奥鹏专升本普通物理模拟考题答案
单项选择题:
1、用公式?U=νCV ?T (式中CV为定容摩尔热容量,ν为气体摩尔数)计算理想气体内能增量时,该式: (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. 答案:(D)
2、处于平衡状态的一瓶氦气和一瓶氮气的分子数密度相同,分子的平均平动动能也相同,都处于平衡态。以下说法正确的是:
(A)它们的温度、压强均不相同。
(B)它们的温度相同,但氦气压强大于氮气压强。 (C)它们的温度、压强都相同。
(D) 它们的温度相同,但氦气压强小于氮气压强。 答案:(C)
3、一容器内装有N1个单原子理想气体分子和N2个刚性双原子理想气体分子,当该系统处在温度为T的平衡态时,其内能为
(A)
15?5??3?3(N1?N2)?kT?kT? (B) (N1?N2)?kT?kT?
22?2??2?235kT?N2kT22 (D) N1 (C) N153kT?N2kT22
答案:(C)
4、在下面给出的系统中,属于单元复相系的系统是: (A)有晶体盐析出的盐的水溶液。 (B)冰水混合物。 (C)水和酒精的混合物。 (D) 铜锌合金。 答案:(B) 5、使用公式
???f?qE求电荷q 在电场E中所受的力时,下述说法正确的是:
(A)对任何电场,任何电荷,该式都正确。 (B)对任何电场,只要是点电荷,该式就正确。 (C)只要是匀强电场,对任何电荷,该式都正确。 (D)必需是匀强电场和点电荷该式才正确。 答案:(B)
6、一个点电荷放在球形高斯面的球心处,讨论下列情况下电通量的变化情况: (1)用一个和此球形高斯面相切的正立方体表面来代替球形高斯面。 (2)点电荷离开球心但还在球面内。 (3)有另一个电荷放在球面外。 (4)有另一电荷放在球面内。
以上情况中,能引起球形高斯面的电通量发生变化的是:
(A)(1),(2),(3) (B)(2),(3),(4) (C)(3),(4) (D)(4)
答案(D)
?E?7、离点电荷Q为R的P点的电场强度为
?QR4??0R2R,现将点电荷用一半径小于R的金属球
?E??QR4??0R2R表示。 ?QR4??0R2R表示。 ?R4??0R2R表示。
Q?QR4??0R2R表示。
壳包围起来,对点电荷Q在球心和不在球心两种情况,下述说法正确的是:
(A)点电荷不在球心时,P点的电场强度不能用式
?E?(B)点电荷在球心时,P点的电场强度也不能用式
?E? (C)只有点电荷在球心时,P点的电场强度才能用式
?E? (D)无论点电荷是否在球心,P点的电场强度都能用式答案:(D)
?8、一个半径为R的半球面放在磁感强度为B的
匀强磁场中(如选择8题图所示)通过该半球面的磁 通量的大小为:
(A)2?R (C)2?R答案:(D)
9、如选择9题图,导体棒AB在匀强磁场中 绕过C点的垂直于棒且沿磁场方向的轴OO′ 转动,BC的长度为棒长的1/3,则: (A)A点比B点电势高。
(B)A点与B点电势相等。 (C)A点比B点电势低。
(D)有时A点比B点电势高。有时A点 比B点电势低。
答案:(A)
2?BRB (B)?R2B Bcos? (D)?R2??n2Bcos?
选择8题图
?BA C O′ ω B
O 选择9题图
1、一定量理想气体经历的循环过程用V—T曲线表示如选择1题图,在此循环过程中,气体从外界吸热的过程是:
(A) A→B. (B) B→C. (A) C→A. (D) B→C和C→A.
V
C B A O
选择1题图
T 答案:(A)
2、一定量的理想气体贮于某一容器中,温度为T,气体分子的质量为m. 根据理想气体的分子模型和统计假设,分子速度在x方向的分量平方的平均值为:
(A) vx=
223kTm3kTm (B) vx=
2213kT3mkTm
(C) vx= (D) vx= 答案:(D)
3、选择3题图所列各图表示的速率分布曲线,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? O
答案:(B)
4、有两个点电荷,相距为2a ,分别带有+Q的电荷,在这两个点电荷连线的垂直平分线上,具有最大场强点的位置是:(下式中的r表示:从所讨论的点到两个点电荷连线的中点间的距离)
(A) rf(v) f(v) f(v) f(v) v (A)
O (B)
v O (C)
v O (D)
v 选择3题图
?222a (B)r?a (C)r?a (D)r?2a 234答案:(A)
5、下列说法正确的是:
(A)闭合曲面上各点的电场强度都为零时,曲面内一定没有电荷。 (B)闭合曲面上各点的电场强度都为零时,曲面内电荷的代数和一定为零。 (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,曲面任意一点的电场强度都不可能为零。 答案:(B)
6、如选择6题图所示,两个半径相同的 金属环在a ,b 两点接触(a ,b连线为环的 直径),并垂直放置,则环中心O处的磁感应 强度为:
I a · O (A)0 (B)
2?0I4R
b 选择6题图
I (C)
2?0I8R (D )
?0IR
答案:(A)
7、对静电场和由变化的磁场所产生的感生电场,下面的说法正确的是: (A)都对电荷有静电力的作用。 (B)只有静电场对电荷有力的作用。 (C)对电荷都有力的作用。
(D)只有感生电场对电荷有力的作用。 答案:(C)
8、对位移电流,下述说法中正确的是: (A)位移电流的实质是变化的电场。
(B)位移电流和传导电流一样是定向运动的电荷。 (C)位移电流服从传导电流所遵从的所有定律。 (D)位移电流的磁效应不服从安培环路定律。 答案:(A)
1、一定量的理想气体,分别经历如 选择1题图(1)所示的abc过程 (图中虚线 ac为等温线)和选择2题图(2)所示的def 过程(图中虚线df 为绝热线). 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. 答案:(A)
2、在下述的各种相变中,属于一级相变的是:
(A) 铁磁 - 顺磁相变。 (B) 正常氦与超流氦之间的转变。 (C) 冰与液态水之间的转变。 (D) 超导态与正常态之间的转变。 答案:(C)
3、三个容器A、B、C中装有同种理想气体,其分子数密度n相同,方均根速率之比
2vA:2vB:2vC?1:2:4,则其压强之比pA:pB:pC为:
p a p d b O (1) c V O e (2) f V 选择1题图
(A) 1 : 2 : 4 (B) 1 : 4 : 8 (C) 1 : 4 : 16 (D) 4 : 2 : 1 答案:(C)
4、若气体分子的速率分布曲线如选择4题图所示,图中A、B两部分的面积相等,则下面的判断中正确的是:
(A)最概然速率vpf(v)?v0
A B v
v0 选择4题图
v (B)平均速率
v?v0
v2?v0
(C)方均根速率
(D)速率大于v0和小于v0的 分子各占一半。
答案:(D)
5、下列说法正确的是:
(A)电场中某点的场强方向,就是将点电荷放在该点时其所受电场力的方向。
(B)在以点电荷为中心的球面上,由该点电荷所产生的电场强度处处相等。
??(C)场强的方向由E?F/q确定,其中
力。
(D)以上说法都不正确。 答案:(C)
q
?为检验电荷的电量的代数值,F为检验电荷所受的电场
6、两个带电量分别为q和Q,半径分别为R1和R2的均匀带电球面(R1<R2),同心放置。在两个球面之间的区域内,距球心为r处的电场强度,下面说法正确的是: (A)大小为
q4??0rq4??0r2q?Q4??0r22,这一结果已经包含了电量Q对该处电场的影响。
(B)大小为,但这一结果没有包含电量Q对该处电场的影响。
(C)大小为。 (D)大小为
q4??0r2?Q4??0R2
答案(A)
7、如选择7题图所示,S是一个球形 封闭曲面,当电荷Q在球心O或球面内的 B点时,和电荷Q在球面外的P点或M点 时,对球面S的电通量,下面说法正确的 是:
(A)电荷Q在O点和在B点时,S面上的电通量并不相同。 (B)电荷Q在球面外的P点和在M点时,S面上的电通量并不相同。 (C)电荷Q在B点和在P点时,S面上的电通量会不同,但都不为零。 (D)电荷Q在B点和在P点时,S面上的电通量会不同,且有可能为零。 答案:(D)
·M
·P S
·B ·O 选择7题图
8、如选择8题图所示,有一个电子通
??过两个恒定磁场B1和B2 ,它在每个磁场中
的路径都是半圆。下述说法正确的是:
(A)磁场B1比较强,方向垂直纸面向外;
?B1?B2选择8题图
??B2比较弱,方向垂直纸面向里。
?? (B)磁场B1比较强,方向垂直纸面向里;B2比较弱,方向垂直纸面向外。
??? (C)磁场B1比较弱,方向垂直纸面向外;B2比较强,方向垂直纸面向里。 (D)磁场B1比
?较弱,方向垂直纸面向里;B2比较强,方向垂直纸面向外。
答案(B)
9、如选择9题图所示,一导体棒ab在匀强 磁场中沿金属导轨向右作匀加速运动。导轨电 阻忽略不计,设铁芯磁导率为常数,则达到稳 定后在电容器极板M上
(A)带有一定的正电荷 (B)带有一定的负电荷
(D)带有越来越多的负电荷 答案:(A)
1、理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下 的面积的大小(选择1题图中阴影部分)分别为S1 和S2 , 则二者的大小关系是:
(A)
M N (C)带有越来越多的正电荷 a ××××××××××v ××××××××××b 选择9题图
p S1 > S2 .
(B) S1 = S2 . (C) S1 < S2 . (D) 无法确定. 答案:(B)
2、关于温度的意义,有下列几种说法:
(1) 气体的温度是分子热运动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. 上述说法中正确的是
(A) (1)、(2)、(4) (B) (1)、(2)、(3) (C) (2)、(3)、(4) (D) (1)、(3)、(4)
答案:(B)
S2 O 选择1题图 S1 V 3、已知一定量的某种理想气体,在温度为T1与T2时分子最可几速率分别为vp1和vp2,分子速率分布函数
的最大值分别为f (vp1)和f (vp2), 若T1>T2 , 则
(A) vp1>vp2 , f (vp1)>f (vp2) 。 (B) vp1>vp2 , f (vp1)<f (vp2) 。(C) vp1<vp2 , f (vp1)>f(vp2 ) 。 (D) vp1<vp2 , f (vp1)<f (vp2) 。 答案:(B)
4、在点电荷q 的电场中,若取选择4题图中P点处电势为零则M点的电势为: (A)
q4??0aq (B)
q8??0a
q
· a +q
· a 选择4题图
P
·
M
(C)?4??0a (D)?8??0a 答案:(D)
5、下列说法正确的是:
(A) 电场强度为零的点,电势也一定为零。 (B) 电场强度不为零的点,电势也一定不为零。 (C) 电势为零的点,电场强度也一定为零。
(D) 电势在某一区域为常量,则电场强度在该区域必定为零。 答案:(D)
6、、如选择6题图所示,六根无限长导线 互相绝缘,通过电流均为I ,区域Ⅰ、Ⅱ、 Ⅲ、Ⅳ均为相等的正方形,那一个区域指向纸 内的磁通量最大?
