1、勘察设计注册公用设备工程师公共基础-普通物理及答案解析(总分:51.00,做题时间:90 分钟)一、单项选择题(总题数:51,分数:51.00)1.一刚性双原子分子的理想气体,其体积为 410-3m3,内能为 13.5102J,则其气体的压强为_。A1.3510 5Pa B6.7510 5PaC2.2510 5Pa D2.2510 2Pa(分数:1.00)A.B.C.D.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
2、个气体分子的冷热程度。上述说法正确的是_。A(1)、(2)、(4) B(1)、(2)、(3)C(2)、(3)、(4) D(1)、(3)、(4)(分数:1.00)A.B.C.D.3.一容器中装有质量为 0.14kg,压强为 2.0265106Pa,温度为 127的氮气。可知这容器的体积 V为_。A8.20L B16.40L C4.10L D6.50L(分数:1.00)A.B.C.D.4.在温度为 25的实验室中能够获得的最佳真空度为 1.0132510-10Pa,则这样的“真空”中每立方米内的分子数为_。A5.6410 6 B2.46l0 10C7.5310 3 D9.3810 8(分数:1.0
3、0)A.B.C.D.5.一容器内贮有某种理想气体,其压强为 1.01325105Pa,温度为 27,密度为 1.300kg/m3,求气体的摩尔质量,并确定它是_。A氮气 B氢气 C氧气 D空气(分数:1.00)A.B.C.D.6.在一密闭容器中,贮有 A、B、C 三种理想气体,处于平衡状态,A 种气体的分子数密度为 n1,压强为p1,B 种气体的分子数密度为 2n1,C 种气体分子的分子数密度为 3n1,则混合气体的压强 p为_。A6p 1 B4p 1 C3p 1 D5P 1(分数:1.00)A.B.C.D.7.压强为 1.30107Pa,容积为 32L的氧气瓶,按规定瓶内氧气压强降到 1.0
4、0106Pa时就需重新充气,以免混入其他气体而洗瓶。某玻璃工艺品室每天使用 400L,1.01310 5Pa氧气。则一瓶氧气可使用的天数为_天。A12.79 B6.35 C9.48 D2.43(分数:1.00)A.B.C.D.8.体积为 0.1m3、温度为 0、压强为 1.0105Pa的氧气和体积为 0.2m3、压强为 5.0105Pa、温度为10的氮气混合在 0.15m3的容器里,则混合后的气体在 30时的压强为_。A7.8810 5Pa B7.1410 5PaC0.7410 5Pa D6.4010 5Pa(分数:1.00)A.B.C.D.9.有一截面均匀的封闭圆筒,中间被一光滑的活塞分隔。
5、如果其中的一边装有 0.1kg的某一温度的氢气,为了使活塞停留在圆筒的正中央,则另一边应装入同一温度的氧气的质量为_。A3.2kg B1.6kg C0.8kg D0.0625kg(分数:1.00)A.B.C.D.10.在下图中、分别是氢气和氧气在同一温度下的麦克斯韦分布曲线,由图可知,其中之一的最概然速率为 1.60103m/s,则另一气体的最概然速率是_。(分数:1.00)A.B.C.D.11.假设气体分子总数为 N,分子速率为 v,麦克斯韦速率分布函数为 f(v),则 Nf(v)dv的物理意义是_。A分子速率在 vv+dv 区间的分子数B单位体积内分子速率为 v的分子数C分子速率为 v的分
6、子数D单位体积内分子速率在 vv+dv 区间的分子数(分数:1.00)A.B.C.D.12.两容器内分别盛有氢气和氦气,如果它们的温度和质量分别相等,则_。A两种气体分子的平均速率相等B两种气体的内能相等C两种气体分子的平均平动动能相等D两种气体分子的平动动能相等(分数:1.00)A.B.C.D.13.一定量的理想气体,在温度不变的条件下,当压强降低时,分子的平均碰撞次数 和平均自由程的变化情况是_。A 和 都增大 B 和 都减小C 增大而 减小 D 减小而 (分数:1.00)A.B.C.D.14.对于一个理想气体系统来说,在下列过程中,哪个过程系统所吸收的热量、内能的增量和对外做的功均为负值
