1、注册化工工程师-物理学及答案解析(总分:100.00,做题时间:90 分钟)一、B单项选择题/B(总题数:60,分数:100.00)1.在一密闭容器中,储有 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,它产生的压强为 p1,B 种气体的分子数密度为 2n1,C 种气体的分子数密度为 3n1,则混合气体的压强 p应为_。 A.3p1 B.4p1 C.5p1 D.6p1(分数:1.00)A.B.C.D.2.一瓶氦气和一瓶氮气密度相同,分子平均平动动能相同,而且它们都处于平衡状态,则它们温度与压强的关系是_。 A.温度相同,压强相同 B.温度相同,但氦气的压强大于氮气的压
2、强 C.温度、压强都不相同 D.温度相同,但氦气的压强小于氮气的压强(分数:1.00)A.B.C.D.3.下列各式中表示气体分子平均平动动能的是_。(式中 M为气体的质量,m 为气体分子质量, 为气体摩尔质量,n 为气体分子数密度,N A为阿伏加德罗常量)A B C D (分数:1.00)A.B.C.D.4.常温下一摩尔双原子分子理想气体,当温度为 T时,其内能应为_。 A B CD (分数:1.00)A.B.C.D.5.一定量的理想气体,在体积不变的情况下,当温度升高时,分子的平均碰撞频率 和平均自由程的变化情况是_。 A 增大, 不变 B 不变, 增大 C 和都增大 D 和 (分数:1.0
3、0)A.B.C.D.6.若 f(v)为麦克斯韦气体分子速率分布函数,N 为分子总数,m 为分子质量,则 (分数:1.00)A.B.C.D.7.若 f(v)为麦克斯韦气体分子速率分布函数,则速率在 v1至 v2区间内的分子的平均速率应为_。A BC D (分数:1.00)A.B.C.D.8.一理想气体处于温度为 T的平衡态下,已知其平均速率为 ,则其方均根速率应等于_。 AB C D (分数:1.00)A.B.C.D.9.在相同温度下,氢气分子的最概然速率是氧气分子最概然速率的_倍。 A2 B4 C D1/ (分数:1.00)A.B.C.D.10.已知一理想气体经过一准静态等体过程后,温度从 T
4、1升高到 T2,吸收热量为 Q。如果该过程为非准静态等体过程,温度仍从 T1(平衡态)升高到 T2(平衡态),则气体吸收的热量应_。 A.大于 Q B.小于 Q C.等于 Q D.不能确定(分数:1.00)A.B.C.D.11.一定量的理想气体,开始时处于压强、体积、温度分别为 p1、V 1、T 1的平衡态,后来变到压强、体积、温度分别为 p2、V 2、T 2的终态,若已知 V2V 1,且 T2=T1,则以下各种说法中正确的是_。 A.不论经历的是什么过程,气体对外净做的功一定为正值 B.不论经历的是什么过程,气体从环境净吸的热一定为正值 C.若气体从始态变到终态经历的是等温过程,则气体吸收的
5、热量最少 D.如果不给定气体所经历的是什么过程,则气体在过程中对外净做的功和从外界净吸热的正负皆无法判断(分数:1.00)A.B.C.D.12.对于常温下的双原子分子理想气体,在等压膨胀过程中,系统对外所做的功与从外界吸收的热量之比应等于_。 A.7/2 B.5/2 C.2/5 D.2/7(分数:1.00)A.B.C.D.13.氦气、氮气、水蒸气(均视为刚性分子理想气体)三者的摩尔数相同,初始状态相同,若使它们在体积不变的情况下吸收相等的热量,则应有_。 A.它们的温度升高相同,压强增加相同 B.它们的温度升高相同,压强增加不相同 C.它们的温度升高不相同,压强增加不相同 D.它们的温度升高不
6、相同,压强增加相同(分数:1.00)A.B.C.D.14.1mol的刚性双原子分子理想气体,温度为 t=25,压强 p=1.0atm,分别经等温过程和绝热过程膨胀至原来体积的三倍,则以下结果中正确的是_。 A.等温功 W=2.72103J,绝热内能增量 E=2.2010 3J B.等温功 W=2.20103J,绝热功 W=2.20103J C.等温热量 Q=2.72103J,绝热内能增量 E=-2.7210 3J D.等温热量 Q=2.20103J,绝热功 W=2.72103J(分数:1.00)A.B.C.D.15.一定量的理想气体经历如图所示 acb过程时净吸热 500J,则经历 acbda
7、循环过程时,吸放热代数和应为_。(分数:1.00)A.B.C.D.16.如图,bca 为理想气体绝热过程,61a 和 b2a是任意过程,则上述两过程中气体做功与吸收热量的情况是_。(分数:1.00)A.B.C.D.17.有一卡诺热机,工作物质为 290g空气,工作在 27的高温热源与-73的低温热源之间。若在等温膨胀的过程中气缸体积增大到 2.718倍,则此热机每一循环所做的功应为_。(空气的摩尔质量为2910-3kg/mol,普适气体常量 R=8.31Jmol-1K-1) A.1.57107J B.8.30106J C.1.57104J D.8.30103J(分数:1.00)A.B.C.D.
