中國大學(xué)mooc《大學(xué)物理 II-（熱學(xué)、振動(dòng)和波、光學(xué)、量子）(北京交通大學(xué)) 》章節(jié)測試答案

title大學(xué)物理II-（熱學(xué)、振動(dòng)和波、光學(xué)、量子）(北京交通大學(xué))中國大學(xué)mooc答案100分最新版content第01講氣體動(dòng)理論I氣體動(dòng)理論I單元測試1、將金屬棒一端插入盛有冰水混合物的容器里，另一端與沸水接觸，經(jīng)過一段時(shí)間后，棒上各處溫度不隨時(shí)間變化而有一個(gè)穩(wěn)定分布，此時(shí)：答案:金屬棒一定不處于平衡態(tài)2、一個(gè)封閉的立方體形的容器，內(nèi)部空間被一導(dǎo)熱的、不漏氣的、可移動(dòng)的隔板分為兩部分。隔板位于容器的正中間，左邊裝，右邊裝，兩邊氣體質(zhì)量相等，溫度相同。若隔板與器壁無摩擦，則隔板應(yīng)：答案:向左移動(dòng)3、兩瓶理想氣體：一瓶氧氣，一瓶氦氣，若它們的溫度相同，壓強(qiáng)相同，但體積不同。則這兩瓶氣體單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)和單位體積內(nèi)的氣體質(zhì)量是否相同：答案:單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)相同、單位體積內(nèi)的氣體質(zhì)量不同4、一瓶氦氣和一瓶氫氣（均視為理想氣體）都處于平衡態(tài)，若這兩瓶氣體的密度（即單位體積內(nèi)氣體質(zhì)量）相同，分子的平均平動(dòng)動(dòng)能相同，則它們溫度和壓強(qiáng)是否相同？答案:溫度相同，但氦氣的壓強(qiáng)小于氫氣的壓強(qiáng)5、關(guān)于溫度的意義，下列說法不正確的是：答案:從微觀上看，氣體的溫度表示每個(gè)氣體分子的冷熱程度6、下列哪個(gè)式子代表分子自由度為i的1mol理想氣體在溫度為T時(shí)的內(nèi)能（k為玻爾茲曼常量，R為摩爾氣體常量）：答案:7、在溫度為T的平衡態(tài)下，關(guān)于氣體分子的能量均分定理，以下說法正確的是：答案:氣體分子每個(gè)自由度的平均動(dòng)能等于kT/28、理想氣體處于平衡態(tài)，設(shè)溫度為T，氣體分子的自由度為i，則氣體分子所具有的。（k為玻耳茲曼常量，R為摩爾氣體常量）答案:平均動(dòng)能為ikT/29、在固定的密閉容器中，若把理想氣體的溫度提高到原來的兩倍，則：答案:分子的平均動(dòng)能和氣體壓強(qiáng)都提高為原來的2倍10、理想氣體處在平衡態(tài)，若氣體溫度為T，氣體分子自由度為i，則氣體分子的平均平動(dòng)動(dòng)能和平均總動(dòng)能分別為（k為玻耳茲曼常量，R為摩爾氣體常量）：答案:11、溫度相同的氧氣和氦氣，它們分子的平均平動(dòng)動(dòng)能和平均總動(dòng)能有如下關(guān)系：答案:平均平動(dòng)動(dòng)能相等，平均總動(dòng)能不相等作業(yè)第01講氣體動(dòng)理論I氣體動(dòng)理論I單元作業(yè)1、容積為10.0L的容器內(nèi)有1.00mol二氧化碳?xì)怏w，其方均根速率為1440km/h，求此氣體的壓強(qiáng).已知二氧化碳的摩爾質(zhì)量為0.044kg/mol.

評(píng)分規(guī)則:解：法一：法二：2、

評(píng)分規(guī)則:3、求在相同的T、p條件下，各為單位質(zhì)量的氫氣與氦氣的內(nèi)能之比.

評(píng)分規(guī)則:4、求在相同的T、p條件下，單位體積的氫氣與氦氣的內(nèi)能之比.

