中国石油大学(华东)大学物理2-1第八章习题答案
中国石油大学(华东)油层物理课后题问题详解

简要说明为什么油水过渡带比油气过渡带宽?为什么油越稠,油水过渡带越 宽?答:过渡带的高度取决于最细的毛细管中的油(或水)柱的上升高度。
由于油藏中的油气界面张力受温度、压力和油中溶解气的影响,油气界面张力很 小,故毛管力很小,油气过渡带高度就很小。
因为油水界面张力大于油气界 面张力,故油水过渡带的毛管力比油气过渡带的大,而且水油的密度差小于 油的密度,所以油水过渡带比油气过渡带宽,且油越稠,水油密度差越小, 油水过渡带越宽 四、简答题1、简要说明油水过渡带含水饱和度的变化规律,并说明为什么油越稠油水过渡带越宽? 由于地层中孔隙毛管的直径大小是不一样的,因此油水界面不是平面,而是一个过渡带。
从地层底层到顶层,油水的分布一般为:纯水区——油水过渡区——纯油区。
由下而上,含水饱和度逐渐降低。
由式:,在PcR 一定时,油水的密度差越小,油水的过渡带将越宽。
油越稠,油水密度 差越小,所以油越稠,油水过渡带越宽。
来源于骄者拽鹏 习题11.将气体混合物的质量组成换算为物质的量的组成。
气体混合物的质量组成如下:%404-CH ,%1062-H C ,%1583-H C ,%25104-H C ,%10105-H C 。
解:按照理想气体计算:2.已知液体混合物的质量组成:%.55%,35%,1012510483---H C H C H C 将此液体混合物的质量组成换算为物质的量的组成。
解:3.已知地面条件下天然气各组分的体积组成:%23.964-CH ,%85.162-H C ,%83.083-H C ,%41.0104-H C , %50.02-CO ,%18.02-S H 。
若地层压力为15MPa ,地层温度为50C O 。
求该天然气的以下参数:(1)视相对分子质量;(2)相对密度;(3)压缩因子;(4)地下密度;(5)体积系数;(6)等温压缩系数;(7)粘度;(8)若日产气为104m 3,求其地下体积。
解:(1)视相对分子质量836.16)(==∑i i g M y M(2)相对密度58055202983616..M M ag g ===γ (3)压缩因子244.3624.415===c r p p p 648.102.19627350=+==c r T T T3.2441.6480.84(4)地下密度)(=)(3/95.11127350008314.084.0836.1615m kg ZRT pM V m g g +⨯⨯⨯===ρ (5)体积系数)/(10255.6202735027315101325.084.0333m m T T p p Z p nRT pZnRTV V B sc sc scsc gscgf g 标-⨯=++⨯⨯=⋅⋅===(6)等温压缩系数3.2441.6480.52[])(==1068.0648.1624.452.0-⨯⋅⋅=MPa T P T C C rc rgrg(7)粘度16.836500.01171.41.6483.244[])(01638.00117.04.1/11s mPa g g g g ⋅=⨯=⨯=μμμμ(8)若日产气为104m 3,求其地下体积。
中国石油大学物理2-1作业习题解答7章

中国石油大学物理2-1作业习题解答7章习题77-3.在体积为2.0×10-3m 3 的容器中,有内能为6.75×102J 的刚性双原子分子理想气体。
求:(1) 气体的压强;(2)设分子总数为5.4×1022 个,则分子的平均平动动能及气体的温度。
[解] (1)理想气体的内能 kT i N E 2= (1)压强 kT VN nkT p == (2)由(1)、(2)两式可得 51035.152?==VE p Pa(2) 由 kT i N E 2?= 则 36252==kNE T K又 2123105.73621038.12323--?===kT w J7-4.容器内储有氧气,其压强为p = 1.01×10 5 Pa ,温度为 t = 27℃。
求:(1)单位体积内的分子数;(2)分子的平均平动动能。
解:(1)由nkT p = 525-11.01102.4410m 1.3810300p n kT-?===(2)J 1021.763001038.123232123--?===kT w7-5.容器内某理想气体的温度T =273K ,压强p =1.00 ×10-3atm ,密度为31.25g mρ-=?,求:(1)气体的摩尔质量;(2)气体分子运动的方均根速率;(3)气体分子的平均平动动能和转动动能;(4)单位体积内气体分子的总平动动能;(5)0.3mol 该气体的内能。
[解] (1) 气体的摩尔质量pkTN m N M ρ00mol ==m o l kg 028.010013.11000.12731038.11025.11002.653323==---所以该气体是2N 或CO (2) 由nkT P = 得 kT P n =所以 P kTn m ρρ==所以 4931025.110013.11000.133333332=====---ρρυPP kTkTmkT s m(3) 气体分子的平均平动动能65.52731038.123232123--?===kT ε气体分子的转动动能J 1077.32731038.12221232--?=??==kT ε(4) 单位体积内气体分子的总平动动能32531mJ 1052.110013.11000.1232323?=====-p kT kTp n E ε(5) 该气体的内能J 10701.127331.8253.023.03.03mol ?==?==RT i E E(删除)7-6.设N 个粒子的系统的速率分布函数为:dN v =kdv (V >v >0,k 为常量),dN v =0 (v > V),(1) 画出分布函数图; (2)用N 和v 定出常量k ; (3) 用V 表示出算术平均速率和方均根速率。
