大学物理《力学、热学》复习检测题及答案B卷.ppt

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大学物理大学物理力学、热学力学、热学复习检测题及答案复习检测题及答案B卷卷一、一、选择题：

（每题选择题：

（每题3分，共分，共30分）分）1质点作半径为质点作半径为R的变速圆周运动时的加速度大小的变速圆周运动时的加速度大小为（为（v表示任一时刻质点的速率）。

表示任一时刻质点的速率）。

（）AB.C.D.dtdvRvdtdv2+Rv221222）（）（Rvdtdv+2下列说法中错误的是：

下列说法中错误的是：

（）A.一物体具有恒定速率但仍可有变化的速度；一物体具有恒定速率但仍可有变化的速度；B.一物体具有恒定的速度但仍可有变化的速率；一物体具有恒定的速度但仍可有变化的速率；C.一物体具有加速度而其速度可以为零；一物体具有加速度而其速度可以为零；D.一物体可以具有向东的加速度同时又具有向西一物体可以具有向东的加速度同时又具有向西的速度。

的速度。

3质量为质量为m的小球，以水平速度的小球，以水平速度与固定的竖直壁与固定的竖直壁作弹性碰撞，设指向壁内的方向为正方向，则由于此作弹性碰撞，设指向壁内的方向为正方向，则由于此碰撞，小球的动量变化为碰撞，小球的动量变化为（）A.B.0C.D.4.均匀细棒均匀细棒OA可绕一定轴转动，该轴为通过可绕一定轴转动，该轴为通过O点与棒点与棒垂直的光滑水平轴，如图所示。

今使棒从水平位置开始垂直的光滑水平轴，如图所示。

今使棒从水平位置开始自由转下，在棒转动到竖直位置的过程中，正确的结论自由转下，在棒转动到竖直位置的过程中，正确的结论是是（）A.角速度增大，角加速度减少角速度增大，角加速度减少B.角速度增大，角加速度增大角速度增大，角加速度增大C.角速度增大，角加速度不变角速度增大，角加速度不变D.角速度增大，角加速度为零角速度增大，角加速度为零OA5、刚体绕定轴转动时，角动量守恒的条件是（刚体绕定轴转动时，角动量守恒的条件是（）A.刚体所受的合外力为零刚体所受的合外力为零B.刚体所受的合外力矩为零刚体所受的合外力矩为零C.刚体所受的合外力矩作功为零刚体所受的合外力矩作功为零D.刚体所受的合外力的冲量矩为零刚体所受的合外力的冲量矩为零6.根据热力学第二定律可知：

根据热力学第二定律可知：

（）（A）功可以全部转换为热，但热不能全部转换为功。

功可以全部转换为热，但热不能全部转换为功。

（B）热可以从高温物体传到低温物体，但不能从低热可以从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体。

温物体传到高温物体。

（C）不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程。

不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程。

（D）一切自发过程都是不可逆的。

一切自发过程都是不可逆的。

7.质量一定的理想气体，从相同状态出发，分别经历等质量一定的理想气体，从相同状态出发，分别经历等温过程、等压过程和绝热过程，使其体积增加一倍那温过程、等压过程和绝热过程，使其体积增加一倍那么气体温度的改变（绝对值）在么气体温度的改变（绝对值）在（）（A）绝热过程中最大，等压过程中最小绝热过程中最大，等压过程中最小（B）等压过程中最大，等温过程中最小等压过程中最大，等温过程中最小（C）绝热过程中最大，等温过程中最小绝热过程中最大，等温过程中最小（D）等压过程中最大，绝热过程中最小等压过程中最大，绝热过程中最小8.不计振动自由度，水蒸气分解成同温度的氢气和氧气，不计振动自由度，水蒸气分解成同温度的氢气和氧气，内能增加了百分之几？

（已知水为三原子分子，分子式内能增加了百分之几？

（已知水为三原子分子，分子式为为H2O，而氢气和氧气均为双原子分子。

）而氢气和氧气均为双原子分子。

）（）（A）66.7%（B）50%（C）25%（D）09.理想气体内能增量公式理想气体内能增量公式（）A.只适用于定容过程只适用于定容过程B.不适用于定压过程不适用于定压过程C.不适用于等温过程不适用于等温过程D.定容、定压、等温、绝热过程都适用。