評(píng)分規(guī)則:第02講氣體動(dòng)理論II氣體動(dòng)理論II單元測試1、設(shè)某種氣體分子速率分布函數(shù)為f(v)，氣體分子總數(shù)為N，則速率分布在0–∞區(qū)間的分子的平均速率為：答案:2、設(shè)某種氣體分子速率分布函數(shù)為f(v)，氣體分子總數(shù)為N，下列哪個(gè)式子表示速率為到間的分子的平均速率：答案:3、在溫度為T的平衡態(tài)下，無外場的理想氣體分子按速率的分布滿足麥克斯韋速率分布律。此氣體的摩爾質(zhì)量為M，摩爾氣體常量為R，可以得到此時(shí)氣體分子的方均根速率是：答案:4、三個(gè)容器A、B、C中裝有同種理想氣體，其分子數(shù)密度n相同，而方均根速率之比為，則其壓強(qiáng)之比：：為：答案:1:4:165、已知氦氣分子的速率分布曲線如圖所示。問氦氣分子在該溫度時(shí)的方均根速率是：答案:1225m/s6、現(xiàn)有兩條理想氣體的麥克斯韋速率分布曲線（1）和（2），如圖所示。以下說法正確的是：答案:若這兩條曲線分別表示同一種氣體分子處于不同溫度下的速率分布，則曲線（1）表示的氣體溫度較低7、圖示的曲線分別表示了氫氣和氦氣在同一溫度下的麥克斯韋速率分布情況。由圖可知：答案:氦氣分子的最概然速率為1000m/s8、一定量的理想氣體，在溫度不變的條件下，當(dāng)體積增大時(shí)，氣體分子的平均碰撞頻率和平均自由程的變化情況是：答案:減?。辉龃?、一容器中存有一定質(zhì)量的某種氣體，當(dāng)溫度升高時(shí)：答案:平均碰撞頻率增大，分子平均自由程不變10、一定質(zhì)量的氣體，在容積不變的條件下，當(dāng)壓強(qiáng)增大時(shí)：答案:平均碰撞頻率變大和分子平均自由程不變11、在一個(gè)體積不變的容器中，儲(chǔ)有一定量的理想氣體，溫度為時(shí)，氣體分子的平均速率為，分子平均碰撞頻率為，平均自由程為。當(dāng)氣體溫度升高為時(shí)，氣體分子的平均速率，平均碰撞頻率和平均自由程分別為：答案:

作業(yè)第02講氣體動(dòng)理論II氣體動(dòng)理論II單元作業(yè)1、

評(píng)分規(guī)則:2、

評(píng)分規(guī)則:①為氧氣分子的速率分布曲線，②為氫氣分子的速率分布曲線.3、

評(píng)分規(guī)則:4、求在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氫氣分子的平均自由程和平均碰撞頻率.已知?dú)錃夥肿拥挠行е睆綖?.0×10m.