(A)Ⅰ区域 (B)Ⅱ区域
(C)Ⅲ区域 (D)Ⅳ区域 答案:(B)
7、如选择7题图所示,在匀强磁场中 有四条等长度的路径,分别沿着四条路径作
Ⅰ Ⅲ
Ⅱ Ⅳ
选择6题图 2 1
3
4
B ??积分?B?dl。把该积分的值,按由大到小的
L顺序排列,排的正确的是:
(A)1、2、3、4。
(B)1、2、4、3。 (C)2、3、1、4。
(D)1、路径2和4的值相等,3。 答案:(A)
选择7题图
?E8、平行板空气电容器的电容为C,电容器内的电场强度为,当两极板间的电势差U随时间变化时,
板间的位移电流的大小为:
(A) 0 (B)C答案:(B)
1、下列表述中,正确的是:
dUdt (C)
dEdt (D)?0dEdt
(A)系统由外界吸热时,必然内能增加且温度升高。
(B)对任何变化过程,系统所吸收的热量和外界对系统作功的总和,不仅与系统的始末状态有关,
而且与具体过程有关。
(C)对任何理想气体,在等压过程中系统内能的变化都可写为?U??cV(T2?T1)。其中ν
为
气体的摩尔数,cv为定容摩尔热容量,而 T1和T2分别为系统初态和末态的温度。
(D)热机效率的一般表达式为:?答案:(C)
2、质量为M,摩尔质量为μ的双原子分子理想气体,处于温度为T的平衡态,其内能的表达式为: (A)
?1?Q2Q1?1?T2T1。
M?RT (B)
M3RT ?2 (C)
M7M5RT (D)RT ?2?2答案:(D)
3、当气体温度升高时,麦克斯韦速率分布曲线的变化为: (A)曲线下的面积增大,最该然速率增大。 (B)曲线下的面积增大,最该然速率减小。 (C)曲线下的面积不变,最该然速率增大。 (D)曲线下的面积不变,最该然速率减小。 答案:(C)
4、对下面各种说法:
(1) 液相转变为气相时,沸点总是随压强的增加而升高。 (2) 液相转变为气相时,沸点不一定随压强的增加而升高。 (3) 固相转变为液相时,熔点总是随压强的增加而升高。 (4) 固相转变为液相时,熔点不一定随压强的增加而升高。 其中正确的是
(A) (1) 和 (3) (B) (2) 和 (4) (C) (2) 和 (3) (D) (1) 和 (4)
答案:(D)
5、下述说法正确的是:
(A)只有在对称分布的电场中,高斯定理才成立。
(B)只要是对称分布的电场,都可以给据高斯定理求出电场强度的分布。
(C)高斯定理
??S??1E?ds???1E?ds??0?0??qi内中的E是封闭曲面内包围的电荷产生的。
i(D)高斯定理
S??qi内中的E是所有电荷产生电场的电场强度。
i答案:(D)
6、正方形的两个对角上,各放置电荷Q,在另两个对角上各置电荷q ,若想使Q 所受的合力为零,则Q与q 大小的关系为:
(A)
Q??22q (B) Q?2q (C) Q = - 4q (D) Q = 2q
答案:(A)
7、将一个带正电的带电体A从无穷远处移到一个不带电的导体B附近,则导体B的电势将: (A)降低。 (B)升高。 (C)不发生变化。 (D)不能准确判断。
答案:(B)
8、、将形状完全相同的铜环与木环静止放置在交变磁场中,并假设通过两环面的磁通量随时间的变化率相等,当不计自感时,下述说法正确的是:
(A)铜环中有感生电动势;木环中也有感生电动势。 (B)铜环中没有感生电动势;木环中也没有感生电动势。 (C) 铜环中有感生电动势;木环中没有感生电动势。 (D)铜环中没有感生电动势;木环中有感生电动势。
答案:(A)
9、有两个线圈,线圈1对线圈2的互感系数为M21,而线圈2对线圈1的互感系数为M12。若它们分别流过i1和i2的变化电流且
di1di?2dtdt,并设i2变化在线圈1中产生的互感电动势为?12 ,由i1变化在
线圈2中产生的互感电动势为?21 ,下述论断正确的是: (A)M12(C)M12?M21?M21,?21??12 (B)M12?M21,?21??12 (D)M12?M21,?21??12 ,?21??12
答案:(D) 1-1-1选择题:
1、. 若理想气体的体积为V,压强为p,温度为T,则该理想气体的分子数为:
(A)
pVm (B)
pVkTpV (C)RTpV (D) mT
其中:m表示一个分子的质量;k为玻耳兹曼常量;R为气体普适常量。
答案:(B)
2、一定量的理想气体,分别经历如 选择2题图(1)所示的abc过程 (图中虚线 ac为等温线)和选择2题图(2)所示的def 过程(图中虚线df 为绝热线). 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. 答案:(A)
3、如选择3题图:一定量的理想气体,由平衡状态A 变到平衡状态B。若状态A与B的压强相等。则在状态A与 B之间,无论经过的是什么过程,气体必然:
(A) 对外作正功. (B) 内能增加. (C) 从外界吸热. (D) 向外界放热. 答案:(B)
4、如选择4题图所示,一定量的理想气体从体积V1膨胀 到体积V2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) 是A?B. (B) 是A?C. (C) 是A?D.
(D) 既是A?B,也是A? C ,两者一样多. 答案:(A)
5、用公式?U=νCV ?T (式中CV为定容摩尔热容量,ν为气体摩尔数)计算理想气体内能增量时,该式: (B) 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. 答案:(D)
6、一定量某理想气体所经历的循环过程是:从初态(V0 ,T0)开始,先经绝热膨胀使其体积增大1倍,再经等容升温回复到初态温度T0, 最后经等温过程使其体积回复为V0 , 则气体在此循环过程中
(B) 对外作的净功为正值。 (B) 对外作的净功为负值.。 (C) 内能增加了。 (D) 从外界净吸收的热量为正值.。 答案:(B)
p a p d b O (1) c V O e (2) f V 选择2题图
p A · O 选择3题图
B · V p A B C DO V V1 V2
选择4题图
7、一定量理想气体经历的循环过程用V—T曲线表示 如选择7题图,在此循环过程中,气体从外界吸热的过程是:
(B) A→B. (B) B→C.
(D) C→A. (D) B→C和C→A. 答案:(A)
8、理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的面 积的大小(选择8题图中阴影部分)分别为S1和S2 , 则 二者的大小关系是:
(B)
V C A B O T 选择7题图
p S1 > S2 .
(B) S1 = S2 . (C) S1 < S2 . (D) 无法确定. 答案:(B)
9、在下列各种说法:
(1) 可逆过程一定是准静态过程。 (2) 准静态过程一定是可逆的。 (3) 不可逆过程一定是非准静态过程。 (4) 非准静态过程一定是不可逆的。 正确的是:
(A) (1)、(4) 。 (B) (2)、(3) 。 (C) (1)、(2)、(3)、(4)。 (D) (1)、(3) 。 答案:(A)
10、“理想气体和单一热源接触作等温膨胀时,吸收的热量全部用来对外作功.”对此说法,有以下几种评论,哪种是正确的?
(A) 不违反热力学第一定律,但违反热力学第二定律. (B) 不违反热力学第一定律,也不违反热力学第二定律. (C) 违反热力学第一定律. 但不违反热力学第二定律, (D) 违反热力学第一定律,也违反热力学第二定律. 答案:(B)
11、.对于双原子分子理想气体,在等压膨胀的情况下,系统对外所做的功与从外界吸收的热量之比(A︰Q)为:
S2 O 选择8题图 S1 V 2(A)7
121 (B)4 (C)5 (D) 3
答案:(A)
12、如选择12题图所示,一绝热密闭的容器,用
隔板分成密闭的体积相等的两部分,左边盛有一定量的理想气体。 压强为p0,右边为真空。现将隔板抽去,气体自由膨胀, 当气体达到平衡时,气体的压强是:
(A)
p0 (B)
?p02
P0 选择12题图
p02p0 (D) 2? (C)
答案:(B)
13、分子总数相同的三种理想气体He,O2和CH4 ,若从同一初态出发,各自独立地进行等压膨胀,且吸收的热量相等,则终态体积最大的气体是:
(A) He (B) O2 (C) CH4 (D)三种气体的终态体积相同。 答案:(A)
14、下列表述中,正确的是:
(A)系统由外界吸热时,必然内能增加且温度升高。
(B)对任何变化过程,系统所吸收的热量和外界对系统作功的总和,不仅与系统的始末状态有关,而且与具体过程有关。
(C)对任何理想气体,在等压过程中系统内能的变化都可写为
?U??cV(T2?T1)。其中ν
为气体
的摩尔数,cv为定容摩尔热容量,而 T1和T2分别为系统初态和末态的温度。
??1? (D)热机效率的一般表达式为:答案:(C)
Q2Q1?1?T2T1。
15、设高温热源的热力学温度是低温热源的热力学温度的n倍,以理想气体为工作物质的卡诺热机工作于上述高温热源和低温热源之间,则气体交给低温热源的热量是从高温热源得到的热量的:
1 (A)n – 1 倍。 (B)n?1 倍。 1 (C)n 倍。 (D)n答案:(D)
16、对某理想气体系统的内能与热量,下面哪种说法是正确的: (A)温度越高,则热量越大。 (B)温度越高,则内能越大。
(C)温度越高,则内能越大,热量也越大。 (D)吸收的热量越多,其内能就越大。 答案:(B)
17、根据热力学第二定律,下列说法正确的是: (A)功可以全部转换为热,但热不能全部转换为功.
倍。
(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) 一切自发过程都是不可逆的. 答案:(D)
18、一绝热容器被隔板分成两半,一半是真空, 另一半是理想气体。现若把隔板抽出,气体将进行膨胀, 然后达到新的平衡,在此过程中,对气体的温度和内能的 变化,下面说法正确的是:
(A)温度增加,内能增加。 (B)温度减小,内能减少。 (C)温度不变,内能也不变。 (D)温度不变,内能减少。 答案:(C)
19、如选择19题图所示,设某热力学系统经历 一个准静态过程b→c→a ,其中a、b两点在同一条 绝热线上,该系统在b→c→a的过程中: (A)只吸热,不放热。 (B)只放热,不吸热。
(C)有的阶段吸热,有的阶段放热, 吸收的热量等于放出的热量。
(D)有的阶段吸热,有的阶段放热, 吸收的热量大于放出的热量。 答案:(D)
20、某理想气体分别进行了如选择20题图所示的 两个卡诺循环:分别为Ⅰ( a b c d a )和Ⅱ(a′b′ c′d′a′),且两个循环所包围的面积相等。设循环Ⅰ 的效率为η每次循环从高温热源吸热Q。循环Ⅱ的效率 为η′每次循环从高温热源吸热Q′。则: (A) (B)
选择18题图
p a c O b V 选择19题图
p
a′ a b′ b d d′ c c′ V
O ????,Q?Q?
????,Q?Q?
????,Q?Q? (C)
????,Q?Q?
(D)
答案:(B)
选择20题图
21、用下列两种方法: (1) 使高温热源的温度T1升高?T, (2) 使低温热源的温度T2降低同样的?T值,分别可使卡诺循环的效率升高?? 1和?? 2,两者相比:
(A)
??1? ? ?2 (B)??2???1 (C)??1= ? ?2 (D) 无法确定哪个大.