8、18.两个卡诺热机的循环曲线如图所示,其中一个工作在温度为 T1与 T2的两个热源之间,另一个工作在温度为 T2与 T3的两个热源之间,已知这两个循环曲线所包围的面积相等,由此可知_。(分数:1.00)A.B.C.D.19.一卡诺致冷机在工作时,低温热源温度为-10,高温热源温度为 11。若在一次循环中,外界对系统做功 1000J,则系统从低温热源吸收的热量应为_。 A.-476J B.524J C.1.25104J D.1.35104J(分数:1.00)A.B.C.D.20.根据热力学第二定律判断,以下结果正确的是_。 A.热量能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 B.功可
9、以全部变为热,但热不能全部变为功 C.气体能够自由膨胀,但不能自动收缩 D.有规则运动的能量能够变为无规则运动的能量,但无规则运动的能量不能变为有规则运动的能量(分数:1.00)A.B.C.D.21.理想气体向真空作绝热膨胀,膨胀后系统的变化为_。 A.系统温度不变,压强减小 B.系统温度降低,压强减小 C.系统温度升高,压强减小 D.系统温度不变,压强不变(分数:1.00)A.B.C.D.22.一简谐波沿 x轴正向传播,波的振幅为 A,角频率为 ,波速为 u。若以原点处的质元经平衡位置正方向运动时作为计时的起点,则该波的波动方程是_。 A B C D (分数:1.00)A.B.C.D.23.
10、一简谐横波沿 x轴正向传播,若 x轴上 P1和 P2两点相距 /8(其中 为该波的波长),则在波的传播过程中,这两点振动速度的关系为_。 A.方向总是相同 B.方向总是相反 C.方向有时相同,有时相反 D.大小总是不相等(分数:1.00)A.B.C.D.24.关于机械波波速的以下几种说法中,正确的是_。 A.波速与频率和波长有关 B.波速与媒质的密度和媒质的弹性模量有关 C.波速与振源的周期有关 D.波速与振源处质点的振动速度相等(分数:1.00)A.B.C.D.25.一平面简谐波沿 x轴正方向传播,其振幅为 A,频率为 ,设 t=t0时刻的波形如图所示,则 x=0处质点的振动方程是_。ABC
11、D (分数:1.00)A.B.C.D.26.图示为一沿 x轴正向传播的平面简谐波在 t=0时刻的波形。若振动方程以余弦函数表示,且振动的初相位在- 到 之间取值,则下列结果中正确的是_。(分数:1.00)A.B.C.D.27.一声纳装置向海水中发出超声波,其波的表达式为y=1.210-3cos(3.14105t-220x)(SI)则下列结果中正确的是_。A振幅 A=1.2m B频率 (分数:1.00)A.B.C.D.28.一列机械横波在 t时刻的波形曲线如图所示,则该时刻能量为最大值的媒质质元的位置是_。(分数:1.00)A.B.C.D.29.一平面简谐波在弹性媒质中传播,在媒质质元从平衡位置
12、处运动到最大位移处的过程中,有关能量的变化是_。 A.它的动能转换为势能 B.它的势能转换为动能 C.它从相邻的一段质元获得能量,其能量逐渐增大 D.它把自己的能量传给相邻的一段质元,其能量逐渐减小(分数:1.00)A.B.C.D.30.一平面简谐波在媒质中传播的速度 u=103m/s,振幅 A=1.010-4m,频率 (分数:1.00)A.B.C.D.31.如图所示,两列波长为 的相干波在 P点相遇,S 1点的初相位是 1,S 1点到 P点的距离是 r1;S 2点的初相位是 2,S 2点到 P点的距离是 r2;以 k代表零或正、负整数,则 P点是干涉极大的条件为_。(分数:1.00)A.B.