中国石油大学(华东) 大学物理2-1 08-09期末试卷B

I I
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用导线围成的回路(两个以 O 点为心半径不同的同心 圆,在一处用导线沿半径方向相连),放在轴线通过 O 点的 圆柱形均匀磁场中,回路平面垂直于柱轴,如图所示.如 磁场方向垂直图面向里,其大小随时间减小,则(A)→(D) 各图中哪个图上正确表示了感应电流的流向? [ 二、填空题(共 30 分) 11.(本题 3 分)(1071) ]
B
(B) R x (D) R x
圆筒 电流 O x
B
B
B
(E) R x
O
O
如图所示,在磁感强度为 B 的均匀磁场中,有一圆形载流导线,a、 b、c 是其上三个长度相等的电流元,则它们所受安培力大小的关系为 (A) (C) Fa > Fb > Fc. Fb > Fc > Fa. (B) (D) Fa < Fb < Fc. Fa > Fc > Fb. [ ]
0 I
3分 1分
1
4L / 5 1 4 16 (v B ) d l Bl d l B ( L) 2 BL2 2 5 50 0 0
大学物理2-1第八章(气体动理论)习题答案

大学物理2-1第八章(气体动理论)习题答案第8 章8-1 目前可获得的极限真空为1.33?10?11Pa,,求此真空度下1cm3体积内有多少个分子?(设温度为27℃)[解] 由理想气体状态方程P?nkT得P?故N?NVkT,N??11PVkT?300 ?61.33?10?1?101.38?10?23?3.21?10(个) 38-2 使一定质量的理想气体的状态按p?V图中的曲线沿箭头所示的方向发生变化,图线的BC段是以横轴和纵轴为渐近线的双曲线。
(1)已知气体在状态A时的温度是TA?300K,求气体在B、C、D时的温度。
(2)将上述状态变化过程在V?T图(T为横轴)中画出来,并标出状态变化的方向。
[解] (1)由理想气体状态方程PV/T=恒量,可得:由A→B这一等压过程中VATAVBVA?VBTB2010 则TB??TA??300?600 (K)因BC段为等轴双曲线,所以B→C为等温过程,则TC?TB?600 (K)C→D为等压过程,则VDTD?VCTCTD?VDVC?TC?2040?600?300 (K)(2)403020100)8-3 有容积为V的容器,中间用隔板分成体积相等的两部分,两部分分别装有质量为m的分子N1 和N2个, 它们的方均根速率都是?0,求:(1)两部分的分子数密度和压强各是多少?(2)取出隔板平衡后最终的分子数密度和压强是多少?[解] (1) 分子数密度n1?N1V1?2N1V8-1 n2?N2V2?2N2V由压强公式:P?13nmV2,132mN1V03VNV?2可得两部分气体的压强为P1?n1mV0?2P2?13n2mV0?22mN2V03V2(2) 取出隔板达到平衡后,气体分子数密度为n?N1?N2V混合后的气体,由于温度和摩尔质量不变,所以方均根速率不变,于是压强为:P?13nmV0?2(N1?N2)mV03V28-4 在容积为2.5?10?3m3的容器中,储有1?1015个氧分子,4?1015个氮分子,3.3?10?7g氢分子混合气体,试求混合气体在433K 时的压强。
物理化学(上)(中国石油大学(华东))知到章节答案智慧树2023年

物理化学(上)(中国石油大学(华东))知到章节测试答案智慧树2023年最新绪论单元测试1.物理化学课程是建立在数学、物理学、基础化学等学科上的一门理论化学参考答案:对2.物理化学主要涉及研究过程发生后能量的转化、反应的方向和限度等问题。
参考答案:对3.物理化学课程学习过程中需要注意例题的演练、公式概念的应用条件和高等数学微积分知识的应用。
参考答案:对第一章测试1.低温低压的真实气体可以认为是理想气体参考答案:错2.分子间无作用力,分子本身无体积的气体一定是理想气体参考答案:对3.道尔顿分压定律和阿玛伽分体积定律只适用于理想气体混合物参考答案:对4.对于不同的真实气体,范德华方程中的特性常数也不同参考答案:对5.理想气体在一定温度、压力下也能液化参考答案:错6.不同的真实气体,只要处于相同的对应状态,就具有相同的压缩因子参考答案:对7.已知某气体的临界温度为304.15K,临界压力为7.375Mpa。
钢瓶中储存着302.15K的这种气体,则该气体()状态参考答案:数据不足,无法确定8.对临界点性质的描述中,正确的是参考答案:液相摩尔体积与气相摩尔体积相等; 液相与气相界面消失; 当真实气体的温度低于临界点温度时,是真实气体液化的必要条件9.理想气体的压缩因子Z参考答案:z=110.恒温300K下,某一带隔板的容器中,两侧分别充入压力相同的3dm3氮气和1dm3二氧化碳的理想气体,当抽调隔板后混合气体中氮气和二氧化碳的压力之比为()参考答案:3:1第二章测试1.状态函数的变化值只与始态和末态的状态有关,与具体的实现途径无关参考答案:对2.据焦耳实验可知,理想气体的内能只是温度的函数参考答案:错3.液态水和水蒸气的标准摩尔燃烧焓的值均为0参考答案:错4.参考答案:对5.热力学第一定律可表述为隔离系统中的热力学能守恒参考答案:对6.气体的节流膨胀过程一定是绝热不可逆过程参考答案:对7.关于热力学可逆过程,下列表述正确的是参考答案:可逆过程发生后,系统和环境一定同时复原;可逆过程是一种理想的过程,实际过程只能无限接近它;可逆压缩过程环境对系统做最小功8.参考答案:在一定温度、压力下,冰融化成水9.下列关于焓的说法,正确的是参考答案:焓是人为定义的一种具有能量量纲的物理量; 焓变只有在特定条件下,才与过程热数值相等; 焓是系统的状态函数10.下列关于绝热过程的说法正确的是参考答案:绝热可逆过程始末态压力、体积之间符合过程方程第三章测试1.热不可能全部转换成功。
