第1学期大学物理(下期末考试模拟试卷精品课件

内蒙古工业大学56学年第1学期大学物理（下）期末(考试)模拟试卷,一、 选择题,1两个带有等量同号电荷，形状相同的金属小球A和B相互作用力为f，它们之间的距离R远大于小球本身的直径，现在用一个带有绝缘柄的原来不带电的相同的金属小球C去和小球A接触，再和B接触，然后移去，则球A和球B之间的作用力变为 ( )(A) (B) (C) (D),解：与A接触后，与B接触后，,2如图所示，在正三角形ABC的三个顶点上分别有三个-q,+q,+q,点电荷,G为三角形的重心，N为BC边的中点，那么，正确的说法是( )(A) G点的场强值小于N点的场强值； (B) G点的场强方向由G指向N ；(C) G点的电势高于N点的电势；(D) 由G到N的电势变化是逐渐升高。,点电荷的场强与电势的叠加原理,矢量法则,代数运算,D,3试比较温度相同的氦和氧两种气体，其分子的平均动能为 ，平均平动动能为 ，算术平均速率为 ，方均根速率为 ，则（ ）(A) 、 相同， 、 不同； (B) 、 相同， 、 不同；(C) 相同， 、 、 不同； (D) 、 、 、 均不相同。,C,4两种不同种类的气体，分子平均平动动能相等，但气体分子数密度不同，则( )（A）温度和压强都相等； (B)温度相同，压强不等；（C）温度和压强都不同； (D)温度相同，内能相等。,温度相同,B,5如图所示，AA1和BB1为两个正交的圆形线圈， AA1的半径为R，电流为I， BB1的半径为2R，电流为2I，两线圈的公共中心O点的磁感应强度的大小为(A) (B) (C) (D) 0,解：AA1在公共中心O点的磁感应强度方向向右，BB1在O点的磁感应强度方向向上。,A,6室温下，理想气体分子速率分布如图所示。 表示速率在最概然速率 附近单位速率区间内的分子数占总分子数的百分比，那么，当气体的温度降低时，则（ ）(A) 变小，而 不变； (B) 和 都变小； (C) 变小，而 变大； (D) 不变，而 变大。,当温度变化时，分子数百分比的总和是不变的，即曲线所围的面积恒为1。,同一气体不同温度下的麦氏分布曲线的峰值随温度的升高而降低，但最概然速率向增大的方向移动。,C,7设某种气体的分子速率分布函数为f(v)，则速率在v 1v 2区间内的分子的平均速率为 （ ） (A) (B) (C) / (D) /,v1,v2范围内的分子的速率的总和,v1,v2范围内的分子数,C,8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？（ ）,曲线下面面积恒为1。,同一温度下不同气体的麦氏曲线，峰值随分子质量增大而升高，但最概然速率向速率减小的方向移动。,B,9某理想气体分别进行如图所示的两个卡诺循环： 且两条循环曲线所围的面积相等。设循环1的效率为 ，每次在高温热源处吸收的热量为 ，循环2的效率为 ,每次在高温热源处吸收的热量为 ，则（ ）（A） ;（C） , , .,循环2的温差大，所以效率高。,B,10如图所示，一定量理想气体从体积V1，膨胀到体积V2分别经历的过程是：AB等压过程，AC等温过程；AD绝热过程，其中吸热量最多的过程（ ）(A) 是AB； (B) 是AC；(C) 是AD； (D) 既是AB也是AC, 两过程吸热一样多。,A,11如图所示，一根载流导线被弯成半径为R的1/4圆弧，放在磁感应强度为 的均匀磁场中 ，则载流导线 所受的安培力为（ ）(A） ；竖直向下； (B） ; 竖直向上；(C） ；竖直向上； (D） ；竖直向下。,与直线电流ab所受的力大小相等，方向相反。,在稳恒磁场中，一个与磁场方向垂直放置的闭合线圈所受的合力为零。,C,12一绝热密闭的容器，用隔板分成相等的两部分，左边盛有一定量的理想气体，压强为 ，右边是真空。今将隔板抽去，气体自由膨胀，当气体达到平衡时，气体的压强是（ ）(A) (B) (C) (D),解：向真空膨胀不做功,所以是等温过程,B,13如图所示，矩形线圈由N匝导线绕成，长直导线通有电流 ,则它们之间的互感系数为（ )(A) (B) (C) (D),解：回路的磁通量：,r,D,14.