答案:(B)
22、热力学第二定律指出了热力学过程进行的方向性和条件,下列表述中正确的是: (A)对任何过程都只能向熵增加的方向进行。
(B)对孤立系统,自发过程总是向系统熵增加的方向进行。 (C)对孤立系统,任何过程总是向系统熵增加的方向进行。 (D)绝热过程一定向熵增加的方向进行。 答案:(B)
23、一绝热容器被隔板分成两半,一半是真空,另一半是理想气体,若把隔板抽出,气体将进行自由膨胀,然后达到新的平衡,在此过程中,系统温度和熵的变化为: (A)温度不变,熵增加。 (B)温度升高,熵增加。 (C)温度降低,熵增加。 (D)温度不变,熵不变。 答案:(A)
24、两个相同的刚性容器,一个盛有氢气,一个盛有氦气(均视为刚性分子理性气体)。开始时它们的压强和温度都相同,现将3 J 热量传给氦气,使之升高到一定的温度。若使氢气也升高同样的温度应向氢气传递的热量为:
(A)6 J (B)3 J (C)5 J (D)10 J 答案:(C)
25、双原子分子理想气体的初始温度为T,初始体积为V。气体取三个可逆过程构成一个循环:① 绝热膨胀到体积2V;② 等体过程到温度T;③ 等温压缩回到初始体积V。 (A)在每个过程中,气体的熵不变。 (B)在每个过程中,外界的熵不变
(C)在每个过程中,气体和外界的熵的和不变。 (D)整个循环中,气体的熵增加。 答案:(C)
26、对理想气体的等温过程和循环过程都有ΔU = 0 。下述说法正确的是: (A)在这两个过程中气体的内能都始终保持不变。 (B)只有在等温过程中气体的内能始终保持不变。 (C)只有在循环过程中气体的内能始终保持不变。 (D)上述两过程中都不能保持气体的内能始终不变。 答案:(B)
27、下述说法中正确的是:
(A)系统经过一个正循环后,系统本身没有变化。 (B)系统经过一个正循环后,系统与外界都没有变化。
(C)系统经过一个正循环后,再沿反方向进行一个逆循环,则系统和外界都没有变化。 (D)以上说法都不正确。 答案:(A)
??1?28、计算热机效率的两个公式:①
Q2Q1 和 ②
??1?T2T1 ,下述说法正确的是:
(A)两个公式对任何循环过程都可使用。
(B)公式 ① 对任何循环过程都可使用,而公式 ② 只能对卡诺循环使用。
(C)公式 ① 对任何循环过程都可使用,而公式 ② 只能对理想气体的卡诺循环使用。 (D)公式 ① 对任何循环过程都可使用,而公式 ② 只能对可逆卡诺循环可以使用。 答案:(D)
第二章 气体动理论
1-2-1选择题:
1、处于平衡状态的一瓶氦气和一瓶氮气的分子数密度相同,分子的平均平动动能也相同,都处于平衡态。以下说法正确的是:
(A)它们的温度、压强均不相同。 (B)它们的温度相同,但氦气压强大于氮气压强。 (C)它们的温度、压强都相同。 (D) 它们的温度相同,但氦气压强小于氮气压强。 答案:(C)
2、三个容器A、B、C中装有同种理想气体,其分子数密度n相同,方均根速率之比
2vA:2vB:2vC?1:2:4,则其压强之比pA:pB:pC为:
(A) 1 : 2 : 4 (B) 1 : 4 : 8 (C) 1 : 4 : 16 (D) 4 : 2 : 1
答案:(C)
3、一定量的理想气体贮于某一容器中,温度为T,气体分子的质量为m. 根据理想气体的分子模型和统计假设,分子速度在x方向的分量平方的平均值为:
(A) vx=
223kTm3kTm (B) vx=
2213kT3mkTm
(C) vx= (D) vx= 答案:(D)
4、关于温度的意义,有下列几种说法:
(1) 气体的温度是分子热运动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. 上述说法中正确的是
(A) (1)、(2)、(4) (B) (1)、(2)、(3) (C) (2)、(3)、(4) (D) (1)、(3)、(4)
答案:(B)
5、两容器内分别盛有氢气和氦气,若它们的温度和质量分别相等,则: (A) 两种气体分子的平均平动动能相等. (B) 两种气体分子的平均动能相等.
(C) 两种气体分子的方均根速率相等. (D) 两种气体的内能相等. 答案:(A)
6、一容器内装有N1个单原子理想气体分子和N2个刚性双原子理想气体分子,当该系统处在温度为T的平衡态时,其内能为
(B)
5?15??3?3(N1?N2)?kT?kT? (B) (N1?N2)?kT?kT?
2?22??2?235kT?N2kT22 (D) N1 (C) N153kT?N2kT22
答案:(C)
7、有一截面均匀的封闭圆筒,中间被一光滑的活塞分割成两边,如果其中的一边装有0.1kg 某一温度的氢气,为了使活塞停留在圆筒的正中央则另一边应装入同一温度的氧气质量为:
(A)
1kg (B) 0.8 kg (C ) 1.6 kg (D) 3.2 kg16
答案:(C)
8、若室内生火炉以后,温度从15°C升高到27°C,而室内的气压不变,则此时室内的分子数减少了: (C)
9、有容积不同的A、B两个容器,A中装有单原子分子理想气体,B中装有双原子分子理想气体。如果两种气体的压强相同,那么这两种气体的单位体积的内能?0.5% (B) 4% (C) 9% (D) 21% 答案:(B)
?E??E??和??的关系为: ?V?A?V?B (A)??E??E??E??E? (B) ?????????
?V?A?V?B?V?A?V?B?E??E????? (D) 不能确定。 ?V?A?V?B (C) ?答案:(A)
10、4 mol 的多原子分子理想气体,当温度为T时,其内能为: (A)12 kT (B ) 10 kT (C ) 10 RT (D ) 12 RT 答案:(D)
11、.给同一汽车轮胎打气,使之达到同样的压强。对在冬天和夏天打入轮胎内的空气的质量(设冬天和夏天轮胎的容积相同),下面说法正确的是:
(A)冬天和夏天打入轮胎中空气的质量相同。 (B)冬天打入的质量多,夏天打入的质量少。 (C)冬天打入的质量少,夏天打入的质量多。
(D) 不能确定。 答案:(B)
12、两种不同种类的气体,它们分子的平均平动动能相同,但气体的分子数密度不同。对它们的温度和压强,下面的说法正确的是:
(A)两种气体的温度相同,但压强不同。 (B) 两种气体的温度不同,但压强相同。 (C) 两种气体的温度和压强都不相同。 (D) 以上情况都有可能出现。 答案:(A)
13、质量为M,摩尔质量为μ的双原子分子理想气体,处于温度为T的平衡态,其内能的表达式为: (A)
M?RT (B)
M3RT ?2 (C)
M7M5RT (D)RT ?2?2答案:(D)
14、关系式
22vx?vy?vz2?12v3的正确性是基于:
(A)空间均匀性假设。 (B)空间各向同性假设。 (C)空间均匀性和空间各向同性假设。 (D)气体平衡态的性质。 答案:(B)
15、对一定量的理想气体,其温度确定以后,关于它的内能,下面说法正确的是: (A)压强越大,体积越大,内能就越大。 (B)压强越大,体积越小,内能就越大。 (C)压强越小,体积越大,内能就越大。 (D)气体的内能与压强和体积无关。 答案:(D)
16、当气体温度升高时,麦克斯韦速率分布曲线的变化为: (A)曲线下的面积增大,最该然速率增大。 (B)曲线下的面积增大,最该然速率减小。 (C)曲线下的面积不变,最该然速率增大。 (D)曲线下的面积不变,最该然速率减小。 答案:(C)
17、若气体分子的速率分布曲线如选择17题图所示,图中A、B两部分的面积相等,则下面的判断中正确的是:
(A)最概然速率vpf(v)?v0
A v0 B v
v (B)平均速率
v?v0
v2?v0
(C)方均根速率
(D)速率大于v0和小于v0的分子各占一半。 答案:(D)
18、已知n 为单位体积的分子数,
f(v)为麦克斯韦速率分布函数,则nf(v)dv表示:
(A)速率v 附近,d v 区间内的分子数。
(B)单位体积内速率在v 到v + d v 区间内的分子数。 (C)速率v 附近,d v 区间内的分子数占总分子数的百分比。
(D)单位时间内碰到单位器壁上,速率在v 到v + d v 区间内的分子数。 答案:(B)
19、两种不同的理想气体,若它们的最可几速率相等,则它们的
(A) 平均速率相等,方均根速率相等。 (B) 平均速率相等,方均根速率不相等。 (C) 平均速率不相等,方均根速率相等。 (D) 平均速率不相等,方均根速率也不相等。 答案:(A)
20、已知一定量的某种理想气体,在温度为T1与T2时分子最可几速率分别为vp1和vp2,分子速率分布函数的最大值分别为f (vp1)和f (vp2), 若T1>T2 , 则
(A)vp1>vp2 , f (vp1)>f (vp2) 。 (B) vp1>vp2 , f (vp1)<f (vp2) 。答案:(B)
21、选择21题图所列各图表示的速率分布曲线,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? O
22、设某种气体的分子速率分布函数为f (v),则速率在v1 ,v2区间内分子的平均速率为
(A) (C)
v2v2
(C) vp1<vp2 , f (vp1)>f(vp2 ) 。 (D) vp1<vp2 , f (vp1)<f (vp2) 。
f(v) f(v) f(v) f(v) v (A)
O (B)
v O (C)
v O (D)
v 答案:(B)
选择21题图
?v1vf?v?dv (B) v?f?v?dv.
v1v2v1?v2v1vf?v?dv?v2v1f?v?dv (D) ?f(v)dv?f(v)dv.
0?
答案:(C)
23、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) 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几率大些。 (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:
(A)只有 (1)、(2) 是正确的。 (B) 只有 (2)、(3) 是正确的。 (C) 只有 (1)、(2)、( 3) 是正确的。 (D) 全部是正确的。 答案:(B)1-3-1选择题:
1、在下面给出的系统中,属于单元复相系的系统是: (A)有晶体盐析出的盐的水溶液。 (B)冰水混合物。 (C)水和酒精的混合物。 (D) 铜锌合金。 答案:(B)
2、在下述的各种相变中,属于一级相变的是:
(A) 铁磁 - 顺磁相变。 (B) 正常氦与超流氦之间的转变。 (C) 冰与液态水之间的转变。 (D) 超导态与正常态之间的转变。 答案:(C)
3、在下述的各种相变中,属于二级相变的是:
(A) 铁磁 - 顺磁相变。 (B) 水蒸发变成水蒸汽。 (C) 冰与液态水之间的转变。 (D) 液态金属凝固成固态金属。 答案:(A)
4、对下面各种说法:
(1) 液相转变为气相时,沸点总是随压强的增加而升高。 (2) 液相转变为气相时,沸点不一定随压强的增加而升高。 (3) 固相转变为液相时,熔点总是随压强的增加而升高。 (4) 固相转变为液相时,熔点不一定随压强的增加而升高。 其中正确的是
(A) (1) 和 (3) (B) (2) 和 (4) (C) (2) 和 (3) (D) (1) 和 (4)
答案:(D)
5、对饱和蒸汽压,下面的说法正确的是:
(B) 饱和蒸汽压的大小与温度无关,只与是那种物质有关。 (B) 饱和蒸汽压的大小与液面的形状无关。
(C) 饱和蒸汽压的大小与液面的形状有关,对凹形液面饱和蒸汽压会降低,对凸形液面饱和蒸汽压会升高。
(D) 饱和蒸汽压的大小与液面的形状有关,对凹形液面饱和蒸汽压会升高,对凸形液面饱和蒸汽压会
降低。
答案:(C) 1、使用公式
???f?qE求电荷q 在电场E中所受的力时,下述说法正确的是:
(A)对任何电场,任何电荷,该式都正确。 (B)对任何电场,只要是点电荷,该式就正确。 (C)只要是匀强电场,对任何电荷,该式都正确。 (D)必需是匀强电场和点电荷该式才正确。 答案:(B)