石油工程概论智慧树知到答案章节测试2023年中国石油大学(华东)

绪论单元测试1.关于石油工程的理解,说法正确的是()。
A:开展石油工程研究与工作和油气生成、油气藏类型及其特征等无关B: 石油工程包括油气藏工程、钻井工程、油气开采工程、地面工程等多方面内容C:石油工程是石油天然气工业体系中的重要一环D:石油工程是经济有效地将深埋于地下的油气从油气藏中开采到地面所实施的一系列工程和工艺技术的总称答案:BCD第一章测试1.油藏流体是指存在于地下油藏岩石中的石油、石油伴生气(天然气)和地层水;随温度、压力的变化,油藏流体的物理性质也会发生变化。
()A:错B:对答案:B2.多组分烃类系统相图中的三线包括()。
A:露点线B:等压线C:等液量线D:等温线E:泡点线答案:ACE3.地层油的粘度随着温度增加而降低,随着压力增加而增加。
()A:对B:错答案:B4.表征天然气与理想气体差异的主要参数是()。
A:天然气的体积系数B:通用气体常数C:天然气的压缩系数D:天然气的压缩因子答案:D5.关于地层水的高压物性说法正确的是()。
A:同样温度压力条件下,溶有天然气的地层水较不含气的地层水的压缩性大B:地层水的体积系数可近似视为1C:地层水的压缩系数与地层油的压缩系数定义形式相似D:地层水中溶解的天然气量一般比较少答案:ABCD第二章测试1.岩石的孔隙度是指岩石孔隙体积与岩石外表体积之比,可分为绝对孔隙度、有效孔隙度、流动孔隙度等。
()A:错B:对答案:B2.关于流体饱和度的说法正确的是()。
A:同一油气藏中,含油、含气、含水饱和度之和小于1B:剩余油饱和度不随时间变化C:残余油饱和度是指被工作剂驱洗过的地层中被滞留或闭锁在岩石孔隙中的油的体积占孔隙体积的比例D:油藏中若已知束缚水饱和度就可以求出原始含油饱和度答案:CD3.岩石的压缩系数是指单位体积岩石中孔隙体积随有效压力的变化值;该值很小,油田开发过程中常被忽略()。
A:错B:对答案:A4.关于油藏岩石渗透率的说法正确的是()。
中国石油大学华东2012年期末大物2-1试卷

中国⽯油⼤学华东2012年期末⼤物2-1试卷2011—2012学年第⼆学期《⼤学物理(2-1)》期末试卷⼀、选择题1、(本题3分)两辆⼩车A 、B ,可在光滑平直轨道上运动.第⼀次实验,B 静⽌,A 以0.5 m/s 的速率向右与B 碰撞,其结果A 以 0.1 m/s 的速率弹回,B 以0.3 m/s 的速率向右运动;第⼆次实验,B 仍静⽌,A 装上1 kg 的物体后仍以 0.5 m/s 的速率与B 碰撞,结果A 静⽌,B 以0.5 m/s 的速率向右运动,如图.则A 和B 的质量分别为(A) m A = 2 kg m B = 1 kg . (B) m A = 1 kg m B = 2 kg .(C) m A = 3 kg m B = 4 kg . (D) m A = 4 kg m B = 3 kg .[]2、(本题3分)有⼀劲度系数为k 的轻弹簧,原长为l 0,将它吊在天花板上.当它下端挂⼀托盘平衡时,其长度变为l 1.然后在托盘中放⼀重物,弹簧长度变为l 2,则由l 1伸长⾄l 2的过程中,弹性⼒所作的功为(A)-21d l l x kx . (B)21d l l x kx .(C)---0201d l l l l x kx . (D)--0201d l l l l x kx .[]3、(本题3分)⼀圆盘绕过盘⼼且与盘⾯垂直的光滑固定轴O 以⾓速度ω按图⽰⽅向转动.若如图所⽰的情况那样,将两个⼤⼩相等⽅向相反但不在同⼀条直线的⼒F 沿盘⾯同时作⽤到圆盘上,则圆盘的⾓速度ω(A) 必然增⼤. (B) 必然减少. (C) 不会改变. (D) 如何变化,不能确定.[]4、(本题3分)在狭义相对论中,下列说法中哪些是正确的?(1) ⼀切运动物体相对于观察者的速度都不能⼤于真空中的光速.(2) 质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对运动状态⽽改变的.(3) 在⼀惯性系中发⽣于同⼀时刻,不同地点的两个事件在其他⼀切惯性系中也是同时发⽣的.(4)惯性系中的观察者观察⼀个与他作匀速相对运动的时钟时,会看到这时钟⽐与他相对静⽌的相同的时钟⾛得慢些.(A) (1),(3),(4).(B) (1),(2),(4).(C) (1),(2),(3).(D) (2),(3),(4).[]5、(本题3分)某核电站年发电量为100亿度,它等于36×1015 J的能量,如果这是由核材料的全部静⽌能转化产⽣的,则需要消耗的核材料的质量为(A) 0.4 kg.(B) 0.8 kg.(C) (1/12)×107 kg.(D) 12×107 kg.[]6、(本题3分)已知⼀定量的某种理想⽓体,在温度为T1与T2时的分⼦最概然速率分别为v p1和v p2,分⼦速率分布函数的最⼤值分别为f(v p1)和f(v p2).若T1>T2,则(A) v p1 > v p2, f (v p1)> f (v p2).(B) v p1 > v p2, f (v p1)< f (v p2).(C) v p1 < v p2, f (v p1)> f (v p2).