7、A定容降压过程 B定压压缩过程C绝热膨胀过程 D等温膨胀过程(分数:1.00)A.B.C.D.15.体积为 8.2010-3m3,压强为 1.01325105Pa的氮气,在压强不变的条件下,从温度为 300K加热至温度为 400K,则所需的热量为_。A416J B693J C969J D139J(分数:1.00)A.B.C.D.16.如图所示,某系统中气体进行 ABC循环,每分钟重复 100次,则此循环产生的功率为_。(分数:1.00)A.B.C.D.17.已知某双原子分子气体,如图作 ABC循环,其中曲线 AC为等温线,A 点压强为 PA=4.15105Pa,体积VA=2.010-2m3
8、B 点体积 VB=3.010-2m3,则在 ABC循环过程中气体所做的净功 W,吸收的热量 Q,以及循环效率 分别为_。(分数:1.00)A.B.C.D.18.质量为 1.00kg,温度为 300K的氧气,分别经历定容、定压和绝热三个过程,使其温度升高至 400K,则其内能改变为_。A7.5310 5J B5.6010 4JC0.64910 5J D3.3510 3J(分数:1.00)A.B.C.D.19.水在 2.03105Pa压强下沸腾,沸点为 120,在这压强下 1.0kg的水变成水蒸气,其体积从 10-3m3变成 82.410-2m3,则此过程水蒸气对外做的功为_。A3.3310 3
9、J B2.6410 2J C1.6710 5J D1.5410 4J(分数:1.00)A.B.C.D.20.质量为 10.0mol的某一单原子理想气体,在被压缩的过程中,外力对它做功为 2.09102J,使其温度升高 1.00,则此过程中气体的内能增量和吸收的热量分别为_。A BC D (分数:1.00)A.B.C.D.21.一个高温热源的温度为 T1,低温热源的温度为 T2的卡诺热机,其效率为 ,它的逆过程作为制冷机,制冷系数 ,则 与 的关系为_。A B C D (分数:1.00)A.B.C.D.22.一制冷机上的电动机具有 200W的输出功率。如果冷凝室的温度为 270K,而冷凝室外的气
10、温为 300K,且其制冷系数与卡诺机相同,则在 10分钟内从冷凝室中取出的热量为_。A6.0310 4J B3.6210 5J C2.1310 5J D1.0810 6J(分数:1.00)A.B.C.D.23.一平面谐波,波动方程为:y=0.03cos(4t-0.05x),则波长、频率、振幅和波速各为_。A BC D (分数:1.00)A.B.C.D.24.如图所示,一平面谐波,在空间以速度 u沿 x轴的正方向传播,在波线上距原点为 L的 S点处的振动方程为则该平面谐波的波动方程为_。A BC D (分数:1.00)A.B.C.D.25.一声波在空气中的波长是 0.25m,速度是 340m/s
11、当它进入另一介质时波长成了 0.79m,则此声波在这种介质中的传播速度为_。A1074.4m/s B180.5m/s C1360m/s D316m/s(分数:1.00)A.B.C.D.26.若知道平面简谐波的波长 =1.0m,波源的周期 T=2.510-3s,振幅 A=1.010-2m,则此简谐波沿 x轴正方向传播的波动方程为_。Ay=0.01cos(400t-x) By=0.01cos(400t-2x)Cy=0.01cos2(2.510 -3t-x) Dy=0.01cos2(400t-x)(分数:1.00)A.B.C.D.27.一横波沿绳子传播时的波动方程为 y=0.5cos(10t-4x
