山東石油化工學(xué)院《大學(xué)物理》2017-2018期末試卷

1山東石油化工學(xué)院《大學(xué)物理》2017-2018第二學(xué)期期末試卷班號(hào)姓名學(xué)號(hào)成績1、質(zhì)量和半徑都相同的均勻圓筒、球殼、實(shí)心圓柱體和實(shí)心球，沿同一斜面頂端由靜止開始純滾動(dòng)，到達(dá)底部時(shí)質(zhì)心運(yùn)動(dòng)速度最大的是：()A、圓筒；B、球殼；C、實(shí)心圓柱體；D、實(shí)心球。2、一平面簡(jiǎn)諧波在彈性媒質(zhì)中傳播，在某一時(shí)刻，一質(zhì)元正處在波谷處，則該質(zhì)元A、動(dòng)能為零，勢(shì)能最大，B、動(dòng)能最大，勢(shì)能最大C、動(dòng)能為零，勢(shì)能為零，D、動(dòng)能最大，勢(shì)能為零3、兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)各自左簡(jiǎn)諧振動(dòng)，他們的振幅相同，周期相同。設(shè)第一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為x1=2cos(πt+π/3)(SI)。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)質(zhì)點(diǎn)在正向最大位移處時(shí)，第二個(gè)質(zhì)點(diǎn)恰好在平衡位置沿x軸正向運(yùn)動(dòng)，則第二個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)表達(dá)式為()C、x2=2cos(πt-π/6)(SI)4、4mol的多原子分子理想氣體，當(dāng)溫度為T時(shí)，其內(nèi)能為()。A、12kTB、10kTC、12RTD、10RT5、若高溫?zé)嵩吹臏囟葹榈蜏責(zé)嵩礈囟鹊膎倍，以理想氣體為工作物質(zhì)的卡諾機(jī)工作于上述高、低溫?zé)嵩粗g．則從高溫?zé)嵩次盏臒崃颗c向低溫?zé)嵩捶懦龅臒崃恐葹閚+1nB、n2VO--VO6、（5分）一質(zhì)點(diǎn)在x一y平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為EQ\*jc3\*hps23\o\al(\s\up7(-),r)=5c（其中x,y的單位為米,t的單位為秒）。則該質(zhì)點(diǎn)在t=1s時(shí)的速度是,加速度是。--2-7、（3分）質(zhì)量為1.0Kg的物體，其運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為r=5t2i+3t3j，則作用于質(zhì)點(diǎn)上的合外力在0—2秒內(nèi)對(duì)此物體作的功為A=--2-8、（3分）一質(zhì)量為m，長為2l的均勻細(xì)桿，在它的一端有一很小的光滑圓孔。開始時(shí)它在一光滑水平面上垂直于桿長方向以速率v平動(dòng)。某時(shí)刻，將一光滑小釘突然穿過小孔固定在平面上，此后桿以小釘為軸在水平面內(nèi)作定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，桿作定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度9、（3分）兩個(gè)同方向同頻率的簡(jiǎn)諧振動(dòng)，其振動(dòng)表達(dá)式分別為y1），則其和振動(dòng)的表達(dá)式為。Px第10題的圖10、（3分）如圖是一列沿Px第10題的圖某一時(shí)刻的波形圖，假設(shè)該波在P點(diǎn)反射，且反射點(diǎn)為波幅。試用虛線畫出該時(shí)刻反射波的波形圖，并點(diǎn)出三個(gè)波節(jié)的位置。（在答題紙上作圖時(shí)需同時(shí)用實(shí)線描下入射波的波形圖）11、（4分）質(zhì)量為M、摩爾質(zhì)量為μ、分子數(shù)密度為n的理想氣體，處于平衡態(tài)時(shí)，其狀態(tài)方程為，狀態(tài)方程的另一形式為，其中，k稱為 12、（4分）如圖,一理想氣體系統(tǒng)由狀態(tài)a沿acb到達(dá)狀態(tài)b，有350J熱量傳入系統(tǒng)，而系統(tǒng)對(duì)外做功①若經(jīng)過adb過程從a到b，系統(tǒng)做功40J，此過程ad3A14、如圖所示勻質(zhì)細(xì)棒長L，質(zhì)量為m，可繞通過O點(diǎn)與棒垂直的水平軸在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示。在棒的A14、如圖所示勻質(zhì)細(xì)棒長L，質(zhì)量為m，可繞通過O點(diǎn)與棒垂直的水平軸在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示。在棒的A端作用一 水平恒力F=2mg,AO=L3。