理想气体经历如图所示的平衡过程，则该系统对外做功 ，从外界吸收的热量 和内能的增量 的正负情况为（ ） 0, 0, 0, 0, 0;(C) 0, 0.,B,15在感应电场中电磁感应定律可写成 ，式中 为感应电场的电场强度。此式表明：（ ）(A) 闭合曲线L上 处处相等。(B) 感应电场是保守力场。(C) 感应电场的电场强度线不是闭合曲线。(D) 在感应电场中不能像对静电场那样引入电势的概念。,感应电场与磁场相同，都是非保守场,D,二、 填空题,1在真空中，有一均匀带电细圆环，电荷线密度为 ，则其圆心处的场强为 。,1.对称性分析,2.场强叠加原理,0,2一半径为R的均匀带电细圆环，带电量为Q，水平放置。在圆环轴线的上方距圆心R处，有一质量为m、带电量为q的小球。当小球从静止开始下落到圆心位置时，它的速度 。,3如图所示，在半径为 的球壳上均匀带有电量Q，将一个点电荷 从球内a点经球壳上一个小孔移到球外的b点,则此过程中电场力做功为 。,球壳为一等势体，,球壳外任意一点的电势壳等效为点电荷所产生的,4一半径为R的球面均匀带电，所带电量为q，则电场的能量为 。,解：法一,法二：孤立球形导体电容,5一平面试验线圈的磁矩大小 为 ， 把它放入待测磁场中。当此线圈的 与z轴平行时，所受力矩大小为 ，方向沿x轴负向，当此线圈的 与y轴平行时，所受力矩为零，则线圈所在空间的磁感应强度 的大小为 ，方向为 。,此线圈的磁矩与y轴平行时，所受力矩为零所以磁感应强度和y轴平行,0.5T，y轴正向,6在封闭容器中，一定量的氮气（视为理想气体），当温度从1K增加到10K时，分解为氮原子气体，此时系统的内能为原来的 倍。,氮气,氮原子,71mol理想气体在温度400K与300K之间进行一卡诺循环，在400K的等温线上，起始体积为 ，最后体积为 ，则气体在此循环过程中所作的功为 ，从高温热源吸收的热量为 ，传给低温热源的热量为 。,8一面积为S的平面导线回路，置于载流长螺线管中，回路的法向与螺线管轴线平行。设长直螺线管单位长度上的匝数为n，通过的电流为 ，其中 和 是常数，t为时间，则该导线回路中的感生电动势为 。,9在均匀磁场 中，有一刚性直角三角形线圈ABC，AB=a,BC=2a,AC边平行于 。线圈绕AC边以匀角速度 转动，方向如图所示。AB边的动生电动势 ，BC边的动生电动势为 ，线圈的总电动势为 .,10如图所示，一段长为 的直导线MN，水平放置在载电流为I的竖直长导线旁与竖直导线共面，并从静止由图示位置自由下落，则t秒末导线两端的电势差 。,三、 计算题,1.设地球表面附近的场强约为 ，方向指向地球中心。(1)试求地球所带的总电量。（2）在离地面1400m高处，场强降为 ，方向仍指向地球中心。试计算在1400m下大气层里的平均电荷密度。,解:( 1 )地球可看作表面均匀的带电的导体球，,（2）,（q为大气中的电荷）,2真空中一均匀带电细直杆，长度为2a，总电量为+Q，沿ox轴固定放置，如图所示。一运动粒子质量为m，带电量为+q，在经过轴上的C点时，速度为v，试求：（1）粒子在经过C点时，它与带电细杆之间的相互作用电势能（设无穷远处为电势零点）（2）粒子在电场力作用下运动到无穷远处的速度 （设 远小于光速，且不计粒子的重力）。,解：（1）建立如图所示的坐标系，在杆上取带电微元dx，其带电量为dq。,由点电荷电势叠加原理：dq在C点产生的电势为：,（2）,由动能定理：,3一定量的某种理想气体，开始时压强、体积、温度分别为 ， ， ，后经过一等容过程，温度升高到 ，再经过一等温过程，压强又降到 。已知该理想气体的摩尔等压热容与摩尔等容热容之比 求：（1）该理想气体的摩尔等压热容 与摩尔等容热容 。（2）气体从始态变到末态的全过程中从外界吸收的热量。,解：（1）,（2）,4一定量的单原子分子理想气体，从初态A出发，沿图示直线过程变到另一状态B，又经过等容、等压两过程回到状态A(1) 求AB，BC，CA各过程中系统对外所作的功W，内能的增量DE以及所吸收的热量Q (2) 整个循环过程中系统对外所作的净功以及从外界吸收的净热量(3）求循环效率,5两长直平行导线，每单位长度上的质量为 分别用长 的轻绳，悬挂于天花板上，如图所示。当导线通以等值反向的电流I时，两悬线张开的角度为 ，求电流强度I。（ ， ）,解：,