12、),则绳子各点振动时的最大速度为_。A1.57m/s B1.25m/s C2.5m/s D0.5m/s(分数:1.00)A.B.C.D.28.某一平面简谐波的波源的频率为 250Hz,波长为 0.1m,振幅为 0.02m,则距波源为 1.0m处的质点的振动方程为_。Ay=0.02cos(250t-2) By=0.02cos(500t-20)Cy=0.02cos(2t-0.1) Dy=0.02cos(500t-30)(分数:1.00)A.B.C.D.29.一平面简谐波沿 z轴正向传播,波速 u=100m/s,右图是 t=0时的波形图,从图中标出的数据,可写出任意时刻的波动方程表达式为_。ABCD
13、 (分数:1.00)A.B.C.D.30.已知一平面简谐波的方程为 y=Acos(4t+2x),则该波的_。A周期为 2s B波速为 4m/sC波长为 1m D频率为 4(分数:1.00)A.B.C.D.31.如图所示,S 1和 S2为两相干波源,它们的振动方向垂直于图面,发出波长为 的简谐波,P 点是两列波相遇区域中的一点,已知 S1P=2,S 2P=2.2 两列波在 P点相消干涉,若 S1的振动方程为 ,则S2的振动方程为_。ABy 2=Acos(2t-)C (分数:1.00)A.B.C.D.32.如图所示,A、B 为两个相干波源,其振幅都是 0.05m,频率都为 100Hz,且当 A点为
14、波峰时,B 点适为波谷。设波速为 lOm/s,则从 A、B 两点发出的两列波到 P点相遇时,叠加后的合振幅为_。(分数:1.00)A.B.C.D.33.如图所示,在双缝干涉实验中,设双缝之间的距离为 2.510-3m,缝与屏之间的距离为 4m,单色光波长为 510-7m,则屏上干涉相邻明条纹之间的距离为_。(分数:1.00)A.B.C.D.34.在双缝实验中,双缝与屏之间的距离 D=1.5m,照射双缝的单色光波长 =4.510 -7m,测得中央明条纹两侧的两个第五级明条纹之间的距离为 13.510-3m,则两缝之间的距离为_。A1.3510 -3m B0.510 -3mC1.010 -3m D
15、2.010 -3m(分数:1.00)A.B.C.D.35.用波长为 5.010-7m的单色光垂直照射双缝,若已知两缝之间的距离为 0.510-3m,双缝与屏之间的距离为 1.2m,则测得此双缝干涉实验中屏幕上方第五级明条纹离中央明条纹中心点的距离为_。A410 -3m B510 -4mC610 -3m D310 -4m(分数:1.00)A.B.C.D.36.在双缝干涉实验中,使用波长为 510-7m的单色光垂直照射,如图示,如果两缝之间的距离为0.510-3m,双缝与屏之间的距离为 1.2m,且用厚度为 1.010-5m,折射率为 1.58的透明薄膜盖在 S。缝的后面,垂直于光束 2摆放,则第
16、五级明条纹的坐标 x为_。(分数:1.00)A.B.C.D.37.如图所示,用白光垂直照射厚度 d= 350nm的薄膜,若薄膜的折射率 n2=1.40,且 n1n 2,n 2n 3,则反射光中得到加强的可见光是_。(分数:1.00)A.B.C.D.38.在折射率 n3=1.52的照相机镜头表面涂有一层折射率 n2=1.38的 MgF2增透膜,若此膜仅适用于波长为550nm的黄光,则此膜的最小厚度是_。A55.0nm B34.2nm C99.6nm D745nm(分数:1.00)A.B.C.D.39.用薄玻璃片做成的劈尖放在空气中,设玻璃的折射率 n=1.52,用波长为 =550nm 的单色光垂
17、直照射到劈尖上,则第三级暗条纹处对应的玻璃膜厚度为_。A742nm B543nm C330nm D152nm(分数:1.00)A.B.C.D.40.利用空气劈尖测量细丝直径,如图所示,已知 =589.3nm,L=2.88810 -2m,测得 30条条纹的总宽度为 4.29510-3m,则细丝的直径 d为_。(分数:1.00)A.B.C.D.41.用波长为 589.3nm的钠黄光观察牛顿环,测得某一明环的半径为 1.010-3m,而其外第四个明环的半径为 2.88810-2m,则此平凸透镜凸面的曲率半径为_。A5.04m B2.33m C3.39m D4.25m(分数:1.00)A.B.C.D.
