南京大学期末试卷2016-2017大学物理I期末A卷参考答案
南昌大学大学物理期末考试
南昌大学大学物理期末考试《大学物理》（下）期末统考试题（A卷）说明 1考试答案必须写在答题纸上，否那么无效。
请把答题纸撕下。
一、选择题（30分，每题3分）1．一质点作简谐振动，振动方程x=Acos(ωt+φ)，当时间t=T/4(T为周期)时，质点的速度为：(A) -Aωsinφ；(B) Aωsinφ； (C) -Aωcosφ； (D)Aωcosφ参考解：v =dx/dt = -Aωsin(ωt+φ)vtT/4Asin(2TT)Acos, ∴选(C) 42．一弹簧振子作简谐振动，当其偏离平衡位置的位移的大小为振幅的1/4时，其动能为振动总能量的(A) 7/6 (B) 9/16(C) 11/16 （D）13/16(E) 15/16 参考解：3.一平面简谐波在弹性媒质中传播，在媒质质元从平衡位置运1121A2mv2115 kAk(),2116kA2kA∴选（E）动到最大位移处的过程中：(A)它的动能转换成势能．(B) 它的势能转换成动能．(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．参考解：这里的条件是“平面简谐波在弹性媒质中传播”。
由于弹性媒质的质元在平衡位置时的形变最大，所以势能动能最大，这时动能也最大；由于弹性媒质的质元在最大位移处时形变最小，所以势能也最小，这时动能也最小。
质元的机械能由最大变到最小的过程中，同时也把该机械能传给相邻的一段质元。
∴选（D）4．如下图，折射率为n2、厚度为e的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为n1和n3，n1＜n2＜n3．假设用波长为的单色平行光垂直入射到该薄膜上，那么从薄膜上、下两外表反射的光束①与②的光程差是(A) 2n2 e．(B) 2n2 e－ / 2 .(C) 2n2 e－．(D) 2n2 e－ / (2n2)． n3 参考解：半波损失现象发生在波由波疏媒质到波密媒质的界面的反射现象中。
南京大学期末试卷2015-2016大学物理I期中答案
设弹簧的最大压缩量为 x ，由机械能守恒：
1 2
(m
+
m1 )v12
=
1 2
kx 2
+
1 (m 2
+
m1
+
m2 )v2
将 v1 和 v 代入上式
kx 2 = m 2v0 2 − m 2v0 2 m + m1 m + m1 + m2
x=
(m
+
m2 m1)(m +
m1
+
m2
)k
mv0
3
2015—2016 学年第一 学期
解：由能量动量关系 E 2 = E02 + ( pc)2 ，对于中微子 ：
p = E c
由动量守恒，可知 + 子的动量大小也为 p = E ，所以对 + 子，有： c
E 2 = m 2c 4 + p 2c 2 = m 2c 4 + E 2 ；
由能量守恒： m c 2 = E + E
由以上两式解得： E
P
A
B
a n O
解： tan
=
a an
， a
= an
tan
an
=v2 R，R=l 2 cos
a=
a 2 + an 2 = an
1 + tan 2 = an = v 2 = 2v 2 cos R cos l
二、（10 分）角动量为 L ，质量为 m 的人造卫星，在半径为 r 的圆轨迹上运行，试求它 的动能、势能和总能量。
t
0
− Mdt = Jd
0
0
−
1 4
南京大学期末试卷2016-2017大学物理I期末B卷参考答案
一.（10分）一瓶氧气，一瓶氢气，等压、等温，氧气体积是氢气的2倍，求(1)氧气和氢气分子数密度之比；(2)氧分子和氢分子的平均速率之比。
解：(1)因为nkT p =则1=H On n(2)由平均速率公式mol60.1M RT v =,41mol mol ==O H H OM M v v二.（10分）在气体放电管中，电子不断与气体分子相碰。
因电子的平均速率远远大于气体分子的平均速率，所以后者可认为是静止不动的。
设电子的“有效直径”比起气体分子的有效直径d 可忽略不计。
求电子与气体分子碰撞的平均自由程。