評(píng)分規(guī)則:或者也可以先求平均碰撞頻率，再求平均自由程。第03講熱力學(xué)基礎(chǔ)I熱力學(xué)基礎(chǔ)I單元測試I1、在理想氣體的準(zhǔn)靜態(tài)等溫過程中，物質(zhì)的量為v的氣體從初態(tài)（p1，V1，T）到達(dá)末態(tài)（p2，V2，T），此過程氣體對(duì)外做功表達(dá)式不正確的是：答案:2、在理想氣體的準(zhǔn)靜態(tài)等壓過程中，物質(zhì)的量為v的氣體從初態(tài)（p，V1，T1）到達(dá)末態(tài)（p，V2，T2），此過程氣體吸收熱量Q，對(duì)外做功A結(jié)果不正確的是：答案:3、理想氣體從狀態(tài)Ⅰ（p1，V，T1）經(jīng)準(zhǔn)靜態(tài)等體過程變化到狀態(tài)Ⅱ（p2，V，T2），則做功與內(nèi)能增量為：答案:氣體對(duì)外做功為零，內(nèi)能增量為4、理想氣體從狀態(tài)Ⅰ（p，V1，T1）經(jīng)準(zhǔn)靜態(tài)等壓過程變化到狀態(tài)Ⅱ（p，V2，T2），則做功與內(nèi)能增量為：答案:氣體對(duì)外做功為，內(nèi)能增量為5、理想氣體經(jīng)過下述三種準(zhǔn)靜態(tài)過程由初態(tài)I(2p0，V0)變到終態(tài)Ⅱ(p0，2V0)：(a)先從V0等壓膨脹到2V0，然后等體降壓；(b)等溫膨脹；(c)先以V0等體降壓到p0后，再等壓膨脹。在上述三種過程中，氣體所做的功為:答案:2p0V0；2p0V0ln2；p0V06、如圖所示，a、b為理想氣體的兩條等體線，若一定質(zhì)量的氣體由狀態(tài)1等壓變化到狀態(tài)1，則在此過程中做功A、吸熱Q、內(nèi)能增量ΔU有：答案:7、關(guān)于功、內(nèi)能和熱量：一定量的理想氣體從體積為V1的初狀態(tài)Ⅰ變化到體積為V2的末狀態(tài)Ⅱ，如圖所示，則無論經(jīng)過什么過程，必然有:答案:系統(tǒng)的內(nèi)能一定增加8、圖中Ⅰ、Ⅱ是一條絕熱線ⅠaⅡ上的兩個(gè)狀態(tài)，則過程ⅠbⅡ和ⅠcⅡ的摩爾熱容是正還是負(fù)？答案:過程ⅠbⅡ摩爾熱容為負(fù)；ⅠcⅡ摩爾熱容為正9、根據(jù)熱力學(xué)第一定律，對(duì)微小的狀態(tài)變化過程有δQ=dU+δA，以下哪個(gè)過程δQ、dU、δA三者同時(shí)為正？答案:等壓升溫10、一定量的理想氣體，從同一狀態(tài)開始使其體積由V1膨脹到2V1，分別經(jīng)歷以下三種準(zhǔn)靜態(tài)過程：(1)等壓過程；(2)等溫過程；(3)絕熱過程。其中：_過程氣體對(duì)外做功最少；___過程氣體吸收的熱量最多。答案:絕熱過程；等壓過程11、如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體分別經(jīng)過絕熱過程I和某一過程Ⅱ由狀態(tài)a到狀態(tài)b，這兩個(gè)過程中的熱容量分別用C1及C2表示，則有：答案:C1=0,C2>012、如圖所示，絕熱容器被隔板分成容積相等的A、B兩部分(容積為V)，A內(nèi)盛有壓強(qiáng)為p0的理想氣體，B為真空?，F(xiàn)抽去隔板，氣體膨脹到整個(gè)容器達(dá)到平衡，以下說法正確的是：答案:該過程氣體在初態(tài)和末態(tài)的溫度相等13、一定量的氦氣（視為理想氣體）向真空做絕熱自由膨脹過程，設(shè)初狀態(tài)氣體分子的平均自由程為，末狀態(tài)平均自由程變?yōu)椋魵怏w體積膨脹為原來的3倍，則答案:1:314、關(guān)于熱容，以下說法正確的是：答案:熱容可能為零;

物體吸熱，溫度單調(diào)增加，則熱容為正;

熱容可能為負(fù)值;