18、42.在牛顿环实验装置中,用单色光垂直照射,当把下方的平板玻璃垂直向上缓慢平移而靠近上方的平凸透镜时,可以观察到环状的干涉条纹的变化为_。A向中心收缩 B静止不动C只作横向平移 D向外扩张(分数:1.00)A.B.C.D.43.在牛顿环实验中,当透镜与玻璃之间充以某种液体时,第 10个明环的直径由 1.4010-2m变为1.2710-2m,则这种液体的折射率为_。An=1.22 Bn=1.33Cn=1.52 Dn=1.00(分数:1.00)A.B.C.D.44.在入射光波长为 589nm的迈克尔逊干涉仪的一条光路中,放人一片折射率为 n=1.00的薄膜,由此产生了 7条条纹的移动,则该薄膜的厚
19、度 d为_。A1.4010 -4m B3.0010 -7mC7.2410 -4m D5.1510 -6m(分数:1.00)A.B.C.D.45.单缝的宽度 =0.40nm,用波长为 =589nm 的单色光垂直照射,若透镜的焦距 f=1.0m,则第二级明条纹距中心的距离为_。A4.7010 -2m B3.6810 -3mC5.3210 -3m D1.4210 -2m(分数:1.00)A.B.C.D.46.在迎面驶来的汽车上,两盏前灯相距 1.0m,假设夜间人眼瞳孔直径为 3.0mm,光在空气中的波长为500nm,而且仅考虑人眼瞳孔的衍射效应,则眼睛刚好能分辨这两盏前灯的距离(指车与人的距离)为_
20、A500m B4918m C2450m D1893m(分数:1.00)A.B.C.D.47.为了测定某一光栅的光栅常数,用波长 =632.8nm 的单色平行光垂直照射光栅,已知第一级明条纹出现在 30的方向上,则此光栅的光栅常数为_。A1.0310 -6m B2.6510 -5mC1.2710 -6m D3.8710 -4m(分数:1.00)A.B.C.D.48.一衍射光栅,用波长为 的单色平行光垂直照射,在屏上只能出现零级和一级主极大,欲使屏幕上出现更高级次的主极大,则应该_。A将光栅向靠近屏幕的方向移动 B将光栅向远离屏幕的方向移动C换一个光栅常数较小的光栅 D换一个光栅常数较大的光栅(
21、分数:1.00)A.B.C.D.49.一衍射光栅,每厘米内有 250条透光缝,每条透光缝宽为 a=1.010-3cm,则在单缝衍射中央明条纹宽度内,出现的主极大条纹数目为_。A3 条 B7 条 C5 条 D1 条(分数:1.00)A.B.C.D.50.平面单色光垂直入射到光栅常数为(a+b)=610 -4m,缝宽为 a=1.510-4m的光栅上时,则_。A所有奇数级缺级 B所有偶数级缺级C4 的整数倍缺级 D3 的整数倍缺级(分数:1.00)A.B.C.D.51.如图所示,M 为起偏器,N 为检偏器,它们的透光方向互相垂直,现在 M和 N之间插入另一偏振片 C,当 C与 M的透光方向夹角为 4
22、5。时,则自然光通过这组偏振器后光强 I变为_。(分数:1.00)A.B.C.D.勘察设计注册公用设备工程师公共基础-普通物理答案解析(总分:51.00,做题时间:90 分钟)一、单项选择题(总题数:51,分数:51.00)1.一刚性双原子分子的理想气体,其体积为 410-3m3,内能为 13.5102J,则其气体的压强为_。A1.3510 5Pa B6.7510 5PaC2.2510 5Pa D2.2510 2Pa(分数:1.00)A. B.C.D.解析:理解理想气体状态方程,内能与压强的关系。N 个分子的内能(总能量)为 E= ,其中 代入上式 ,而 NAk=R,所以 。依理想气体状态方程
23、 ,得已知:E=13.510 2J V=410-3m3 i=5,代入上式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。上述说法正确的是_。A(1)、(2)、(4) B(1)、(2)、(3)C(2)、(3)、(4) D(1)、(3)、(4)(分数:1.00)A.B. C.D.解析:气体分子的平均平动动能3.一容器中装有质量为 0.14kg,压强为 2.0265106Pa,温度为 127的氮气。可知
