嘉興學院《工程熱力學與流體力學基礎》2023-2024學年第二學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁嘉興學院《工程熱力學與流體力學基礎》

2023-2024學年第二學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在相對論力學中，光速不變原理是一個基本假設。以下哪種實驗現象支持了這一假設？（）A.邁克爾遜-莫雷實驗B.光電效應實驗C.黑體輻射實驗D.夫蘭克-赫茲實驗2、一個人站在體重秤上，從靜止開始迅速下蹲，在下蹲過程中，體重秤的示數如何變化？（）A.先變小后變大B.先變大后變小C.一直變大D.一直變小3、在一個豎直放置的封閉汽缸內，有一定質量的理想氣體。若氣體壓強保持不變，溫度升高，則氣體的體積如何變化？（）A.增大B.減小C.不變D.無法確定4、一物體在水平面上做勻減速直線運動，初速度為v0，加速度大小為a，經過時間t速度減為零，則物體在這段時間內的平均速度為多少？（）A.v0/2B.v0C.at/2D.(v0+0)/25、一根輕質彈簧，原長為L0，勁度系數為k，一端固定，另一端掛一個質量為m的物體，當物體靜止時，彈簧的長度為L，此時彈簧的彈性勢能為多少？（）A.1/2k(L-L0)^2B.1/2kL^2C.1/2kL0^2D.1/2km^2g^26、一個質量為m的汽車在半徑為R的彎道上以速度v行駛，若路面與輪胎之間的最大靜摩擦力為fmax，為了保證汽車不發(fā)生側滑，v應滿足什么條件？（）A.v≤√fmaxR/mB.v≥√fmaxR/mC.v≤√fmaxm/RD.v≥√fmaxm/R7、一質點在x-y平面內運動，其運動方程為x=3t，y=4t^2，其中x和y的單位為m，t的單位為s。則在t=2s時，質點的加速度大小為多少？（）A.8m/s^2B.6m/s^2C.4m/s^2D.2m/s^28、在圓周運動中，線速度、角速度和周期等概念是重要的物理量。關于它們之間的關系，以下哪一個表述是不正確的？（）A.v=ωr，其中v是線速度，ω是角速度，r是半徑B.ω=2π/T，其中T是周期C.線速度的大小與角速度成正比，與半徑成反比D.周期越小，角速度越大9、在相對論力學中，以下哪個效應不是相對論力學與經典力學的顯著區(qū)別？（）A.時間膨脹效應，運動的時鐘會變慢B.長度收縮效應，運動的物體長度會變短C.質量增加效應，物體的質量會隨著速度的增加而增大D.引力紅移效應，在強引力場中光譜線會向紅端移動，而在經典力學中不存在此現象10、一個質量為m的物體在豎直平面內做圓周運動，在最高點時速度為v，半徑為r，重力加速度為g，求此時繩子對物體的拉力是多少？（）A.mg+mv2/rB.mg-mv2/rC.mv2/rD.mg11、兩個物體A和B，質量分別為mA和mB，它們之間用一根輕質彈簧相連，放在光滑的水平面上，現對A施加一個水平向右的拉力F，使A、B一起向右做勻加速直線運動，已知加速度為a，以下關于彈簧彈力大小的表達式，正確的是？（）A.mAaB.mBaC.FmB/（mA+mB）D.FmA/（mA+mB）12、一個質量為M的物體放在光滑水平面上，一個質量為m的物體以速度v與M發(fā)生完全非彈性碰撞，碰撞后的共同速度是多少？（）A.mv/(M+m)B.Mv/(M+m)C.(M+m)v/MD.(M+m)v/m13、在一個光滑的水平面上，有兩個物塊A和B，質量分別為mA和mB，它們之間用一根輕質細繩相連。在水平向右的拉力F作用下，系統(tǒng)做勻加速直線運動，加速度大小為a。已知拉力F作用在A上，繩子的張力為T，則T的大小為多少？（）A.mBaB.mA(F-mBa)C.mB(F-mAa)D.mA(F+mBa)14、一物體從高處自由下落，經過最后200m所用的時間為4s，重力加速度為10m/s^2，則物體下落的總高度為多少？（）A.245mB.280mC.320mD.360m15、在一個固定的光滑斜面上，有一個物塊受到一個平行于斜面向上的力F作用，物塊從斜面底端向上運動，已知斜面傾角為θ，物塊質量為m，重力加速度為g，以下關于物塊運動過程中機械能變化情況的說法，正確的是？