熱容可以為無窮大第03講熱力學(xué)基礎(chǔ)I熱力學(xué)基礎(chǔ)I單元測試II1、準(zhǔn)靜態(tài)循環(huán)過程在p-V圖上為一條閉合曲線。沿順時(shí)針方向進(jìn)行的循環(huán)稱為正循環(huán)；沿逆時(shí)針方向進(jìn)行的循環(huán)稱為逆循環(huán)。關(guān)于正循環(huán)和逆循環(huán)過程，以下說法不正確的是：答案:系統(tǒng)在逆循環(huán)過程中把吸收的熱量轉(zhuǎn)化為機(jī)械功2、假設(shè)熱機(jī)的工作物質(zhì)在一個(gè)循環(huán)中，從高溫?zé)嵩次諢崃縌1，向低溫?zé)嵩捶懦鰺崃縌2，對(duì)外做功A，則關(guān)于熱機(jī)效率η，以下表達(dá)式不正確的是：答案:3、關(guān)于熱機(jī)和制冷機(jī)以下說法正確的是：答案:熱機(jī)的工作物質(zhì)從高溫?zé)嵩次盏臒崃恳欢ù笥谙虻蜏責(zé)嵩捶懦龅臒崃康慕^對(duì)值4、關(guān)于理想氣體的可逆卡諾循環(huán)，以下說法正確的是：答案:卡諾熱機(jī)的效率只和高低溫?zé)嵩吹臏囟扔嘘P(guān)5、如圖所示，兩個(gè)可逆卡諾循環(huán)，第一個(gè)沿abcda進(jìn)行，第二個(gè)沿ab’c’da進(jìn)行，這兩個(gè)循環(huán)的效率h1和h2的關(guān)系：答案:h1=h26、如圖所示，兩個(gè)可逆卡諾循環(huán)，第一個(gè)沿abcda進(jìn)行，第二個(gè)沿a’b’c’d’a’進(jìn)行，這兩個(gè)循環(huán)的效率h1和h2的關(guān)系：答案:h1<h27、如圖所示，理想氣體可逆卡諾循環(huán)，沿abcda方向進(jìn)行，這個(gè)循環(huán)的兩個(gè)絕熱線下的面積大小分別為S1和S2，則二者的大小關(guān)系是：答案:S1=S28、一定量的某理想氣體所經(jīng)歷的循環(huán)過程是：從初態(tài)（V0,T0）開始，先經(jīng)過準(zhǔn)靜態(tài)絕熱膨脹過程使其體積增大至3V0，再經(jīng)準(zhǔn)靜態(tài)等體過程恢復(fù)到初態(tài)溫度T0，最后經(jīng)過準(zhǔn)靜態(tài)等溫過程使其體積恢復(fù)為V0。氣體在此循環(huán)過程中：答案:對(duì)外做的凈功為負(fù)值9、設(shè)一個(gè)循環(huán)由兩個(gè)絕熱過程和兩個(gè)等壓過程組成，如圖所示。設(shè)圖中四個(gè)狀態(tài)的溫度分別為T1、T2、T3、T4，則此循環(huán)的效率為：答案:10、一定量的雙原子分子理想氣體所經(jīng)的可逆循環(huán)過程ABCA和相關(guān)狀態(tài)量如圖所示。其中，AB是斜直線，BC是等溫線，CA是等壓線。則：答案:BC過程中氣體所吸收的熱量11、氣缸內(nèi)有一定量的單原子分子理想氣體，經(jīng)abcda循環(huán)過程如圖所示，其中a-b，c-d為等體過程，b-c為等溫過程，d-a為等壓過程。氣體處于狀態(tài)a，b和d時(shí)的壓強(qiáng)和體積值見圖。則：答案:此循環(huán)的效率作業(yè)第03講熱力學(xué)基礎(chǔ)I熱力學(xué)基礎(chǔ)I單元作業(yè)I1、將500J的熱量傳給標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下2.00mol的氫氣.(1)若體積不變，問氫氣的溫度變?yōu)槎嗌?(2)若溫度不變，問氫氣的壓強(qiáng)及體積各變?yōu)槎嗌?(3)若壓強(qiáng)不變，問氫氣的溫度及體積各變?yōu)槎嗌?

評(píng)分規(guī)則:2、比熱容比為g的理想氣體由初態(tài)（p0,V0）經(jīng)準(zhǔn)靜態(tài)絕熱膨脹至末態(tài)（p,V），求此過程中氣體做的功.

評(píng)分規(guī)則:3、氣缸內(nèi)有雙原子分子理想氣體，若經(jīng)準(zhǔn)靜態(tài)絕熱壓縮使其容積減半，問氣體分子的平均速率變?yōu)樵瓉淼钠骄俾实膸妆?