解：由于电子的“有效直径”比起气体的有效直径可忽略不计，所以碰撞截面为241d π，设电子的平均速率为v ，则平均碰撞频率为n v d Z ⋅⋅=241π，其中n 为气体分子的数密度，因此电子与气体分子碰撞的平均自由程为nd ⋅=24πλ三、 （15分）设N 个平均质量m 的粒子系统的速率分布函数为⎩⎨⎧==0v v dN KdvdN ）（为常数00),0(v v K v v >>> （1）画出分布函数图；（2）用N 和0v 定出常量K ；(3)用0v 表示出算术平均速率和粒子的平均平动动能。
解：（1）分布函数⎪⎩⎪⎨⎧==0)(N KNdv dN v f v )()0(00v v v v >>>分布函数图如下：(2)由分布函数的归一性可得()01v N K dv NK dv v f v ===⎰⎰+∞（3） 由（2）可得⎪⎩⎪⎨⎧=01)(0v v f）（000(v v v v >>> 平均速率为：0021)(0v dv v vf v v ==⎰20222612131mv v m v v ===ε四. （15分）具有绝热指数（热容比）为γ的气体在汽缸中的体积为0V ，温度为0T ，压强为0p ，然后缓慢地、绝热地压缩到2/0V ，在该体积下，让气体达到平衡温度0T 后，又让它缓慢并且等温地膨胀到原始体积0V ，试求活塞对气体所作的净功，用0p 、0V 、0T 来表示。
大学物理期末考试题型答案详解电子版本
大学物理期末考试题型答案详解第一章 质点运动学1-1 一质点沿x 轴运动的规律是m t t x 542+-=，求前3s 内它的位移和路程。
解：由042=-==t dt dxv 0/22>==s m dtdv a得质点做匀加速运动，在s t p 2=时运动方向改变。
0=t 时，()m x 50=s t 2=时，()m x 15842=+-=（如图习题1-1解答图）， s t 3=时，()m x 251293=+-=。
则时间s 2~0内质点的位移为()()m x x x 451021-=-=-=∆ 时间s 3~2内质点的位移为()()m x x x 112232=-=-=∆前3s 内它的路程m x x S 51421=+=∆+∆=前3s 内它的位移习题1-1解答图a1m x x x 31421-=+-=∆+∆=∆1-3 一质点的运动方程为m j t i t r 32+=。
求s t 1=时的速度、s 3~1内的平均速度和平均加速度。
解：质点的速度矢量为s m j t i dtr d v /62+==s t 1=时的速度为s m j i j t i v s t s t /66121+=+===。
s 3~1内的平均速度为()()s m j i j i j i j i rrv st st /262522225431313+=+=+-+=--===s 3~1内的平均加速度为()()213/24265413s m j j i j i vva st st=+-+=--===1-7 一质点沿半径为m 1的圆周运动，运动方程为rad t 332+=θ。
求s t 2=时，质点的切向角速度和法向加速度。
解：质点的角速度为29t dtd ==θω 质点的速度为R t R v 29==ω 则质点的切向加速度为tR dtdva t 18==质点的法向加速度为R t R a n 4281==ω故，s t 2=时，质点的切向加速度为222/36121818s m tR a s t st t=⨯⨯====法向加速度为24242/1296128181s m R t a s t st n=⨯⨯====第二章 牛顿运动定律2-1 质量为kg m 25.0=的质点，受力N i t F=的作用，0=t 时该质点以s m j v /2=的速度通过坐标原点。
大学地球物理学专业《大学物理(上册)》期末考试试题 附答案
大学地球物理学专业《大学物理（上册）》期末考试试题附答案姓名：______ 班级：______ 学号：______考试须知：1、考试时间：120分钟，本卷满分为100分。
2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。
一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、一电子以0.99 c的速率运动(电子静止质量为9.11×10-31kg，则电子的总能量是__________J，电子的经典力学的动能与相对论动能之比是_____________。
2、一个力F作用在质量为 1.0 kg的质点上，使之沿x轴运动．已知在此力作用下质点的运动学方程为 (SI)．在0到4 s的时间间隔内， (1) 力F的冲量大小I =__________________． (2) 力F对质点所作的功W =________________。
