大学物理热电考题
大学物理热力学基础静电场知识点及试题带答案
静电场一、基本要求 1、掌握描述静电场的两个物理量——电场强度和电势的概念，理解电场强度叠加原理和电势叠加原理，熟练掌握用微元法求解一些简单问题中的电场强度。
2、理解静电场的两个重要定理——高斯定理和环路定理，熟练掌握利用高斯定理求解电场强度的条件和方法。
3、掌握利用电势叠加原理和电势的定义式求解带电体的电势。
4、理解导体的静电平衡条件，了解电介质的极化现象及其微观解释，理解各向同性介质中的D 和E 之间的关系和区别。
理解电介质中的高斯定理和安培环路定理。
5、理解电容的定义，并能计算简单几何形状的电容器的电容。
6、了解电场能量密度和电场能量的概念，能用能量密度计算电场能量。
二、主要内容 1、库伦定律：123014q q rF r πε=2、电场强度：0F E q =电场强度的叠加原理：123E E E E =+++… 电荷连续分布的带电体的场强：3014dq E dE r r πε==⎰⎰（1）线状分布：2014ldl rE r rλπε=⎰（2）面状分布：2014sds rE r rσπε=⎰⎰（3）体状分布：2014VdV rE r r ρπε=⎰⎰⎰3、静电场的高斯定理：101nii SE dS q ε=⋅=∑⎰⎰4、静电场的环路定理：0LE dl ⋅=⎰5、电势：P PU E dl ∞=⋅⎰电势的叠加原理：123U U U U =+++… 电荷连续分布的带电体的电势：014dqU dU r πε==⎰⎰（1）线状分布：014ldlU rλπε=⎰（2）面状分布：014sdsU r σπε=⎰⎰（3）体状分布：014VdVE rρπε=⎰⎰⎰6、导体的静电平衡条件电场表述：（1）导体内部场强处处为零；（2）导体表面附近的场强方向处处与它的表面垂直，且0/e E σε=。
电势表述：（1）导体是等势体；（2）导体表面是等势面。
7、电介质中的高斯定理：1nii SD dS q =⋅=∑⎰⎰ 各向同性线性电介质：0rD E E εεε==8、电容器的电容：Q C U =特例：平行板电容器的电容：SC dε= 电容器储能：22111222Q W QU CU C === 9、电场的能量密度：2012e r E ωεε=电场能量：2012e e r V VW dV E dV ωεε==⎰⎰⎰⎰⎰⎰ 三、习题及解答1．在真空中的静电场中，作一封闭的曲面，则下列结论中正确的是( D )A.通过封闭曲面的电通量仅是面内电荷提供的B.封闭曲面上各点的场强是面内电荷激发的C.由高斯定理求得的场强仅由面内电荷所激发的D.由高斯定理求得的场强是空间所有电荷共同激发的2、半径为R 的“无限长”均匀带电圆柱面的静电场中各点的电场强度的大小E 与距轴线的距离r 的关系曲线为： （ B ）3、在真空中的A 、B 两平行金属板，相距为d ，板面积为S （S→∞），各带电＋q 和－q ， 两板间的作用力f 大小为( C )4、在静电场中，作一闭合曲面S ，若有 则S 面内必定（D ）A ．既无自由电荷，也无束缚电荷B ．没有自由电荷C ．自由电荷和束缚电荷的代数和为零D ．自由电荷的代数和为零5．关于静电场中的电位移线，下列说法中，哪一种是正确的？（C ）A ．起自正电荷,止于负电荷,不形成闭合线,不中断B ．任何两条电位移线互相平行C ．起自正自由电荷，止于负自由电荷，任何两条电位移线在无自由电荷的空间不相交D ．电位移线只出现在有电介质的空间6、一带电体可作为点电荷处理的条件是（C ）（A ）电荷必须呈球形分布。
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解: 以管内上部分气体为 研究对象 管总长L=760+60=820mm 外界压强P0=780mmHg时 管内气体 压强 P1=780-760=20mmHg 体积V1=60S 外界压强为P 水银柱高h 管内气体 压强 P2=P-h 体积V2=S(820-h) T不变 P1V1=P2V2 120S=(P-h)(820-h)S 1 P=h+1200/(820-h)
热学(一) 一 选择题 二 填空题 1, B 2, E 3, C
1, 5.13, 0.71,
2, (1) O2, 600 m/s, H2, 2400m/s;
(2)具有从0到无穷大所有速率氧分子的概率, 3 (1)分子当作质点， 不占体积 (2)分子之间除碰撞的瞬间外，无相互作用力。（忽略 重力）(3)分子之间碰撞是弹性碰撞（动能不变）. 三、计算题
P
RT2ln
V3 V 2 = 4067J
0
V
V0 2V0
6
即 A=4067J
Q=Q1+Q2=6560J
E=2493J
过程a-d-b:
a-d等温膨胀:
Q’1=A’1=
RT1ln
E’1=0
V4 V 1 =3375J
P
a
b d
d-b等容吸热: A’2=0 Q’2= E’2= Cv(T3-T4)=2493J 即 Q’=Q’1+Q’2=5868J
P
b c c
V
V0 2V0
8
热学（七）
3
热学（三）
一 选择题
1, C
2,D
二 填空题 1, 1:1, 10:3 2,(1)温度为T的平衡态下,系统每一 分子自由度平均动能; (2)温度为T的平衡态下,自由度为i的分子
清华大学《大学物理》习题库试题及答案力热电三合一版
力学部分一、选择题1．0018：某质点作直线运动的运动学方程为x ＝3t -5t 3 + 6 (SI)，则该质点作(A) 匀加速直线运动，加速度沿x 轴正方向(B) 匀加速直线运动，加速度沿x 轴负方向(C) 变加速直线运动，加速度沿x 轴正方向(D) 变加速直线运动，加速度沿x 轴负方向 ［ ］ 2．5003：一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表示式为（其中a 、b 为常量），则该质点作(A) 匀速直线运动 (B) 变速直线运动(C) 抛物线运动 (D)一般曲线运动 ［ ］ 3．0015：一运动质点在某瞬时位于矢径的端点处， 其速度大小为(A) (B) (C) (D) 4．0508：质点沿半径为R 的圆周作匀速率运动，每T 秒转一圈。