評(píng)分規(guī)則:作業(yè)第03講熱力學(xué)基礎(chǔ)I熱力學(xué)基礎(chǔ)I單元作業(yè)II1、

評(píng)分規(guī)則:2、一可逆卡諾熱機(jī)工作于溫度為1000K與300K的兩個(gè)熱源之間，如果（1）將高溫?zé)嵩吹臏囟忍岣?00K；（2）將低溫?zé)嵩吹臏囟冉档?00K，試問理論上熱機(jī)的效率各增加多少？

評(píng)分規(guī)則:卡諾熱機(jī)工作在1000K和300K之間時(shí)，其效率為

（1）當(dāng)把高溫?zé)嵩礈囟忍岣?00K時(shí)，其效率為即效率提高了2.7%

（2）將低溫?zé)嵩吹臏囟冉档?00K，其效率為即效率提高了10%3、

評(píng)分規(guī)則:作業(yè)第03講熱力學(xué)基礎(chǔ)I熱力學(xué)基礎(chǔ)I單元作業(yè)III1、

評(píng)分規(guī)則:作業(yè)第03講熱力學(xué)基礎(chǔ)I熱力學(xué)基礎(chǔ)I單元作業(yè)IV1、

評(píng)分規(guī)則:第04講熱力學(xué)基礎(chǔ)II熱力學(xué)基礎(chǔ)II單元測試1、關(guān)于可逆過程與不可逆過程的討論，下列說法正確的是：答案:不可逆過程一定找不到另一過程使系統(tǒng)和外界同時(shí)復(fù)原2、關(guān)于可逆過程與不可逆過程，下列說法錯(cuò)誤的是：答案:準(zhǔn)靜態(tài)過程一定是可逆的3、關(guān)于熱力學(xué)第二定律，下列說法正確的是：答案:有溫差的熱傳導(dǎo)過程是不可逆過程4、設(shè)有一熱機(jī)工作在兩個(gè)給定熱源之間，從高溫?zé)嵩矗囟葹?00K）吸取熱量Q1，對(duì)外做功A，并向低溫?zé)嵩矗囟葹?00K）放出熱量|Q2|，以下哪種情形是可能發(fā)生的？答案:Q1=500J，A=100J，|Q2|=400J5、有人設(shè)計(jì)一臺(tái)卡諾熱機(jī)，每循環(huán)一次可從400K的高溫?zé)嵩次鼰?800J，向300K的低溫?zé)嵩捶艧?00J，同時(shí)對(duì)外做功1000J．這樣的設(shè)計(jì)是：答案:不行的，這個(gè)熱機(jī)的效率超過理論值6、關(guān)于熵增加原理，以下說法不正確的是：答案:熱力學(xué)系統(tǒng)經(jīng)任何過程熵不會(huì)減少7、設(shè)有以下一些過程，這些過程中，系統(tǒng)的熵沒有增加的是：答案:理想氣體在等溫下壓縮8、關(guān)于某一過程熵的改變，下列說法正確的是：答案:計(jì)算不可逆過程的熵變DS，可以用可逆過程代替9、關(guān)于熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計(jì)意義，以下說法不正確的是：答案:一個(gè)孤立系統(tǒng)其內(nèi)部自發(fā)進(jìn)行的過程，總是由熱力學(xué)概率大的宏觀態(tài)向熱力學(xué)概率小的宏觀態(tài)過渡10、熱量不能從低溫物體向高溫物體傳遞答案:錯(cuò)誤11、系統(tǒng)經(jīng)歷任一可逆過程的熵變一定為零答案:錯(cuò)誤12、制冷機(jī)的制冷系數(shù)一定小于1答案:錯(cuò)誤13、系統(tǒng)經(jīng)歷任一不可逆循環(huán)的熵變一定為零答案:正確14、準(zhǔn)靜態(tài)過程一定是可逆過程答案:錯(cuò)誤15、一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的實(shí)際宏觀過程都是不可逆的答案:正確16、功可以完全變?yōu)闊崃?，而熱量不能完全變?yōu)楣Υ鸢?錯(cuò)誤17、在封閉系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生的一切熱力學(xué)過程系統(tǒng)的熵永不減小答案:錯(cuò)誤作業(yè)第04講熱力學(xué)基礎(chǔ)II熱力學(xué)基礎(chǔ)II單元作業(yè)1、熱力學(xué)第二定律的克勞修斯表述是__。它指明了__過程是不可逆過程，它也指明了制冷機(jī)的制冷系數(shù)不可能為_____。