3、两个相同的刚性容器，一个盛有氧气，一个盛氦气（均视为刚性分子理想气体）。
开始他们的压强和温度都相同，现将3J的热量传给氦气，使之升高一定的温度。
若使氧气也升高同样的温度，则应向氧气传递的热量为_________J。
4、一个半径为、面密度为的均匀带电圆盘，以角速度绕过圆心且垂直盘面的轴线旋转；今将其放入磁感应强度为的均匀外磁场中，的方向垂直于轴线。
在距盘心为处取一宽度为的圆环，则该带电圆环相当的电流为________，该电流所受磁力矩的大小为________ ，圆________盘所受合力矩的大小为________。
5、花样滑冰运动员绕通过自身的竖直轴转动，开始时两臂伸开，转动惯量为，角速度为；然后将两手臂合拢，使其转动惯量变为，则转动角速度变为_______。
6、质点p在一直线上运动，其坐标x与时间t有如下关系：(A为常数) (1) 任意时刻ｔ，质点的加速度a =_______； (2) 质点速度为零的时刻t =__________．7、一平面余弦波沿Ox轴正方向传播，波动表达式为，则x = -处质点的振动方程是_____；若以x =处为新的坐标轴原点，且此坐标轴指向与波的传播方向相反，则对此新的坐标轴，该波的波动表达式是_________________________。
南京大学物理化学复习题答案
南京大学物理化学复习题答案一、选择题1. 热力学第一定律的数学表达式是：A. ΔU = Q + WB. ΔH = Q - WC. ΔG = ΔH - TΔSD. ΔS = Q/T答案：A2. 在等压条件下，一个理想气体的内能变化只与温度有关，这是因为：A. 理想气体分子间无作用力B. 理想气体分子的平动能与温度成正比C. 理想气体分子的转动能与温度无关D. 理想气体的体积不变答案：B3. 根据范特霍夫方程，当温度升高时，化学平衡常数K的变化趋势是：A. 增大B. 减小C. 保持不变D. 无法确定答案：D二、简答题1. 简述热力学第二定律的两种表述方式。
答：热力学第二定律有两种表述方式。
克劳修斯表述：不可能从单一热源吸热使之完全转化为功而不产生其他影响。
开尔文-普朗克表述：不可能制造一种循环过程，其唯一结果就是将热量从冷源转移到热源。
2. 解释什么是吉布斯自由能，并说明其在化学反应中的应用。
答：吉布斯自由能（Gibbs free energy）是描述系统在恒温恒压条件下进行自发过程的能力的物理量，定义为G = H - TS。
在化学反应中，吉布斯自由能的变化量（ΔG）可以用来判断反应的自发性：ΔG < 0时反应自发进行，ΔG > 0时反应非自发进行，ΔG = 0时反应处于平衡状态。
三、计算题1. 已知某理想气体在298K时的摩尔热容Cp = 35.2 J/(mol·K)，求该气体在100K至298K温度范围内的焓变ΔH。
解：由于理想气体的焓变等于其热容与温度差的乘积，即ΔH =CpΔT。
将已知数值代入公式得：ΔH = 35.2 J/(mol·K) × (298K - 100K) = 35.2 J/(mol·K)× 198K = 6963.6 J/mol。
2. 某化学反应在298K时的平衡常数K = 10^3，求在相同温度下，该反应的吉布斯自由能变化ΔG。
南京大学期末试卷2016-2017大学物理I期末A卷参考答案
解：对于双原子理想气体，其绝热指数 = 7 5
三. （15 分）设有 N 个粒子的系统，其速率分布如图所示，求：(1)分布函数 f(v)的表 达式； (2)速度在 1.5 v0 到 2.0 v0 之间的粒子数；(3) N 个粒子的平均速率；(4) 0.5v0 到1v0 区间内粒子的平均速率？
解：(1)从上图所给条件得：
Nf (v) = av / v0 Nf (v) = a Nf (v) = 0
解：分子平均速率 v = 8RT ， M 为氮气的摩尔质量， M = 2.810−2 kg / mol M
标准状态下， v =
8 8.31 273.15 =454.5 m / s 3.14 2.8 10−2
（1）标准状态下的平均碰撞频率
5
A卷
2016—2017 学年第一 学期大学物理 I 期末 A 卷参考答案
对 B 室应用理想气体状态方程，可得TB = 1.22T0
（2） B 室经历的是可逆绝热压缩过程，外界对其所作的功全部转化为内能，所以 A 室
