北京交通大学考试试题（期中卷）课程名称：大学物理基础II学年学期：20一21学年第2学期课程编号：M108015B出题教师：王智开课学院：理学院学号：学生姓名：任课教师：班级：学生学院：题号四总分五八八九R得分阅卷人一、选择题（每题2分，共40分）1.关于温度的意义，有下列几种说法：（1）气体的温度是分子平均平动动能的量度。（2）气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现，具有统计意义。（3）温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同。（4）从微观上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热程度。［A]上述说法中正确的是(A）(1)、(2)、（3）；(B)（1)、（2)、（4);(C)(2)、(3)、(4)：(D)（1)、(3)、(4)2.一定量的理想气体贮于某一容器中，温度为T，气体分子的质量为m。根据理想气体J。的分子模型和统计假设，分子速度在x方向的分量平方的平均值为［D3kT3kT-屋D-=3kT/m (D) =kT/m3VmVm(A)(B)(C)3.若室内开启空调后温度从39℃降低到27℃，而室内气压不变，则此时室内的分子数增加了［B]。(A)0.5%(B) 4%(C) 9%(D) 21%［B]4.速率分布函数f(v)的物理意义为：（A）具有速率v的分子占总分子数的百分比。（B）速率分布在v附近的单位速率间隔中的分子数占总分子数的百分比。（C）具有速率v的分子数。（D）速率分布在v附近的单位速率间隔中的分子数。5.在标准状态下，若氧气（视为刚性双原子分子的理想气体）和氢气的体积比V/V2=1/2，第1页共11页
第 1 页 共 11 页 北 京 交 通 大 学 考 试 试 题（期中卷） 课程名称： 大学物理基础 II 学年学期： 20—21 学年第 2 学期 课程编号： M108015B 开课学院： 理学院 出题教师： 王智 学生姓名： 学号： 任课教师： 学生学院： 班级： 一、选择题（每题 2 分，共 40 分） 1．关于温度的意义，有下列几种说法： （1）气体的温度是分子平均平动动能的量度。 （2）气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现，具有统计意义。 （3）温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同。 （4）从微观上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热程度。 上述说法中正确的是 [ A ] （A）（1）、（2）、（3）; （B）（1）、（2）、（4）; （C）（2）、（3）、（4）; （D）（1）、（3）、（4）; 2．一定量的理想气体贮于某一容器中，温度为 T，气体分子的质量为 m。根据理想气体 的分子模型和统计假设，分子速度在 x 方向的分量平方的平均值为［ D ］。 (A) (B) (C) (D) 3．若室内开启空调后温度从 39C 降低到 27C，而室内气压不变，则此时室内的分子数 增加了 [ B ]。 （A）0.5％ （B）4％ （C）9％ （D）21％ 4．速率分布函数 f(v)的物理意义为： [ B ] （A）具有速率 v 的分子占总分子数的百分比。 （B）速率分布在 v 附近的单位速率间隔中的分子数占总分子数的百分比。 （C）具有速率 v 的分子数。 （D）速率分布在 v 附近的单位速率间隔中的分子数。 5．在标准状态下，若氧气(视为刚性双原子分子的理想气体)和氦气的体积比 V1 /V2=1/2， m kT x 2 3 v m kT x 3 3 2 1 v x 3kT / m 2 v x kT / m 2 v 题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 十一 十二 总分 得 分 阅卷人