評(píng)分規(guī)則:熱量不能自動(dòng)地從低溫物體傳到高溫物體或者不可能把熱量從低溫物體傳到高溫物體而不引起其他變化

有溫差的熱傳導(dǎo)

無窮大2、卡諾定理為提高熱機(jī)效率指明了方向：一是____；二是__________。

評(píng)分規(guī)則:盡量減少摩擦、漏氣、漏熱等耗散因素，使熱機(jī)盡量接近可逆機(jī)

盡量增大高、低溫?zé)嵩吹臏囟炔?、

評(píng)分規(guī)則:作業(yè)第05講機(jī)械振動(dòng)I機(jī)械振動(dòng)I單元作業(yè)I1、

評(píng)分規(guī)則:2、

評(píng)分規(guī)則:（1）

（2）作業(yè)第05講機(jī)械振動(dòng)I機(jī)械振動(dòng)I單元作業(yè)II1、

評(píng)分規(guī)則:2、

評(píng)分規(guī)則:第06講機(jī)械振動(dòng)II機(jī)械振動(dòng)I&II單元測試1、將勁度系數(shù)為k的彈簧三等分，取其中兩根并聯(lián)在一起，下掛一質(zhì)量為m的物體，則振動(dòng)系統(tǒng)的頻率為：答案:2、一簡諧振動(dòng)曲線如圖所示，此振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為:答案:3、一簡諧振動(dòng)曲線如圖所示，此簡諧振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為：答案:4、答案:0.505、光滑水平面上的彈簧連接一容器M。每次經(jīng)過平衡位置O時(shí)，從上方落下質(zhì)量為m的油滴。系統(tǒng)的振幅和周期如何變變化？答案:振幅變小，周期變長6、答案:7、一彈簧振子做簡諧運(yùn)動(dòng)，總能量為E，如果振幅增為原來的2倍，質(zhì)量增為原來的4倍，則它的總能量變?yōu)槎嗌伲看鸢?4E8、一物塊懸掛在彈簧下方做簡諧振動(dòng)，當(dāng)這物塊的位移等于振幅的一半時(shí)，其動(dòng)能是總能量的答案:3/49、答案:10、一質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與了兩個(gè)同方向的簡諧運(yùn)動(dòng)，，，則其合成運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方程為：答案:11、下列關(guān)于簡諧振動(dòng)能量的說法錯(cuò)誤的是：答案:動(dòng)能和勢能的變化頻率等于位移的變化頻率12、設(shè)兩個(gè)同方向簡諧振動(dòng)，二者振幅相同，初相也相同，周期分別為T1、T2，頻率分別為ν1、ν2，，則這兩個(gè)振動(dòng)的合振動(dòng)：答案:合振動(dòng)形成拍，拍的頻率為作業(yè)第06講機(jī)械振動(dòng)II機(jī)械振動(dòng)I&II單元作業(yè)1、

評(píng)分規(guī)則:2、

評(píng)分規(guī)則:3、兩支C調(diào)音叉，其一是標(biāo)準(zhǔn)的256Hz，另一是待校準(zhǔn)的，同時(shí)輕敲這兩支音叉，在25s內(nèi)聽到10拍。如果給待校音叉滴上一滴石蠟后拍頻增加，試問待校音叉的頻率是多少？

評(píng)分規(guī)則:第07講機(jī)械波I機(jī)械波I單元測試1、下列關(guān)于波的說法錯(cuò)誤的是：答案:波速是指振動(dòng)形式傳播的速度，大小等于質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度2、一沿x軸正向傳播的平面簡諧波在t=0時(shí)刻的波形圖如圖，則O點(diǎn)的初相可能為：答案:π/23、一沿x軸負(fù)向傳播的平面簡諧波在t=0時(shí)刻的波形圖如圖。則P點(diǎn)的初相以下答案中哪個(gè)是最恰當(dāng)?shù)模考僭O(shè)答案:4、一平面簡諧波在介質(zhì)中以速度u=20m/s沿x軸負(fù)向傳播，已知原點(diǎn)O的振