2、对检验电荷与点电荷,下述说法正确的是: (1)点电荷一定是检验电荷。 (2)检验电荷一定是点电荷。 (3)点电荷不一定是检验电荷。 (4)检验电荷不一定是点电荷。 其中正确的是:
(A)(1)和(2) (B)(2)和(3) (C)(3)和(4) (D)以上说法都不正确。 答案:(B)
3、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(如选择3 题图所示),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上的所有感应电荷入地。 答案:(A)
4、下列说法正确的是:
(A)电场中某点的场强方向,就是将点电荷放在该点时其所受电场力的方向。
(B)在以点电荷为中心的球面上,由该点电荷所产生的电场强度处处相等。
M - + + + + + N - - - - - 选择3题图
???(C)场强的方向由E?F/q确定,其中q为检验电荷的电量的代数值,F为检验电荷所受的电
场力。
(D)以上说法都不正确。 答案:(C)
5、正方形的两个对角上,各放置电荷Q,在另两个对角上各置电荷q ,若想使Q 所受的合力为零,则Q与q 大小的关系为:
(B)
Q??22q (B) Q?2q (C) Q = - 4q (D) Q = 2q
答案:(A)
6、有两个点电荷,相距为2a ,分别带有+Q的电荷,在这两个点电荷连线的垂直平分线上,具有最大场强点的位置是:(下式中的r表示:从所讨论的点到两个点电荷连线的中点间的距离)
(A) r?222a (B)r?a (C)r?a (D)r?2a 234答案:(A)
7、下列说法正确的是:
(A)闭合曲面上各点的电场强度都为零时,曲面内一定没有电荷。 (B)闭合曲面上各点的电场强度都为零时,曲面内电荷的代数和一定为零。 (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,曲面任意一点的电场强度都不可能为零。 答案:(B)
8、将一个带正电的带电体A从无穷远处移到一个不带电的导体B附近,则导体B的电势将: (A)降低。 (B)升高。 (C)不发生变化。 (D)不能准确判断。
答案:(B)
9、在点电荷q 的电场中,若取选择9题图中P点处电势为零则M点的电势为: (A)
q4??0aq (B)
q8??0a
q
· a +q
· a 选择9题图 P
·
M
(C)?4??0a (D)?8??0a
答案:(D)
10、两个带电量分别为q和Q,半径分别为R1和R2的均匀带电球面(R1<R2),同心放置。在两个球面之间的区域内,距球心为r处的电场强度,下面说法正确的是: (A)大小为
q4??0r2q4??0r2,这一结果已经包含了电量Q对该处电场的影响。
(B)大小为,但这一结果没有包含电量Q对该处电场的影响。
(C)大小为
q?Q4??0r2。 (D)大小为
q4??0r2?Q4??0R2
答案(A)
11、下述说法正确的是:
(A)只有在对称分布的电场中,高斯定理才成立。
(B)只要是对称分布的电场,都可以给据高斯定理求出电场强度的分布。
(C)高斯定理
??S??1E?ds???1E?ds??0?0??qi内中的E只是封闭曲面内包围的电荷产生的。
i (D)高斯定理
S??qi内中的E应是所有电荷产生的电场的电场强度。
i答案:(D)
12、如选择12题图所示,S是一个球形封闭曲面, 当电荷Q在球心O或球面内的B点时,和电荷Q在球面 外的P点或M点时,对球面S的电通量,下面说法正确 的是:
(A)电荷Q在O点和在B点时,S面上的电通量
并不相同。
(B)电荷Q在球面外的P点和在M点时,S面上的电通量并不相同。 (C)电荷Q在B点和在P点时,S面上的电通量会不同,但都不为零。 (D)电荷Q在B点和在P点时,S面上的电通量会不同,且有可能为零。 答案:(D)
13、一个点电荷放在球形高斯面的球心处,讨论下列情况下电通量的变化情况: (1)用一个和此球形高斯面相切的正立方体表面来代替球形高斯面。 (2)点电荷离开球心但还在球面内。 (3)有另一个电荷放在球面外。 (4)有另一电荷放在球面内。
以上情况中,能引起球形高斯面的电通量发生变化的是: (A)(1),(2),(3) (B)(2),(3),(4) (C)(3),(4) (D)(4) 答案(D)
14、对静电场下列说法正确的是:
(A)静电场是保守场,所以才可以定义电势。 (B)因为可以定义电势,所以静电场才是保守场。 (C)因为静电场不是保守场,所以才可以定义电势。 (D)因为可以定义电势,所以静电场才不是保守场。 答案:(A)
15、一个带正电的粒子,沿电场方向移动,下述说法正确的是: (A)它的电势能一定会增加。 (B)它的电势能一定会减少。 (C)它的电势能既不增加也不减少。
(D)如果它带的是负电荷,那么电势能就会减少。 答案:(B)
16、下列说法正确的是:
·M
·P S
·B ·O 选择12题图
(A) 电场强度为零的点,电势也一定为零。 (B) 电场强度不为零的点,电势也一定不为零。 (C) 电势为零的点,电场强度也一定为零。
(D) 电势在某一区域为常量,则电场强度在该区域必定为零。 答案:(D)
?17、在匀强电场E中,沿路径icf 移动一检验电荷q ,如选择17题图所示。对ic 、cf 、if 的
0
电势差下述说法正确的是:
(A)Uic (B)Uic (C)Uic?Ed ;Ucf?2Ed ;Uif?Ed
d ?0 ;Ucf?2Ed ;Uif?Ed ?0 ;Ucf??Ed ;Uif??Ed ??Ed ;Ucf??Ed ;Uif??Ed
?Ef 45° i c 选择17题图
(D ) Uic答案:(C)
18、将一电子 e 从无穷远处按选择18题图上标的不同路线移动到(a)固定的电子e 和电子e 连线的中点;(b)固定的电子e 和质子 p 连线的中点。对这两种情况下电场对移动电子所作的功,下述说法正确的是:
∞ e ● ∞ ● ● e ● e ● a
a ●
e
e ● a a ● p (a)
选择18题图
(b) (A)(a)作功为正;(b)作功为负。 (B)(a)作功为负;(b)作功为正。 (C)(a)作功为正;(b)作功为零。 (D)(a)作功为负;(b)作功为零。 答案:(C)
19、两个金属球面,半径分别为r1和r2。若它们相距为无穷远,且被一细导线相连接。现使该系统带电,设总电量为Q。则两个金属球面分别带的电量为:
(A)q1?Qr2Qr1;q2?r1?r2r1?r2 (B) q1?Qr1Qr2;q2?r1?r2r1?r2
Qr12Qr22 (C)q1?2;q2?22r1?r2r1?r22答案:(B)
Qr22Qr12 (D)q1?2;q2?22r1?r2r1?r22
20、下列说法正确的是:
(A)处于静电平衡之中的导体内部处处电势为零。 (B)处于静电平衡之中的导体内部处处电场强度为零。 (C)处于静电平衡之中的导体一定不带电。 (D)处于静电平衡之中的导体到处均匀带电。 答案:(B)
21、已知孤立导体的电容被定义为:C?Q,下面说法正确的是: U (A)导体所带的电量越多,它的就电容就越大。 (B)导体所具有的电势越高,它的就电容就越小。
(C)孤立导体的电容只与导体自己和它周围的介质的情况有关。与它所带的电量无关。 (D)以上说法都不正确。 答案:(C)
?22、离点电荷Q为R的P点的电场强度为E??QR,现将点电荷用一半径小于R的金属球24??0RR?QR表示。 24??0RR?QR表示。 24??0RR?QR表示。
4??0R2R?QR表示。 24??0RR壳包围起来,对点电荷Q在球心和不在球心两种情况,下述说法正确的是:
?(A)点电荷不在球心时,P点的电场强度不能用式E??(B)点电荷在球心时,P点的电场强度也不能用式E?
?(C)只有点电荷在球心时,P点的电场强度才能用式E?
?(D)无论点电荷是否在球心,P点的电场强度都能用式E?答案:(D)
23、将一个金属球放进两无限大分别带等量正负电荷的导体平板之间。对导体平板中的电场强度和电势下述说法正确的是:
(A)导体平板中的电场强度与金属球的位置有关,而电势和金属球的位置无关。 (B)导体平板中的电场强度与金属球的位置无关,而电势和金属球的位置有关。 (C)导体平板中的电场强度与金属球的位置无关,而电势和金属球的位置无关。 (D)导体平板中的电场强度与金属球的位置有关,而电势和金属球的位置有关。 答案:(B)
24、如选择24题图所示,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,点电荷到导体球球心的距离为d ,设无穷远处的电势为零,则在导体球心O处有:
(A)E = 0 ,U?q4??0d,U
R O
d (B)E?q4??0d2?q4??0d·q
(C)E = 0 ,U = 0 (D)E选择24题图
?q4??0d2,U?q4??0R
答案:(A)
25、三块相互平行的导体板,相互之间的 距离d1 和d2 比板面积线度小得多,外面两板 用导线连接。中间板上带电,设左右两面上电荷 面密度分别为σ1 和σ2 ,如选择25题图所示。 则比值σ1 / σ2 为: (A)
σ1 σ2 d1d2 (B)
d2d1
d1 d2 d22 (C)1 (D)2d1答案:(B)
选择25题图
1、两根长度相同分别多层密绕在半径为R和r的两个长直圆筒上形成两个螺线管。两个螺线管的长度相同。若R = 2 r 螺线管通过的电流相同为 I 。螺线管中磁感应强度的大小BR和Br满足: (A)BR = 2 Br (B)BR = Br (C)2BR = Br (D)BR = 4 Br 答案:(C)
?2、一个半径为R的半球面放在磁感强度为B的
匀强磁场中(如选择2题图所示)通过该半球面的磁 通量的大小为: (A)2?R
2?BRB (B)?R2B
2?RBcos? (D)
??n22?RBcos?(C)
选择2题图
答案:(D)
3、下列说法正确的是:
(A)闭合回路上各点的磁感应强度都为零时,回路内一定没有电流穿过。 (B)闭合回路上各点的磁感应强度都为零时,回路内穿过电流的代数和必定为零。 (C)磁感应强度沿闭合回路的积分为零时,回路上各点的磁感应强度必定为零。
(D)磁感应强度沿闭合回路的积分不为零时,回路上任意一点的磁感应强度都不可能为零。
答案:(B)
4、在选择4题图的(a)和(b)中各有一个半径相同的圆形回路L1和L2 ,圆周内有电流I1 ,I2 ,其分布相同且均在真空中。但在(b)图中L2回路外有电流I3 。P1和P2为两圆形回路上的对应点,则下列各式正确的是:
(a)
(b)
I1 L1 ● ● I2 · P1
L2 I1 ● ● I2 · P2
I3
● 选择4题图
(C)
?????B?dl??B?dl,BP1?BP2L1L2L2
(B)
?????B?dl??B?dl,BP1?BP2L1
(C)
?????B?dl??B?dl,BP1?BP2L1L2
(D)
?????B?dl??B?dl,BP1?BP2L1L2
答案:(C)
5、一个边长为L的正方形导体方框上通有电流I ,则此方框中心的磁感应强度: (A)与L无关 (B)正比于L (C)与L成正比 (D)与L成反比 答案:(D)
6、如选择6题图所示,两个半径相同的 金属环在a ,b 两点接触(a ,b连线为环的 直径),并垂直放置,则环中心O处的磁感应 强度为:
2
I a · O (A)0 (B)
2?0I4Rb
I 选择6题图
(C)
2?0I8R?0I (D )
R
答案:(A)
7、一张气泡室照片表明,质子的运动轨迹是一半径为10cm的圆弧,运动轨迹平面与磁感应强度大小为0.3 Wb·m
– 2
的磁场垂直,已知质子的质量mP = 1.67×10kg ,电量e = 1.6×10C ,该质子的动能的数量
-19
-27 -19
级为(1eV = 1.6×10答案:(A)
J ):
(A)0.01 MeV (B)0.1 MeV (C)1 MeV (D)10 MeV
8、如选择8题图所示,六根无限长导线 互相绝缘,通过电流均为I ,区域Ⅰ、Ⅱ、 Ⅲ、Ⅳ均为相等的正方形,那一个区域指向纸 内的磁通量最大?
