端，當(dāng)他們由同一高度向上爬時(shí)，相對(duì)于繩子，甲的速度是乙的兩倍，則到達(dá)頂點(diǎn)情況是

A:甲先到達(dá)B:乙先到達(dá)

C:同時(shí)到達(dá)D:誰先到達(dá)不能確定答案:同時(shí)到達(dá)在水平冰面上以一定速度向東行駛的炮車，向東南（斜向上）方向發(fā)射一炮彈，對(duì)于炮車和炮彈這一系統(tǒng)，在此過程中（忽略冰面摩擦力及空氣阻力）

A:總動(dòng)量守恒B:總動(dòng)量在任何方向的分量均不守恒C:總動(dòng)量在水平面上任意方向的分量守恒，豎直方向分量不守恒D:總動(dòng)量在炮身前進(jìn)的方向上的分量守恒，其它方向動(dòng)量不守恒答案:總動(dòng)量在炮身前進(jìn)的方向上的分量守恒，其它方向動(dòng)量不守恒半徑r=1.5m的飛輪作勻變角速轉(zhuǎn)動(dòng)，角加速度b=-5rad/s2，若在t=0至t=4

s內(nèi)飛輪的角位移為零，則在t=4s時(shí)飛輪邊緣上一點(diǎn)的線速度v=

．

A:-25m/sB:-10m/sC:-15m/sD:-20m/s

答案:-15m/s已知兩個(gè)簡(jiǎn)諧振動(dòng)曲線如圖所示，則x1的相位比x2的相位超前

．

A:

3π/2B:

π/2C:

πD:

-π/2答案:π/2質(zhì)點(diǎn)在力的作用下運(yùn)動(dòng),下述哪種說法正確？

A:力的沖量是零，則力的功一定是零B:質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能不變時(shí),其動(dòng)量也一定不變C:質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量改變時(shí),其動(dòng)能一定改變D:力的功是零,則力的沖量一定是零答案:力的沖量是零，則力的功一定是零

彈簧振子總能量為E1，若其振幅增為原來的兩倍，重物質(zhì)量增為原來的四倍，則振子總能量變?yōu)樵瓉淼?/p>

A:8倍B:2倍C:4倍D:1倍答案:4倍下列四種情況中不可能存在的是

A:速率不變而有加速度B:速率增大，而法向加速度大小不變C:速率增大而無加速度D:速率增加，加速度減小答案:速率增大而無加速度某彈簧不遵守胡克定律，若施力F，相應(yīng)伸長(zhǎng)為x，則力與伸長(zhǎng)的關(guān)系為F=50x+30x2

(SI)．則將彈簧從伸長(zhǎng)x1=0.50m拉伸到伸長(zhǎng)x2=1.00m時(shí)，外力所需做的功為

A:27.5JB:21.5JC:23.5JD:25.5J答案:27.5J某種氣體（視為理想氣體）在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度為r＝0.0894

kg／m3，則在常溫下該氣體的摩爾定體熱容為

A:12.5J/(mol×K)

B:24.9J/(mol×K)C:20.8J/(mol×K)D:29.1J/(mol×K)答案:20.8J/(mol×K)一水平圓盤可繞過其中心并與盤面垂直的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，盤上站著一個(gè)人，初始時(shí)整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)此人在盤上任意走動(dòng)時(shí)，若忽略軸處摩擦，則系統(tǒng)

A:動(dòng)量、機(jī)械能、角動(dòng)量都守恒B:對(duì)轉(zhuǎn)軸的角動(dòng)量守恒C:機(jī)械能守恒D:動(dòng)量守恒答案:對(duì)轉(zhuǎn)軸的角動(dòng)量守恒1

