普通物理学1第五版doc

热学

物 理 学

热学

目录普通物理 专业物理流体 力学

热学波动学

经典力学

光学

材料力学

热学

目录普通物理6分

专业物理流体 力学

热学波动学

经典力学

光学

材料力学

热学

热学

热学—“我”一直在你身边

热学

微观 P、T、V

气体动理论

热 学

麦克斯韦 速率分布

宏观第一定律

热力学第二定律

热学

1、什么是热学宏观物体是由大量的微观粒子——分子、原子等组成的 微观粒子的无规则的运动，称为热运动。

热学

常用的状态参量有四类：几何参量(如：气体体积V)

力学参量(如：气体压强P)热学参量(如：气体温度T) 化学参量(如：混合气体各化学组分的 质量m 和摩尔数 等)

热学

. . .. .. . .. . . .. .. .. . .. .

F

......... .. .... . . . ..

气体的体积

V

此V?单位：m³、L

Or彼V?

热学

......... .. .... . . . ..

气体的压强P

气体在容器器壁单位 面积上指向器壁的垂 直作用力。 单位：Pa(帕斯卡) 非SI

热学

热学

. . . .

气体的温度T

. .

. .

..

温度表示物体的冷热程度，是物体热运动的程度。

热学

. . . .

气体的温度T

. .

. .

..

T t 27 3 .15 K

一个是热力学温度：T(单位开

5 －1 电荷面密度均为＋σ的两块“无限大”均匀带电的平行平板如图(A)放置，其周围空间各点电场强度E(设电场强度方向向右为正、向左为负)随位置坐标x 变化的关系曲线为图(B)中的( )

分析与解 “无限大”均匀带电平板激发的电场强度为

ζ，方向沿带电平板法向向外，依2ε0照电场叠加原理可以求得各区域电场强度的大小和方向.因而正确答案为(B). 5 －2 下列说法正确的是( )

(A)闭合曲面上各点电场强度都为零时，曲面内一定没有电荷 (B)闭合曲面上各点电场强度都为零时，曲面内电荷的代数和必定为零 (C)闭合曲面的电通量为零时，曲面上各点的电场强度必定为零

(D)闭合曲面的电通量不为零时，曲面上任意一点的电场强度都不可能为零

分析与解 依照静电场中的高斯定理，闭合曲面上各点电场强度都为零时，曲面内电荷的代数和必定为零，但不能肯定曲面内一定没有电荷；闭合曲面的电通量为零时，表示穿入闭合曲面的电场线数等于穿出闭合曲面的电场线数或没有电场线穿过闭合曲面，不能确定曲面上各点的电场强度必定为零；同理闭合曲面的电通量不为零，也不能推断曲面上任意一点的电场强度都不可能为零，因而正确答案为(B). 5 －3 下列说法正确的是( ) (A) 电场强度为零

物理学答案(第五版,上册)马文蔚,第4章

4 －1 有两个力作用在一个有固定转轴的刚体上：

(1) 这两个力都平行于轴作用时，它们对轴的合力矩一定是零；

(2) 这两个力都垂直于轴作用时，它们对轴的合力矩可能是零；

(3) 当这两个力的合力为零时，它们对轴的合力矩也一定是零；

(4) 当这两个力对轴的合力矩为零时，它们的合力也一定是零．

对上述说法下述判断正确的是( )

(A) 只有(1)是正确的 (B)(1)、(2)正确，(3)、(4)错误

(C) (1)、(2)、(3)都正确，(4)错误 (D)(1)、(2)、(3)、(4)都正确

分析与解 力对轴之力矩通常有三种情况：其中两种情况下力矩为零：一是力的作用线通过转轴，二是力平行于转轴(例如门的重力并不能使门转)．不满足上述情况下的作用力(含题述作用力垂直于转轴的情况)对轴之矩不为零，但同时有两个力作用时，只要满足两力矩大小相等，方向相反，两力矩对同一轴的合外力矩也可以为零，由以上规则可知(1)(2)说法是正确．对于(3)(4)两种说法，如作用于刚体上的两个力为共点力，当合力为零时，它们对同一轴的合外力矩也一定为零，反之亦然．但如这两个力为非共点力，则以上结论不成立，故

(3)(4)说法不完全

3 -1 对质点组有以下几种说法： (1) 质点组总动量的改变与内力无关； (2) 质点组总动能的改变与内力无关； (3) 质点组机械能的改变与保守内力无关． 下列对上述说法判断正确的是( )

