大学物理模拟试题 .doc
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1、东 北 大 学 网 络 教 育 学 院 级 专业 类型 试 卷(闭卷)(A卷) (共 页) 年 月学习中心 姓名 学号 总分题号一二三四五六得分一、单项选择题:(每小题3分,共27分)1、质点作半径为R的变速圆周运动时加速度大小为 (v表示任一时刻质点的速率):(A)(B) (C) (D) 2、用公式DU=CV DT (式中CV为定容摩尔热容量,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。3、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
2、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。4、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) (B) (C) (D) 5、使用公式求电荷q 在电场中所受的力时,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。6、一个点电荷放在
3、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)7、离点电荷Q为R的P点的电场强度为,现将点电荷用一半径小于R的金属球壳包围起来,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表示。(B)点电荷在球心时,P点的电场强度也不能用式表示。
4、(C)只有点电荷在球心时,P点的电场强度才能用式表示。(D)无论点电荷是否在球心,P点的电场强度都能用式表示。选择8题图8、一个半径为R的半球面放在磁感强度为的匀强磁场中(如选择8题图所示)通过该半球面的磁通量的大小为: (A) (B) (C) (D) 选择9题图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13,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。二、填空题:(每小题3分;共24分)1、保守力沿任意 一周所作的功为零。这一结论的数学表答式为:
5、 。2、某卡诺热机,低温热源温度为27C,效率为40%。其高温热源的温度应为 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 K。3、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,则其压强之比 = 。4、体积为V = 1.20 10 - 2 m 3的容器中储有氧气,其压强为 p = 8.31105 Pa ,温度为T = 300 K则该气体的单位体积的分子数n = ;该气体的内能为U = 。5、一均匀静电场,电场强度则点a (3,2) 和点b (1,0)之间的电势差Uab = 。6、平行板电容器
6、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小为 ,其两极板间相互作用力的大小为 。7、形成动生电动势的非静电力是_ _, 这种非静电力所形成的非静电场强的强度表达式为 。8、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 ,该长直螺线管内的磁感强度的大小为B = ;则围在管外的半径为R(Rr)的同轴圆形线圈上的感应电动势为 。三、计算题:(第1小题9分,其余4题每小题10分,共49分)1、质点沿X轴作直线运动,其速度与坐标的关系为 v = 1 + 2x(SI)初始时刻质点位于坐标原点。试求:质点的位置、速度、加速度随时间变化的关系。B30mPQ
7、OR计算2题图2、如计算2题图所示,具有光滑的半径为R的半球形凹槽的物块B固定在桌面上。质量为m的质点从凹槽的半球面的上端P点由静止开始下滑。当它滑到=30的Q点时,试回答下列问题:(1)使用牛顿运动定律求质点在Q点的速度。(2)使用功能关系求质点在Q点的速度。(3)质点在Q点对球面的压力FN。 3、如计算3题图所示,使1mol的氧气分别经历下列过程,求氧气所作的功和所吸收2p/105PaV/10-2m3O12计算3题图4ABC的热量。 (1)由A等温地变到B。 (2)由A等容地变到C,再等压地变到B。4、现有一半径为R,带电量为Q的均匀带电圆环,求: (1)过圆心且与其所在平面垂直的轴线上任
8、意一点的电势。 (2)过圆心且与其所在平面垂直的轴线上任意一点的电场强度。h2R计算5题图5、如计算5题图所示:一无限长直载流圆柱形导体,其底面半径为R,电流I均匀分布在其截面上。求:(1)磁感应强度的分布。(2)通过图示矩形面积的磁感强度的通量。东 北 大 学 网 络 教 育 学 院(答案及评分标准) 级 专业 类型 试 卷(开卷/闭卷)(A/B卷) (共 页) 年 月学习中心 姓名 学号 总分题号一二三四五六得分一、单项选择题:(每小题3分,共27分)1、质点作半径为R的变速圆周运动时加速度大小为 (v表示任一时刻质点的速率):(A)(B) (C) (D) 答案:(D)2、用公式DU=CV
