2014级《大物》第一学期期末试题及参考答案_第1页
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厦门大学大学物理B上课程期末试卷20142015第 2学期 （A卷题解） 1.（15分）一立方米的密闭容器内盛有14克的氮气，若氮气可视为刚性的理想气体，在的室温下，试求：（1）容器内气体的压强； （2）氮气分子热运动的最可几速率、平均速率和方均根速率； （3）一个氮气分子的平均平动动能；容器内氮气的内能是多少？参考答案：（1）；（2）；（3）。2.（14分）一容器中间被一隔板分成体积相等的两半，一半装有氦气，温度为； 另一半装有氧气，温度为。二者压强相等，求去掉隔板两种气体混合后的温度。参考答案： 。3. （15分）导体中共有N个自由电子（电子的分布可视为电子气），电子气中电子的最大速率称为费米速率。假设自由电子的质量为已知；且自由电子按速率的分布遵从费米分布律，其分布函数为： ，其中A为常量。（1）求常数A；（2）求电子气中电子的平均动能。参考答案： （1） ；（2）。4. （14分）某单原子理想气体经历一准静态过程，压强P与温度T成反比。（1）求此过程中该气体的摩尔热容C；（2）设此过程中某一时刻气体压强为P0，体积为V0，求在体积从V0增加到2V0过程中气体对外所做的功。参考答案：（1） ；（2） 。5. （14分） 一热机每秒从高温热源 吸取热量 ，做功后向低温热源 放出热量 。试问： (1) 问它的效率是多少？它是不是可逆机？ (2) 如果尽可能地提高了热机的效率，问每秒从高温热源吸热，则每秒最多能作多少功？ 参考答案：（1）；且该热机不是可逆机；（2） 。6. （14分）某循环过程的曲线如图所示。该循环的工作物质为摩尔理想气体，其等容摩尔热容和比热容均已知，且为常量。已知点的温度为，体积为；点的体积为；为绝热过程。求：（1）点的温度；（2）循环的效率。参考答案：（1） ；（2） 。7. （14分）说明： （1）一条等温线与一条绝热线可以有两个交点吗？为什么？ （2）一可逆卡诺热机工作在两个恒温热源与（）之间，如果工作物质的体积膨胀得多些，则热机做的净功是否就多些？效率是否会因此高一些？为什么？答：略。 补充相对论部分试题及参考答案1.（14分）在系中观察到有一粒子，在时位于处，粒子以的速度沿正方向运动。一系相对系以速度沿正方向运动，当时，求：（1）粒子到达的时空坐标；（2）粒子相对系的速度。参考答案：（1）；（2）。2.（14分）两相同粒子A、B，静止质量均为，粒子A静止，粒子B以0.6c的速度与A发生碰撞，设碰撞后两
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