13、C.D.32.两相干波源 S1和 S1相距 /4( 为波长),S 1的相位比 S2的相位超前 /2,在 S1和 S2的连线上,S 1外侧各点(例如 P点)两波引起的两谐振动的相位差是_。(分数:1.00)A.B.C.D.33.在波长为 的驻波中,两个相邻波腹之间的距离为_。 A./4 B./2 C.3/4 D.(分数:1.00)A.B.C.D.34.在驻波中,两个相邻波节之间各质点的振动振幅及相位关系为_。 A.振幅相同,相位相同 B.振幅不同,相位相同 C.振幅相同,相位不同 D.振幅不同,相位不同(分数:1.00)A.B.C.D.35.设沿弦线传播的一入射波的表达式为 y1=Acos(t-
14、2x/),波在 x=L处(B 点)发生反射,反射点为自由端(如图),设波在传播和反射过程中振幅不变,则反射波的表达式 y2为_。ABCD (分数:1.00)A.B.C.D.36.在弦线上有一简谐波,其表达式为 为了在此弦线上形成驻波,并且在 x=0处为一波腹,此弦线上还应有一简谐波,其表达式应为_。 A B C D (分数:1.00)A.B.C.D.37.定义声强级时人为规定以可引起听觉的最弱声强 I0=10-12W/m2作为声强级的标准。若某工地的噪声强度(平均能流密度)为 I=10-4W/m2,则其声强级是_。 A.8dB B.40dB C.80dB D.120dB(分数:1.00)A.B
15、.C.D.38.火车以 25m/s的速率沿直线行驶,其汽笛声的频率为 500Hz。设空气中的声速为 340m/s。一个人站立在铁轨旁,当火车从他身边驶过时,他听到汽笛声的频率变化是_。 A.540Hz B.466Hz C.432Hz D.74Hz(分数:1.00)A.B.C.D.39.设声波在媒质中的传播速度为 u,声源的频率为 。若声源 S不动,而接收器 B相对于媒质以速度uB沿着 S、B 连线向着声源 s运动,则位于 S、B 连线中点的质点 Jp的振动频率是_。A B C D (分数:1.00)A.B.C.D.40.在以下干涉实验获得相干光的方法中,叙述正确的是_。 A.杨氏双缝干涉采用的
16、是分振幅法 B.牛顿环干涉采用的是分波阵面法 C.劈尖干涉采用的是分波阵面法 D.迈克耳孙干涉仪中的等倾干涉采用的是分振幅法(分数:1.00)A.B.C.D.41.真空中波长为 的单色光,在折射率为 n的均匀透明媒质中,从 A点沿某一路径传播到 B点,路径的长度为 l。如将 A、B 两点光振动位相差记为 ,则以下各组结果中正确的是_。 A.l=3/2,=3 B.l=3/(2n),=3n C.l=3/(2n),=3 D.l=3n/2,=3n(分数:3.00)A.B.C.D.42.如图所示,在空气中进行双缝干涉实验,用波长为 =550nm 的单色平行光垂直入射到双缝上。假如用一厚度 e=6.610
17、-6m、折射率 n=1.58的玻璃片覆盖一缝后,零级明纹移到原来未加玻璃片时的第 k级明纹处,则下列各 k值正确的是_。(分数:3.00)A.B.C.D.43.波长为 的单色光垂直照射到折射率为 n2的劈形膜上,如图所示,图中折射率 n1n 2n 3,观察反射光形成的干涉条纹。从劈形膜顶部 O开始向右数起,第五条暗纹中心所对应的薄膜厚度是_。A BC D (分数:3.00)A.B.C.D.44.用单色光垂直照射在牛顿环实验装置上,当上方的平凸透镜垂直向上缓慢平移而远离下方的平面玻璃时,可以观察到环状干涉条纹变化情况是_。 A.只作横向平移 B.向中心收缩 C.向外扩张 D.静止不动(分数:3.