24、这容器的体积 V为_。A8.20L B16.40L C4.10L D6.50L(分数:1.00)A. B.C.D.解析:氮气可看做是理想气体,状态方程 ,将 M=0.14kg,p=2.026510 6Pa,T=(127+273)K,且=28.010 -3kg/mol,R=8.31J/( molK)代入得4.在温度为 25的实验室中能够获得的最佳真空度为 1.0132510-10Pa,则这样的“真空”中每立方米内的分子数为_。A5.6410 6 B2.46l0 10C7.5310 3 D9.3810 8(分数:1.00)A.B. C.D.解析:由理想气体状态方程的另一表达式 p=nkT。已知:p
25、1.0132510 -10Pa,T=(273+25)K,k=1.3810 -23J/K,得每立方米内的分子数:5.一容器内贮有某种理想气体,其压强为 1.01325105Pa,温度为 27,密度为 1.300kg/m3,求气体的摩尔质量,并确定它是_。A氮气 B氢气 C氧气 D空气(分数:1.00)A.B.C. D.解析:根据理想气体状态方程 ,可得摩尔质量为6.在一密闭容器中,贮有 A、B、C 三种理想气体,处于平衡状态,A 种气体的分子数密度为 n1,压强为p1,B 种气体的分子数密度为 2n1,C 种气体分子的分子数密度为 3n1,则混合气体的压强 p为_。A6p 1 B4p 1 C3
26、p 1 D5P 1(分数:1.00)A. B.C.D.解析:混合气体的压强是各种气体分压强之和,即p=p1+p2+p3由 p=nkT,p 1=n1kT,p 2=n2kT=2n1kT=2p1,p 3=n3kT=3n1kT=3p1代入上式得p =p1+2p1+3p1=6p1故 A是正确答案。7.压强为 1.30107Pa,容积为 32L的氧气瓶,按规定瓶内氧气压强降到 1.00106Pa时就需重新充气,以免混入其他气体而洗瓶。某玻璃工艺品室每天使用 400L,1.01310 5Pa氧气。则一瓶氧气可使用的天数为_天。A12.79 B6.35 C9.48 D2.43(分数:1.00)A.B.C. D
27、解析:氧气可视为理想气体,使用前的压强 p1,质量 m1,温度 T1及使用后的压强 p2,质量 m2,温度 T2。并假设均在同一温度下操作,即 T1=T2=T,它们的状态方程分别为(2-1)(2-2)其中 为氧气的摩尔质量。设工作室每天使用的氧气压强为 p3,容积为 V3,质量为 m3,则有(2-3)依题意:每瓶可使用的天数(2-4)考虑到 V1=V2=V,由式(2-1)、式(2-2)得 ,由式(2-3)得 ,代入式(2-4)得 (2-5)已知:p 1=1.30107Pa,p 2=1.00106Pa,p 3=1.013105Pa,V=32L,V 3=400L。代入式(2-5)得8.体积为 0
28、1m3、温度为 0、压强为 1.0105Pa的氧气和体积为 0.2m3、压强为 5.0105Pa、温度为10的氮气混合在 0.15m3的容器里,则混合后的气体在 30时的压强为_。A7.8810 5Pa B7.1410 5PaC0.7410 5Pa D6.4010 5Pa(分数:1.00)A. B.C.D.解析:依题意:氧气的 V1=0.1m3、p 1=1.0105Pa、T 1=273K,氮气的 V2=0.2m3、p 2=5105Pa、T 2=283K,混合后的气体 V3=0.15m3、T 3=303K、p 3未知,混合气体的压强 p3应该是氧气和氮气在同一状态下的分压强p 1和 p 2之和
29、即p3=p 1+p 2 (2-6)根据理想气体方程 ,得9.有一截面均匀的封闭圆筒,中间被一光滑的活塞分隔。如果其中的一边装有 0.1kg的某一温度的氢气,为了使活塞停留在圆筒的正中央,则另一边应装入同一温度的氧气的质量为_。A3.2kg B1.6kg C0.8kg D0.0625kg(分数:1.00)A.B. C.D.解析:根据题意:m 1=0.1kg,V 1=V2=V,T 1=T2=T,且两边的压强相等,p 1=p2=p,而氢气的摩尔质量=210 -3kg/mol,氧气的摩尔质量 2=3210-3kg/mol,由状态方程(2-7)(2-8)式(2-7)/式(2-8),得所以,10.在下图