定容、定压、等温、绝热过程都适用。

10下列表述中，正确的是，下列表述中，正确的是，（）A、可逆循环就是卡诺循环；可逆循环就是卡诺循环；B、卡诺循环效率与工作物质无关；卡诺循环效率与工作物质无关；C、所有热循环效率均为所有热循环效率均为D、卡诺循环不是准静态循环。

卡诺循环不是准静态循环。

二、二、填空题：

（每空填空题：

（每空2分，共分，共30分）分）1质量质量m=1kg的物体，在坐标原点处从静止出发在水的物体，在坐标原点处从静止出发在水平面内沿平面内沿X轴运动，其所受合力方向与运动方向相同，轴运动，其所受合力方向与运动方向相同，合力大小为合力大小为F=3+2x（N），），那么，物体在开始运动时那么，物体在开始运动时3m内，合力所作功内，合力所作功W=J；且；且x=3m时，其速率时，其速率v=m/s。

2质量为质量为10kg的重锤自的重锤自0.9m高处，由静止自由下落，高处，由静止自由下落，掉在一锻件上，在掉在一锻件上，在0.02s内速度变为零，则锻件受到的内速度变为零，则锻件受到的平均冲击力为平均冲击力为N。

（。

（打击过程中重力可忽略不打击过程中重力可忽略不计）计）18621003力力作用在质量为作用在质量为的质点上，的质点上，使质点从坐标原点由静止开始运动，则质点的速度使质点从坐标原点由静止开始运动，则质点的速度；在最初；在最初2秒内该力所作的功为秒内该力所作的功为_（J）。

4长为长为L质量为质量为M的均质细杆，可绕过质心的均质细杆，可绕过质心O且与杆垂且与杆垂直的轴转动。

一质量为直的轴转动。

一质量为的小球与细杆一端相碰后的小球与细杆一端相碰后粘在一起，碰撞后，细杆的瞬时角速度为粘在一起，碰撞后，细杆的瞬时角速度为，则相碰后则相碰后由小球和细杆所组成的系统对由小球和细杆所组成的系统对O轴的角动量轴的角动量为为。

365质量质量M,内外半径为内外半径为R1,R2的均匀圆环对中心轴（垂的均匀圆环对中心轴（垂直环面）的转动惯量是直环面）的转动惯量是，对直径轴的转，对直径轴的转动惯量是动惯量是。

6由公式由公式CP，m=CV，m+R可知可知n摩尔气体定压过程温度摩尔气体定压过程温度升高升高1度时，气体对外做功为度时，气体对外做功为，吸收的热量，吸收的热量为为。

7在气体吸热在气体吸热Q，做功做功W，内能内能E三个量中，属于状三个量中，属于状态量的是态量的是，属于过程量的是，属于过程量的是。

EQ、W8按从大到小的顺序，最概然速率按从大到小的顺序，最概然速率Vp、方均根速率方均根速率Vrms和平均速率和平均速率的的排列为排列为_。

9.保持气体的压强恒定，使其温度升高一倍，则每秒钟保持气体的压强恒定，使其温度升高一倍，则每秒钟与器壁单位面积碰撞的分子数为原来的与器壁单位面积碰撞的分子数为原来的倍，每个倍，每个分子施于器壁的冲量为原来的分子施于器壁的冲量为原来的倍倍VrmsVp三、三、计算题：

（共计算题：

（共4040分，每小题分，每小题1010分）分）1（10分）如图所示，质量为分）如图所示，质量为的物体的物体A静止在光静止在光滑水平面上，它和一质量不计的绳索相连接，此绳索滑水平面上，它和一质量不计的绳索相连接，此绳索跨过一半径为跨过一半径为R、质量为质量为的圆柱形滑轮的圆柱形滑轮C，并系在并系在另一质量为另一质量为的物体的物体B上，上，B竖直悬挂。

