物理学试卷及答案.doc

物理学试卷及其答案一、 填空题（5*2分=10分）1、 加速度矢量可分解为法向加速度和切向加速度两个分量，对于匀速率圆周运动来说， 向加速度为零，总的加速度等于 加速度。2、 热力学第二定律的实质在于指出：一切与热现象有关的宏观过程都是_ _的。它的微观实质可以表述为：在孤立系统内所发生的过程总是沿着熵_ _的方向进行的。3、 热力学第一定律表明，改变系统内能的方式有两种，一种是 ，另一种是 4、 根据能量均分定理，可知：气体处于温度为的平衡态时，分子任何一个自由度的_都相等，均为_。5、 真空中有一电流元，在由它起始的矢径的端点处的磁感强度的数学表达式为_答案：1、切向、法向；2、不可逆，增加；3、做功、传热；4、平均能量、1/2Kt；5、二、选择题（8*3分=24分）1、以理想气体为工作物质的卡诺热机，设其高、低温热源的温度分别为和，则卡诺热机的效率为（ ）。A、； B、； C、； D、。2、设、和分别为处于平衡态时某气体分子的最概然速率、平均速率和方均根速率。则（ ）。A、 ； B、；C、； D、。3、一定质量的理想气体贮存在容积固定的容器内，现使气体的压强增大为原来的两倍，那么 。A、 内能和温度都不变B、 内能变为原来的两倍，温度变为原来的四倍C、 内能和温度都变为原来的两倍D、 内能变为原来的四倍，温度变为原来的两倍4、温度为27的单原子理想气体的内能是 的统计平均值。 A、全部分子平动动能 B、全部分子平均动能与动能之和 C、全部分子平均动能与转动动能、振动动能之和 D、全部分子平均动能与分子间相互作用势能之和5、在过程中如果 ，则质点系对该点的角动量保持不变。 A、外力矢量和始终为零 B、外力做功始终为零 C、外力对参考点的力矩的矢量和始终为零 D、内力对参考点的力矩的矢量和始终为零6、如图所示，闭合面S内有一点电荷q1，P为S面上的一点，在S面外A点有一点电荷q2，若将q2移动到S面外另一点B处，则下述正确的是 。A、S面的电通量改变，P点的场强不变；B、S面的电通量不变，P点的场强改变；C、S面的电通量和P点的场强都不改变；D、S面的电通量和P点的场强都改变。7、两个点电荷相距一定的距离，若在这两个点电荷联线的中垂线上电势为零，那么这两个点电荷 。 A、电量相等，符号相同 B、电量相等，符号不同 C、电量不等，符号相同 D、电量不等，符号不同8、将充过电的平行板电容器的极板间距离增大，则_。A、极板上的电荷增加B、电容器的电容增大C、两极板闪电场强不变D、电容器储存的能量不变答案：14 ADAA； 58CBBC ；三、判断题（6*1分=6分） 1、质点作圆周运动时，一定具有法向加速度，所受的合力一定指向圆心。 （ ）2、质点作曲线运动时，质点的动量不守恒，所受合力的冲量为0。 （ ）3、万有引力是非保守力，它沿着闭合路径所做的功等于零。 （ ）4、物体的动能发生变化，它的动量一定发生变化；物体的动量发生了变化，它的动能 不一定 发生变化。 （ ） 5有一人造地球卫星，质量为m,在地球表面上空2倍于地球半径高度沿圆轨道运动。用m、R、引力常数G和地球质量M表示卫星的引力势能为 。 （ ）6、一长直螺线管是由直径d=0.2mm的漆包线密绕而成。当它通以I=0.5A的电流时，其内部的磁感应强度B= (忽略绝缘层厚度，0=410-7N/A2) （ ）答案：1、错（合力不一定指向圆心）；2、错（冲量不为零）；3、错（万有引力是保守力）； 4、对； 5、对； 6、对；四、计算题dm图4-11、如图4-1所示，质量为m的子弹以一定初速度水平射入一固定木块，进入深度d处后停止。设木块对子弹的阻力与子弹入木块的深度成正比，比例系数为k。试求木块阻力对子弹所作的功。600LO图4-22、如图4-2所示，一长为L、质量为m的匀质细杆竖直放置，其下端与一固定铰链O相接，并可绕其转动，当杆受到微小扰动时，细杆将在重力作用下由静止开始绕铰链O转动。求细杆转到与竖直线呈600角时的角速度。3、如图4-3所示，球形电容器的内、外半径分别为R1和R2，所带电荷为Q。若在两球间充以电容率为的电介质。试求此电容器的电容。R1R2O图4-34、无限长的同轴金属圆柱体与圆筒构成同轴电缆，如图4-4所示，圆柱体半径与外圆筒半径分别为R1与R2，两导体中的电流均为I，但电流的流向相反，导体的磁性可不考虑。试计算以下各处的磁感强度：（1）r R1 ；(2) R1r R2。R1R24-4图MNLIb图4-55、如图4-5所示，一长为L的金属棒MN与载有电流I的无限长直导线共面，金属棒可绕端点M(与长直导线的距离为b)在平面内以角速度匀速转动。试求当金属棒转至图示位置时（即棒垂直于长直导线），棒内的感应电动势，并判断棒的哪一端电势较高。6、0.32kg的氧气作如图所示的循环ABCDA，设V2=2V1，T1=300K，T2=200K，求循环效率。（已知氧气的定体摩尔热容的实验值CV，m=21.1 Jmol1K1）答案：1、解：建立如图4-1所示坐标，木块对子弹的阻力为： （4分）由功的定义得木块阻力对子弹所作的功为： 负号表示阻力对子弹作负功。 （2分）LO图4-2PF2、解法一：如图4-2所示，细杆受到重力P和约束力F作用，当杆与竖直线成角时，重力矩为，F始终通过转轴O，其力矩为零。由转动定律M=J有得细杆与竖直线成时的角加速度为由角加速度定义有 由角速度定义有积分化简得当=60时，2、解法二：如图3-2所示，细杆受到重力P和约束力F作用，只有重力做功。当杆与竖直线成角时，这一过程机械能守恒，选O点为势能零点，有杆绕轴O的转动惯量代入整理得当=60时，3、解：（1）如图4-3所示，设内球壳带正电，外球壳带负电，球壳均匀带电，球壳间电场亦是对称分布的。由高斯定理可求得两壳间一点的电场强度为R1R2O图4-3由电势差的定义得两球间的电势差为由电容定义式可求得球形电容器的电容4、解：如图4-4所示，同轴电缆导体内的电流均匀分布，其磁场呈轴对称，取半径为r的同心圆为积分路径，由安培环路定理得：R1R24-4图(1) rR1： （2）R1rR2：5、解：建立如图4-5坐标，无限长载流导线的磁场分布具有对称性，根据安培环路定理可确定导体元处的磁感强度为： MNLIb图4-5xOdxx导体元的速度为：根据动生电动势公式得杆中的感应电动势为电动势的方向由M指向N，N点电势较高。（2分）6、解： 因AB、CD为等温过程，循环过程中系统作的净功为由于吸热过程仅在AB和DA段，所以，循环过程中系统 吸热的总量为