30、中、分别是氢气和氧气在同一温度下的麦克斯韦分布曲线,由图可知,其中之一的最概然速率为 1.60103m/s,则另一气体的最概然速率是_。(分数:1.00)A.B. C.D.解析:由最概然速率公式: ,设 vPO为氧气的概然速率,v PH为氢气的概然速率,则已知:v PH=1.6103m/s, H=210-3kg/mol, O=3210-3kg/mol,代入上式得11.假设气体分子总数为 N,分子速率为 v,麦克斯韦速率分布函数为 f(v),则 Nf(v)dv的物理意义是_。A分子速率在 vv+dv 区间的分子数B单位体积内分子速率为 v的分子数C分子速率为 v的分子数D单位体积内分子速率在 v
31、v+dv 区间的分子数(分数:1.00)A. B.C.D.解析:麦克斯韦速率分布函数的物理意义是速率在 v附近的单位速率间隔内的分子数占总分子数的百分比,或一个分子的速率在速率 v附近单位速率区间的概率。其函数 f(v)的具体形式为12.两容器内分别盛有氢气和氦气,如果它们的温度和质量分别相等,则_。A两种气体分子的平均速率相等B两种气体的内能相等C两种气体分子的平均平动动能相等D两种气体分子的平动动能相等(分数:1.00)A.B.C. D.解析:依题意,要分别判断气体分子的平均速率、气体的内能、气体分子的平动动能。(1)分子的平均速率 ,由于 He H2,所以,即使 T相同, (此处 H2=
32、2.01610-3kg/mol, He=4.00010-3kg/mol).(2)气体的内能 ,同理 H2 He即使 T、M 相同,E HeE H2。(3)气体分子的平均平动动能 ,只与温度有关,T 相同,所以 。(4)气体分子的平动动能13.一定量的理想气体,在温度不变的条件下,当压强降低时,分子的平均碰撞次数 和平均自由程的变化情况是_。A 和 都增大 B 和 都减小C 增大而 减小 D 减小而 (分数:1.00)A.B.C. D.解析:根据气体分子的平均碰撞频率 ,而 p=nkT, ,代入上式得 ,气体分子的平均自由程 。可见,当温度不变时, 。依题意压强 p降低。所以, 增大, 减小。故
33、 C是正确答案。14.对于一个理想气体系统来说,在下列过程中,哪个过程系统所吸收的热量、内能的增量和对外做的功均为负值_。A定容降压过程 B定压压缩过程C绝热膨胀过程 D等温膨胀过程(分数:1.00)A.B. C.D.解析:对于理想气体系统,只有定压压缩过程才是 W0,E0,Q0。因为定压压缩过程 V2V 1,W=p(V2-Y1)0 (2-9)由状态方程 知因 V2V 1得 T2T 1。所以内能增量15.体积为 8.2010-3m3,压强为 1.01325105Pa的氮气,在压强不变的条件下,从温度为 300K加热至温度为 400K,则所需的热量为_。A416J B693J C969J D13
34、9J(分数:1.00)A.B.C. D.解析:定压过程,氮气所吸收的热量(2-11)其中,摩尔定压热容由状态方程 知代入式(2-11)得16.如图所示,某系统中气体进行 ABC循环,每分钟重复 100次,则此循环产生的功率为_。(分数:1.00)A.B. C.D.解析:循环一次,系统所做净功可用 pv图上的三角形面积求得,即循环 100次,则:W=100W 1=6105J,功率17.已知某双原子分子气体,如图作 ABC循环,其中曲线 AC为等温线,A 点压强为 PA=4.15105Pa,体积VA=2.010-2m3,B 点体积 VB=3.010-2m3,则在 ABC循环过程中气体所做的净功 W
35、吸收的热量 Q,以及循环效率 分别为_。(分数:1.00)A. B.C.D.解析:将双原子分子气体视为理想气体,则有摩尔定容热容 ,摩尔定压热容已知:p A=4.15105Pa,V A=2.010-2m3,V n=3.010-2m3,整个循环所做功是在 AB、BC、CA 三个过程所做功的代数和。即:W=W1+W2+W3(1)在定压过程 AB所做的功W1=pA(VB-VA)=4.15105(3.0-2.0)10-2J=4.15103J吸收的热量:由理想气体状态方程得: 代入上式,得(2)在定容过程 BC中,由于体积不变,做功 W2=0,代入热力学第一定律,又考虑到 CA在等温线上 TC=TA,