则其内能之比E/E为［A］。(A)5/6(B)1 /2(C)3/10(D)5/36.水蒸气分解成同温度的氢气和氧气，内能增加了百分之几（不计振动自由度和化学能)？［c］(D) 0(A) 66.7%(B) 50%(C) 25%7.两瓶不同种类的理想气体，它们的温度和压强都相同，但体积不同，则单位体积内的气体分子数n，单位体积内的气体分子的总平动动能(Ex/V)，单位体积内的气体质量P，分别有如下关系：［C]。(A)n不同，(Ek/V)不同，P不同(B)n不同，(Ek/V)不同，P相同(C)n相同，(Ex/V)相同，P不同(D)n相同，(Ek/V)相同，P相同8.一瓶氢气和一瓶氮气密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡状态，则它们［B]。A）温度相同、压强相同(B）温度相同，但氢气的压强大于氮气的压强(C）温度、压强都不相同D）温度相同，但氢气的压强小于氮气的压强9.以下是关于可逆过程和不可逆过程的判断，其中正确的是［D]（1）可逆热力学过程一定是准静态过程。（2）准静态过程一定是可逆过程。（3）不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程。（4）凡有摩擦的过程，一定是不可逆过程。(A)(1)、(2)、(3)(B)（1)、(3)、(4)(C)(2)、(4)(D)(1)、(4)10.设有以下一些过程：(1)两种不同气体在等温下互相混合：(2)理想气体在定容下降温：(3)液体在等温下汽化；(4)理想气体在等温下压缩：(5)理想气体绝热自由膨胀。［D]。在这些过程中，使系统的摘增加的过程是(A）(1)、(2)、(3)(B）(2)、(3)、(4)(C)(3)、(4)、(5)(D)(1)、(3)、(5)11.设声波通过理想气体的速率正比于气体分子的热运动平均速率，则声波通过具有相同温度的氧气和氢气的速率之比Uo./U-为［A]。(A) 1/4(B) 1/3(C)12(D) 112.图(a)、(b)、(c)各表示联接在一起的两个循环过程，其中(c)图是两个半径相等的圆构C成的两个循环过程，图(a)和(b)则为半径不等的两个圆。那么：【].第2页共11页
第 2 页 共 11 页 则其内能之比 E1 / E2为［ A ］。 (A) 5 / 6 (B) 1 / 2 (C) 3 / 10 (D) 5 / 3 6．水蒸气分解成同温度的氢气和氧气，内能增加了百分之几(不计振动自由度和化学能)？ ［ C ］ (A) 66.7％ (B) 50％ (C) 25％ (D) 0 7．两瓶不同种类的理想气体，它们的温度和压强都相同，但体积不同，则单位体积内的 气体分子数 n，单位体积内的气体分子的总平动动能(EK/V)，单位体积内的气体质量 ， 分别有如下关系：［ C ］。 (A) n 不同，(EK/V)不同， 不同 (B) n 不同，(EK/V)不同， 相同 (C) n 相同，(EK/V)相同， 不同 (D) n 相同，(EK/V)相同， 相同 8．一瓶氦气和一瓶氮气密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡状态， 则它们［ B ］。 (A) 温度相同、压强相同 (B) 温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强 (C) 温度、压强都不相同 (D) 温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强 9．以下是关于可逆过程和不可逆过程的判断，其中正确的是 [ D ] （1）可逆热力学过程一定是准静态过程。 （2）准静态过程一定是可逆过程。 （3）不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程。 （4）凡有摩擦的过程，一定是不可逆过程。 （A）（1）、（2）、（3） （B）（1）、（3）、（4） （C）（2）、（4） （D）（1）、（4） 10． 设有以下一些过程： ⑴两种不同气体在等温下互相混合； ⑵理想气体在定容下降温； ⑶液体在等温下汽化； ⑷理想气体在等温下压缩； ⑸理想气体绝热自由膨胀。 在这些过程中，使系统的熵增加的过程是 [ D ]。 （A）⑴、⑵、⑶ （B）⑵、⑶、⑷ （C）⑶、⑷、⑸ （D）⑴、⑶、⑸ 11．设声波通过理想气体的速率正比于气体分子的热运动平均速率，则声波通过具有相同 温度的氧气和氢气的速率之比 为［ A ］。 (A) 1/4 (B) 1/3 (C) 1/2 (D) 1 12．图(a)、(b)、(c)各表示联接在一起的两个循环过程，其中(c)图是两个半径相等的圆构 成的两个循环过程，图(a)和(b)则为半径不等的两个圆。那么：[ C ]. O2 H2 v /v