18、00)A.B.C.D.45.若把牛顿环装置(都是用折射率为 1.52的玻璃制成的)由空气中搬入折射率为 1.33的水中,则干涉条纹的变化情况是_。 A.中心暗斑变成亮斑 B.变疏 C.变密 D.间距不变(分数:3.00)A.B.C.D.46.如图,空气(折射率 n01)中波长为 的平行单色光,垂直入射在折射率为 n1、厚度为 e的透明薄膜上,经薄膜上、下两个表面反射的两束光发生干涉。若薄膜下方媒质的折射率为 n2,且 n0n 1n 2,则两束反射光在相遇点的相位差为_。(分数:3.00)A.B.C.D.47.在迈克耳孙干涉仪的一支光路中,放入一片折射率为 n的透明媒质薄膜后,测出两束光光程差的
19、改变量为一个波长 ,则薄膜的厚度是_。 A./2 B./(2n) C./n D./2(n-1)(分数:3.00)A.B.C.D.48.若在迈克耳孙干涉仪的可动反射镜移动 0.620mm过程中,观察到干涉条纹移动了 2300条,则所用光波的波长是_。 A.140.3nm B.185.4nm C.539.1nm D.713.0nm(分数:3.00)A.B.C.D.49.根据惠更斯菲涅尔原理,若已知光在某时刻的波阵面为 S,则 S的前方某点 P的光强度决定于波阵面 S上所有面积元发出的子波各自传到 P点的_。 A.振动振幅之和 B.光强之和 C.振动振幅之和的平方 D.振动的相干叠加(分数:3.00
20、)A.B.C.D.50.一单色平行光垂直照射于一单缝上,若其第三级明纹位置恰好和波长 600nm的单色光的第二级明纹位置重合,则该单色光的波长为_。 A.900nm B.840nm C.429nm D.400nm(分数:3.00)A.B.C.D.51.提高光学仪器分辨本领的正确方法是_。 A.增大通光孔径,增大入射光波长 B.增大通光孔径,减小入射光波长 C.减小通光孔径,增大入射光波长 D.减小通光孔径,减小入射光波长(分数:3.00)A.B.C.D.52.在光栅光谱中,假如所有偶数级次的主极大都恰好在每缝衍射的暗纹方向上,因而实际上不出现,那么此光栅每个透光缝宽度 a和相邻两缝间不透光部分
21、宽度 b的关系为_。 A.a=b B.a=2b C.a=3b D.b=2a(分数:3.00)A.B.C.D.53.一束平行光垂直入射到某个光栅上,该光束有两种波长的光, 1=440nm, 2=660nm。实验发现,两种波长的谱线(不计中央明纹)第二次重合于衍射角 =60的方向上,则此光栅的光栅常数是_。 A.3.04810-3m B.3.28110-4m C.3.28110-6m D.3.04810-6m(分数:3.00)A.B.C.D.54.以波长 1=0.11nm的 X射线照射某晶面,其晶面间距为 d,在入射掠射角为 1=11.25时获得第一级极大反射光;换用另一波长为 2的 X射线照射该
22、晶面,测得第一级极大反射光相应的入射掠射角为 2=17.5,则以下计算结果正确的是_。 A.d=3.55nm, 2=2.14nm B.d=0.282nm, 2=5.90nm C.d=3.55nm, 2=0.170nm D.d=0.282nm, 2=0.170nm(分数:3.00)A.B.C.D.55.一束光垂直入射到偏振片 P上,以入射光线为轴转动 P,观察通过 P的光强的变化情况。以下结论全部正确的是_。 A.若光强明暗交替变化且有时出现全暗,则入射光可能是椭圆偏振光或线偏振光 B.若光强明暗交替变化但不出现全暗,则入射光可能是圆偏振光或部分偏振光 C.若光强不变,则入射光一定是自然光 D.
