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1、大学物理习题集下册(参考答案)物理教研室2007年九月练习一压强公式温度一.选择题CDAB二.填空题1.1.33×105Pa.2.210K;240K.3.质点,忽略不计,完全弹性.三.证明题1．=3kT/2p=2n/3=2n(3kT/2)/3=nkT=(N/V)kT=[(M/Mmol)NA/V]kT=(M/Mmol)RT/V得pV=(M/Mmol)RT练习二理想气体的内能分布律一.选择题BCDCC二.填空题1.(2),(1).2.1:2:4.3.无关，成正比.三.计算题1.(1)n=p/(kT)=2.45×1025m－3(2
2、)r=mn=mp/(kT)=1.31kg(3)=5kT/2=1.04×10－20J(4)设分子所占体积为球体，距离为d1(m3)=n(4/3)p(d/2)3=pnd3/6d=[6/(pn)]1/3=[6kT/(pp)]1/3=4.27×10－9m或设分子所占体积为正方体体，距离为d，则1(m3)=nd3d=(1/n)1/3=(kT/p)1/3=3.44×10－9m练习三状态方程热力学第一定律一.选择题BABDB二.填空题1.N/V,M/Mmol,N=N0M/Mmol.2.体积、温度和压强；分子的运动速度(或分子运动速度、分子
3、的动量、分子的动能).3.166J.三.计算题1.(1)由V=,得p=a2/V2,所以A=(2)由状态方程p1V1/T1=p2V2/T2知T1/T2=(p1V1)/(p2V2)=(V1a2/V12)/(V2a2/V22)=V2/V1练习四等值过程绝热过程一.选择题ADBC二.填空题1.124.7J,－84.3J,－8.43J/(mol·K).2.A,DTDE,Q.3.－4.19×105J,2.09×103J.三.计算题1.(1)V=常量,故A=0外界对气体所作的功A′=–A=0Q=DE=(M/Mmol)CV(T2－T1)=6
4、23J(2)p=常量A=p(V2-V1)=(M/Mmol)R(T2-T1)=417J外界对气体所作的功A′=–A=–417JDE=(M/Mmol)CV(T2-T1)=623JQ=A+DE=1.04´105J(3)绝热Q=0DE=(M/Mmol)CV(T2-T1)=623JA=-DE=-623J外界对气体所作的功A′=–A=623J2.绝热Q=0因pg－1T－g=恒量,有T2=(p2/p1)(g－1)/gT1故A=－DE=(M/Mmol)(i/2)R(T1－T2)=(M/Mmol)(i/2)RT1[1－(p2/p1)(g-1)
5、/g]=4.74´103J练习五循环过程热力学第二定律一.选择题ABDC二.填空题1.33.3％;50％;66.7％.2.200J.3.V2;(V1/V2)g-1T1;(RT1/V2)(V1/V2)g-1.三.计算题1.单原子分子i=3,CV=3R/2,Cp=5R/2.ca等温Ta=Tcab等压Va/Ta=Vb/TbTb=(Vb/Va)Ta=(Vb/Va)Tc(1)ab等压过程系统吸热为Qab=(M/Mmol)Cp(Tb-Ta)=(5R/2)(Vb/Va-1)Tc=-6232.5Jbc等容过程系统吸热为Qbc=(M/Mmol
6、)CV(Tc-Tb)=(3R/2)(1-Vb/Va)Tc=3739.5Jca等温过程系统吸热为Qca=(M/Mmol)RTcln(Va/Vc)=RTcln2=3456J(2)经一循环系统所作的净功A=Qab+Qbc+Qca=963J循环的效率h=A/Q1=A/(Qbc+Qca)=13.4％练习六谐振动一.选择题DBB二.填空题1.4p/3,4.5cm/s2,x=2cos(3t/2－p/2).2.BC,B,+p/4.三.计算题1.(1)v=dx/dt=－3.0sin(5t－p/2)(SI)所以v0=3.0m/s(2)F=ma=
7、－mw2Acos(5t－p/2)=－mw2x当x=A/2时F=－1.5N2．弹簧振子的圆频率w=[k/(M+m)]1/2子弹射入木块时动量守恒，有-mv0=(M+m)v得v=-mv0/(M+m)即[dx/dt]x=0=-Awsinj0=-mv0/(M+m)知sinj0＞0即j0在一、二象限.因t=0时x0=Acosj0=0得j0=±p/2所以A=[mv0/(M+m)]/w=mv0/[k(M+m)]1/2j0=p/2故系统的振动方程为x={mv0/[k(M+m)]1/2}cos{[k/(M+m)]1/2t+p/2}练习七谐振动
8、能量谐振动合成一.选择题BDC二.填空题1.x2=0.02cos(4pt－2p/3)(SI).2.2p2mA2/T2.三.计算题1.因A1=4×10－2m,A2=3×10－2mj20=p/4,j10=p/2,有A=[A12+A22+2A1A2cos(j20-j10)]1/2=6.48´10