(A)Ⅰ区域 (B)Ⅱ区域
(C)Ⅲ区域 (D)Ⅳ区域 答案:(B)
Ⅰ Ⅲ
Ⅱ Ⅳ
选择8题图
9、把地球视为一个理想的球体。已知其半径为R,北极处的磁感强度的大小为B。且认为该磁场就是由地球赤道上一圆电流所激发的。则该电流的电流强度为:
2RB (A)
42RB;方向沿赤道由西向东。(B)
?02RB?042RB;方向沿赤道由西向东。
(C)答案(D)
?0;方向沿赤道由东向西。(D)
?0;方向沿赤道由东向西。
10、一铜片厚度d = 1.0mm,放在B = 1.5T的磁场中,磁场的方向与铜片垂直。已知铜片中每立方厘米有n = 8.4×10个电子,电子电量大小为e = 1.6×10C。 铜片中通有I = 200 A 的电流。则该铜片上的霍
22
-19
尔电位差为:(已知霍尔系数RH
-6
1= ne )
-6
-6
-6
(A)22×10V, (B)2.2×10V, (C)33×10V, (D)3.3×10V 答案:(A)
11、一电荷q在均匀磁场中运动,下述说法正确的是:
(A)只要电荷速度的大小不变,它朝任何方向运动时所受的洛伦兹力都相等。 (B)运动速度不变,但电荷量q 改变为 –q ,它所受的力将反向,而大小则不变。 (C)电荷量q 改变为 –q ,同时速度反向,它所受的力也反向,而大小则不变。
(D)电荷量q 改变为 –q ,同时速度反向,它受力的方向不变,而大小则改变。 答案:(B)
12、如选择12题图所示,有一个电子通
??BB过两个恒定磁场1和2 ,它在每个磁场中
的路径都是半圆。下述说法正确的是:
?B1?B2选择12题图
?B (A)磁场1比较强,方向垂直纸面向外;
?B2比较弱,方向垂直纸面向里。
??BB (B)磁场1比较强,方向垂直纸面向里;2比较弱,方向垂直纸面向外。
??BB (C)磁场1比较弱,方向垂直纸面向外;2比较强,方向垂直纸面向里。 ??BB(D)磁场1比较弱,方向垂直纸面向里;2比较强,方向垂直纸面向外。
答案(B)
13、如选择13题图所示,一个质子在匀强电
?v场和匀强磁场中,当它以速度沿1、2、3、或4
的方向运动时,可能使质子所受的合力为零情况是: (A)(1)和(3)都可能。 (B)(2) 和(4)都可能。 (C)只有(2)可能。 (D)只有(4)可能。
答案:(C)
14、如选择14题图所示,在匀强磁场中有四 条等长度的路径,分别沿着四条路径作积分
?B2 ?v+ ?v1 质子 ?v3 ?E× ?v4 选择13题图
???B?dlL2 。
3
4
B 把该积分的值,按由大到小的顺序排列,排的正确 的是:
(A)1、2、3、4。
(B)1、2、4、3。 (C)2、3、1、4。
(D)1、路径2和4的值相等,3。 答案:(A)
1
选择14题图
?15、在磁场中的某点处有一个电流元Idl当它沿X轴取向时其不受力。当把它转向Y轴正方向时,则其
所受到的力沿Z轴负方向。据上述情况,判断出该处磁感应强度的方向为: (A) 沿X轴负方向。 (B) 沿X轴正方向。 (C) 沿Y轴负方向。 (D) 沿Z轴正方向。 答案:(B) 2-6-1选择题:
1、如选择1题图所示,M、N为水平面内 的两根平行金属导轨。ab 与cd为垂直于导轨并 可在其上自由滑动的两根直导线,外磁场垂直于 水平面向上,当外力使ab 向右平移时,则cd :
(A)不动 (B)转动 (C)向左移动 (D)向右移动
M c ?Bb ?vN d a 选择1题图
答案:(D)
2、如选择2题图所示,一导体棒ab在匀强 磁场中沿金属导轨向右作匀加速运动。导轨电 阻忽略不计,设铁芯磁导率为常数,则达到稳 定后在电容器极板M上
(A)带有一定的正电荷 (B)带有一定的负电荷
(C)带有越来越多的正电荷
(D)带有越来越多的负电荷 答案:(A)
3、如选择3题图,导体棒AB在匀强磁场中 绕过C点的垂直于棒且沿磁场方向的轴OO′ 转动,BC的长度为棒长的1/3,则: (A)A点比B点电势高。
(B)A点与B点电势相等。 (C)A点比B点电势低。
(D)有时A点比B点电势高。有时A点比B点电势低。 答案:(A)
4、如选择4题图所示,一螺线管铅直放置, 有一重导线圆环,沿轴线下落,则其在A、B、 C各点的加速度间的关系满足:
(D)
M N a ××××××××××v ××××××××××b 选择2题图
?BA C O′ ω B
O 选择3题图
A · aA?aB?aC
?aC?aB ?aA?aB
?aA?aC
· B ·C 选择4题图
(B) aA(C) aC(D) aB答案:(C)
5、一根无限长直导线载有电流I,一矩形线 圈位与导线共面且沿垂直于载流导线方向以恒定速 率运动,如选择5题图所示。则:
(A)线圈中无感应电流。 (B)线圈中电流为顺时针方向。 (C)线圈中电流为逆时针方向。
(D)线圈中感应电流方向无法确定。 答案:(B)
6、将形状完全相同的铜环与木环静止放置在交变磁场中,并假设通过两环面的磁通量随时间的变化率
I v 选择5题图
相等,当不计自感时,下述说法正确的是:
(A)铜环中有感生电动势;木环中也有感生电动势。 (B)铜环中没有感生电动势;木环中也没有感生电动势。 (C) 铜环中有感生电动势;木环中没有感生电动势。 (D)铜环中没有感生电动势;木环中有感生电动势。
答案:(A)
7、有两个线圈,线圈1对线圈2的互感系数为M21,而线圈2对线圈1的互感系数为M12。若它们分别流过i1和i2的变化电流且
di1di?2dtdt,并设i2变化在线圈1中产生的互感电动势为?12 ,由i1变化在
线圈2中产生的互感电动势为?21 ,下述论断正确的是: (A)M12(C)M12?M21?M21,?21??12 (B)M12?M21,?21??12 (D)M12?M21,?21??12 ,?21??12
答案:(D)
8、如选择8题图所示,在一长直导线中通有电流I ,ABCD为矩形线框,在下列情况下: (1) 线框在纸面内向右移动。 (2)线框绕AD转动。
(3)线框以载流导线为轴旋转。 下面的判断正确的是:
(A)(1)有动生电动势,(2)、(3)没有动生电动势。
(B)(1)、(2)有动生电动势,(3)没有动生电动势。
(C)(1)没有动生电动势,(2)、(3)有动生电动势。
(D)(1)(2)有动生电动势,(3)也有动生电动势。 答案(B)
9、下列概念正确的是:
(A)感应电场是保守场。
(B)感应电场的电力线是一组闭合曲线。 (C)因为?m (D)因为?m答案:(B)
10、一圆形导体线圈,在匀强磁场中运动有下列几种情况:
(1)线圈沿磁场方向平移。 (2)线圈沿垂直于磁场的方向平移。
(3)线圈以自身的直径为轴转动,轴与磁场方向平行。
A I B D
C
选择8题图
?LI,所以线圈的自感系数与回路的电流场正比。 ?LI,所以线圈的磁通量越大,线圈的自感系数就越大。
(4)线圈以自身的直径为轴转动,轴与磁场方向垂直。
以上情况能产生感应电流的是:
(A)都能产生感应电流。 (B) (2)、(3)、(4)能产生感应电流。
(C)(2)、(3)能产生感应电流。 (D)只有(4)能产生感应电流。 答案:(D)
11、两个长直螺线管A和B其长度和直径都相同,都只有一层绕组,相邻各匝紧密相靠,绝缘层厚度可以忽略。螺线管A由细导线绕成,螺线管B则由粗导线绕成。下述说法正确的是: (A)A的自感大,B的自感小。 (B)A的自感小,B的自感大。 (C)两个线圈的自感相同。 (D)所给条件不够,不能断定。 答案:(A)
12、两个半径相同的线圈,有如选择12题图所示的三种放置方法:放置方法(1)中两个线圈是同轴放置;放置方法(2)中两个线圈的轴线是相互平行的;放置方法(3)中两个线圈所在的平面互相垂直。如果在这三种方法中,两个线圈中心的距离都相等。把它们的互感按由大到小的顺序排列,正确的是:
(2)
(A)(1)>(2)>(3) (B)(2)>(3)>(1)
选择12题图
答案(A)
(1)
(3)
(C)(1)>(3)>(2) (D)(3)>(2)>(1)
13、对静电场和由变化的磁场所产生的感生电场,下面的说法正确的是: (A)都对电荷有静电力的作用。 (B)只有静电场对电荷有力的作用。 (C)对电荷都有力的作用。
(D)只有感生电场对电荷有力的作用。 答案:(C)
14、对在电磁学中讨论过的两种场:静电场和恒定磁场。下面的说法正确的是: (A)静电场是保守场。恒定磁场也是保守场。 (B)静电场不是保守场。恒定磁场是保守场。 (C)静电场不是保守场。恒定磁场也不是保守场。 (D)静电场是保守场。恒定磁场不是保守场。 答案:(D)
15、对在电磁学中讨论过的两种场:恒定磁场和感生电场。下面的说法正确的是:
(A) 感生电场是保守场。恒定磁场也是保守场。
(B) 感生电场是保守场。恒定磁场不是保守场。 (C) 感生电场不是保守场。恒定磁场也不是保守场。 (D) 感生电场不是保守场。恒定磁场是保守场。 答案:(C)
?16、平行板空气电容器的电容为C,电容器内的电场强度为E,当两极板间的电势差U随时间变化时,
板间的位移电流的大小为:
(A) 0 (B)C答案:(B)
17、对位移电流,下述说法中正确的是: (A)位移电流的实质是变化的电场。
(B)位移电流和传导电流一样是定向运动的电荷。 (C)位移电流服从传导电流所遵从的所有定律。 (D)位移电流的磁效应不服从安培环路定律。 答案:(A)
18、如选择18题图所示的平行板电容器, 设其正处在充电的过程中,忽略边缘效应。对沿
dUdt (C)
dEdt (D)?0dEdt
??L和L 两个回路的磁感强度的环流?B?dl和
1
2
L1L2 ???B?dl的大小,下述正确的是:
L2L1 ???? (A)?B?dl<?B?dl
L1L2选择18题图
???? (B)?B?dl>?B?dl
L1L2???? (C)?B?dl=?B?dl
L1L2 (D)不能确定。 答案:(B)
1、处于平衡状态的一瓶氦气和一瓶氮气的分子数密度相同,分子的平均平动动能也相同,都处于平衡态。以下说法正确的是:【C】
(A)它们的温度、压强均不相同。
(B)它们的温度相同,但氦气压强大于氮气压强。 (C)它们的温度、压强都相同。
(D)它们的温度相同,但氦气压强小于氮气压强。
2、在下面给出的系统中,属于单元复相系的系统是:【B】
(A)有晶体盐析出的盐的水溶液。 (B)冰水混合物。 (C)水和酒精的混合物。 (D) 铜锌合金。
3、三个容器A、B、C中装有同种理想气体,其分子数密度n相同,方均根速率之比
2vA:2vB:2【C】 vC?1:2:4,则其压强之比pA:pB:pC为:
(A) 1 : 2 : 4 (B) 1 : 4 : 8 (C) 1 : 4 : 16 (D) 4 : 2 : 1
4、关于温度的意义,有下列几种说法:【B】
(1) 气体的温度是分子热运动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. 上述说法中正确的是:
(A) (1)、(2)、(4) (B) (1)、(2)、(3) (C) (2)、(3)、(4) (D) (1)、(3)、(4)
5、如选择5题图所示,六根无限长导线互相绝缘,通过电流均为I ,区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均为相等的正方形,那一个区域指向纸内的磁通量最大?【B】
(A)Ⅰ区域 (B)Ⅱ区域 (C)Ⅲ区域 (D)Ⅳ区域
二、填空题:
1、某卡诺热机,低温热源温度为27°C,效率为40%。其高温热源的温度
应为 500 K;若想将效率提高到50%且保持低温热源的温度不变,高温热源的温度需增加 100 K。
2、三个容器A、B、C中装有同种理想气体,其分子数密度之比为nA : nB : nC = 4 : 2 : 1,方均根速率之比
3、体积为V = 1.20 × 10 m的容器中储有氧气,其压强为 p = 8.31×10 Pa ,温度为T = 300
- 2
3
5
Ⅰ Ⅲ
Ⅱ Ⅳ
选择5题图
2vA:2vB:2vC?1:2:4,则其压强之比pA:pB:pC = 1 : 2 : 4 。
K则该气体的单位体积的分子数n = 2.00 × 10 m
26 - 3
;该气体的内能为U = 2.49 × 10 J 。
4
???600?4、一均匀静电场,电场强度E?(400ij)V/m则点
Uab = - 2000 V 。
a (3,2) 和点b (1,0)之间的电势差
5、平行板电容器每一极板上所带电量的绝对值为Q,极板的面积为S,电容器内各点的电场强度的大
Q小为
?0S
Q2 ,其两极板间相互作用力的大小为
2?0S 。
