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：16一17学年第2学期课程编号：73L225Q开课学院：理学院出题教师：王智学号：学生姓名：任课教师：学生学院：班级：六七八九题号三四五总分二得分阅卷人一、选择题（每题2分，共30分）1.理想气体处于平衡态，设温度为T，气体分子的自由度为i，则每个气体分子所具有的［C］。（k为玻尔兹曼常量，R为普适气体常量）A.动能为ikT/2B.动能为iRT/2C.平均动能为ikT/2D.平均平动动能为iRT/22.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);3.若室内生起炉子后温度从15℃升高到27℃，而室内气压不变，则此时室内的分子数减少了［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。第1页共10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： 16—17 学年第 2 学期 课程编号： 73L225Q 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 30 分） 1. 理想气体处于平衡态，设温度为 T，气体分子的自由度为 i，则每个气体分子所具有 的[ C ]。（k 为玻尔兹曼常量，R 为普适气体常量） A. 动能为 ikT/2 B. 动能为 iRT/2 C. 平均动能为 ikT/2 D. 平均平动动能为 iRT/2 2．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）; 3．若室内生起炉子后温度从 15°C 升高到 27°C，而室内气压不变，则此时室内的分子数 减少了 [ 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。 题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 总分 得 分 阅卷人 第 1 页 共 10 页
5.在一个容积不变的容器中，储有一定量的理想气体，温度为T时，气体分子的平均速率为0，分子平均碰撞频率为Zo，平均自由程为。当气体温度升高为4T时，气体分子的平均速率，平均碰撞频率乙和平均自由程入分别为［ D ]。(A)=4vo,=4Z,=4。(B)=4vo,Z=2Z,=(C)=2o,Z-2Z,=4。(D)=2vo,Z=2Z,-[D]6.以下是关于可逆过程和不可逆过程的判断，其中正确的是（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)7.一定量的理想气体经历acb过程时吸热200J，则经历acbda过程时，吸热为［B]。(A)-1200 J(B)-1000J(C) -700 J(D) 1000 JP个 (105Pa)d14V(10-3m3)V题7图题8图8.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)第2页共10页
5．在一个容积不变的容器中，储有一定量的理想气体，温度为 T0时，气体分子的平均速 率为 v0 ，分子平均碰撞频率为Z0 ，平均自由程为λ 0。当气体温度升高为 4T0 时，气体 分子的平均速率 v ，平均碰撞频率Z 和平均自由程λ 分别为 [ D ]。 (A) v = 4v 0 , Z = 4Z0 , λ = 4λ 0 (B) v = 4v 0 , Z = 2Z0 , λ = λ 0 (C) v = 2v 0 , Z = 2Z0 , λ = 4λ 0 (D) v = 2v 0 , Z = 2Z0 , λ = λ 0 6．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） 7．一定量的理想气体经历 acb 过程时吸热 200 J，则经历 acbda 过程时，吸热为 [ B ]。 （A）-1200 J （B）-1000 J （C）-700 J （D）1000 J 题 7 图 题 8 图 8． 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 第 2 页 共 10 页
