成都理工大学大学物理1下期末考试复习.docx

1、成都理工大学大学物理1下期末考试复习20122013（2）大学物理1（下）期末考试知识点复习热学部分1、气体动理论理想气体压强公式和温度公式；麦氏速率分布函数和速率分布曲线的物理意义；三种速率的物理意义及计算方法；能量按自由度均分原理和理想气体的内能；平均碰撞频率和平均自由程。1)理想气体物态方程，,2）压强公式：， 统计假设；， 例题： 若理想气体的体积为V，压强为p，温度为T，一个分子的质量为m，k为玻尔兹曼常量，R为普适气体常量，则该理想气体的分子数为： (A) pV / m (B) pV / (kT) (C) pV / (RT) (D) pV / (mT) 3）温度的统计意义：，源于：

2、 能量均分定理：；理想气体内能： 要求：典型分子的自由度及内能与mol热量：自由度： 单：i=3，刚双 i=5，刚三 i=6；， 例题： 温度、压强相同的氦气和氧气，它们分子的平均动能和平均平动动能 有如下关系： (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 1 有一瓶质量为M的氢气(视作刚性双原子分子的理想气体)，温度为T，则氢分子的平均平动动能为_，氢分子的平均动能为_，该瓶氢气的内能为_ 4)速率分布函数：（深刻理解其意义!）-注意曲线的特征-区分在相同m、不同T时的两条曲线；-区分在相同T、不同m时的两条曲线。现有两条气体分子速率分布曲线(1)和(2)，

3、如图所示 若两条曲线分别表示同一种气体处于不同的温度下的速率分布，则曲线_表示气体的温度较高 若两条曲线分别表示同一温度下的氢气和氧气的速率分布，则曲线_表示的是氧气的速率分布 画有阴影的小长条面积表示 _分布曲线下所包围的面积表示_ 三种统计速率，;， 例题：两容器内分别盛有氢气和氦气，若它们的温度和质量分别相等，则： (A) 两种气体分子的平均平动动能相等 (B) 两种气体分子的平均动能相等 (C) 两种气体分子的平均速率相等 (D) 两种气体的内能相等 若f(v)为气体分子速率分布函数，N为分子总数，m为分子质量，则的物理意义是 (A) 速率为的各分子的总平动动能与速率为的各分子的总平动

4、动能之差 (B) 速率为的各分子的总平动动能与速率为的各分子的总平动动能之和 (C) 速率处在速率间隔之内的分子的平均平动动能 (D) 速率处在速率间隔之内的分子平动动能之和 在平衡状态下，已知理想气体分子的麦克斯韦速率分布函数为f(v)、分子质量为m、最概然速率为vp，试说明下列各式的物理意义： (1)表示_； (2)表示_ 5);一定量的理想气体，在温度不变的条件下，当体积增大时，分子的平均碰撞频率和平均自由程的变化情况是： (A)减小而不变 (B) 减小而增大 (C)增大而减小 (D) 不变而增大 一定量的理想气体，在体积不变的条件下，当温度降低时，分子的平均碰撞频率和平均自由程的变化情

5、况是： (A)减小，但不变 (B)不变，但减小 (C)和都减小 (D)和都不变 2、热力学热力学第一定律对于理想气体各等值过程和绝热过程中的功、热量及内能增量的计算；理想气体的定压、定体摩尔热容和内能的计算方法；一般循环过程热效率的计算方法及卡诺循环的热效率计算；热力学第二定律的物理意义；克劳修斯熵变的计算。热力学第一定律,准静态过程：,， ， 掌握4个等值过程a等体过程：特征常量过程方程常量A0摩尔热容b等压过程特征常量过程方程常量A摩尔热容， c等温过程特征常量过程方程常量0A摩尔热容d绝热过程特征过程方程常量；常量常量或A或0摩尔热容0一定质量的理想气体的内能E随体积V的变化关系为一直线

6、(其延长线过EV图的原点)，则此直线表示的过程为： (A) 等温过程 (B) 等压过程 (C) 等体过程 (D) 绝热过程 一定量理想气体经历的循环过程用VT曲线表示如图在此循环过程中，气体从外界吸热的过程是 (A) AB (B) BC (C) CA (D) BC和BC 3）循环过程热机：卡诺热机： 致冷机：卡诺致冷机： 一定量的某种理想气体进行如图所示的循环过程已知气体在状态A的温度为TA300 K，求 (1) 气体在状态B、C的温度； (2) 各过程中气体对外所作的功； (3) 经过整个循环过程，气体从外界吸收的总热量(各过程吸热的代数和) 1 mol 氦气作如图所示的可逆循环过程，其中a

7、b和cd是绝热过程， bc和da为等体过程，已知 V1 = 16.4 L，V2 = 32.8 L，pa = 1 atm，pb = 3.18 atm，pc = 4 atm，pd = 1.26 atm，试求：(1)在各态氦气的温度(2)在态氦气的内能(3)在一循环过程中氦气所作的净功 (1 atm = 1.013105 Pa) (普适气体常量R = 8.31 J mol 1 K 1)某理想气体分别进行了如图所示的两个卡诺循环：(abcda)和(abcda)，且两个循环曲线所围面积相等设循环的效率为 ，每次循环在高温热源处吸的热量为Q，循环的效率为 ，每次循环在高温热源处吸的热量为Q，则 (A) ,