36、所以由状态方程得负号表示放出热量,内能减小。(3)在 CA等温过程,T C=TA,E=0负号表示放热,外界对气体做功。即等温过程外界对气体所做功全部变成热量放出。(4)整个循环气体做的净功W=W1+W2+W3=4.15103+0+(-3.37103)J=7.8102J吸热 Q=Q1=1.45104J(Q2、Q 3均为放热),故循环效率:18.质量为 1.00kg,温度为 300K的氧气,分别经历定容、定压和绝热三个过程,使其温度升高至 400K,则其内能改变为_。A7.5310 5J B5.6010 4JC0.64910 5J D3.3510 3J(分数:1.00)A.B.C. D.解析:理想
37、气体的内能(2-12)内能的改变或 (2-13)可见,只要温度的变化相同,内能的改变是一样的,与经历的过程无关。已知:M=1.00kg,=3210 -3kg/mol,T 1=300K,T 2=400K,i=5,代入式(2-13)得19.水在 2.03105Pa压强下沸腾,沸点为 120,在这压强下 1.0kg的水变成水蒸气,其体积从 10-3m3变成 82.410-2m3,则此过程水蒸气对外做的功为_。A3.3310 3J B2.6410 2J C1.6710 5J D1.5410 4J(分数:1.00)A.B.C. D.解析:水在压强为 p的条件下沸腾,质量为 1.0kg的水变成同一质量的水
38、蒸气,体积变大的过程中对外界做的功为W=p(V2-V1)=2.03105(824-1)10-3J=1.67105J故 C是正确答案。20.质量为 10.0mol的某一单原子理想气体,在被压缩的过程中,外力对它做功为 2.09102J,使其温度升高 1.00,则此过程中气体的内能增量和吸收的热量分别为_。A BC D (分数:1.00)A.B.C.D. 解析:理想气体的内能是温度的单值函数已知: ,i=3(单原子),且 T=T 2-T1=(T1+1)-T1=1K21.一个高温热源的温度为 T1,低温热源的温度为 T2的卡诺热机,其效率为 ,它的逆过程作为制冷机,制冷系数 ,则 与 的关系为_。A
39、 B C D (分数:1.00)A.B.C.D. 解析:由卡诺机效率: 得 和 T1-T2=T 1,而 ,得22.一制冷机上的电动机具有 200W的输出功率。如果冷凝室的温度为 270K,而冷凝室外的气温为 300K,且其制冷系数与卡诺机相同,则在 10分钟内从冷凝室中取出的热量为_。A6.0310 4J B3.6210 5J C2.1310 5J D1.0810 6J(分数:1.00)A.B.C.D. 解析:由卡诺机的制冷系数: ,所以23.一平面谐波,波动方程为:y=0.03cos(4t-0.05x),则波长、频率、振幅和波速各为_。A BC D (分数:1.00)A.B. C.D.解析:
40、波动方程的标准表达式为将所给波动方程比较得:A=0.03m,=4, , ,24.如图所示,一平面谐波,在空间以速度 u沿 x轴的正方向传播,在波线上距原点为 L的 S点处的振动方程为则该平面谐波的波动方程为_。A BC D (分数:1.00)A.B.C. D.解析:已知:S 点的振动方程为(2-14)而波动是振动位相的传播。如题中图所示,设 P点为 x轴上任意一点,该点的振动位相落后于 S点,其滞后的时间为: 。代入式(2-14)得 P点的振动方程为25.一声波在空气中的波长是 0.25m,速度是 340m/s,当它进入另一介质时波长成了 0.79m,则此声波在这种介质中的传播速度为_。A10
41、74.4m/s B180.5m/s C1360m/s D316m/s(分数:1.00)A. B.C.D.解析:在波的传播过程中波的周期 T(或频率 v)是波源的周期(或频率)与传播波的媒质无关;而波长和波速则随媒质的不同而异。因 ,在空气中(2-16)在另一介质中(2-17)将式(2-17)代入式(2-16)得:26.若知道平面简谐波的波长 =1.0m,波源的周期 T=2.510-3s,振幅 A=1.010-2m,则此简谐波沿 x轴正方向传播的波动方程为_。Ay=0.01cos(400t-x) By=0.01cos(400t-2x)Cy=0.01cos2(2.510 -3t-x) Dy=0.0