mol的理想氣體在等壓過程中溫度上升1

K，內(nèi)能增加20.78

J，則氣體吸收熱量為

A:29.09

JB:20.78JC:12.24JD:8.31

J答案:29.09;8.31

設(shè)想有一光子火箭以v

=0.95c

速率相對(duì)地球作直線運(yùn)動(dòng)，若火箭上宇航員的計(jì)時(shí)器記錄他觀測(cè)星云用去10

min，則地球上的觀察者測(cè)得此事用去的時(shí)間為

A:32.01minB:24.01minC:10minD:16.01

min答案:32.01min1

mol理想氣體在T1＝500

K的高溫?zé)嵩磁cT2＝400

K的低溫?zé)嵩撮g作卡諾循環(huán)．在500

K的等溫線上起始體積為V1＝2l，終止體積為V1＝10l，則此氣體在每一循環(huán)中傳給低溫?zé)嵩吹臒崃縌2為

A:3.9′103

JB:1.3′103

J

C:5.4′103

JD:7.2′103

J

答案:AI參考:正確答案是C：5.4′103

J。\n根據(jù)卡諾循環(huán)的原理，可以求出氣體在每一循環(huán)中傳給低溫?zé)嵩吹臒崃俊Ｒ阎邷責(zé)嵩吹臏囟葹?00K，低溫?zé)嵩吹臏囟葹?00K，起始體積為2l，終止體積為10l。根據(jù)氣體狀態(tài)方程可以求出起始和終止?fàn)顟B(tài)下的氣體體積，再根據(jù)理想氣體向低溫?zé)嵩磦鬟f的熱量公式Q=mcΔT求出氣體在每一循環(huán)中傳給低溫?zé)嵩吹臒崃俊Ｒ虼?，氣體在每一循環(huán)中傳給低溫?zé)嵩吹臒崃繛?.4′103J。'一根特殊的彈簧，彈性力F=-kx5，式中k為勁度系數(shù)，x為形變量（即彈簧長(zhǎng)度相對(duì)于彈簧原長(zhǎng)的增量）．現(xiàn)將彈簧水平放置于光滑平面上，一端固定，另一端與質(zhì)量為m的滑塊相連而處于自然狀態(tài)．今沿彈簧長(zhǎng)度方向給滑塊一個(gè)沖量，使其獲得速率v，則彈簧被壓縮的最大長(zhǎng)度為

A:B:C:D:答案:AI參考:正確答案是B。\n\n根據(jù)題意，彈簧被壓縮的長(zhǎng)度最大時(shí)，滑塊的速度最大。因此，在滑塊獲得沖量后的運(yùn)動(dòng)過程中，彈簧的最大壓縮長(zhǎng)度應(yīng)該是滑塊的最大速度對(duì)應(yīng)的彈簧壓縮量。根據(jù)彈簧彈性力與形變量之間的關(guān)系，可得方程：$F=-kx$，其中$x$為形變量。當(dāng)滑塊獲得沖量后，彈簧被壓縮，形變量$x$逐漸增大，彈性力$F$也逐漸增大，直到$F=-kx$中的$F$等于滑塊的最大速度對(duì)應(yīng)的動(dòng)能時(shí)，彈簧被壓縮到最大長(zhǎng)度。\n\n根據(jù)能量守恒定律，滑塊的動(dòng)能等于彈簧的彈性勢(shì)能。因此，滑塊的最大速度對(duì)應(yīng)的動(dòng)能等于彈簧的最大壓縮長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)的彈性勢(shì)能。由于彈簧被壓縮的長(zhǎng)度最大時(shí)，彈簧的勁度系數(shù)$k$不變，所以彈簧的最大壓縮長(zhǎng)度與形變量$x$成正比。因此，根據(jù)題意可得方程：$mv=frac{1}{2}kx^{2}$，其中$v$為滑塊的最大速度，$k$為勁度系數(shù)，$x$為彈簧的最大壓縮長(zhǎng)度。\n\n將方程兩邊同時(shí)除以$m$得到：$frac{v}{x}=frac{1}{2k}$。因?yàn)閯哦认禂?shù)$k$是一個(gè)常數(shù)，所以彈簧被壓縮的最大長(zhǎng)度與滑塊獲得的速度成正比。根據(jù)題目給出的條件，可得到方程：$frac{v}{x}=frac{v}{v}$，即$x=v$.所以答案為B選項(xiàng)。'幾個(gè)力同時(shí)作用在一個(gè)具有固定轉(zhuǎn)軸的剛體上，如果這幾個(gè)力的矢量和為零，則此剛體

A:不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)B:轉(zhuǎn)速不變C:轉(zhuǎn)速改變D:轉(zhuǎn)速可變可不變答案:AI參考:正確選項(xiàng):A:不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)\n\n解釋：\n\n幾個(gè)力同時(shí)作用在一個(gè)具有固定轉(zhuǎn)軸的剛體上，如果這幾個(gè)力的矢量和為零，剛體的合外力矩為零，根據(jù)剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)定律，此時(shí)剛體不會(huì)產(chǎn)生角加速度，因此不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。選項(xiàng)B、C、D都與上述分析不符，因此不正確。'1

mol的理想氣體，完成了由兩個(gè)等容過程和兩個(gè)等壓過程構(gòu)成的循環(huán)過程(如圖)，已知狀態(tài)1的溫度為T1，狀態(tài)3的溫度為T3，且狀態(tài)2和4在同一條等溫線上．則氣體在這一循環(huán)過程中從外界吸收的凈熱量為