6、形成动生电动势的非静电力是_洛仑兹力_, 这种非静电力所形成的非静电场强的强度表达式为
???Ek? v?B 。
7、半径为r的无限长均匀密绕螺线管,单位长度上的匝数为n通以交变电流I?I0sin?t ,该长
直螺线管内的磁感强度的大小为B = ?0nI ;则围在管外的半径为R(R>r)的同轴圆形线圈上的感应电动势为 ??0n??r2I0cos?t 。
?8、圆柱形区域内存在一匀强磁场B,且以恒定变
× × × × × 化率
dB减小。一边长为l 的正方形导体框abcd 置于 dt× × × b × × × × c × × × × × × × × 磁场中,框平面与磁场垂直,如填空8题图所示。a
O × × × × × × × × B × × × a × × × × d × × × × × ×
· ldB处的感生电场强度E =
4dta
;c 处的感生电场强
填空8题图
度Ec =
5ldB 。a 与b 两点的感生电场强度的大
4dt小 相等 。
1、下面给出理想气体物态方程的几种微分形式,其中M表示气体的总质量,μ表示气体的摩尔质量。试指出它们表示什么过程:
(1)
pdV?M?RdT表示 等压 过程。
(2)
pdV?Vdp?0表示 等温 过程。
2、. 设某种气体的分子速率分布函数为f (v) ,总分子数为N ,则:处于v 到v + d v 区间内的分子数d N = Nf(v)dv ;若处于0到vp 区间内的分子数为ΔN则
vp?N? ?f(v)dv ;使用分子
0N速率分布函数表示的平均速率的表达式为
v? ?vf(v)dv 。
0?3、理想气体的微观模型认为:分子的线度比起分子间的 平均距离 来说可以忽略不计;除碰撞的瞬间外,分子之间以及分子与器壁之间都 无相互作用 ;分子之间以及分子与器壁之间的碰撞都是 完全弹性 碰撞。
4、单元系一级相变的普遍特征是:在相变发生时伴随有 体积的变化 ,并吸收或放出 相变潜热 。
5、两个带有同种电荷的无限大均匀带电平面平行放置,面积都为S 。设一个面所带的电量为Q,另一个面所带的电量为2Q。则两面之间任意一点的电场的场强大小为
Q2?0S ;而两面外侧任意一点的电场
强度的大小为
3Q2?0S 。
6、当导体达到静电平衡时,在导体内部各处其电场强度为 0 ,而导体表面附近的电场强度必与导体表面 垂直 。
7、若正电荷由A点移到B点时,外力克服电场力作正功,则A点比B点的电势 低 ;若负电荷由A点移到B点时,电场力作正功,则A点比B点的电势 低 。
8、真空中磁场的安培环路定律的表达式为 旋场) 。
9、一条弯曲的载流导线在同一平面内。形状 如填空9题图所示。其中O点是半径为R1和R2 的两个半圆弧的共同圆心。电流可认为是自无穷 远来到无穷远去。图中O点的磁感强度的大小是
?L??B?dl??0?I , 它说明磁场是 非保守场(或涡
I R1 O · R2 ?0I4R1??0I4R2??0I4?R2 ,方向 垂直纸面向里 。 填空9题图
1、对理想气体,只要初态温度T1和终态温度T2确定,对任何过程都可使用公式?U??cV(T2?T1)来计算其内能的变化,这是因为::① 内能是气体 状态 的函数。② 对一定量的理想气体,其内能只是 温度 的单值函数。
?2、体积为V = 1 × 10 m压强p = 1×10Pa的气体,其分子平均平动动能的总和Uk- 3
3
5
? 150 J 。
若该气体为质量M = 1.28 × 10
– 3
kg 的氧气,则气体的温度为 301 K 。
3、在重力场中,分子质量为m的气体温度T恒定,取z 轴竖直向上,z = 0 处的分子数密度为n 0 ,
则任意高度z 处的分子数密度为n = n0e?mgzkT 。若在z = 0 处的压强为p0 。并测得某高度处的压强
为p ,则该处的高度z =
pkTln0mgp 。
4、现有一直径为R的导体球,设其带电量为Q 。则其表面外无限靠近球面处的任意一点的电场强度的大小为E =
Q4??0R2 。设空气的击穿电场强度为3×10 V/m ,若在空气中放置的该导体球的半径R =
6
0.1m ,则该导体球的最大带电量为 8.3×10 C 。
5、如填空5题图所示,一带电量为q 的 导体置于某导体空腔内。若将两导体用导线连
接起来,则系统的电场能量将 减少 。
7、如填空7题图所示,水平面 内有两条相距l 的平行长直光滑裸导 线MN和M′ N′,其两端分别与电阻
-7
q 填空5题图
6、形成感生电动势的非静电力是 感生电场的力 ;而产生这种非静电力的原因是 变化的磁场 。
a M N × × × × × × × × × × × ×
× × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × ×
?R和R相连。匀强磁场B垂直于纸
1
2
面向里。裸导线ab 垂直搭在平行导 线上并在外力作用下以速率v 平行 于导线MN向右作匀速运动。两条 裸导线MN、M′ N′ 和裸导线ab 的
电阻都忽略不计。则电阻R1中的电流强度为I1
v R×R2 1 × × × × × × × × × × ×
× × × × × × × × × × × ×
B M′ × × × × × × × × × × × ×
b 2
2
N′
填空7题图 BlvBlv= ;电阻R中的电流强度为I = 。设外力提
R1R2供的功率不能超过P0,则导裸线ab 的最大速率为vm ?
1R1R2P0BlR1?R2 。
? 8、圆柱形区域内存在一匀强磁场B,且以恒定变化 dB率减小。一边长为l 的正方形导体框abcd 置于
dt磁场中,框平面与磁场垂直,如填空8题图所示。 则cd 段上的感生电动势?cd × × × × × × × × b × × × × c × × × × × × × × ?
ldB
,回路总的
2dt
2
O × × × × × × × × B × × × a × × × × d × × × × × ×
· 填空8题图
感生电动势?i
?
dB2l 。 dt1、位于委内瑞拉的安赫尔瀑布是世界上落差最大的瀑布。它高979 m 。在水下落的过程中,重力对它做的功有50%转换为热量使水温升高。如果水的比热为4.18×10 J·kg·K,这样水由瀑布的顶部落到底部而产生的温差为 1.15 K ;1kg的水在下落过程中所吸收的热量为 4797.1 J 。
2、1mol 气体的范德瓦尔斯方程可写为:?3
-1
-1
a??p??(v?b)?RT的形式。与理想气体状态方程相
v??比较,其中 “
av” 的出现是因为考虑了气体分子间的 引力作用 的结果;而 “–b”的出现是因为考
虑了气体分子间的 排斥作用 的结果。
3、如填空3题图所示的气体速率分布 曲线中,若v1f(v),v2,v3分别为:平均速率、
最概然速率和方均根速率中的任意一个, 则v1 应是 最概然速率 ;v2 应是 平均速率 ;v3 应是 方均根速率 。
5
3
o - 3
– 1
4、一容器内储有某种理想气体,若已知气体的压强为3×10Pa,温度为27°C,密度为0.24 kg·m ,则此种气体的摩尔质量μ= 2 × 10 kg·mol
,可以确定此种气体为 氢 气。
v2 v3 v1 填空3题图
v –
5、某点电荷Q位于一个正立方体的中心,正立方体由六个正方形的面围成,通过围成该立方体的每一个面上的电通量为
Q6?0 。
。现若将该电荷移到正立方体的一个顶角上,这时围成该立方体的六个面的电通
量的总和为
Q8?0
6、在某导体球壳空腔内的球心处放一点电荷。则该导体球壳的内、外表面的电荷 均匀 分布。现若把该点电荷从球心处移开(但仍在空腔内),则此时球壳外表面的电荷 均匀 分布。
7、一球形雨滴半径为r带电量为q,若电荷只分布在雨滴的表面,其表面电势的大小为U =
q4??0r
,
该雨滴的电容为C = 4??0r 。
8、某载流线圈中的电流为I,面积为S,该载流线圈磁矩的大小为 IS ;现有一带电量为Q的点电荷作半径为R的匀速率圆周运动,设其速率为v, 则该圆电流的磁矩大小为
1QvR 。 2
9、真空中在没有自由电荷与传导电流的变化的电场中:
??d?m① ?E?dl? ?Ldt
??d?e? , ② B?dl?0dt?0?L1 。
p 1、如填空1题图所示:在p-V图中,1摩
尔的理想气体从状态A(2p1,V1)沿直线到达 B(p1,2V1),则此过程系统对外做的功A =
2p1 p1 O A 3p1V1 2B V V1
2V1 填空1题图
和内能的增量ΔE = 0 。
5
2、一容器中储有氧气,其压强为1.01×10Pa ,温度为27°C。该氧气的分子数密度为n = 2.44 × 10 m ; 分子的平均平动动能为 6.21 × 10
3、现有20个质点,其速率如下:2个具有速率v0 ;3个具有速率2v0 ;5个具有速率3v0 ;4个具有速率4v0 ;3个具有速率5v0 ;2个具有速率6v0 ;
1个具有速率7v0 。这些质点的平均速率为 3.65 v0 ;最概然速率为 3v0 。
25
- 3
- 21
J 。
??4、静电场的环路定理可写为?E?dl?0,它说明静电场是 保守 场。
L
5、一球形雨滴半径为r带电量为q,若电荷只分布在雨滴的表面,该雨滴的电场能量为
q28??0r 。
若两个如上所述的雨滴开始时相距为无穷远,相遇后合并为一个较大的雨滴,且合并后电荷仍然只分布在雨滴的表面,则雨滴合并前后电场能量的变化为
?24??r0q22/3?1 。
?
6、一条载流为I的直导线被折成150°角 的两段,如填空6题图所示,其中a 和b 分别 表示被折弯后的两段直导线的长度。把它放在
B I 150° b a 填空6题图
?均匀磁场B中,则此导线所受的合力的大小为 1
BIb ,方向为 垂直纸面向里 。 2
7、载有恒定电流I的无限长直导线旁有 一半径为b的半圆环导线cd,环面与直导线 垂直,且半圆环两端的连线的延长线与直导
v I ● ⊙ b O · d
c a 填空7题图 线相交,如填空7题图所示。当半圆环以速 度v沿平行于直导线的方向平移时,半圆环 上的感应电动势的方向为 d→c 大小为
??0Iva?bln 。 2?a?b8、如填空8题图所示的平行板电容器,设
其正处在充电的过程中,忽略边缘效应。对沿
??L和L 两个回路的磁感强度的环流?B?dl和
1
2
L1???????B?dl的大小关系是?B?dl > ?B?dl。
L2L1L2L2 L1 (说明:请在空白处填写 < 或 > 号)
1、下面给出理想气体物态方程的几种微分形式,其中M表示气体的总质量,μ表示气体的摩尔质量。试指出它们表示什么过程:
填空8题图
pdV? (1)(2)
M?RdT表示 等压 过程。
pdV?Vdp?0表示 等温 过程。
p 2p1 p1 O A 2、如填空2题图所示:在p-V图中,1摩 尔的理想气体从状态A(2p1,V1)沿直线到达
3p1V1B(p,2V),则此过程系统对外做的功A = 2
1
1
B V V1
2V1 填空2题图
和内能的增量ΔE = 0 。
3、如填空3题图所示,两个容器容积相等,分 别储有相同质量的N2和O2气体,它们用光滑细管相 连通,管子中置一小滴水银,两边的温度差为30K, 当水银滴在正中不动时,N2和O2的温度之比为:
N2 ▆ 填空3题图
O2 TN2
:
TO2-3
= 7 :8 。 ( N2的摩尔质量
-3
为28×10kg/mol,O2的摩尔质量为32×10kg/mol.)
p b 4、.如填空4题图所示,一定量的理想气体经历 a?b?c过程, 在此过程中气体从外界吸收热Q,系 统内能变化?E, (请在以下空格内填上>0或< 0或 = 0.。)Q > 0 ,?E > 0 。
c a O 填空4题图
V
5、.如填空5题图所示的卡诺循环: (1) a b c d a , (2) d c e f d , (3) a b e f a,其效率分别为::
p a d f O 填空5题图
b 3T0 c 2T0 T0 e V ?1= 33% ; ?2= 50% ; ?3= 67% .。
6、一定量的氧气经历绝热膨胀过程,初态的压强和体积分别为p1和V1,内能为U1。末态的压强和体积分别
V2?V 2
为p和V,内能为U 。若p = 2p,则12
2
2
1
2
5/7
U2?U= 1.64 ,1 2
-5/7
= 0.82 。
7、某卡诺热机,低温热源温度为27°C,效率为40%。其高温热源的温度应为 500 K; 若想将效率提高到50%且保持低温热源的温度不变,高温热源的温度需增加 100 K。
8、有人企图设计一台热机,每循环一次可从温度为400 K的高温热源吸热1800 J,同时对外作功1000 J,且低温热源的温度为
300 K ,这样的设计能否成功? 否 ,因为
??