8、 Q Q. (C) , Q Q. 热力学第二定律：（理解）开尔文表述：不可能制造出这样一种循环工作的热机，它只使单一热源冷却来做功，而不放出热量给其他物体，或者说不使外界发生任何变化。克劳修斯表述：不可能把热量从低温物体自动传到高温物体而不引起外界的变化。热力学第二定律的实质：一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆过程。5) 熵增加原理:在孤立系统中所进行的自然过程总是沿着熵增大的方向进行，它是不可逆的。即, , ,甲说：“由热力学第一定律可证明任何热机的效率不可能等于1”乙说：“热力学第二定律可表述为效率等于 100的热机不可能制造成功”丙说：“由热力学第一定律可证明任何卡诺循环的效率都等

9、于”丁说：“由热力学第一定律可证明理想气体卡诺热机(可逆的)循环的效率等于”对以上说法，有如下几种评论，哪种是正确的？ (A) 甲、乙、丙、丁全对 (B) 甲、乙、丙、丁全错 (C) 甲、乙、丁对，丙错 (D) 乙、丁对，甲、丙错 一绝热容器被隔板分成两半，一半是真空，另一半是理想气体若把隔板抽出，气体将进行自由膨胀，达到平衡后 (A) 温度不变，熵增加 (B) 温度升高，熵增加 (C) 温度降低，熵增加 (D) 温度不变，熵不变 1 mol理想气体经过一等压过程，温度变为原来的两倍，设该气体的定压摩尔热容为Cp，则此过程中气体熵的增量为： (A) (B) 2Cp (C) (D) Cp ln2

10、 一绝热容器被隔板分成体积相等的两部分，一边盛1 mol理想气体，另一边是真空若把隔板抽出，气体将进行自由膨胀，达到平衡后，理想气体的熵增量 S = _ （普适气体常量 R = 8.31 Jmol 1K 1）试计算质量为 8.0 g的氧气（视为刚性分子理想气体），在由温度t1 = 80、体积V1 = 10 L变成温度t2 = 300、体积V2 = 40 L的过程中熵的增量为多少？ 气缸内有一定量的氧气，（视为刚性分子的理想气体），作如图所示的循环过程，其中ab为等温过程，bc为等体过程，ca为绝热过程已知a点的状态参量为pa、Va、Ta，b点的体积Vb = 3Va，求： (1) 该循环的效率

11、； (2) 从状态b到状态c，氧气的熵变 S 振动和波部分1、简谐振动描述谐振动的基本物理量（振幅、周期、频率、相位）；一维谐振动的运动方程；旋转矢量法、图像表示法和解析法及其之间的关系；振动的能量；两个同方向、同频率谐振动合成振动的规律。1）动力学方程：，或证明：作简谐运动，要点：找准位置。2）运动学方程： 速度： 加速度： 3）描述简谐运动的物理量：振幅； 周期； 频率；相位；初相位弹簧振子：；单摆：；复摆： 例题：轻弹簧上端固定，下系一质量为m1的物体，稳定后在m1下边又系一质量为m2的物体，于是弹簧又伸长了 x若将m2移去，并令其振动，则振动周期为(A) (B) (C) (D) 劲度系

12、数分别为k1和k2的两个轻弹簧串联在一起，下面挂着质量为m的物体，构成一个竖挂的弹簧振子，则该系统的振动周期为 (A) (B) (C) (D) 4）旋转矢量法：主要用于确定（要求会熟用） 例题： 一质点作简谐振动其运动速度与时间的曲线如图所示若质点的振动规律用余弦函数描述，则其初相应为 (A) /6 (B) 5 /6 (C) -5 /6 (D) - /6 (E) -2 /3 5）简谐运动的能量; 一弹簧振子作简谐振动，总能量为E1，如果简谐振动振幅增加为原来的两倍，重物的质量增为原来的四倍，则它的总能量E2变为 (A) E1/4 (B) E1/2 (C) 2E1 (D) 4 E1 当质点以频率

13、 作简谐振动时，它的动能的变化频率为 (A) 4 (B) 2 (C) (D) 6) 简谐运动的合成（重点）， 合振动： 其中， ，加强。，减弱 例：两个同方向同频率的简谐振动，其振动表达式分别为： (SI) ， (SI) 它们的合振动的振辐为_,初相为_ 2、机械波简谐波的各物理量意义及各量间的关系；平面简谐波的波函数的建立及物理意义；相干波叠加的强弱条件；驻波的概念、特征及其形成条件；多普勒效应。（惠更斯原理不作要求）1）波函数：已知点处，质点振动方程则波函数： 要求：i）理解，记住各量关系及标准方程， ii）由方程求某时的波形方程或某点的振动方程及其曲线图。补充例题：已知一平面简谐波的表达式为（a、b为正值常量），则 (A) 波的频率为a (B) 波的传播速度为 b/a (C) 波长为 / b (D) 波的周期为2 / a 一平面简谐波，沿x轴负方向传播角频率为 ，波速为u设 t = T /4 时刻的波形如图所示，则该波的表达式为：