对
B
室所作的功
A
=
CV ,m (TB
− T0 )
=
5 2
R(TB
− T0 )
=
0.55RT0
（3） 加热器传给 A 室气体的热量，用于其对外作功和增加内能，由热力学第一定律，
解 ：（ 1 ） 混 合 气 体 在 等 体 过 程 中 ， 温 度 升 高 T 时 ， 系 统 吸 收 的 热 量 为 Q = CV T = 1CV1T + 2CV 2T
南京大学计算机期末考试 理论知识试题
计算机基础知识试题试题及答案一、选择题1．一个完整的计算机系统包括___D_。
A)主机、键盘、显示器B)计算机及其外部设备C)系统软件与应用软件D)计算机的硬件系统和软件系统2．微型计算机的运算器、控制器及内存储器的总称是__A__。
A)CPU B)ALU C)MPU D)主机3．在微型计算机中，微处理器的主要功能是进行___A_。
A)算术逻辑运算及全机的控制B)逻辑运算C)算术逻辑运算D)算术运算4．反映计算机存储容量的基本单位是__A__。
A)二进制位B)字节C)字D)双字5．在微机中，应用最普遍的西文字符编码是__D__。
A)ASCII码B)BCD码C)汉字编码D)补码6．DRAM存储器的中文含义是__C__。
A)静态随机存储器B)动态只读存储器C)静态只读存储器D)动态随机存储器7．微型计算机的发展是以_D__的发展为表征的。
A)微处理器B)软件C)主机D)控制器8．个人计算机属于__C__。
A)小巨型机B)中型机C)小型机D)微机9．一个字节的二进制位数是__C__。
A)2 B)4 C)8 D)1610．计算机内部使用的数是__A__。
A)二进制数B)八进制数C)十进制数D)十六进制数11．在微机操作系统中，存储容量为5MB，指的是___D_。
A)5×lO00×1000个字节B)5×1000×1024个字节C)5×1024×1000个字节D)5×1024×1024个字节12. 在下列设备中，属于输出设备的是___D_。
A)硬盘B)键盘C)鼠标D)打印机13．在微型计算机中，下列设备属于输入设备的是—C—。
A)打印机B)显示器C)键盘D)硬盘14．鼠标是微机的一种__B__。
A)输出设备B)输入设备C)存储设备D)运算设备15．断电会使原存信息丢失的存储器是__A__。
A)RAM B)硬盘C)ROM D)软盘16．在下列存储器中，访问速度最快的是__D__。
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v =
v0 vf (v)dv
0.5v0
=
v0 f (v)dv
v0 0.5v0 v0
2v 2 3v0 2 2v
dv dv
=
7 9
v0
0.5v0
3v 0.5v0
2
0
四. (15 分) 如图所示，一系统由状态 a 沿 acb 到达状态 b 的过程中，有 350 J 热量传 入系统，而系统做功 126 J。 (1)若沿 adb 时，系统做功 42 J，问有多少热量传入系统？ (2)若系统由状态 b 沿曲线 ba 返回状态 a 时，外界对系统做功为 84 J，试问系统是吸 热还是放热？热量传递是多少？
（2） 整个过程的循环效率η；
（3） 计算 AB 过程中，系统熵的增量 ΔS=SB-SA=?（ ln 3 1.1 ）
p
A
B
C
V
O Vo
3Vபைடு நூலகம்
解:
o
=1mol,
3 CV = 2 R,
5 CP = 2 R,
TB
=
3V0 V0
TA
= 3T0 ,
(1) AB 过程： QAB = CP (TB − TA ) = 5RT0 0 ，吸热
BC 过程： QBC = CV (TC − TB ) = −3RT0 0 ，放热
CA 过程： QCA = WCA =
VO PdV
3VO
=
VO RTA V 3VO
dV
=
−RT0
ln 3
0
，放热
(2)
= 1 − Q2 = 18%
Q1 = QAB ， Q2 = QBC + QCA ,
Q1
(3)
4
3 8.31 300 2
= 3739.5
J
转动动能为（ r
=
2 ）r
= 1
2 8.31 300 = 2
2493
J
内能 i = 5
i
= 1
5 8.31 300 2
=
6232.5
J
二. (10 分)某理想气体在平衡温度T2 时的最可几速率与它在平衡温度 T1 时的均方根速 率相等， （1） 求 T2 ；（2）如果已知这种气体的压强 p 和密度 ，请给出其均方根速率表达式。