1000300?41%?1??2500400 。
9、若某系统经历某种过程,使系统的内能增加,这种变化可以通过 向系统传热 或 对系统作功 两种方式,或两种方式兼用来实现。
10、一定量的空气,压强为1.0×10 Pa。经历等压膨胀过程,体积从1.0×10 m增加到1.5×10 m,同时吸收了1.71×10 J的热量。在该过程中空气对外所做的功为A = 5.0×10 J ;其内能的改变为ΔU = 1.21×10 J 。
11、气缸内储有2.0 mol 的空气,温度为27°C ,若维持其压强不变,而使空气的体积膨胀到原体积的3倍,这时该气体的温度为 900.5K 。空气体所做的功为 9.97×10J 。
12、位于委内瑞拉的安赫尔瀑布是世界上落差最大的瀑布。它高979 m 。在水下落的过程中,重力对它做的功有50%转换为热量使水温升高。如果水的比热为4.18×10 J·kg·K,这样水由瀑布的顶部落到底部而产生的温差为 1.15 K ;1kg的水在下落过程中所吸收的热量为 4797.1 J 。
13、一台工作在温度分别为327°C和27°C的高温热源与低温热源之间的卡诺热机其效率为 50% 。若其每经历一个循环从高温热源吸热2000 J,其对外所作的功为 1000 J 。
14、如填空14题图所示,有νmol的理想 气体,经历acba的循环过程,其中acb为半圆 弧,且ba平行于横轴,pc = 2pa 若已知:
3
-1
-1
3
3
3
2
5
- 2 3
- 2 3
p pc pa O c a b VV(m3) Va
填空14题图
Vb
pa = 1.0×10Pa,则在此循环过程中,气体对外
5
1??1010J所作的功为 2 ;气体的净吸热
Q <
?cp(Tb?Ta)。(选择“>”、“<”
或“=”,且cp为气体的定压摩尔热容量,Ta和Tb分别表示状态a和b的温度)。
15、建立一种温标,需要包含三个要素:① 被选定的某种 测温物质 。② 该种物质的 测温属性 ,并规定其随温度变化的函数关系。③ 选定某些 固定点 并规定其温度的值。
16、在热力学第一定律中所涉及到的三个物理量:内能、作功和吸热中, 吸热 和 作功 是过程的函数,而 内能 是状态的函数。
17、理想气体经历一等温过程,在该过程中系统从外界吸收热量,该气体的内能 不变 ,系统对外作 正 功。
18、绝热过程中外界对理想气体作功,经该过程气体的温度 升高 ,体积 变小 。
T?常数V19、一定量的理想气体等压过程的过程方程为: ;气体经过等压膨胀,内能 增加 。
20、对理想气体,只要初态温度T1和终态温度T2确定,对任何过程都可使用公式
?U??cV(T2?T1)来
计算其内能的变化,这是因为::① 内能是气体 状态 的函数。② 对一定量的理想气体,其内能只是 温度 的单值函数。
21、使4 mol 的理想气体,在T = 400 K 的等温状态下,体积从V 膨胀到2V ,则此过程中气体的熵增加ΔS = 4R ln2 = 23.0 J ·K
22、如果过程中的任何一个中间状态都可看作是 平衡 态,那么这个过程称为准静态过程。如果中间状态为 非平衡 态,那么这个过程就一定是非准静态过程。
23、在热力学中,“作功”和“传递热量”都能使系统的内能发生变化,但它们有本质的区别。作功是把 宏观 有规则的能量转变成热力学系统的内能;而传热是把一个系统的 微观 无规则的能量,转变成另一个系统的内能。
24、某一系统的状态发生变化时,其内能的改变量只决定于系统的 始末状态 ,而与其 所经历的具体过程 无关。
25、某理想气体状态变化时,内能随压强的变化关系如 填空25题图中的直线 ab 所示。由此可判断出从a 到b 的 过程为 等容 过程。
-1
;若此气体的膨胀是在绝热状态下进行的,则气体的熵增加ΔS = 0 。
U · a b · p 填空25题图
26、理想气体多方过程的热容量的表达式可写为:
Cn?CV?Rn?1 。其中n 为多方指数。当n = γ
时对应于绝热过程;当n = 1 时对应于等温过程;当n = 0 时对应于等压过程;当n = ∞ 时对应于等容过程。
27、一杯热水放在空气中,它总是要冷却到与周围环境相同的温度。在这一自发的过程中,水的熵 减小 了。环境的熵 增加 了。
28、两个卡诺热机低温热源的温度相同,但高温热源的温度不同(设T1>T2)。在p – V图上它们的循环曲线所包围的面积相等。则这两个循环过程对外所作的净功 相等 ;热机的效率 η1 > η2 (填:>、< 或 = )。
29、理想气体的内能从U1变化到U2。对于等容、等压和绝热三种不同的过程。该气体的温度变化 相同 ;与外界交换的热量 不同 。
1、在相同的温度和压强下,各为单位体积的氢气与氧气的内能之比为 1 :1 ,各为单位质量的氢气与氧气的内能之比为 16 :1 .
2、一容器中储有氧气,其压强为1.01×10Pa ,温度为27°C。该氧气的分子数密度为n = 2.44 × 10 m ;分子的平均平动动能为 6.21 × 10
3、温度为100°C时,理想气体分子的平均平动动能为 7.72 × 10 J ;欲使分子的平均平动动能等于1eV(1eV = 1.6×10
4、温度为300.0 K 时,氢分子的方均根速率为 1.93 × 10 m·s 。在星际空间温度约为2.7 K ,这时氢分子的方均根速率为 1.83 × 10 m·s 。
5、.某些恒星的温度可达到约1.0 × 10 K ,这是发生聚变反应所需的温度。通常在此温度下的恒星可视为由质子组成。若把这些质子组成的系统看成理想气体,则质子的平均动能为 2.07 × 10 J ;质子的方均根速率为 1.58 × 10 m·s 。
6、三个容器A、B、C中装有同种理想气体,其分子数密度之比为nA : nB : nC = 4 : 2 : 1,方均根速率之比
2vA:2vB:2vC?1:2:4,则其压强之比pA:pB:pC = 1 : 2 : 4 。
6
-1
- 15
82
-1
3
-1
-19
- 21
25
- 3
- 21
5
J 。
J ),气体的温度应达到 7.73 × 10 K 。
3
?7、体积为V = 1 × 10 m压强p = 1×10Pa的气体,其分子平均平动动能的总和Uk- 3
3
5
? 150 J 。
若该气体为质量M = 1.28 × 10
– 3
kg 的氧气,则气体的温度为 301 K 。
8、一氧气瓶的容积为V,充入氧气后的压强为p1,用了一段时间后压强降为p2,则瓶中剩下的氧气的内能与未用前氧气的内能之比为
p2p1
。
9、一容器内储有某种理想气体,若已知气体的压强为3×10Pa,温度为27°C,密度为0.24 kg·m
– 3
5
,则此种气体的摩尔质量μ= 2 × 10 kg·mol
- 2
3
- 3– 1
,可以确定此种气体为 氢 气。
5
10、体积为V = 1.20 × 10 m的容器中储有氧气,其压强为 p = 8.31×10 Pa ,温度为T = 300 K则该气体的单位体积的分子数n = 2.00 × 10 m
11、一个能量为10eV(1eV = 1.6×10J )的宇宙射线粒子射入氖管中,氖管中含有0.01 mol 的氖气,如果宇宙射线粒子的能量全部被氖气分子所吸收而变为热运动能量,则氖气的温度能升高1.28 × 10
- 6
12
-19
26
- 3
;该气体的内能为U = 2.49 × 10 J 。
4
K 。
12、现有10g 氧气盛在容积为2 L 的容器内,压强为90.659 kPa ,则该氧气的温度为 69.8 K ;
单位体积的分子数为 9.4 × 10 m
13、理想气体的微观模型认为:分子的线度比起分子间的 平均距离 来说可以忽略不计;除碰撞的瞬间外,分子之间以及分子与器壁之间都 无相互作用 ;分子之间以及分子与器壁之间的碰撞都是 完全弹性 碰撞。
14、温度是大量分子 热 运动的平均 平动动能 的量度。
15、压强是无规则热运动的大量气体 分子 对 器壁 不断连续碰撞的平均结果。
16、如填空16题图所示的气体速率分布曲线中,若v125
– 3
。
,v2,v3分别为:平均速率、最概然速率和方
均根速率中的任意一个,则v1 应是 最概然速率 ;v2 应是 平均速率 ;v3 应是 方均根速率 。
f(v) ① ② f(v)O 填空17题图
v2 v v3 v1 17、同一温度下的氢气和氧气的速率分布曲线如填空17题图所示。其中曲线填空16题图 ① 为氧气的速率
18、从填空17题图可知氧气的最概然速率为 1000 m·s ;而氢气的最概然速率为 4000 m·s 。
19、从填空17题图可知氧气的方均根速率为 1.22×10 m·s ;而氢气的方均根速率为 4.88×10
3
-1
3
-1
-1
1000
v / ( m · s-1)
o 分布曲线, 氢 气的最概然速率较大。
m·s 。
20、设某种气体的分子速率分布函数为f (v) ,总分子数为N ,则:处于v 到v + d v 区间内的分
vp?N?子数d N = Nf(v)dv ;若处于0到vp 区间内的分子数为ΔN则 ?f(v)dv ;使用分子速率
0N-1
分布函数表示的平均速率的表达式为
v? ?vf(v)dv 。
0?21、在重力场中,分子质量为m的气体温度T恒定,取z 轴竖直向上,z = 0 处的分子数密度为n 0 ,
?mgzkT则任意高度z 处的分子数密度为n = n0e 。若在z = 0 处的压强为p 0 。并测得某高度处的压强
为p ,则该处的高度z =
pkTln0mgp 。
22、玻尔兹曼分布是气体分子按 能量 的分布规律;而麦克斯韦分布是气体分子按 速度 的分布规律。
23、现有20个质点,其速率如下:2个具有速率v0 ;3个具有速率2 v0 ;5个具有速率3 v0 ;4个具有速率4 v0 ;3个具有速率5 v0 ;2个具有速率6 v0 ;1个具有速率7 v0 。这些质点的平均速率为 3.65 v0 ;它们的最概然速率为 3v0 。
1-3-2填空题:
1、单元系一级相变的普遍特征是:在相变发生时伴随有 体积的变化 ,并吸收或放出 相变潜热 。
a???p??(v?b)?RTv?2、1mol 气体的范德瓦尔斯方程可写为:?的形式。与理想气体状态方程相比较,a其中 “v
3、已知氦的临界温度为Tk = 5.3 K,临界压强为pk = 2.28 × 10 Pa则1mol的氦气体的范德瓦尔斯方程中的常数a = 2.83×10 Pa · m· mol , b = 2.4 × 10 m · mol
4、要使用等温压缩的方式使气体全部液化所需要的条件是 T < Tc 。
5、填空5题图给出的是H2O的三相图的 示意图。当H2O处于三相点时,在下列情况 下物态将如何变化:① 等温的增大压强,H2O 将 液化成水 。② 等温的降低压强,H2O将 变成水蒸汽 。③ 等压的升高温度,H2O将 变成水蒸汽 。④ 等压的降低温度,H2O将 凝固成冰 。
填空5题图 电介质 。
- 3
6
- 2
- 6
3
– 1
5
” 的出现是因为考虑了气体分子间的 引力作用 的结果;而 “–b”的出现是因为考虑了气
体分子间的 排斥作用 的结果。
。
p 水 冰 O 汽 t / (℃)
1、讨论电介质的极化现象时把电介质分为两类, 它们分别被称为__有极分子_ 电介质和 无极分子
2、因电介质的性质不同使得电介质的极化过程也不同,电介质的极化过程通常可被划分为两大类。它们分别被称为__取向___极化和 位移 极化 。
3、一半径为a ,电荷线密度为λ的均匀带正电细圆环,在环心处的电场强度E = 0 若将圆环切掉长为Δs 的一小段,且有a>>Δs ,则环心处电场强度E 的大小E =
??s4??0a2 方向从 圆
心指向缺口 。
?4、在电场强度为E的匀强电场中,有一底面半径 ?为R ,高为 l 的圆柱面,其轴线与E的方向相垂直, ?在通过轴线并垂直于E的方向将此圆柱切去一半(如
填空4题图所示),则穿过剩下的半圆柱面的电场强度
通量等于 2RlE 。
5、一均匀静电场,电场强度
R l E 填空4题图
???600?E?(400ij)V/m
则点a (3,2) 和点b (1,0)之间的电势差Uab = - 2000V 。
6、如填空6题图所示,闭合曲面S内有 一点电荷q ,P 为S 面上一点,在S 面外M 点有一点电荷q′若将q′移至B点,则穿 过S 面的电通量 不变 ,P 点的电场强度 改变 (选填改变或不变)。
q′
·M
· B P · ·q S
7、某点电荷Q位于一个正立方体的中心,正立方体由六个正方形的面围成,通过围成该立方体的每填空6题图
一个面上的电通量为
Q6?0 。
。现若将该电荷移到正立方体的一个顶角上,这时围成该立方体的六个面的电
+σ
通量的总和为
Q8?0σ1 σ2
8、一“无限大”均匀带电平面A ,其附近放一与 它平行的,有一定厚度的“无限大”导体平板B,如填空 8题图所示。已知A上的电荷面密度为+σ ,则在导体平 板的两个表面1和2上的感应电荷面密度为σ1 = - σ / 2 , σ2 = + σ / 2 。
A
1
B 2
填空8题图
9、如填空9题图所示,一电荷线密度为λ的无限 长均匀带电直线垂直通过图面上的A点。一电荷为Q 的均匀带电球体,其球心位于O点,ΔAOP是边长为 a 的等边三角形。为了使P 点的电场强度方向垂直于 OP,则λ和Q的数量之间应满足λ= Q/a 的关系, 且λ与Q为 异 号电荷。
10、已知某静电场的电势函数UA
● a a · O a ·P
填空9题图
??A ,式中A和a 均为常量,则电场中任意一点的电场强x?a?度为E?