(D) v p1 < v p2, f (v p1)< f (v p2).[]7、(本题3分)关于热功转换和热量传递过程,有下⾯⼀些叙述:(1) 功可以完全变为热量,⽽热量不能完全变为功;(2) ⼀切热机的效率都只能够⼩于1;(3) 热量不能从低温物体向⾼温物体传递;(4) 热量从⾼温物体向低温物体传递是不可逆的.以上这些叙述(A)只有(2)、(4)正确.(B)只有(2)、(3) 、(4)正确.(C)只有(1)、(3) 、(4)正确.(D)全部正确.[]8、(本题3分)频率为 100 Hz ,传播速度为300 m/s 的平⾯简谐波,波线上距离⼩于波长的两点振动的相位差为π31,则此两点相距(A ) 2.86 m .(B) 2.19 m .(C ) 0.5 m .(D) 0.25 m .[] 9、(本题3分)如图,S 1、S 2是两个相⼲光源,它们到P 点的距离分别为r 1和r 2.路径S 1P 垂直穿过⼀块厚度为t 1,折射率为n 1的介质板,路径S 2P 垂直穿过厚度为t 2,折射率为n 2的另⼀介质板,其余部分可看作真空,这两条路径的光程差等于 (A) )() (111222t n r t n r +-+.(B) ])1([])1([211222t n r t n r -+--+. (C) )()(111222t n r t n r ---. (D) 1122t n t n -.[]10、(本题3分)⼀束平⾏单⾊光垂直⼊射在光栅上,当光栅常数(a+b )为下列哪种情况时(a 代表每条缝的宽度),k =3、6、9等级次的主极⼤均不出现?(A ) a+b =2a .(B ) a+b =3a .(C ) a+b =4a .(D ) a+b =6a .[]⼆、简单计算与问答题(共6⼩题,每⼩题5分,共30分) 1、(本题5分)⼀质点作直线运动,其x- t 曲线如图所⽰,质点的运动可分为OA 、AB 、BC 和CD 四个区间,AB 为平⾏于t 轴的直线,CD 为直线,试问每⼀区间速度、加速度分别是正值、负值,还是零?PS 1S 2 r 1n 1n 2t 2r 2t 1x2、(本题5分)⼀车轮可绕通过轮⼼O 且与轮⾯垂直的⽔平光滑固定轴,在竖直⾯内转动,轮的质量为M ,可以认为均匀分布在半径为R 的圆周上,绕O 轴的转动惯量J =MR 2.车轮原来静⽌,⼀质量为m 的⼦弹,以速度v 0沿与⽔平⽅向成α⾓度射中轮⼼O 正上⽅的轮缘A 处,并留在A 处,如图所⽰.设⼦弹与轮撞击时间极短.问:(1) 以车轮、⼦弹为研究系统,撞击前后系统的动量是否守恒?为什么?动能是否守恒?为什么?⾓动量是否守恒?为什么? (2) ⼦弹和轮开始⼀起运动时,轮的⾓速度是多少?3、(本题5分)经典⼒学的相对性原理与狭义相对论的相对性原理有何不同?4、(本题5分)试从分⼦动理论的观点解释:为什么当⽓体的温度升⾼时,只要适当地增⼤容器的容积就可以使⽓体的压强保持不变?5、(本题5分)⼀质点作简谐振动,其振动⽅程为x = 0.24)3121cos(π+πt (m),试⽤旋转⽮量法求出质点由初始状态(t = 0的状态)运动到x = -0.12 m ,v < 0的状态所需最短时间?t .6、(本题5分)让⼊射的平⾯偏振光依次通过偏振⽚P 1和P 2.P 1和P 2的偏振化⽅向与原⼊射光光⽮量振动⽅向的夹⾓分别是α和β.欲使最后透射光振动⽅向与原⼊射光振动⽅向互相垂直,并且透射光有最⼤的光强,问α和β各应满⾜什么条件?三.计算题(共4⼩题,每⼩题10分,共40分) 1、(本题10分)两个质量分别为m 1和m 2的⽊块A 和B ,⽤⼀个质量忽略不计、劲度系数为k 的弹簧联接起来,放置在光滑⽔平⾯上,使A 紧靠墙壁,如图所⽰.⽤⼒推⽊块B 使弹簧压缩x 0,然后释放.已知m 1 = m ,m 2 = 3m ,求: (1) 释放后,A 、B 两⽊块速度相等时的瞬时速度的⼤⼩;(2) 释放后,弹簧的最⼤伸长量.2、(本题10分)1 mol 双原⼦分⼦理想⽓体从状态A (p 1,V 1)沿p -V 图所⽰直线变化到状态B (p 2,V 2),试求:(1)⽓体的内能增量.(2)⽓体对外界所作的功.(3)⽓体吸收的热量.(4)此过程的摩尔热容.3、(本题10分)已知⼀平⾯简谐波的表达式为 )24(cos x t A y +π= (SI). (1) 求该波的波长λ,频率ν和波速u 的值;(2) 写出t = 4.2 s 时刻各波峰位置的坐标表达式,并求出此时离坐标原点最近的那个波峰的位置;(3) 求t = 4.2 s 时离坐标原点最近的那个波峰通过坐标原点的时刻t .4、(本题10分)(1)单缝夫琅⽲费衍射实验中,垂直⼊射的光含有两种波长,λ 1 = 400 nm ,λ2 = 760 nm (1 nm =10 -9 m).已知单缝宽度a = 1.0×10 -2 cm ,透镜焦距f = 50 cm .求两种光第⼀级衍射明纹中⼼之间的距离.(2)⽤光栅常数-3101.0?=d cm 的光栅替换单缝,其他条件和上⼀问相同,求两种光第⼀级主极⼤之间的距离.p 1p p 12答案⼀、1、B 2、C 3、A 4、B 5、A 6、B 7、A 8、C 9、B 10、B ⼆、1、1、答: OA 区间:v > 0 , a < 0 2分AB 区间:v = 0 , a = 0 1分 BC 区间:v > 0 , a > 0 1分 CD 区间:v > 0 , a = 0 1分2、答:(1) 系统动量不守恒.因为在轴O 处受到外⼒作⽤,合外⼒不为零. 1分动能不守恒.因为是完全⾮弹性碰撞(能量损失转化为形变势能和热运动能).1分⾓动量守恒.因为合外⼒矩为零. 1分 (2) 由⾓动量守恒 m v 0R cos α = (M + m )R 2ω∴()Rm M m +=αωcos 0v 2分3、答:经典的⼒学相对性原理是指对不同的惯性系,⽜顿定律和其它⼒学定律的形式都是相同的. 2分狭义相对论的相对性原理指出:在⼀切惯性系中,所有物理定律的形式都是相同的,即指出相对性原理不仅适⽤于⼒学现象,⽽且适⽤于⼀切物理现象。