解 ：（ 1 ） 混 合 气 体 在 等 体 过 程 中 ， 温 度 升 高 T 时 ， 系 统 吸 收 的 热 量 为 Q = CV T = 1CV1T + 2CV 2T
所以 CV
=
1CV1 + 2CV 2 1 + 2
对于等压过程， C p
=
1C p1 + 2C p2 1 + 2
（2）由混合气体的定体和定压摩尔热容， = C p = 1 + (1 + 2 )R
(0 v v0 ) (v0 v 2v0 ) (v 2v0 )
由此可得分布函数表达式为：
av / Nv0 f (v) = a / N
0
(0 v v0 ) (v0 v 2v0 ) (v 2v0 )
类似于概率密度的归一化条件，故
f (v) 满足
+ f (v)dv＝1
−
,即
v0 av dv + 2v0 adv = 1,
三. （15 分）设有 N 个粒子的系统，其速率分布如图所示，求：(1)分布函数 f(v)的表 达式； (2)速度在 1.5 v0 到 2.0 v0 之间的粒子数；(3) N 个粒子的平均速率；(4) 0.5v0 到1v0 区间内粒子的平均速率？
解：(1)从上图所给条件得：
Nf (v) = av / v0 Nf (v) = a Nf (v) = 0
解：由 abc 过程可求出 b 态和 a 态的内能之差 Q = E + A E = Q − A = 350 −126 = 224 J
abd 过程，系统作功 A = 42 J Q = E + A = 224 + 42 = 266 J 系统吸收热量
ba 过程，系统对对外作功 A = −84 J Q = E + A = −224 − 84 = −308 J 系统放热
3
A卷
2016—2017 学年第一 学期大学物理 I 期末 A 卷参考答案
五、（15 分）1 mol 单原子分子理想气体（分子视为刚性分子）进行的循环过程如图所 示，其中 AB 为等压过程、BC 为等容过程、CA 为等温过程。已知气体在状态 A 的温度为 T0 、体积为 V0，状态 B 的体积为 3V0，设普适气体常数（摩尔气体常数）为 R 。 求：（1）AB、BC、CA 三个过程中系统与外界交换的热量；
−1.5v0 )
=
1 3
N
(3) N 个粒子平均速率
v =
+
vf (v)dv =
−
0
vf (v)dv =
v0 0
2v 2 3v0 2
dv
+
2v0 2v v0 3v0
dv
=
11 9
v0
2
A卷
2016—2017 学年第一 学期大学物理 I 期末 A 卷参考答案
(4) 0.5v0 到1v0 区间内粒子平均速率
T1
解：（1）理想气体在一定温度T 时的最可几速率和均方根速率分别为：
vp =
2RT ; M
v2 = 3RT M
据题意：
2RT2 = 3RT1
M
M
得到：T2 = 3 T1 2
（2）由理想气体状态方程
pV = m RT M
= m RT = p V M
v2 = 3RT = 3 p
M
1
A卷
2016—2017 学年第一 学期大学物理 I 期末 A 卷参考答案
a = 2N
0 v0
v0
计算得 3v0 ，带入上式得分布函数 f (v) 为：
2v
/
3v0
2
f
(v)
=
2 3v0
0
(0 v v0 ) (v0 v 2v0 ) (v 2v0 )
2N
(2)该区间对应的 f (v) 为常数 3v0 ，所以可通过计算矩形面积得该区间粒子数为：
N
=
2N 3v0
(2v0
A卷
2016—2017 学年第一 学期大学物理 I 期末 A 卷参考答案
S AB = SB − S A =
B dQ AT
= CP
3T0 T0
dT T
=
5 R ln 3 2
六、（10 分）由 1 摩尔氦气和 2 摩尔氮气组成混合理想气体，当混合气体经历一准静 态绝热过程时，试求：（1）混合气体的定容摩尔热容量和定压摩尔热容量；（2）在该过 程中混合气体的温度和体积的函数关系（过程方程）。
A卷
2016—2017 学年第一 学期大学物理 I 期末 A 卷参考答案
一.（10 分） 1mol 刚性双原子气体分子氢气，其温度为 27℃，求其对应的平动动能、 转动动能和内能各是多少?（求内能时可不考虑原子间势能）。
解：理想气体分子的能量为
E
=
n
i 2
RT
，所以氢气对应的平动动能为（
t
=
3
）
t
= 1