圆柱形滑轮竖直悬挂。

圆柱形滑轮可绕其几何中心轴转动，其转动惯量为可绕其几何中心轴转动，其转动惯量为。

当滑。

当滑轮转动时，它与绳索间没有滑动，且滑轮与轴承间的轮转动时，它与绳索间没有滑动，且滑轮与轴承间的摩擦力可略去不计。

问：

摩擦力可略去不计。

问：

（1）这两物体的线加速度为多少？

这两物体的线加速度为多少？

水平和竖直两段绳索的张力各水平和竖直两段绳索的张力各为多少？

为多少？

（2）物体物体B从静止落下距离从静止落下距离y时，时，所需时间为多少？

所需时间为多少？

ACB解：

设加速度解：

设加速度的方向及受力分析如图所示。

的方向及受力分析如图所示。

根据牛根据牛顿第二和第三定律有顿第二和第三定律有:

即即

（1）对于对于C，根据转动定律得根据转动定律得:

（2）

（1）绳索在滑轮上无滑动，则滑轮边缘上一点的切向）绳索在滑轮上无滑动，则滑轮边缘上一点的切向加速度与加速度与a大小相等，大小相等，a与滑轮的角加速度关系为与滑轮的角加速度关系为（3）

（1）（3）式及）式及联立解得联立解得CBABmmmgma21+=CBABATmmmgmmF211+=CBABCATmmmgmmmF21）21（2+=

（2）根据匀加速直线运动的运动公式）根据匀加速直线运动的运动公式得：

得：

（2分）分）2.（10分分）质量为质量为M，长为长为2l的均质细棒，在竖直平面内的均质细棒，在竖直平面内可饶中心轴转动。

开始棒处于水平位置，一质量为可饶中心轴转动。

开始棒处于水平位置，一质量为m的的小球以速度小球以速度u垂直落到棒的一端上。

设为弹性碰撞。

求碰垂直落到棒的一端上。

设为弹性碰撞。

求碰后小球的回跳速度后小球的回跳速度v以及棒的角速度。

以及棒的角速度。

解：

解：

解：

解：

mvlJmul+-=-w由系统角动量守恒由系统角动量守恒由系统角动量守恒由系统角动量守恒机械能守恒机械能守恒222212121wJmvmu+=mMmMuv3）3（+-=mMmMuv3）3（+-=lmMmu）3（6+=wlmMmu）3（6+=w（2分）分）（2分）分）（2分）分）3.（10分）分）理想气体理想气体PV等温线与绝热线交等温线与绝热线交A,斜斜率比为率比为0.714,压强压强,体积体积，从，从A绝热膨胀至绝热膨胀至B,体积体积求：

求：

（1）B处压强处压强

（2）此过程气体对外的功）此过程气体对外的功（3）内能变化）内能变化解：

解：

等温线等温线等温线等温线：

绝热线绝热线绝热线绝热线：

斜率比：

斜率比：

（1）绝热方程绝热方程:

（2）AB功为功为:

（3）内能变化内能变化:

（2分分4.（10分）一卡诺热机，当高温热源的温度为分）一卡诺热机，当高温热源的温度为127oC，低温热源为低温热源为27oC时，其每次循环对外做净功时，其每次循环对外做净功8000J，现现维持低温热源的温度不变，提高高温热源温度，使其每维持低温热源的温度不变，提高高温热源温度，使其每次循环对外做净功次循环对外做净功10000J。

若两个卡诺热机都工作在相若两个卡诺热机都工作在相同的两条绝热线之间，试求：

同的两条绝热线之间，试求：

（1）第二个卡诺热机的效率；）第二个卡诺热机的效率；

（2）第二个卡诺热机的高温热源的温度。

）第二个卡诺热机的高温热源的温度。

解：

解：

112118000411QTTQA=-=hh（2分）分）故故（1分）分）JAQQ2400012=-=（1分）分）由题意由题意故故JAQQ34000100002400021=+=+=（2分）分）3410340001000012=QAhh（2分）分）又由又由得得（2分）分）