大学物理(2-1)(山东联盟)智慧树知到课后章节答案2023年下中国石油大学(华东)

大学物理(2-1)(山东联盟)智慧树知到课后章节答案2023年下中国石油大学(华东)中国石油大学(华东)绪论单元测试1.大学物理是面向理工科大学生的一门重要的必修基础课,该课程讲授的物理学知识、思想和方法是构成学生科学素养的重要组成部分.答案:对第一章测试1.质点由一点运动到另外一点,则下列说法正确的是答案:位移是唯一的2.以下关于加速度的说法中错误的是答案:物体速度大,加速度一定大3.质点沿半径为R的圆周作匀速率运动,每T秒转一圈。
在2T时间间隔中,其平均速度大小与平均速率大小分别为答案:0 ,2πR/T4.气球正在上升,气球下系有一重物,当气球上升到离地面100m高处,系绳突然断裂,重物下落,这重物下落到地面的运动与另一个物体从100m 高处自由落到地面的运动相比,下列哪一个结论是正确的答案:下落的位移相同5.某人骑自行车以速率v向正西方向行驶,遇到由北向南刮的风(设风速大小也是v),则他感到风是从答案:西北方向吹来6.电子很小可以视为质点,而太阳很大不能视为质点.答案:错7.质点做匀加速运动,其轨迹一定是直线.答案:错8.物体具有恒定的速度,但仍有变化的速率是不可能的.答案:对9.质点作匀速圆周运动时速度一定不变.答案:错10.同一物体的运动,如果选取的参考系不同,对它的运动描述也不同.答案:对第二章测试1.在下列关于力与运动关系的叙述中,正确的是答案:若质点从静止开始,所受合力恒定,则一定作匀加速直线运动2.质量为m的物体自空中落下,它除受重力外,还受到一个与速度平方成正比的阻力的作用,比例系数为k,k为正值常量.该下落物体的收尾速度(即最后物体作匀速运动时的速度)将是答案:3.体重、身高相同的甲乙两人,分别用双手握住跨过无摩擦轻滑轮的绳子各一端.他们从同一高度由初速为零向上爬,经过一定时间,甲相对绳子的速率是乙相对绳子速率的两倍,则到达顶点的情况是答案:同时到达4.功的概念有以下几种说法:1)保守力作正功时,系统内相应的势能增加.2)质点运动经一闭合路径,保守力对质点做的功为零.3)作用力与反作用力大小相等,方向相反,所以两者所做功的代数和必为零.上列说法中答案:2)正确5.在下列关于动量的表述中,不正确的是答案:内力对系统内各质点的动量没有影响6.物体只有作匀速直线运动和静止时才有惯性.答案:错7.摩擦力总和物体运动的方向相反.答案:错8.质量为m的质点以速度v沿一直线运动,则它对空间任一点的角动量都为零.答案:错9.牛顿运动定律在任何参考系中都成立.答案:错10.一个不受外力作用的系统,它的动量和机械能都守恒.答案:错第三章测试1.下面几种运动属于定轴转动的是答案:电风扇叶片的运动2.刚体绕定轴作匀变速转动时,刚体上距轴为r的任一点的答案:切向加速度的大小恒定,法向加速度的大小变化3.刚体角动量守恒的充分而必要的条件是答案:刚体所受合外力矩为零4.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.在上述说法中答案:(1) 、(2)正确,(3) 、(4) 错误5.一个人站在有光滑固定转轴的转动平台上,双臂水平地拿着二哑铃.在该人把此二哑铃水平收缩到胸前的过程中,人、哑铃与转动平台组成的系统的答案:机械能不守恒,角动量守恒6.刚体的转动惯量只与转轴和刚体总质量有关.答案:错7.一均匀细直棒,可绕通过其一端的光滑固定轴在竖直平面内转动.使棒从水平位置自由下摆,棒作匀角加速转动.答案:错8.刚体定轴转动时所有质点的角速度和角加速度都相同.答案:对9.刚体作定轴转动时,刚体角动量守恒的条件是刚体所受的合外力等于零.答案:错10.一个质量为m的小虫,在有光滑竖直固定中心轴的水平圆盘边缘上,此时圆盘转动的角速度为ω.若小虫沿着半径向圆盘中心爬行,则圆盘的角速度变大.答案:对第四章测试1.有下列几种说法:(1)所有惯性系对物理基本规律都是等价的;(2)在真空中,光的速度与光的频率、光源的运动状态无关;(3)在任何惯性系中,光在真空中沿任何方向的传播速率都相同.其中说法是正确的是答案:全部说法都是正确的2.在狭义相对论中,下列说法中正确的是:(1)一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速;(2)质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对运动状态而改变的;(3)在一惯性系中发生于同一时刻,不同地点的两个事件在其他一切惯性系中也是同时发生的;(4)惯性系中的观察者观察一个与他作匀速相对运动的时钟时,会看到这时钟比与他相对静止的相同的时钟走得慢些.答案:(1),(2),(4)3.宇宙飞船相对于地面以速度0.8c直线飞行,一光脉冲从船尾传到船头.飞船的静止长度是100m,则地球观察者测出光脉冲从船尾到船头两个事件的空间间隔为答案:300m4.在某地发生两件事,静止位于该地的甲测得时间间隔为4 s,若相对于甲作匀速直线运动的乙测得时间间隔为5 s,则乙相对于甲的运动速度是(c表示真空中光速)答案:(3/5)c5.粒子在加速器中被加速,当其质量为静止质量的3倍时,其动能为静止能量的答案:2倍6.