9、 DT (式中CV为定容摩尔热容量,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)3、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)4、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
10、为T的平衡态时,其内能为(B) (B) (C) (D) 答案:(C)5、使用公式求电荷q 在电场中所受的力时,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:
11、 (A)(1),(2),(3) (B)(2),(3),(4) (C)(3),(4) (D)(4) 答案(D)7、离点电荷Q为R的P点的电场强度为,现将点电荷用一半径小于R的金属球壳包围起来,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表示。(B)点电荷在球心时,P点的电场强度也不能用式表示。(C)只有点电荷在球心时,P点的电场强度才能用式表示。(D)无论点电荷是否在球心,P点的电场强度都能用式表示。答案:(D)选择8题图8、一个半径为R的半球面放在磁感强度为的匀强磁场中(如选择8题图所示)通过该半球面的磁通量的大小为: (A) (B) (
12、C) (D) 答案:(D)选择9题图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13,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)二、填空题:(每小题3分;对有两个空的题目,只填对一空给2分。共24分)1、保守力沿任意 闭合路径 一周所作的功为零。这一结论的数学表答式为: 。2、某卡诺热机,低温热源温度为27C,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
13、。3、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,则其压强之比 = 1 : 2 : 4 。4、体积为V = 1.20 10 - 2 m 3的容器中储有氧气,其压强为 p = 8.31105 Pa ,温度为T = 300 K则该气体的单位体积的分子数n = 2.00 10 26 m - 3 ;该气体的内能为U = 2.49 10 4 J 。5、一均匀静电场,电场强度则点a (3,2) 和点b (1,0)之间的电势差Uab = - 2000 V 。6、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
14、点的电场强度的大小为 ,其两极板间相互作用力的大小为 。7、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 。8、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 ,该长直螺线管内的磁感强度的大小为B = ;则围在管外的半径为R(Rr)的同轴圆形线圈上的感应电动势为 。三、计算题:(第1小题9分,其余4题每小题10分,共49分)1、质点沿X轴作直线运动,其速度与坐标的关系为 v = 1 + 2x(SI)初始时刻质点位于坐标原点。试求:质点的位置、速度、加速度随时间变化的关系。解:依题意,在直线运动中有: 分离变量得: 分应用初始条件,两端
15、积分得: 分从中解出x ,可得运动方程为: 分质点的运动速度为: 分质点运动的加速度为: 分B30mPQOR计算2题图2、如计算2题图所示,具有光滑的半径为R的半球形凹槽的物块B固定在桌面上。质量为m的质点从凹槽的半球面的上端P点由静止开始下滑。当它滑到=30的Q点时,试回答下列问题:(1)使用牛顿运动定律求质点在Q点的速度。(2)使用功能关系求质点在Q点的速度。(3)质点在Q点对球面的压力FN。解:(1)选质点为研究对象,进行受力分析如图。并按法线方向和切线方向分别列出运动方程为: mgPFNOB受力分析图 (1) (2)由(2)式得: 分离变量得: 分两边积分可得: 由此可解出: 分 (2
16、)取小球+地球 = 系统。进行受力分析: 内力:小球与地球间的重力,为保守力。外力:凹槽对小球的支持力(始终与运动方向相垂直,所以不作功)。结论:不存在非保守内力,外力的功又为零,所以系统的机械能守恒。取P点为重力势能零点。初态系统的机械能为零。Q点为末态,所以有: 分 (3)把代入(1)式,可求得FN为: 2p/105PaV/10-2m3O12计算3题图4ABC在Q点=30,所以有: 分3、如计算3题图所示,使1mol的氧气分别经历下列过程,求氧气所作的功和所吸收的热量。 (1)由A等温地变到B。 (2)由A等容地变到C,再等压地变到B。 解:(1)沿AB作等温膨胀的过程中,系统作的功为:
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