(C)(3)、(4)、(5)(D）(1)、(3)、(5)9.把单摆摆球从平衡位置向位移正方向拉开，使摆线与竖直方向成一微小角度θ，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［C]。(B)/2.(C) 0 .(D)0.(A)10.二个质点作简谐振动，振幅为A，在起始时刻质点的位移为A/2，且向x轴的正方向].运动，代表此简谐振动的旋转失量图为［BGLAAA(A)(B)y(m)0.5DCtOAx(m)O题11图题12图11.一沿x轴负方向以速度uF1m/s传播的平面简谐波在t=2s时的波形曲线如图所示，J。则原点0的振动方程为LC1(SI).(A)y=0.50cos(元t+）二元）：21(B)元1-元），(SI).y=0.50cos（22-(C)y=0.50cos（=元+=元），(SI).2211(D)(SI) .y=0.50cos(一元），二元1十4212.当一平面简谐机械波在弹性媒质中传播时，下述各结论哪个是正确的？［D］(A)媒质质元的振动动能增大时，其弹性势能减小，总机械能守恒，(B)媒质质元的振动动能和弹性势能都作周期性变化，但二者的相位不相同(C)媒质质元的振动动能和弹性势能的相位在任一时刻都相同，但二者的数值不相等，(D)媒质质元在其平衡位置处弹性势能最大.13.如图所示，两列波长为入的相干波在P点相遇.波在S1点振动的初相是Φ1，S.到P点的距离是ri：波在S2点的初相是Φ2，S2到P点的距离是r2，以k代表零或正、负整数，则P点是干涉极大的条件为［D］第3页共10页
（C）⑶、⑷、⑸ （D）⑴、⑶、⑸ 9. 把单摆摆球从平衡位置向位移正方向拉开，使摆线与竖直方向成一微小角度θ，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 [ C ]。 (A) π (B) π/2． (C) 0 ． (D) θ． 10. 一个质点作简谐振动，振幅为 A，在起始时刻质点的位移为 A/2，且向 x 轴的正方向 运动，代表此简谐振动的旋转矢量图为［ B ］。 x o A 2 A1 ω (A) 2 A1 ω (B) 2 A1 − (C) (D) o o o 2 A1 − x x x A A A ω ω x (m) O 0.5 u 3 y (m) -1 1 2 题 11 图 题 12 图 11. 一沿 x 轴负方向以速度 u=1m/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 ［ C ］。 (A) ) 2 1 y = 0.50cos (πt + π ， (SI)． (B) ) 2 1 2 1 y = 0.50cos ( πt − π ， (SI)． (C) ) 2 1 2 1 y = 0.50cos ( πt + π ， (SI)． (D) ) 2 1 4 1 y = 0.50cos ( πt + π ， (SI)． 12. 当一平面简谐机械波在弹性媒质中传播时，下述各结论哪个是正确的？[ D ] (A) 媒质质元的振动动能增大时，其弹性势能减小，总机械能守恒． (B) 媒质质元的振动动能和弹性势能都作周期性变化，但二者的相位不相同． (C) 媒质质元的振动动能和弹性势能的相位在任一时刻都相同，但二者的数值不相等． (D) 媒质质元在其平衡位置处弹性势能最大． 13. 如图所示，两列波长为λ的相干波在 P 点相遇．波在 S1 点振动的初相是φ1，S1到 P 点的距离是 r1；波在 S2点的初相是φ2，S2到 P 点的距离是 r2，以 k 代表零或正、负整数， 则 P 点是干涉极大的条件为 [ D ] 第 3 页 共 10 页
S2-=ka，(B)Φ2-0+2(r2-r)/=2k元(A)(C)2-0=2k元。(D)2-0+2元(r-)/=2k元14.在驻波中，两个相邻波节间各质点的振动［B1.(A）振幅相同，相位相同.(B）振幅不同，相位相同(C）振幅相同，相位不同.(D）振幅不同，相位不同15.一机车汽笛频率为750Hz，机车以时速90公里远离静止的观察者．观察者听到的声1音的频率是（设空气中声速为340m/s）.［B(D)(A)810Hz.(B)699 Hz.(C)805Hz.695Hz.二、填空题（每空2分，共30分）1：一定量的理想气体处于热平衡状态时，此热力学系统的不随时间变化的三个宏观量是压强、体积、温度，而随时间不断变化的微观量是分子运动速度2.三个容器内分别贮有1mol氨（He）、1mol氢（H2）和1mol氨（NH3）（均视为刚性分子的理想气体）。若它们的温度都升高1K，则三种气体的内能增加值分别为：氢：△E=3R/2=12.465J氢：△E=5R/2=20.775J氨：△E=3R=24.93J（摩尔气体常量R=8.31J·mol-l·K"）3.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）是氩气分子的速率分布曲线；曲线(c）是氢气分子的速率分布曲线。2第4页共10页