经典力学中的所有基本定律,如动量守恒定律,角动量守恒定律,机械能守恒定律都具有伽利略变换不变性.答案:对7.狭义相对论的两条基本原理是狭义相对性原理和光速不变原理.答案:对8.我们把与物体保持静止的参考系所测得的长度称为物体的固有长度.答案:对9.光子的静止质量为零.答案:对10.在某个惯性系中有两个同时同地发生的事件,在对该系有相对运动的其他惯性系中,这两个事件不一定是同时同地发生的.答案:错第五章测试1.一质量为m的物体挂在劲度系数为k的轻弹簧下面,振动角频率为f ,若把此弹簧分割成四等份,将物体m挂在分割后的一根弹簧上,则振动角频率是答案:2f2.一质点作简谐振动,周期为T. 质点由平衡位置向x轴正方向运动时,由平衡位置到二分之一最大位移这段路程所需要的时间为答案:T/123.一弹簧振子,当把它水平放置时,它可以作简谐振动,若把它竖直放置或放在固定的光滑斜面上,试判断下面哪种情况是正确的答案:两种情况都可作简谐振动4.一弹簧振子作简谐振动,总能量为E,如果简谐振动振幅增加为原来的两倍,重物的质量增为原来的四倍,则它的总能量变为答案:4E5.一弹簧振子作简谐振动,当位移为振幅的一半时,其动能为总能量的答案:3/46.质点作简谐振动时,从平衡位置运动到最远点需时1/4周期,因此走过该距离的一半需时1/8周期.答案:错7.一个作简谐振动的物体,其位移与加速度的相位始终相差π.答案:对8.一个作简谐振动的物体处于平衡位置处时具有最大的速度和最大的加速度.答案:错9.简谐运动的动能和势能都随时间作周期性的变化,且变化频率与位移变化频率相同.答案:错10.两个相同的弹簧挂着质量不同的物体,当它们以相同的振幅作简谐振动时,振动总能量相同.对第六章测试1.在相同的时间内,某种波长的单色光在空气中和在玻璃中答案:传播的路程不相等,走过的光程相等2.用白光光源进行双缝实验,若用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝,用一个纯蓝色的滤光片遮盖另一条缝,则答案:不产生干涉条纹3.在双缝干涉实验中,两条缝的宽度原来是相等的,若其中一缝的宽度略变窄(缝中心位置不变),则答案:干涉条纹的间距不变4.在光栅衍射实验中,与缺级级数有关的量为光栅常数5.一束白光垂直照射在一光栅上,在形成的同一级光栅光谱中,偏离中央明纹最远的是答案:红光6.获得相干光源只能用波阵面分割和振幅分割这两种方法来实现.答案:错7.发光的本质是原子、分子等从具有较高能级的激发态到较低能级的激发态跃迁过程中释放能量的一种形式.答案:对8.光波的相干叠加服从波的叠加原理,不相干叠加不服从波的叠加原理.答案:错9.光程是将光在不同介质中走过的实际路程折合成在真空中走过的路程.答案:错10.双折射现象是光从光疏介质进入光密介质时发生的一种现象.答案:错第七章测试1.水蒸气分解成同温度的氢气和氧气,内能增加了答案:25%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,则它们答案:温度相同,但氦气的压强大于氮气的压强3.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热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.这些说法中正确的是答案:(1)、(2)、(3)4.下列各图所示的速率分布曲线,哪一图中的两条曲线能是同一温度下氮气和氦气的分子速率分布曲线答案:5.玻尔兹曼分布律表明:在某一温度的平衡态,(1)分布在某一区间(坐标区间和速度区间)的分子数,与该区间粒子的能量成正比.(2)在同样大小的各区间(坐标区间和速度区间)中,能量较大的分子数较少;能量较小的分子数较多.(3)在大小相等的各区间(坐标区间和速度区间)中比较,分子总是处于低能态的概率大些.(4)分布在某一坐标区间内、具有各种速度的分子总数只与坐标区间的间隔成正比,与粒子能量无关.以上四种说法中答案:只有(2)、(3)是正确的6.只有对大量分子的集体,温度的微观意义才成立.答案:对7.物体的熔解、凝固、蒸发等现象都属于热现象.答案:对8.一切互为热平衡的热力学系统不一定具有相同的温度.答案:错9.表征系统热平衡的宏观性质的物理量为压强.答案:错10.每个分子的质量、速度和能量属于微观量.答案:对第八章测试1.关于可逆过程和不可逆过程的判断:(1)可逆热力学过程一定是准静态过程.(2)准静态过程一定是可逆过程.(3)不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程.(4)凡有摩擦的过程,一定是不可逆过程.以上四种判断,其中正确的是答案:(1)、(4)2.质量一定的理想气体,从相同状态出发,分别经历等温过程、等压过程和绝热过程,使其体积增加一倍,那么气体温度的改变(绝对值)在答案:等压过程中最大,等温过程中最小3.两个相同的容器,容积固定不变,一个盛有氨气,另一个盛有氢气(看成刚性分子的理想气体),它们的压强和温度都相等,现将5J的热量传给氢气,使氢气温度升高,如果使氨气也升高同样的温度,则应向氨气传递的热量是答案:3J4.1mol的单原子分子理想气体从状态A变为状态B,如果不知是什么气体,变化过程也不知道,但A、B两态的压强、体积和温度都知道,则可求出答案:气体内能的变化5.一定量的某种理想气体起始温度为T,体积为V,该气体在下面循环过程中经过三个平衡过程:(1)绝热膨胀到体积为2V,(2)等体变化使温度恢复为T,(3)等温压缩到原来体积V,则此整个循环过程中答案:气体向外界放热6.用旋转的叶片使绝热容器中的水温上升(焦耳热功当量实验),这一过程是可逆的.答案:错7.不规则地搅拌盛于绝热容器中的液体,液体温度在升高,若将液体看作系统,则外界对系统作功,系统的内能增加.答案:对8.热力学系统的状态发生变化时,其内能的改变量只决定于初末态的温度而与过程无关.答案:对9.不作任何热交换也可以使系统温度发生变化.答案:对10.对物体加热也可以不致升高物体的温度.答案:对。