23、若光强不变,则不能准确判断入射光的偏振性质(分数:3.00)A.B.C.D.56.若光从某种透明媒质射向该媒质与空气的交界面时,其全反射临界角等于 45,则光从空气射向此媒质时的布儒斯特角是_。 A.35.3 B.45 C.54.7 D.57.3(分数:3.00)A.B.C.D.57.三个偏振片 P1、P 2与 P3堆叠在一起,P 1与 P3的偏振化方向相互垂直,P 2与 P1的偏振化方向间的夹角为 30。强度为 I0的自然光垂直入射于偏振片 P1,并依次透过 P1、P 2与 P3,则通过三个偏振片后的光强为_。 A.I0/4 B.3I0/8 C.3I0/32 D.I0/16(分数:3.00)
24、A.B.C.D.58.ABCD为一块方解石的一个截面,AB 为垂直于纸面的晶体平面与纸面的交线。光轴方向在纸面内且与AB成一锐角 ,如图所示。一束平行的单色自然光垂直于 AB端面入射。在方解石内折射光分解为 o光和e光,下列关于 o光和 e光的描述中正确的是_。(分数:3.00)A.B.C.D.59.在双缝干涉实验中,单色自然光垂直入射到双缝上,在屏上形成干涉条纹。若在双缝与屏之间放一个偏振片使由两缝出射的光线均通过此片,则屏上的情况是_。 A.干涉条纹的间距不变,但明纹的亮度加强 B.干涉条纹的间距不变,但明纹的亮度减弱 C.干涉条纹的间距变窄,且明纹的亮度减弱 D.无干涉条纹(分数:3.0
25、0)A.B.C.D.60.一衍射光栅,每厘米有 200条透光缝,每条透光缝宽 a=210-3cm,在光栅后放一焦距 f=1m的凸透镜,现以波长 =600nm 的单色平行光垂直照射光栅,则在透光缝 a的单缝衍射中央明条纹宽度内,出现光栅衍射光谱线的条数是_。 A.3条 B.4条 C.5条 D.7条(分数:3.00)A.B.C.D.注册化工工程师-物理学答案解析(总分:100.00,做题时间:90 分钟)一、B单项选择题/B(总题数:60,分数:100.00)1.在一密闭容器中,储有 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,它产生的压强为 p1,B 种气体的分子数密
26、度为 2n1,C 种气体的分子数密度为 3n1,则混合气体的压强 p应为_。 A.3p1 B.4p1 C.5p1 D.6p1(分数:1.00)A.B.C.D. 解析:2.一瓶氦气和一瓶氮气密度相同,分子平均平动动能相同,而且它们都处于平衡状态,则它们温度与压强的关系是_。 A.温度相同,压强相同 B.温度相同,但氦气的压强大于氮气的压强 C.温度、压强都不相同 D.温度相同,但氦气的压强小于氮气的压强(分数:1.00)A.B. C.D.解析:解析 由平均平动动能*相同,可知两者温度相同;又由气体状态方程 P=*,、T 相同,而 He N2,所以 pHep N2。3.下列各式中表示气体分子平均平
27、动动能的是_。(式中 M为气体的质量,m 为气体分子质量, 为气体摩尔质量,n 为气体分子数密度,N A为阿伏加德罗常量)A B C D (分数:1.00)A. B.C.D.解析:4.常温下一摩尔双原子分子理想气体,当温度为 T时,其内能应为_。 A B CD (分数:1.00)A.B.C. D.解析:5.一定量的理想气体,在体积不变的情况下,当温度升高时,分子的平均碰撞频率 和平均自由程的变化情况是_。 A 增大, 不变 B 不变, 增大 C 和都增大 D 和 (分数:1.00)A. B.C.D.解析:6.若 f(v)为麦克斯韦气体分子速率分布函数,N 为分子总数,m 为分子质量,则 (分数
28、:1.00)A.B.C.D. 解析:解析 根据*,有 dN=Nf(v)dv,表示 v附近 dv内的分子数,所以*表示:速率在 v1v 2之间的分子平动动能之和。7.若 f(v)为麦克斯韦气体分子速率分布函数,则速率在 v1至 v2区间内的分子的平均速率应为_。A BC D (分数:1.00)A.B.C. D.解析:解析 速率在 v1至 v2区间内的分子的平均速率为*其中用到*。物理意义:v 1至 v2区间内的分子的平均速率等于区间内各速率值乘以相应分子数之和再除以该区间分子总数。类比分子平均速率*,由于 f(v)满足归一化条件,此时分母等于 1。由此点看,本题容易错答 A。8.一理想气体处于温