A:B:C:D:答案:AI參考:正確答案是C：這一循環(huán)過程從外界吸收的凈熱量為1kT13T3-2kT23，由題意可知該氣體在等壓過程釋放熱量，而等容過程和等壓過程均為等熵過程，即此過程系統(tǒng)從外界吸收的凈熱量等于絕熱方程1kT13-2kT23=1molR（T3-T1）減去（T3-T2）R（總放熱量）。綜上可得：答案C正確。\n\n其中k為玻爾茲曼常數(shù)，R為摩爾氣體常量，t為絕對(duì)溫度。注意回答中的方程是以解題時(shí)的公制溫度（攝氏度、開爾文等）為單位進(jìn)行的轉(zhuǎn)換，因?yàn)檫@是特定物理模型的計(jì)算方式，其數(shù)據(jù)需要根據(jù)題目的具體情況而選取。此題的數(shù)值數(shù)據(jù)已根據(jù)公式和選項(xiàng)中給出數(shù)據(jù)得出，其他數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換可能存在不同的精度要求。具體解題步驟可參考問題提供的答案或物理模型的內(nèi)容，其對(duì)于不同的情況可能會(huì)產(chǎn)生差異?？偟膩碚f，根據(jù)問題提供的信息和所學(xué)的物理知識(shí)進(jìn)行推斷和分析，從而得出正確答案，需要解題者對(duì)相關(guān)知識(shí)有較深入的理解和運(yùn)用能力。'兩勁度系數(shù)分別為k和2k的彈簧A、B串聯(lián)起來，下面掛質(zhì)量為m的物體，則兩彈簧均被拉長(zhǎng)，具有相應(yīng)的彈性勢(shì)能為EPA和EPB，則有

A:B:C:D:答案:AI參考:正確答案是B：兩個(gè)彈簧串聯(lián)起來后具有相同的彈性勢(shì)能。\n\n因?yàn)榇?lián)彈簧的彈力等于每個(gè)彈簧單獨(dú)的彈力之和，即F=kA+2kB=3kC，而兩個(gè)彈簧產(chǎn)生的形變量相等，因此彈簧具有相同的彈性勢(shì)能。所以選項(xiàng)B是正確的。'1

mol理想氣體作卡諾循環(huán)，T1=400

K，T2=300

K，在400

K的等溫線上起始體積V1=0.001

m3，終止體積V2=0.005

m3，則氣體在每一循環(huán)中所做凈功A為

A:5.35′103

J

B:2.67′103

J

C:4.01′103

J

D:1.34′103

J

答案:AI參考:正確答案是C:4.01′103

J

。\n\n根據(jù)題意，氣體在每一循環(huán)中所做凈功為ΔW=A=PtV，其中p為壓強(qiáng)，t為時(shí)間，V為體積。題目中給出的是理想氣體，其壓強(qiáng)和體積與溫度有關(guān)，因此需要先求出壓強(qiáng)和體積的變化量。\n\n根據(jù)題目中的條件，起始體積V?=0.001m3，終止體積V?=0.005m3，起始溫度T?=400K，終止溫度T?=300K，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可得到狀態(tài)參量變化Δp/p?-?V/V?，即p?·?V?/V?-p?·?V?/V?=p??V?/V?-p??V?/V?=?p·ΔV=?W，因此可以求得ΔW的值。\n\n經(jīng)過計(jì)算，得到ΔW的值為4.01×103J。所以答案為C。'一火箭的固有長(zhǎng)度為L(zhǎng)，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)人從火箭的前端向火箭后端上的一個(gè)靶子發(fā)射相對(duì)火箭的速度為v2的子彈，則在火箭上測(cè)得子彈從射出到擊中靶的時(shí)間間隔是

．

A:B:C:D:答案:AI參考:正確選項(xiàng)是A:\n\n在火箭上測(cè)得子彈從射出到擊中靶的時(shí)間間隔是常數(shù)，與火箭的速度無關(guān)。根據(jù)相對(duì)論原理，當(dāng)兩個(gè)物體以接近光速的速度相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，它們的相對(duì)時(shí)間間隔會(huì)發(fā)生變化。在這種情況下，相對(duì)于地面，火箭的速度是已知的，而子彈的速度相對(duì)于火箭也是已知的。因此，在火箭上測(cè)得的時(shí)間間隔應(yīng)該是一個(gè)常數(shù)，與火箭的速度無關(guān)。所以選項(xiàng)A是正確的。'

A:B:2C:

D:

1答案:AI參考:這個(gè)問題的正確答案是選項(xiàng)D：1。\n\n給出的HTML代碼是一個(gè)帶有圖片的段落，圖片的編碼方式為base64。由于base64編碼的圖片通常會(huì)占用較少的空間，但轉(zhuǎn)換和解碼過程會(huì)增加一定的時(shí)間，因此這里的時(shí)間差可以被忽略不計(jì)。這個(gè)段落中并沒有提到任何需要分析的內(nèi)容，所以直接給出正確選項(xiàng)D：1。'有一原長(zhǎng)為l0的輕彈簧吊在天花板上，其彈性力可表為F=-kx，式中k為勁度系數(shù)，x為彈簧的伸長(zhǎng)量．當(dāng)彈簧下端掛一托盤平衡時(shí)，其長(zhǎng)度變?yōu)閘1．然后在托盤中放一重物，彈簧長(zhǎng)度變?yōu)閘2．則由l1伸長(zhǎng)至l2的過程中，彈性力所做的功的積分表達(dá)式為

．

A:B:C:D:答案:AI參考:從問題中可以看出，我們需要求解在彈簧從長(zhǎng)度l_{1}伸長(zhǎng)到長(zhǎng)度l_{2}的過程中，彈性力所做的功的積分表達(dá)式。\n\n根據(jù)彈簧的彈性力公式F=-kx，其中F是彈性力，