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习题 88-1.选择题1.一定量的理想气体,分别经历习题8-1(1)(a) 图所示的abc 过程(图中虚线ac 为等温线)和习题8-1(1)(b) 图所示的def 过程(图中虚线df 为绝热线),试判断这两过程是吸热还是放热( )(A) abc 过程吸热,def 过程放热 (B) abc 过程放热,def 过程吸热 (C) abc 过程def 过程都吸热 (D) abc 过程def 过程都放热2.如习题8-1(2) 图所示,一定量的理想气体从体积V 1膨胀到体积V 2分别经历的过程是:A-B 等压过程;A-C 等温过程; A-D 绝热过程。
其中,吸热最多的过程( )(A) A-B (B) A-C(C) A-D(D) 既是A-B ,也是A-C ,两者一样多3.用公式E =νC V ,m T (式中C V ,m 为定容摩尔热容量,ν为气体的物质的量)计算理想气体内能增量时,此式( )(A) 只适用于准静态的等容过程 (B) 只适用于一切等容过程(C) 只适用于一切准静态过程 (D) 适用于一切始末态为平衡态的过程4.要使高温热源的温度T 1升高ΔT ,或使低温热源的温度T 2降低同样的ΔT 值,这两种方法分别可使卡诺循环的效率升高Δ1和Δ2。
两者相比有( )(A) Δ1>Δ2 (B) Δ1<Δ2(C) Δ1= Δ2 (D) 无法确定哪个大 5. 理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的面积大小(如习题8-1(5)图中阴影所示)分别为S 1和S 2,则两者的大小关系是( )(A) S 1 > S 2 (B) S 1 = S 2 (C) S 1 < S 2 (D) 无法确定 6. 热力学第一定律表明( )(A) 系统对外做的功不可能大于系统从外界吸收的热量 (B) 系统内能的增量等于系统从外界吸收的热量(C) 不可能存在这样的循环过程,在此循环过程中,外界对系统做的功不等于系统传给外界的热量 (D) 热机的效率不可能等于1 7. 根据热力学第二定律可知( )(A) 功可以全部转换为热,但热不能全部转换为功(B) 热可以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 (C) 不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程 (D) 一切宏观的自发过程都是不可逆的 8.不可逆过程是( ) (A) 不能反向进行的过程(B) 系统不能回复到初始状态的过程 (C) 有摩擦存在的过程或者非准静态过程 (D) 外界有变化的过程习题8-1(1)图习题8-1(2)图习题8-1(5)图9. 关于热功转换和热量传递过程,有下列叙述: (1) 功可以完全变为热量,热量不可以完全变为功 (2) 一切热机的效率都只能小于1 (3) 热量不能从低温物体向高温物体传递 (4) 热量从高温物体向低温物体的传递是不可逆的 以上这些叙述中正确的是( ) (A) 只有(2),(4)正确 (B) 只有(2),(3),(4)正确 (C) 只有(1),(3),(4)正确 (D) 全部正确 8-2.填空题1.一定量的理想气体处于热动平衡状态时,此热力学系统的不随时间变化的三个宏观量是 ,而随时间变化的微观是 。
2.处于平衡态A 的热力学系统,若经准静态等容过程变到平衡态B ,将从外界吸热416J ,若经准静态等压过程变到与平衡态B 有相同温度的平衡态C ,将从外界吸热582J 。
由此可知,从平衡态A 变到平衡态C 的准静态等压过程中系统对外界所作的功为 。
3.同一种理想气体的定压摩尔热容C p ,m 大于定容摩尔热容C V ,m , 其原因是 。
4.常温常压下一定量的某种理想气体(视为刚性分子,自由度为i ),在等压过程中吸热为Q ,对外作功为A , 内能增加为E , 则A Q= ,E Q= 。
5.习题8-2(5)图所示的卡诺循环中:(1)abcda ,(2)dcefd ,(3)abefa 的效率分别为 、 和 。
6.某卡诺致冷机的低温热源温度为T 2=300K ,高温热源温度为T 1=450K ,每一循环从低温热源吸热Q 2=400J ,已知该致冷机的致冷系数为2212Q T AT T =- (其中A为外界对系统做的功),则每一循环中外界必须做功为功为 。
7.有物质的量相同的三种气体:H e 、N 2、CO 2 (均视为刚性分子的理想气体),它们从相同的初态出发,都经历等容吸热过程,若吸取相同的热量, 则:(1) 三者的温度升高 ;(相同或不同) (2) 三者压强的增加 ; (相同或不同)8.由绝热材料包围的容器被隔板隔为两半,左边是理想气体,右边是真空。
如果把隔板撤去,气体将进行自由膨胀过程,达到平衡后气体的温度_________(升高、降低或不变),气体的熵___________(增加、减小或不变)。