29、度为 T的平衡态下,已知其平均速率为 ,则其方均根速率应等于_。 AB C D (分数:1.00)A.B. C.D.解析:9.在相同温度下,氢气分子的最概然速率是氧气分子最概然速率的_倍。 A2 B4 C D1/ (分数:1.00)A.B. C.D.解析:10.已知一理想气体经过一准静态等体过程后,温度从 T1升高到 T2,吸收热量为 Q。如果该过程为非准静态等体过程,温度仍从 T1(平衡态)升高到 T2(平衡态),则气体吸收的热量应_。 A.大于 Q B.小于 Q C.等于 Q D.不能确定(分数:1.00)A.B.C. D.解析:解析 等体过程:W=0,*。 对于非准静态等体过程,仍有 Q
30、=E,这是因为热力学第一定律是普遍的能量守恒与转化定律在热力学中的具体体现,它不因过程不同而失效。本题初、末态温度相同,内能 E是状态函数,与过程无关,所以 E 相同,于是 Q也相同。(注:在一般情况下,热量 Q是与具体过程有关的。)11.一定量的理想气体,开始时处于压强、体积、温度分别为 p1、V 1、T 1的平衡态,后来变到压强、体积、温度分别为 p2、V 2、T 2的终态,若已知 V2V 1,且 T2=T1,则以下各种说法中正确的是_。 A.不论经历的是什么过程,气体对外净做的功一定为正值 B.不论经历的是什么过程,气体从环境净吸的热一定为正值 C.若气体从始态变到终态经历的是等温过程,
31、则气体吸收的热量最少 D.如果不给定气体所经历的是什么过程,则气体在过程中对外净做的功和从外界净吸热的正负皆无法判断(分数:1.00)A.B.C.D. 解析:解析 功与热量都是过程量,不给定过程则无法判断其正负。故否定 AB。否定 C的理由如下:若为等温过程,则吸热等于做功,也等于等温曲线下的面积。现另取一复合过程:从始态先等体由 p1降压到 p2,再等压变到终态,由于 T2=T1,该复合过程所吸收的热量仅等于等压过程所做的功,其值显然小于等温所做功。12.对于常温下的双原子分子理想气体,在等压膨胀过程中,系统对外所做的功与从外界吸收的热量之比应等于_。 A.7/2 B.5/2 C.2/5 D
32、.2/7(分数:1.00)A.B.C.D. 解析:13.氦气、氮气、水蒸气(均视为刚性分子理想气体)三者的摩尔数相同,初始状态相同,若使它们在体积不变的情况下吸收相等的热量,则应有_。 A.它们的温度升高相同,压强增加相同 B.它们的温度升高相同,压强增加不相同 C.它们的温度升高不相同,压强增加不相同 D.它们的温度升高不相同,压强增加相同(分数:1.00)A.B.C. D.解析:解析 等体吸热:*,三者*相同,但自由度 i不同(氦气 i=3,氮气 i=5,水蒸气 i=6),所以T2不同,即温度增加不同。再由状态方程*,V 不变,而*相同,p*T,所以压强增加不同。14.1mol的刚性双原子
33、分子理想气体,温度为 t=25,压强 p=1.0atm,分别经等温过程和绝热过程膨胀至原来体积的三倍,则以下结果中正确的是_。 A.等温功 W=2.72103J,绝热内能增量 E=2.2010 3J B.等温功 W=2.20103J,绝热功 W=2.20103J C.等温热量 Q=2.72103J,绝热内能增量 E=-2.7210 3J D.等温热量 Q=2.20103J,绝热功 W=2.72103J(分数:1.00)A. B.C.D.解析:解析 等温 E=0,*;绝热 Q=0,由*及 =C /CV= 1.4,有 T2=0.644T1,*15.一定量的理想气体经历如图所示 acb过程时净吸热
34、500J,则经历 acbda循环过程时,吸放热代数和应为_。(分数:1.00)A.B. C.D.解析:解析 由图中数据可知:p aVa=pbVa,所以 Ta=Tb,E acb=0,Q acb=Wacb=500J;气体经历 acbda循环,内能变化为零,Q acbda=Wacbda=Wacb+Wbd+Wda,其中 Wbd=0,W da=pa(Va-Vd)=-1200J,所以 Qacbda=Wacbda=500+0-1200J=-700J。16.如图,bca 为理想气体绝热过程,61a 和 b2a是任意过程,则上述两过程中气体做功与吸收热量的情况是_。(分数:1.00)A.B. C.D.解析:解析