A?i 。 2(x?a)Q + + R1 O + + 填空11题图
R2 + + 11、如填空11题图所示,半径为R2的均匀 带电球面,所带电量为Q。在其内部同心的放置一 个半径为R1的导体球 ,它们离地很远。用细导线 穿过带电球面上的绝缘小孔与地连接,则内部的 导体球上所带的电荷量为 q = ?+ + R1Q,这些电荷 R2 均匀 的分布在该导体球的 表面 。
12、现有一直径为R的导体球,设其带电量为Q 。则其表面外无限靠近球面处的任意一点的电场强度的大小为E =
Q4??0R2 。设空气的击穿电场强度为3×10 V/m ,若在空气中放置的该导体球的半径R =
6
0.1m ,则该导体球的最大带电量为 8.3×10 C 。
13、两个带有同种电荷的无限大均匀带电平面平行放置,面积都为S 。设一个面所带的电量为Q,另一个面所带的电量为2Q。则两面之间任意一点的电场的场强大小为
-7
Q2?0S ;而两面外侧任意一点的电场
强度的大小为
3Q2?0S 。
??114、静电场的高斯定理可写为?E?dS??0?qii,它说明静电场是 有源场 场。
??15、静电场的环路定理可写为?E?dl?0,它说明静电场是 保守 场。
L
16、如填空16题图所示,一带电量为q 的 导体置于某导体空腔内。若将两导体用导线连接
q 填空16题图
起来,则系统的电场能量将 减少 。
17、当导体达到静电平衡时,在导体内部各处其电场强度为 0 ,而导体表面附近的电场强度必与导体表面 垂直 。
18、当导体达到静电平衡时,在导体内部各处其 电势__ 相等。处于静电平衡之中的导体的表面是一个__等势___面。
19、孤立的带电导体,外表面各处的电荷面密度与表面处的曲率有关,导体表面凸出的地方 曲率 越大,电荷面密度就越大。导体表面较平坦的地方曲率 小 ,电荷面密度 也小 。
20、若正电荷由A点移到B点时,外力克服电场力作正功,则A点比B点的电势 低 ; 若负电荷由A点移到B点时,电场力作正功,则A点比B点的电势 低 。
21、在某导体球壳空腔内的球心处放一点电荷。则该导体球壳的内、外表面的电荷
均匀 分布。现若把该点电荷从球心处移开(但仍在空腔内),则此时球壳外表面的电荷 均匀 分布。
22、一球形雨滴半径为r带电量为q,若电荷只分布在雨滴的表面,其表面电势的大小为U =
q4??0r
, 该雨滴的电容为C = 4??0r 。
23、一球形雨滴半径为r带电量为q,若电荷只分布在雨滴的表面,该雨滴的电场能量为
q28??0r 。
若两个如上所述的雨滴开始时相距为无穷远,相遇后合并为一个较大的雨滴,且合并后电荷仍然只分布在雨滴的表面,则雨滴合并前后电场能量的变化为
?24??r0q22/3?1 。
?
24、平行板电容器每一极板上所带电量的绝对值为Q,极板的面积为S,电容器内各点的电场强度的大
Q小为
?0S
Q2 ,其两极板间相互作用力的大小为
2?0S 。
25、某半径为R的孤立导体球,取无穷远为电势的零点时导体球的电势为U,则该导体球上所带电荷的电量为 4πε0RU ;导体球表面的电荷面密度为 σ = ε0U / R 。
1、某载流线圈中的电流为I,面积为S,该载流线圈磁矩的大小为 IS ;现有一带电量为Q的点电荷作半径为R的匀速率圆周运动,设其速率为v, 则该圆电流的磁矩大小为
1QvR 。 2
2、真空中磁场的高斯定理的表达式为
??B??dS?0 , 该式说明磁场是 无源场 场。
3、真空中磁场的安培环路定律的表达式为 旋场) 。
?L??B?dl??0?I , 它说明磁场是 非保守场(或涡
4、现有一圆弧形电流. 设该圆弧的半径为R, 弧长为L, 其上通以强度为I的电流, 则它在圆心处所产生的磁场磁感强度的大小为
?0IL 。 24?R
5、载有一定电流的圆线圈在空间产生的磁场与线圈的半径有关。当线圈半径增加时线圈园心处的磁场将 减小 ;线圈轴线上各点的磁场(以x 表示轴线上所讨论的点到圆心的距离):① 当R = 感强度的值最大 ;② 当 R
6、一磁场的磁感应强度为B的磁通量的大小为 πcR 。
7、一条载流为I的直导线被折成150°角 的两段,如填空7题图所示,其中a 和b 分别 表示被折弯后的两段直导线的长度。把它放在
2
2x 磁
?2x 时B 将减小 ;③ 当R?2x 时B 将增大 。
?? T ,则通过一半径为R,开口向Z轴正方向的半球面上??b??aij?ckB I 150° b a 填空7题图 c r O r 填空8题图
b ?均匀磁场B中,则此导线所受的合力的大小为 1
BIb ,方向为 垂直纸面向里 。 2
8、现有一半径为r,载有电流I的1/4圆弧 形导线bc ,按填空8题图所示的方式置于均匀外
I B ?磁场B中,则载流导线所受的安培力大小为 IBr ,
方向 垂直纸面向里 。
9、一条弯曲的载流导线在同一平面内。形状 如填空9题图所示。其中O点是半径为R1和R2 的两个半圆弧的共同圆心。电流可认为是自无穷 远来到无穷远去。图中O点的磁感强度的大小是
I R1 O · R2 ?0I4R1??0I4R2??0I4?R2 ,方向 垂直纸面向里 。
填空9题图
10、A、B、C为三根平行共面的长直导线, 导线间距为d = 10 cm ,它们通过的电流分别为 IA = IB = 5A ,IC = 10 A ,方向如填空10题图 所示。则每根导线每厘米所受力的大小为:
IA IB IC d dFAdF? 0 ;B? 1.5×10dldldFC? 1.5×10dl
-6
-1
-6
N · cm;
-1
d N · cm 。
填空10题图
11、如填空11题图所示,在无限长的载流 直导线的右侧有面积为S1、S2的两个矩形回路。 两个回路与长直载流导线在同一平面内,且矩形 回路的一边与长直导线平行,则通过面积为S1的 矩形回路的磁通量与通过面积为S2的矩形回路的 磁通量之比为 1︰1 。
I S1 a a S2 2a 填空11题图
12、已知某导线中载流子所带的电量为q ,其单位体积内的载流子数为 n,导线的横截面积为 S ,载流子的漂移速度的大小为 v 。则此导线内的电流强度I = q n v S ;一段长度为 d l 的线元内的载流子个数为 d N = n S d l 。
13、某带电粒子做半径为R的圆周运动,其所带电量为 q 。若已知它的运动速率为V则此圆周所在处的电流强度为 I = qV ;若已知该粒子作圆周运动的圆频率为ω,则这时此圆周所在处的电流强度2?R为 I = q
?2? 。
14、在方程
???F?qv?B 所涉及的三个矢量
??F,v和
?B中,始终正交的矢量是
??????F和v;F和B 。而 v和B 之间的夹角可以任意。
15、如填空15题图所示,两个半径相同均为 R的圆电流,O点是它们共同的圆心,且这两个圆 电流所在的平面相互垂直,电流强度均为I ,则圆
I O · R I 填空15题图
心O处的磁感强度的大小为 B =
2?0I2R 。
18、如选择18题图所示的平行板电容器, 设其正处在充电的过程中,忽略边缘效应。对沿 L1和L2 两个回路的磁感强度的环流
???B?dlL1???B?dlL2和
L2 L1 (A) (B) (C)
???B?dlL1的大小,下述正确的是:
<>=
???B?dlL2???B?dlL1???B?dlL2L2
选择18题图
???B?dlL1???B?dl
(D)不能确定。 答案:(B)
2-6-2填空题:
1、 大小为B = 2.0×10
-2
T的匀强磁场,方向垂直
于纸面向外。导线abc在纸面内,且ab 与bc之间的夹 角为120°,已知ab 与bc的长度均为20 cm(如填空 1题图)。若导线在纸面内 以v = 2.5m·s的速度垂直 于ab方向运动,导线abc中的感应电动势的大小为
1.5×10 V ;电动势的方向由 a→b→c 。
2、大小为B = 2.0×10
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- 2
-1
· · · · · · c v · · ·· · · 120° ·· · · · · B · · · · · · a b 填空1题图
× × × × × × × × × × × × × × × × c × × × × × × × × × × × × × × × × × a × × × ×b × × ×
T的匀强磁场,方向垂直
于纸面向里。导线abc在纸面内,且ab 与bc之间的夹 角为120°,已知ab 与bc的长度均为20 cm(如填空 2题图)。若导线在纸面内 以角速度ω = 4.0 rad·s绕 a 点沿逆时针方向旋转时,导线abc中的感应电动势的 大小为 4.8×10
3、载有恒定电流I的无限长直导线旁有一半 径为b的半圆环导线cd,环面与直导线垂直,且半 圆环两端的连线的延长线与直导线相交,如填空3
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-1
ω 120° B V ;电动势的方向由 c→b→a 。
填空2题图
v I ● ⊙ b O · d
?v题图所示。当半圆环以速度沿平行于直导线的方
向平移时,半圆环上的感应电动势的方向为 d→c
c a ?0Iva?bln2?a?b 。 大小为
填空3题图 4、半径为r的无限长均匀密绕螺线管,单位长度上的匝数为n通以交变电流
I?I0sin?t ,该长直螺