S1 S2 r1 r2 P (A) r2 − r1 = kλ ． (B) φ 2 −φ1 + 2π(r2 − r1 )/ λ = 2kπ ． (C) φ 2 −φ1 = 2kπ． (D) φ 2 −φ1 + 2π(r1 − r2 )/ λ = 2kπ ． 14. 在驻波中，两个相邻波节间各质点的振动 [ B ]. (A) 振幅相同，相位相同． (B) 振幅不同，相位相同． (C) 振幅相同，相位不同． (D) 振幅不同，相位不同． 15. 一机车汽笛频率为 750 Hz，机车以时速 90 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）．[ B ] (A) 810 Hz． (B) 699 Hz． (C) 805 Hz． (D) 695 Hz． 二、填空题（每空 2 分，共 30 分） 1．一定量的理想气体处于热平衡状态时，此热力学系统的不随时间变化的三个宏观量是 压强、体积、温度 ，而随时间不断变化的微观量是 分子运动速度 。 2．三个容器内分别贮有 1mol 氦（He）、1mol 氢（H2）和 1mol 氨（NH3）（均视为刚性分子 的理想气体）。若它们的温度都升高 1K，则三种气体的内能增加值分别为： 氦：ΔE = 3R/2=12.465J ； 氢：ΔE = 5R/2=20.775J ； 氨：ΔE = 3R=24.93J 。 （摩尔气体常量 R = 8.31 J·mol-1 ·K-1 ） 3．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。 第 4 页 共 10 页
4.某理想气体等温压缩到给定体积时外界对气体作功A，又经绝热膨胀返回原来体积时气体对外作功A2，则整个过程中气体(1)从外界吸收的热量Q=-IAl_：(2)内能增加了 △E=-IAal5.一定量理想气体，从同一状态开始使其容积由K膨胀到2V，分别经历以下三种过程：(1)等压过程：(2)等温过程：(3)绝热过程。其中：等压过程气体对外作功最多：等压过程气体内能增加最多：等压过程气体吸收的热量最多。6.一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x, = 4×10-2 cos(2t +元) ， xz =3×10-2 cos(21 - ≤元)(SI),66则其合成振动的振幅为1x10m一，初相为元/67.二平面简谐波沿x轴负方向传播.波速为u，已知X=处质点的振动方程为y=Acos(ot+)，则此波的表达式为_y=Acos(o[t-(x-x)/u)+}8.一平面简谐机械波在媒质中传播时，若一媒质质元在t时刻的总机械能是10J，则在(t+T）（T为波的周期）时刻该媒质质元的振动动能是5J9.横波传播媒质中质元的振动方向与波的传播方向垂直纵波传播媒质中质元的振动方向与波的传播方向平行10.沿着相反方向传播的两列相干波，其表达式为y=Acos2元(vt-x/）和J2=Acos2元(vt+x/2)：叠加后形成的驻波中，波节的位置坐标为_(k/2+1/4)入11两相干波源S和S的振动方程均为y=Acos(ot+Φ)：S距P点3个波长，S距P点4.5个波长.设波传播过程中振幅不变，则两波同时传到P点时的合振幅是0第5页共10页
4．某理想气体等温压缩到给定体积时外界对气体作功 ，又经绝热膨胀返回原来体积 时气体对外作功 ，则整个过程中气体⑴从外界吸收的热量 Q = -|A1| ；⑵内 能增加了 ΔE = -|A2| 。 5. 一定量理想气体，从同一状态开始使其容积由 V1膨胀到 2V1，分别经历以下三种过程： ⑴等压过程；⑵等温过程；⑶绝热过程。其中： 等压 过程气体对外作功最多； 等压 过程气体内能增加最多； 等压 过程气 体吸收的热量最多。 6. 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: ) 6 1 4 10 cos(2 2 1 = × + π − x t , ) 6 5 3 10 cos(2 2 2 = × − π − x t (SI), 则其合成振动的振幅为 1x10-2 m ，初相为 π/6 ． 7. 一平面简谐波沿 x 轴负方向传播．波速为 u，已知 x = x0 处质点的振动方程为 cos( ) = ω + φ 0 y A t ，则此波的表达式为 cos{ [ ( )/ ] } = ω − 0 − + φ 0 y A t x x u 。 8. 一平面简谐机械波在媒质中传播时，若一媒质质元在 t 时刻的总机械能是 10 J，则在 (t + T) （T 为波的周期）时刻该媒质质元的振动动能是 5J ． 9. 横波传播媒质中质元的振动方向与波的传播方向 垂直 ； 纵波传播媒质中质元的振动方向与波的传播方向 平行 。 10. 沿着相反方向传播的两列相干波，其表达式为 cos 2 ( / ) y1 = A π νt − x λ 和 cos 2 ( / ) y2 = A π νt + x λ ．叠加后形成的驻波中，波节的位置坐标为 (k/2+1/4)λ 。 11 两相干波源 S1和 S2的振动方程均为 y = Acos(ωt +φ) . S1距 P 点 3 个波长，S2距 P 点 4.5 个波长．设波传播过程中振幅不变，则两波同时传到 P 点时的合振幅是 0 ． A1 A2 第 5 页 共 10 页