（）A.機械能增加B.機械能減少C.機械能不變D.無法確定16、在一個固定的光滑水平橫桿上，套有兩個質量分別為m1和m2的小球，兩球之間用一根輕質彈簧相連，兩球在橫桿上以相同的角速度ω繞橫桿中點做勻速圓周運動，以下關于彈簧彈力大小的表達式，正確的是？（）A.m1ω^2（r2-r1）B.m2ω^2（r2-r1）C.（m1+m2）ω^2（r2-r1）D.（m1-m2）ω^2（r2-r1）17、一個質量為M的球放在一個傾角為θ的光滑斜面上，并用擋板擋住，擋板與斜面垂直，若斜面和擋板都是固定的，球對斜面的壓力大小為多少？（）A.MgcosθB.MgsinθC.Mg/cosθD.Mg/tanθ18、一個質量為m的衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，軌道半徑為r，地球的質量為M，萬有引力常量為G，衛(wèi)星的線速度大小為多少？（）A.√GM/rB.√GM/r^2C.√GMm/rD.√GMm/r^219、在彈性碰撞中，若兩個物體質量相等，碰撞后兩物體的速度如何變化？（）A.交換速度B.速度都變?yōu)榱鉉.速度大小不變，方向相反D.速度都變?yōu)樵瓉淼囊话?0、在研究萬有引力定律時，以下關于引力常量G的描述，哪一項是錯誤的？（）A.G是一個常量，其數值由實驗測定B.G的數值在國際單位制中是6.67×10^-11N·m^2/kg^2C.引力常量G的大小與物體的質量和距離無關D.不同的天體系統(tǒng)中，引力常量G的數值可能不同二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在流體力學中，請解釋流體的湍流特性和湍流模型，舉例說明湍流在工程和自然界中的現象和影響。2、（本題5分）闡述在一個兩個質量不同的物體通過繩子連接在斜面上運動的問題中，如何分析繩子張力的變化和兩個物體的加速度？3、（本題5分）闡述牛頓第三定律的內容，并舉例說明其在日常生活和工程中的重要性，例如火箭的發(fā)射原理。4、（本題5分）在熱力學中，請解釋理想氣體的卡諾循環(huán)效率只取決于高溫熱源和低溫熱源溫度的原因，并舉例說明如何提高卡諾循環(huán)的效率。5、（本題5分）論述在一個汽車在盤山公路上行駛的問題中，如何分析汽車的受力、速度和功率之間的關系？三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個質量為3kg的物體放在水平傳送帶上，傳送帶以5m/s的速度勻速運動，物體與傳送帶之間的動摩擦因數為0.4，求物體從靜止開始在傳送帶上滑行5m所需的時間。2、（本題5分）一粗細不均勻的水管，粗端橫截面積為0.05m2，水流速度為1.5m/s，細端橫截面積為0.025m2，求水在細端的流速。3、（本題5分）在一個豎直放置的光滑圓環(huán)軌道內，有一個質量為3kg的小球，小球在最高點時對軌道的壓力為10N，圓環(huán)半徑為2m，求小球經過最低點時的速度。4、（本題5分）一物體在水平面上做勻加速直線運動，初速度為2m/s，加速度為1m/s2，運動8s后，受到一個與運動方向相反的大小為10N的力，再經過5s停止，求物體運動的總位移。5、（本題5分）一個質量為5kg的物體在光滑水平面上受到一個水平向右的力，其大小隨時間變化的規(guī)律為F=10+2t（N），求物體在5s內的位移。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）詳細論述混沌力學中的基本概念和特征，如混沌現象、蝴蝶效應，解釋混沌系統(tǒng)的確定性和隨機性，分析混沌力學在天氣預報、電路系統(tǒng)等領域的應用，探討識別混沌系統(tǒng)和控制混沌的方法，并舉例說明如何通過數值模擬研究混沌行為。2、（本題10分）全面分析熱力學第一定律在力學中的應用，解釋內能的變化