(A) 只有(1)是正确的 (B) (1)、(2)是正确的 (C) (1)、(3)是正确的 (D) (2)、(3)是正确的

分析与解 在质点组中内力总是成对出现的,它们是作用力与反作用力．由于一对内力的冲量恒为零,故内力不会改变质点组的总动量．但由于相互有作用力的两个质点的位移大小以及位移与力的夹角一般不同,故一对内力所作功之和不一定为零,应作具体分析,如一对弹性内力的功的代数和一般为零,一对摩擦内力的功代数和一般不为零,对于保守内力来说,所作功能使质点组动能与势能相互转换,因此保守内力即使有可能改变质点组的动能,但也不可能改变质点组的机械能．综上所述(1)(3)说法是正确的．故选(C)．

3 -2 有两个倾角不同、高度相同、质量一样的斜面放在光滑的水平面上,斜面是光滑的,有两个一样的物块分别从这两个斜面的顶点由静止开始滑下,则( )

(A) 物块到达斜面底端时的动量相等 (B) 物块到达斜面底端时动能相等

(C) 物块和斜面(以

第十章波动

1 . 一横波沿绳子传播时的波动表达式为

y?0.05cos(10πt?4πx)，x，

y的单位为米，

（1）求此波的振幅、波速、频率和波长。（2）求绳子上各质点振动的最大速度和最大加速t的单位为秒。度。（3）求

x?0.2 m处的质点在t?1s时的相位，它是原点处质点在哪一时刻的相位？

t0.2?x0.5)

解 （1）将题中绳波表达式y?0.05cos(10πt?4πx)?0.05cos2π(与一般波动表达式

y?Acos2π(tT?x?)比较，得振幅

A?0.05 m，T?0.2s频率

??5 Hz，波长?（

2

）

?0.5 m。波速u?上

各

???0.5?5?2.5 m?s

点

振

动

的

-1

绳质最大速度

vmax??A?2π?A?2?3.14?5?0.05?1.572222 m?s-1 绳上各质点振动时的最大加

2速度

amax??A?4π?A?4?3.14?5?0.05?49.3x?0.2m，

m?s-

（3）将

t?1，

s代入

(10πt?4πx)得到所求相位

10π?1?4π?0.2?9.2πx落后

x?0.2 m处质点的振动比原点处质点的振动在时间上

m?s-1），所以它是原点处质点在

u?0.22.5?0.

6 －1 将一个带正电的带电体A 从远处移到一个不带电的导体B 附近，则导体B 的电势将（ ）

（A） 升高 （B） 降低 （C） 不会发生变化 （D） 无法确定

分析与解 不带电的导体B 相对无穷远处为零电势。由于带正电的带电体A 移到不带电的导体B 附近时，在导体B 的近端感应负电荷；在远端感应正电荷，不带电导体的电势将高于无穷远处，因而正确答案为（A）。

6 －2 将一带负电的物体M靠近一不带电的导体N，在N 的左端感应出正电荷，右端感应出负电荷。若将导体N 的左端接地（如图所示），则（ ） （A） N上的负电荷入地 （B）N上的正电荷入地 （C） N上的所有电荷入地 （D）N上所有的感应电荷入地

分析与解 导体N 接地表明导体N 为零电势，即与无穷远处等电势，这与导体N在哪一端接地无关。因而正确答案为（A）。

6 －3 如图所示将一个电量为q 的点电荷放在一个半径为R 的不带电的导体球附近，点电荷距导体球球心为d，参见附图。设无穷远处为零电势，则在导体球球心O 点有（ ） （A）E?0,V?q 4πε0d（B）E?qq ,V?4πε0d24πε0d（C）E?0,V?0 （D）E?qq ,V?24πε0d4πε

6 －1 将一个带正电的带电体A 从远处移到一个不带电的导体B 附近，则导体B 的电势将（ ）

（A） 升高 （B） 降低 （C） 不会发生变化 （D） 无法确定

分析与解 不带电的导体B 相对无穷远处为零电势。由于带正电的带电体A 移到不带电的导体B 附近时，在导体B 的近端感应负电荷；在远端感应正电荷，不带电导体的电势将高于无穷远处，因而正确答案为（A）。

6 －2 将一带负电的物体M靠近一不带电的导体N，在N 的左端感应出正电荷，右端感应出负电荷。若将导体N 的左端接地（如图所示），则（ ） （A） N上的负电荷入地 （B）N上的正电荷入地 （C） N上的所有电荷入地 （D）N上所有的感应电荷入地