35、 一般情况下,做功的正负可以通过体积的膨胀或压缩来判断;而吸、放热则往往需要借助循环来判断。沿 b2acb做逆循环, E=0,循环功 W0,Q=Q b2a+Qacb=Qb2a=W0,所以 b2a过程是放热;又因为是压缩过程,所以做负功。沿 b1acb做正循环,E=0,循环功 W0,Q=Q b1a+Qacb=Qb1a=W0,所以 b1a过程是吸热;又因为是压缩过程,所以做负功。17.有一卡诺热机,工作物质为 290g空气,工作在 27的高温热源与-73的低温热源之间。若在等温膨胀的过程中气缸体积增大到 2.718倍,则此热机每一循环所做的功应为_。(空气的摩尔质量为2910-3kg/mol,普适
36、气体常量 R=8.31Jmol-1K-1) A.1.57107J B.8.30106J C.1.57104J D.8.30103J(分数:1.00)A.B.C.D. 解析:解析 卡诺循环等温膨胀过程是整个循环中唯一的吸热过程,因等温,故 E=0,吸热等于功,即 * 由*,每循环所做静功,即 *18.两个卡诺热机的循环曲线如图所示,其中一个工作在温度为 T1与 T2的两个热源之间,另一个工作在温度为 T2与 T3的两个热源之间,已知这两个循环曲线所包围的面积相等,由此可知_。(分数:1.00)A.B.C.D. 解析:19.一卡诺致冷机在工作时,低温热源温度为-10,高温热源温度为 11。若在一次
37、循环中,外界对系统做功 1000J,则系统从低温热源吸收的热量应为_。 A.-476J B.524J C.1.25104J D.1.35104J(分数:1.00)A.B.C. D.解析:20.根据热力学第二定律判断,以下结果正确的是_。 A.热量能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 B.功可以全部变为热,但热不能全部变为功 C.气体能够自由膨胀,但不能自动收缩 D.有规则运动的能量能够变为无规则运动的能量,但无规则运动的能量不能变为有规则运动的能量(分数:1.00)A.B.C. D.解析:21.理想气体向真空作绝热膨胀,膨胀后系统的变化为_。 A.系统温度不变,压强减小 B.
38、系统温度降低,压强减小 C.系统温度升高,压强减小 D.系统温度不变,压强不变(分数:1.00)A. B.C.D.解析:解析 向真空作绝热膨胀,W=0,Q=0,由热力学第一定律,E=0,所以温度不变;再由气体状态方程,温度不变,体积增加,因而压强减小。22.一简谐波沿 x轴正向传播,波的振幅为 A,角频率为 ,波速为 u。若以原点处的质元经平衡位置正方向运动时作为计时的起点,则该波的波动方程是_。 A B C D (分数:1.00)A.B. C.D.解析:23.一简谐横波沿 x轴正向传播,若 x轴上 P1和 P2两点相距 /8(其中 为该波的波长),则在波的传播过程中,这两点振动速度的关系为_
39、。 A.方向总是相同 B.方向总是相反 C.方向有时相同,有时相反 D.大小总是不相等(分数:1.00)A.B.C. D.解析:解析 波在传播过程中,整个波形向前移动。当两点位于波峰一侧时,速度方向相同;当两点位于波峰两侧时,速度方向相反。当两点恰好位于波峰两侧对称位置时,速度大小相等;一般情况时大小不等。24.关于机械波波速的以下几种说法中,正确的是_。 A.波速与频率和波长有关 B.波速与媒质的密度和媒质的弹性模量有关 C.波速与振源的周期有关 D.波速与振源处质点的振动速度相等(分数:1.00)A.B. C.D.解析:25.一平面简谐波沿 x轴正方向传播,其振幅为 A,频率为 ,设 t=
40、t0时刻的波形如图所示,则 x=0处质点的振动方程是_。ABCD (分数:1.00)A.B. C.D.解析:解析 设振动方程为 y=*,t=t 0时 x=0处质点处于平衡位置,根据波的传播方向可知,下一时刻 x=0处质点将向负方向运动,由此可知,该质点此时的相位:2*t 0+=/2,即 =/2-2*,将其代入所设振动方程即为所选答案。26.图示为一沿 x轴正向传播的平面简谐波在 t=0时刻的波形。若振动方程以余弦函数表示,且振动的初相位在- 到 之间取值,则下列结果中正确的是_。(分数:1.00)A. B.C.D.解析:27.一声纳装置向海水中发出超声波,其波的表达式为y=1.210-3cos