棒在F力的作用下，由靜止轉(zhuǎn)過角度θ(θ=300)，求：（1）力F所做的功；Ck15、如圖所示，一勁度系數(shù)為k的輕彈簧，一端固定在墻上，另一端跨過滑輪與質(zhì)量為m的物體相連。開始時(shí)用外力托住m使彈簧無伸長，現(xiàn)撤去外力，使m發(fā)生振動(dòng)。設(shè)繩與滑輪無相對(duì)滑動(dòng)，且不計(jì)輪軸的摩擦，滑輪可②當(dāng)系統(tǒng)由狀態(tài)b沿曲線ba返回狀態(tài)a時(shí)，外界對(duì)系統(tǒng)做功60J；則系統(tǒng)吸收熱量Q’ba=。___________13、線密度為p，長度為L均勻柔軟的細(xì)鏈條，用手提著一頭，另一頭剛好觸及地面，靜止不動(dòng)。突然放手使鏈條自由下落。求當(dāng)鏈條的上端下落的距離為S時(shí)，鏈條作用在地面上的力是多少？FO（2）若此時(shí)撤去F力，則細(xì)棒回到平衡位置時(shí)的角速度。M,Rm視為質(zhì)量為M、半徑為RI=MR2。試求1）求物體m作簡(jiǎn)諧振動(dòng)的角頻率和振幅2）以物體第一次經(jīng)過平衡位置時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，物體的平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，向下為運(yùn)動(dòng)的正方向，求物體的振動(dòng)表達(dá)式4頻率均為100Hz，波速均為400m/s，波源的初相差為π。若波源B的初相為π/3。以波源B為坐標(biāo)原點(diǎn)，BC方向作為x軸的正方向，試求：（1）兩波的波動(dòng)表達(dá)式（2）BC間因干涉而靜止點(diǎn)的位置坐標(biāo)。17、3.2g的氧氣，從初態(tài)1（p1=1.0atm,V1=1.0L）出發(fā)，經(jīng)過等壓過程到達(dá)狀態(tài)2（V2=2.0L），再經(jīng)過等體過程到達(dá)狀態(tài)3（p3=2.0atm），又經(jīng)過絕熱過程到達(dá)狀態(tài)4，狀態(tài)4的溫度剛好等于狀態(tài)1的溫度，最后經(jīng)等溫過程回到狀態(tài)1，構(gòu)成循環(huán)過程。（1）在P-V圖上畫出此循環(huán)過程曲線，并求系統(tǒng)在狀態(tài)4的壓強(qiáng)和體積2）求循環(huán)效率。4lPx4lPxD、C、C、C、C--4πj;5π2i7答案232J9題答(((( 第10題的圖11題答：PV=RT，P=nkT，玻耳茲曼常數(shù)，1.38x10-23JK-112題答260J，-280JF沖力2AAFCO（1）因?yàn)樵谌我饨铅葧r(shí)，力F對(duì)OCO5T1NT1ΦA(chǔ)06XM=FcosθT1NT1ΦA(chǔ)06X所以轉(zhuǎn)過300角時(shí)，此力矩的功6Fcosθdθ=6mglcosθdθ=mgl（2）在整個(gè)過程中，由于重力（距）做的總功為0，只有F做功A，由動(dòng)能定理，得222A=2JΦ-2JΦ0=2JΦ其中J是棒繞O點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，由平行軸定律可得所以J=ml26g6gml215題解1）取物體新的平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，向下為運(yùn)動(dòng)的正方向。則在某一時(shí)刻，物體離開平衡位置的位移為x時(shí)，物體和滑輪的受力如圖所示，則有TR-TR=Iαd2xa=dt2解此方程組可得2k=-xd2x2與簡(jiǎn)諧振動(dòng)微分方程dt2d2x2ω=ω=此物體振動(dòng)的振幅為T2mgMgmg（4分，每個(gè)等式1分））（1分）比較，得此物體的振動(dòng)角頻率為OO7mgk（2分）（2）由題設(shè)，及旋轉(zhuǎn)矢量法，可得該質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的初相位為所以該物體的振動(dòng)方程為：M（2分）16題解1）由B點(diǎn)發(fā)出的簡(jiǎn)諧波由C點(diǎn)發(fā)出的簡(jiǎn)諧波yCEQ\*jc3\*hps23\o\al(\s\up9(-),40)EQ\*jc3\*hps23\o\al(\s\up9(3),0)EQ\*jc3\*hps25\o\al(\s\up9(π),3)EQ\*jc3\*hps25\o\al(\s\up9(π),2)EQ\*jc3\*hps25\o\al(\s\up9(π),3)（2）由于兩列波在同一直線上沿相反方向傳播，所以他們的干涉疊加形成駐波。其駐波表達(dá)式為（2)（3)（2)（3)（2)所以波節(jié)條件為：cos(|πx)|（2)83434 x= 22或17題解:(1)P—V圖如圖所示。3分由理想氣體狀態(tài)方程可求得各狀態(tài)的P、V、T.狀態(tài)1：P1=1.0atm，V1=1.0L，T1=122K狀態(tài)2：P