42、1cos2(400t-x)(分数:1.00)A.B.C.D. 解析:平面简谐波方程的标准表达式将 A=1.010-2m, ,=1.0m 代入上式得27.一横波沿绳子传播时的波动方程为 y=0.5cos(10t-4x),则绳子各点振动时的最大速度为_。A1.57m/s B1.25m/s C2.5m/s D0.5m/s(分数:1.00)A. B.C.D.解析:将已知波动方程与波动方程的标准形式比较,可得波动方程为(2-18)绳上各点的振动速度最大速度为28.某一平面简谐波的波源的频率为 250Hz,波长为 0.1m,振幅为 0.02m,则距波源为 1.0m处的质点的振动方程为_。Ay=0.02co
43、s(250t-2) By=0.02cos(500t-20)Cy=0.02cos(2t-0.1) Dy=0.02cos(500t-30)(分数:1.00)A.B. C.D.解析:设波源位于 x=0处,则波源的振动方程为y=Acost=Acos(2vt)=0.02cos(2250t)波是沿 x轴正方向传播,其波动方程为将已知 v=250Hz,=0.1m 代入上式得 x=1.0m处的振动方程29.一平面简谐波沿 z轴正向传播,波速 u=100m/s,右图是 t=0时的波形图,从图中标出的数据,可写出任意时刻的波动方程表达式为_。ABCD (分数:1.00)A.B.C.D. 解析:从波形图可知:波长
44、0.8m,振幅 A=0.5m,频率 ,周期 ,平面简谐波方程标准表达式为其中, 为初始位相。由波形图可知,当 t=0,x=0 时,y=A=0.5m,代入上式知:0.5=0.5cos,cos=1,=0,所以,标准表达式变成30.已知一平面简谐波的方程为 y=Acos(4t+2x),则该波的_。A周期为 2s B波速为 4m/sC波长为 1m D频率为 4(分数:1.00)A.B.C. D.解析:将平面简谐波方程 y=Acos(4t+2x)与平面简谐波方程的标准表达式 y=A 比较得:其中,波速:u=2m/s,=4rad/s;频率: ;周期: ;得波长:31.如图所示,S 1和 S2为两相干波源
45、它们的振动方向垂直于图面,发出波长为 的简谐波,P 点是两列波相遇区域中的一点,已知 S1P=2,S 2P=2.2 两列波在 P点相消干涉,若 S1的振动方程为 ,则S2的振动方程为_。ABy 2=Acos(2t-)C (分数:1.00)A.B.C.D. 解析:设 S2在 P点的振动方程为S1在 P点的振动方程为则两相干波的 v、 相同,在 P点的合振动的振幅为因为在 P点是相消干涉,合振幅 A=0,cos=-1,=(2k+1),即将 r1=2,r 2=2.2, ,v=1 代入上式,并取 k=0,得32.如图所示,A、B 为两个相干波源,其振幅都是 0.05m,频率都为 100Hz,且当 A
46、点为波峰时,B 点适为波谷。设波速为 lOm/s,则从 A、B 两点发出的两列波到 P点相遇时,叠加后的合振幅为_。(分数:1.00)A.B. C.D.解析:两列波在 P点叠加后的合振幅: ,当依题意: 1- 2=, , ,r 1-r2=(15-25)m=-10m,所以33.如图所示,在双缝干涉实验中,设双缝之间的距离为 2.510-3m,缝与屏之间的距离为 4m,单色光波长为 510-7m,则屏上干涉相邻明条纹之间的距离为_。(分数:1.00)A.B.C. D.解析:双缝干涉相邻明条纹之间的距离:已知:D=4m,=510 -7m,=2.510 -3m。将其代入上式,得34.在双缝实验中,双缝与屏之间的距离 D=1.5m,照射双缝的单色光波长 =4.510 -7m,测得中央明条纹两侧的两个第五级明条纹之间的距离为 13.510-3m,则两缝之间的距离为_。A1.3510 -3m B0.510 -3mC1.010 -3m D2.
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