分析与解 导体N 接地表明导体N 为零电势，即与无穷远处等电势，这与导体N在哪一端接地无关。因而正确答案为（A）。

6 －3 如图所示将一个电量为q 的点电荷放在一个半径为R 的不带电的导体球附近，点电荷距导体球球心为d，参见附图。设无穷远处为零电势，则在导体球球心O 点有（ ） （A）E?0,V?q 4πε0d（B）E?qq ,V?4πε0d24πε0d（C）E?0,V?0 （D）E?qq ,V?24πε0d4πε

1 -1 质点作曲线运动,在时刻t 质点的位矢为r,速度为v ,速率为v,t 至(t ＋Δt)时间内的位移为Δr, 路程为Δs, 位矢大小的变化量为Δr ( 或称Δ｜r｜),平均速度为v,平均速率为v．

(1) 根据上述情况,则必有( ) (A) ｜Δr｜= Δs = Δr

(B) ｜Δr｜≠ Δs ≠ Δr,当Δt→0 时有｜dr｜= ds ≠ dr (C) ｜Δr｜≠ Δr ≠ Δs,当Δt→0 时有｜dr｜= dr ≠ ds (D) ｜Δr｜≠ Δs ≠ Δr,当Δt→0 时有｜dr｜= dr = ds (2) 根据上述情况,则必有( )

(A) ｜v｜= v,｜v｜= v (B) ｜v｜≠v,｜v｜≠ v (C) ｜v｜= v,｜v｜≠ v (D) ｜v｜≠v,｜v｜= v

分析与解 (1) 质点在t 至(t ＋Δt)时间内沿曲线从P 点运动到P′点,各量关系如图所示, 其中路程Δs ＝PP′, 位移大小｜Δr｜＝PP′,而Δr ＝｜r｜-｜r｜表示质点位矢大小的变化量,三个量的物理含义不同,在曲线运动中大小也不相等(注：在直线运动中有相等的可能)．但当Δt→0 时,点P′无限趋近P点,则有｜dr｜＝ds,但

???221、有一质点在平面上运动，运动方程为r?3ti?4tj，则

该质点作（ ）

（A）曲线运动； （B）匀速直线运动； （C）匀变速直线运动； （D）变加速直线运动。 2、有一物体在Oxy平面上运动，受力作用后其动量沿两

??轴方向的变化分别为?pxi和??pyj，则该力施于此物体的冲量大小为（ ）

（A）I??px??py （B）I??px??py

22I??p??p（C）xy22I??p??p （D）xy

3、如图所示，有一物体置于小车的左端，小车放在光滑

的水平面上。用力F拉物体使它从车的左端运动到右端，保持F的大小和方向不变，以地面为F 参考系，在车固定和不固定的两种情况下，下列结论正确的是：（ ） （A）两种情况力F作的功相等。

（B）两种情况物体与车间的摩擦力对物体作的功相等。 （C）两种情况物体获得的动能相等。

（D）两种情况由于摩擦而产生的热相等。 4、如图所示，质点沿直线AB作匀速运动，B A、B为轨道直线上任意两点，O为线外的任一定点（可视为垂直纸面的轴与纸面的

O A 交点），LA和LB代表质点在A、B两点处对定点O（轴）的角动量，则（ ） （A）LA、LB方向不同，

金华教育学院2006学年 第 一 学期期终考试卷

课程： 普通物理学 （A卷） （答卷时间 120 分钟） 出卷人 蔡红颖 系别 班级 03计算机 姓名 学号 成绩

一、选择题（单选题 2分一个共20分）

31.指点沿X轴运动，运动方程为x?3t?5t?6，则质点运动是：[ ]

（A） 匀加速直线运动，（B）变加速直线运动，（C）匀速直线运动，（D）曲线运动。 2．一质点作斜抛运动，它在运动过程中任意时刻的速度设为v，则：[ ] （A） 量值

?dv始终不变；（B）质点的法向加速度始终不变。 dt??dvdv（C）会发生变化 （D）始终不变。

dtdt3．如图1所示，质量分别为m1,m2的物体A、B在一光滑水平面上互相接触得很紧密，当

??水平方向的恒外力F1,F2分别作用于A、B时，若m1?m2，则A、B间相互作用力大小为：

[ ]

（A）F1?F2 （B）

1(F1?F2) 2（C）

1(F1?F2) （D）0 24．如图2所示，一细绳跨过一定滑轮，绳的一端系一质量为m的物体，另一端被人用手拉住。设人与物体重量相同，绳子不伸长，绳子与轮轴等摩擦忽略不计