41、(3.14105t-220x)(SI)则下列结果中正确的是_。A振幅 A=1.2m B频率 (分数:1.00)A.B.C.D. 解析:28.一列机械横波在 t时刻的波形曲线如图所示,则该时刻能量为最大值的媒质质元的位置是_。(分数:1.00)A.B. C.D.解析:解析 设波动方程:* 媒质质元的能量:* 媒质质元在平衡位置时,余弦函数为零,正弦函数绝对值最大,因而能量最大。29.一平面简谐波在弹性媒质中传播,在媒质质元从平衡位置处运动到最大位移处的过程中,有关能量的变化是_。 A.它的动能转换为势能 B.它的势能转换为动能 C.它从相邻的一段质元获得能量,其能量逐渐增大 D.它把自己的能量传
42、给相邻的一段质元,其能量逐渐减小(分数:1.00)A.B.C.D. 解析:解析 若波动方程用余弦函数表示,则波动的能量即为正弦平方的形式。质元从平衡位置处运动到最大位移处的过程中,其对应能量是从最大值降为零。30.一平面简谐波在媒质中传播的速度 u=103m/s,振幅 A=1.010-4m,频率 (分数:1.00)A.B. C.D.解析:31.如图所示,两列波长为 的相干波在 P点相遇,S 1点的初相位是 1,S 1点到 P点的距离是 r1;S 2点的初相位是 2,S 2点到 P点的距离是 r2;以 k代表零或正、负整数,则 P点是干涉极大的条件为_。(分数:1.00)A.B.C.D. 解析:
43、解析 S 1传到,J 点的振动相位是 =t-2r 1/+ 1;S 2传到 P点的振动相位是 2=t-2r 2/+ 2;干涉极大的条件是 2- 1=2k。32.两相干波源 S1和 S1相距 /4( 为波长),S 1的相位比 S2的相位超前 /2,在 S1和 S2的连线上,S 1外侧各点(例如 P点)两波引起的两谐振动的相位差是_。(分数:1.00)A.B.C. D.解析:解析 S 1传到 P点的相位*S2传到 P点的相位*两谐振动的相位差*33.在波长为 的驻波中,两个相邻波腹之间的距离为_。 A./4 B./2 C.3/4 D.(分数:1.00)A.B. C.D.解析:34.在驻波中,两个相邻
44、波节之间各质点的振动振幅及相位关系为_。 A.振幅相同,相位相同 B.振幅不同,相位相同 C.振幅相同,相位不同 D.振幅不同,相位不同(分数:1.00)A.B. C.D.解析:35.设沿弦线传播的一入射波的表达式为 y1=Acos(t-2x/),波在 x=L处(B 点)发生反射,反射点为自由端(如图),设波在传播和反射过程中振幅不变,则反射波的表达式 y2为_。ABCD (分数:1.00)A.B.C. D.解析:解析 入射波沿 x轴正向传到 B点处的相位为(t-2L/),自由端反射无半波损失,反射波向左传到任意点 x处的相位为 * 反射波的表达式:*36.在弦线上有一简谐波,其表达式为 为了
45、在此弦线上形成驻波,并且在 x=0处为一波腹,此弦线上还应有一简谐波,其表达式应为_。 A B C D (分数:1.00)A.B.C.D. 解析:37.定义声强级时人为规定以可引起听觉的最弱声强 I0=10-12W/m2作为声强级的标准。若某工地的噪声强度(平均能流密度)为 I=10-4W/m2,则其声强级是_。 A.8dB B.40dB C.80dB D.120dB(分数:1.00)A.B.C. D.解析:38.火车以 25m/s的速率沿直线行驶,其汽笛声的频率为 500Hz。设空气中的声速为 340m/s。一个人站立在铁轨旁,当火车从他身边驶过时,他听到汽笛声的频率变化是_。 A.540Hz B.466Hz C.432Hz D.74Hz(分数:1.00)A.B.C.D. 解析:39.设声波在媒质中的传播速度为 u,声源的频率为 。若声源 S不动,而接收器 B相对于媒质以速度uB沿着 S、B 连线向着声源 s运动,则位于 S、B 连线中点的质点 Jp的振动频率是_