图(a)总净功为负。图(b)总净功为正。图(c)总净功为零(A)(B)图(a)总净功为负。图(b)总净功为负。图(c)总净功为正图(a)总净功为负。图(b)总净功为负。图(c)总净功为零(C)(D)图(a)总净功为正。图(b)总净功为正。图(c)总净功为负PAPAPCY>VOO0图(a)图(b)图(c)题9图13.一定量的理想气体经历acb过程时吸热700J，则经历acbda过程时，吸热为［c］。(B)-1000J(C) -500 J(D)500J（A)-1900JP个(105Pa)APda4bTiTT14V(10-3m3)题13图题14图14．如果卡诺热机的循环曲线所包围的面积从图中的abcda增大为ab'c'da，那么循环abcda与ab'c'da所作的净功和热机效率变化情况是：［A门（A）净功增大，效率不变(B）净功增大，效率降低（C）净功和效率都不变(D）净功增大，效率提高15.弹簧振子在光滑水平面上作简谐振动时，弹性力在半个周期内所作的功为[B](A)kA?(C)(1/4)kA2(B) 0(D)kA2/216.一质点作简谐振动，其振动方程为x-cos(のt+D)。在求质点的振动动能时，得出下11mo"A"sin'(ot+)mo"Acos (ot+)面5个表达式：(）2(2) 22元2Ik sin(ot +0)IkAP cos*(ot + )mA?sin(ot+Φ)T222(3)(4)(5)其中m是质点的质量，k是弹簧的劲度系数，T是振动的周期。这些表达式中[C]第3页共11页
第 3 页 共 11 页 (A) 图(a)总净功为负。图(b)总净功为正。图(c)总净功为零 (B) 图(a)总净功为负。图(b)总净功为负。图(c)总净功为正 (C) 图(a)总净功为负。图(b)总净功为负。图(c)总净功为零 (D) 图(a)总净功为正。图(b)总净功为正。图(c)总净功为负 13．一定量的理想气体经历acb过程时吸热700 J，则经历acbda 过程时，吸热为 [ C ]。 （A）-1900 J （B）-1000 J （C）-500 J （D）500 J 题 13 图 题 14 图 14．如果卡诺热机的循环曲线所包围的面积从图中的 abcda 增大为 ，那么循环 abcda 与 所作的净功和热机效率变化情况是：［ A ］ (A) 净功增大，效率不变 (B) 净功增大，效率降低 (C) 净功和效率都不变 (D) 净功增大，效率提高 15．弹簧振子在光滑水平面上作简谐振动时，弹性力在半个周期内所作的功为[ B ] (A) kA2 (B) 0 (C) (1/4)kA2 (D) kA2 /2 16．一质点作简谐振动，其振动方程为 x=cos(ωt+φ)。在求质点的振动动能时，得出下 面 5 个表达式：(1) (2) (3) (4) (5) 其中 m 是质点的质量，k 是弹簧的劲度系数，T 是振动的周期。这些表达式中[ C ] ab c da ab c da sin ( ) 2 1 2 2 2 m A t cos ( ) 2 1 2 2 2 m A t sin( ) 2 1 2 kA t cos ( ) 2 1 2 2 kA t sin ( ) 2 2 2 2 2 mA t T p V O 图(a) p V O 图(b) p V O 图(c) 题 9 图
(A）(1)，(4)是对的(B）(2)，(4)是对的(C）(1)，(5)是对的(E）(2)，(5)是对的(D)(3)，(5)是对的17.把单摆摆球从平衡位置向位移负方向拉开，使摆线与竖直方向成一角度π/20，然后由静止放手任其振动，从放手时开始计时，若用余弦函数表示其运动方程，则该单摆振动的初相为【A]。(B) /2(C)(A)元0(D) /20.y(m)A140x (m)题18图18.一沿x轴负方向以速度uF4m/s传播的平面简谐波在t=2s时的波形曲线如图所]。［B示，则原点0的振动方程为1二元),(SI).(A)y=0.50cos(2元t+）21(B)y=0.50c0s2元t-=元）,(SI).21(C)(SI) .y=0.50cos(4元t+一元），2元t1(D)(SI) .y=0.50cos(一元），2219.在简谐波传播过程中，沿传播方向相距为/2（入为波长）的两点的振动速度必定TAJ。（A）大小相同，而方向相反(B）大小和方向均相同(C）大小不同，方向相同(D）大小不同，而方向相反20.一机车汽笛频率为750Hz，机车以时速100公里远离静止的观察者．观察者听到的声音的频率是（设空气中声速为340m/s）.［D1(A)750Hz.(B)699 Hz.(C)829 Hz.(D)693Hz.第4页共11页
第 4 页 共 11 页 (A) (1)，(4)是对的 (B) (2)，(4)是对的 (C) (1)，(5)是对的 (D) (3)，(5)是对的 (E) (2)，(5)是对的 17. 把单摆摆球从平衡位置向位移负方向拉开，使摆线与竖直方向成一角度π/20，然后 由静止放手任其振动，从放手时开始计时．若用余弦函数表示其运动方程，则该单摆振动 的初相为 [ A ]。 (A) π (B) π/2 (C) 0 (D) -π/20． x (m) O 0.5 u 3 y (m) -1 1 2 题 18 图 18. 一沿 x 轴负方向以速度 u=4m/s 传播的平面简谐波在 t = 2 s 时的波形曲线如图所 示，则原点 O 的振动方程为 ［ B ］。 (A) 1 0.50cos (2 ) 2 y t ， (SI)． (B) 1 0.50cos (2 - ) 2 y t ， (SI)． (C) 1 0.50cos (4 ) 2 y t ， (SI)． (D) 1 0.50cos ( ) 2 2 t y ， (SI)． 19.在简谐波传播过程中，沿传播方向相距为/2（ 为波长）的两点的振动速度必定 [ A ]。 (A) 大小相同，而方向相反 (B) 大小和方向均相同 (C) 大小不同，方向相同 (D) 大小不同，而方向相反 20. 一机车汽笛频率为 750 Hz，机车以时速 100 公里远离静止的观察者．观察者听到的 声音的频率是（设空气中声速为 340 m/s）．[ D ] (A) 750 Hz． (B) 699 Hz． (C) 829 Hz． (D) 693 Hz．
二、填空题（每空1分，共20分）1.如图所示，绝热过程AB、CD，等温过程DEA，和任意过程BEC，组成一循环过程。若图中ECD所包围的面积为7OJ，EAB所包围的面积为30J，DEA过程中系统放热100J，则：U(I）整个循环过程(ABCDEA)系统对外作功为40J(2）BEC过程中系统从外界吸热为140J2.由绝热材料包围的容器被隔板隔为两半，左边是理想气体，右边真空。如果把隔板撤去，气体将进行自由膨胀过R程，达到平衡后气体的温度不变（升高、降低或不BL变)，气体的焰增加(增加、减小或不变)。C题1图3.在一个孤立系统内，一切实际过程都向着状态几率增大、摘增加的方向进行。这就是热力学第二定律的统计意义。从宏观上说，一切与热现象有关的实际的过程都是不可逆的4.在容积为10-2m3的容器中，装有质量100g的气体，若气体分子的方均根速率为200m·s-!，则气体的压强为133×105Pa。5.图示曲线为处于同一温度T时氢（原子量4）、氛（原子量20）和氩（原子量40）三种气体分子的速率分布曲线。其中：曲线（a）是氟气分子的速率分布曲线：曲线（c）是氮气分子的速率分布曲线。(e)fU6.一定量理想气体，从同一状态开始使其温度由T升高到2Ti，分别经历以下三种过程：(1)等压过程：(2)等容过程；(3)绝热过程。其中：绝热过程气体对外作负功：等压过程气体对外做正功：等压过程气体吸收的热量最多：等压过程气体增加最多。7.一个质点同时参与两个在同一直线上的简谐振动，其表达式分别为X1=4×10-2cos(2t+=m)，x2=4×10-2 cos(2t+=m)(SI),则其合成振动的振幅为4x10㎡，初相为元/28.横波传播媒质中质元的振动方向与波的传播方向垂直第5页共11页
第 5 页 共 11 页 二、填空题（每空 1 分，共 20 分） 1．如图所示，绝热过程 AB、CD，等温过程 DEA，和任意过程 BEC，组成一循环过程。 若图中 ECD 所包围的面积为 70J，EAB 所包围的面积为 30J，DEA 过程中系统放热 100J，则： (1) 整 个 循 环 过 程 (ABCDEA) 系 统 对 外 作 功 为 _40J_。 (2) BEC 过程中系统从外界吸热为_140J_。 2．由绝热材料包围的容器被隔板隔为两半，左边是理想气 体，右边真空。如果把隔板撤去，气体将进行自由膨胀过 程，达到平衡后气体的温度_不变_(升高、降低或不 变)，气体的熵_增加_(增加、减小或不变)。 3．在一个孤立系统内，一切实际过程都向着_状态几率增 大、熵增加_的方向进行。这就是热力学第二定律的统计 意义。从宏观上说，一切与热现象有关的实际的过程都是_不可逆的_。 4．在容积为 102 m3 的容器中，装有质量 100 g 的气体，若气体分子的方均根速率为 200 m•s 1，则气体的压强为_1.33×105 Pa _。 5．图示曲线为处于同一温度 T 时氦（原子量 4）、氖（原子量 20）和氩（原子量 40）三 种气体分子的速率分布曲线。其中：曲线（a）是 氩 气分子的速率分布曲线；曲线 （c）是 氦 气分子的速率分布曲线。 6. 一定量理想气体，从同一状态开始使其温度由 T1升高到 2T1，分别经历以下三种过程： ⑴等压过程；⑵等容过程；⑶绝热过程。其中： 绝热 过程气体对外作负功； 等压 过程气体对外做正功； 等压 过程气体吸 收的热量最多；等压 过程气体熵增加最多。 7. 一个质点同时参与两个在同一直线上的简谐振动，其表达式分别为: 𝑥1 = 4 × 10 −2 𝑐𝑜𝑠( 2𝑡 + 1 6 𝜋) , 𝑥2 = 4 × 10 −2 𝑐𝑜𝑠( 2𝑡 + 5 6 𝜋) (SI), 则其合成振动的振幅为 4x10-2 m ，初相为 /2 ． 8. 横波传播媒质中质元的振动方向与波的传播方向 垂直 ； V O p A B C D E 题 1 图