答案: 8-1.选择题1.A ;2. A ;3. D ;4. B ;5. B ;6 .C ;7. D ;8 .C ;9. A 8-2.填空题1. 温度,压强,体积;每个微观粒子的运动状态 2. 166J3.在等压升温过程中气体要膨胀而作功,所以要比气体等体升温过程多吸收一部分热量 4. 22i +, 2ii +习题8-2(5)图5. 13,12,236. 200J 7. 不同,不同 8. 不变,增加8-3.一定量的理想气体,其体积和压强依照V =/a p 的规律变化,其中a 为已知常数。
试求: (1)气体从体积V 1膨胀到V 2所作的功;(2)体积为V 1时的温度T 1与体积为V 2时的温度T 2之比。
解:⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-===⎰⎰21222112121V V a dv v a pdv A v v v V (2)由状态方程 RT MmPV =得 22112212121221, p V P V a a T T R RV R RV T V T V γγγγ====∴=8-4. 0.02kg 的氦气(视为理想气体),温度由17℃升为27℃,假设在升温过程中 (1)体积保持不变;(2)压强保持不变;(3)不与外界交换热量。
试分别求出气体内能的改变,吸收的热量,外界对气体所作的功。
解:氦气为单原子分子理想气体,i =3 (1)定容过程,V=常量,A=0 据Q=ΔE+ A 可知 J T T C ME Q V 623)(m12m =-==,∆ (2)定压过程,P=常量,J 1004.1)(m312m ⨯=-=T T C MQ P , ΔE 与(1)同417J A Q E =-∆=外界对气体所做的功为:A =-A=-417J(3)Q=0,ΔE 与(1)同气体对外界做功:623J A E =-∆=- 外界对气体所做的功为:A’=-A=623J.8-5.如习题8-5图所示,C 是固定的绝热壁,D 是可动活塞,C ,D 将容器分成A ,B 两部分。
开始时A ,B 两室中各装入同种类的理想气体,它们的温度T ,体积V ,压强P 均相同,并与大气压强平衡。
现对A,B两部分气体缓慢的加热,当对A和B给予相等的热量Q 以后,A 室中气体的温度升高度数与B 室中气体温度升高度数之比为7:5。
试求: (1)该气体的定容摩尔热容C V ,m 和定压摩尔热容C P ,m 。
(2)B 室中气体吸收的热量中有百分之几用于对外作功。
解:(1)对A, B 两部分气体缓慢的加热,皆可看作准静态过程,两室内是同种气体 ,而且开始时两部分气体的P, V ,T 均相等,所以两室的摩尔数M/μ 也相同. A 室气体经历的是等容过程,B 室气体经历的是等压过程, 所以A, B 室气体吸收的热量分别为(),A V m A mQ C T T M =- (),B P m B mQ C T T M =-已知B A Q Q = ,由上两式得,,75P m A V mBC T C T γ∆===∆因为,P m C = ,V m C +R,代入上式得,,57,22V m P m C R C R ==(2) B 室气体作功为B m A P V R T M =∆=∆B 室中气体吸收的热量转化为功的百分比,,28.6%72BBP m P m B mR T A R R M m Q C C T R M ∆====∆8-6. 有一定量的理想气体,其压强按2C P V=的规律变化,C 是常量。
试求:(1) 将气体从体积V 1增加到V 2所作的功; (2) 该理想气体的温度是升高还是降低。
(1) 221121211V V V V CA PdV dV C V V V ⎛⎫===- ⎪⎝⎭⎰⎰(2)根据理想气体的状态方程有: PV RT ν=所以C PV RT V ν==C T RVν=习题8-7图11C T RV ν=,22C T RV ν=因为:21V V > 所以:21T T <因此,理想气体的温度降低。
8-7. 1mol 单原子分子理想气体的循环过程如图8-7的T —V 图所示,其中c 点的温度为T c =600K ,试求:(1)ab 、bc 、ca 各个过程系统吸收的热量;(2)经一循环系统所做的净功;(3)循环的效率。
(注:循环效率=A /Q 1,A 为循环过程系统对外作的净功,Q 1为循环过程系统从外界吸收的热量,ln2=0.693)8-8. 热容比=1.40的理想气体,进行如习题8-8图所示的ABCA 循环,状态A 的温度为300K 。
试求:(1)状态B 和C 的温度; (2)各过程中气体吸收的热量、气体所作的功和气体内能的增量。
8-9. 某理想气体在P -V 图上等温线和绝热线相交于A 点,如习题8-9图所示,已知A 点的压强P 1=2×105Pa ,体积V 1=0.5×10-3m 3,而且A 点处等温线斜率与绝热线斜率之比为0.741。
现使气体从A 点绝热膨胀至B 点,其体积V 2=1×10-3m 3,试求B 点处的压强和在此过程中气体对外作功。
解:(1)等温线PV =C 得 V P dV dP T-=⎪⎭⎫⎝⎛绝热线 C PV =γ得V P dv dP Qγ-=⎪⎭⎫⎝⎛由题意知()()10.741VQdP dV P V dP dV P V γγ-===-故:11.350.741γ== 由绝热方程习题8-9图习题8-8图γγ2211V p V p = 可得412127.8510a V P P P V γ⎛⎫==⨯ ⎪⎝⎭(2) 221111122161.41V V V V V PV PV A PdV P dV J V γγ-⎛⎫==== ⎪-⎝⎭⎰⎰8-10. 习题8-10图中所示是一定量理想气体所经历的循环过程,其中a b 和c d 是等压过程。
bc 和da 为绝热过程。
已知b 点和c 点温度分别2T 和3T ,试求循环效率,并判断这个循环是否是卡诺循环。