在2T 时间间隔中，其平均速度大小与平均速率大小分别为(A) 2p R /T ， 2p R/T (B) 0 ， 2πR /T (C) 0 ， 0 (D) 2πR /T ， 0. ［ ］ 5．0518：以下五种运动形式中，保持不变的运动是(A) 单摆的运动 (B) 匀速率圆周运动(C) 行星的椭圆轨道运动 (D) 抛体运动 (E) 圆锥摆运动 ［ ］6．0519：对于沿曲线运动的物体，以下几种说法中哪一种是正确的：(A) 切向加速度必不为零(B) 法向加速度必不为零（拐点处除外）(C) 由于速度沿切线方向，法向分速度必为零，因此法向加速度必为零(D) 若物体作匀速率运动，其总加速度必为零 (E) 若物体的加速度为恒矢量，它一定作匀变速率运动 ［ ］ 7．0602：质点作曲线运动，表示位置矢量，表示速度，表示加速度，S 表示路程，a 表示切向加速度，下列表达式中，(1) ， (2) ， (3) ， (4)(A) 只有(1)、(4)是对的 (B) 只有(2)、(4)是对的(C) 只有(2)是对的 (D) 只有(3)是对的 ［ ］8．0604：某物体的运动规律为，式中的k 为大于零的常量。
大学物理学热力学基础练习题
《大学物理学》热力学基础一、选择题13-1．如图所示，bca 为理想气体的绝热过程，b 1a 和b 2a 是任意过程，则上述两过程中气体做功与吸况是 ( )（A ）b 1a 过程放热、作负功，b 2a （B ）b 1a 过程吸热、作负功，b 2a 过程放热、作负功； （C ）b 1a 过程吸热、作正功，b 2a 过程吸热、作负功； （D ）b 1a 过程放热、作正功，b 2a 过程吸热、作正功。
【提示：体积压缩，气体作负功；三个过程中a 和b 两点之间的内能变化相同，bca 线是绝热过程，既不吸热也不放热，b 1a 过程作的负功比b 2a 过程作的负功多，由Q W E =+∆知b 2a 过程放热，b 1a 过程吸热】13-2．如图，一定量的理想气体，由平衡态A 变到平衡态B ，且他们的压强相等，即A B P P =。
问在状态A 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。
【提示：由于ABTT <，必有AB EE <；而功、热量是过程量，与过程有关】13-3．两个相同的刚性容器，一个盛有氢气，一个盛氦气(均视为刚性理想气体)，开始时它们的压强和温度都相同，现将 3 J 的热量传给氦气，使之升高到一定的温度，若氢气也升高到同样的温度，则应向氢气传递热量为 ( )（A ）6J ； （B ）3J ； （C ）5J ； （D ）10J 。
【提示：等体过程不做功，有Q E =∆，而2mol M iE R T M ∆=∆，所以需传5J 】13-4．有人想象了如图所示的四个理想气体的循环过程，则在理）不能相交】 13-5．一台工作于温度分别为327℃和（ ）（A ）2000J ； （B ）1000J ； （C ）4000J ； （D ）500J 。
【卡诺热机的效率为211T T η=-，W Qη=，可求得300150%600η=-=，则1000W Q J η==】13-6．根据热力学第二定律（ ）（A ）自然界中的一切自发过程都是不可逆的； （B ）不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程；（C ）热量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；（D ）任何过程总是沿熵增加的方向进行。
(完整版)大学物理热学习题附答案
一、选择题1．一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 (A) m kT x 32=v (B) m kT x 3312=v (C) m kT x /32=v (D) m kT x /2=v2．一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 。
根据理想气体分子模型和统计假设，分子速度在x 方向的分量的平均值 (A) m kT π8=x v (B) m kT π831=x v (C) m kT π38=x v (D) =x v 03．温度、压强相同的氦气和氧气，它们分子的平均动能ε和平均平动动能w 有如下关系：(A) ε和w都相等 (B) ε相等，w 不相等 (C) w 相等，ε不相等 (D) ε和w 都不相等4．在标准状态下，若氧气(视为刚性双原子分子的理想气体)和氦气的体积比V 1 / V 2=1 / 2 ，则其内能之比E 1 / E 2为：(A) 3 / 10 (B) 1 / 2 (C) 5 / 6 (D) 5 / 35．水蒸气分解成同温度的氢气和氧气，内能增加了百分之几(不计振动自由度和化学能)？(A) 66.7％ (B) 50％ (C) 25％ (D) 06．两瓶不同种类的理想气体，它们的温度和压强都相同，但体积不同，则单位体积内的气体分子数n ，单位体积内的气体分子的总平动动能(E K /V )，单位体积内的气体质量ρ，分别有如下关系：(A) n 不同，(E K /V )不同，ρ不同 (B) n 不同，(E K /V )不同，ρ相同(C) n 相同，(E K /V )相同，ρ不同 (D) n 相同，(E K /V )相同，ρ相同7．一瓶氦气和一瓶氮气密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡状态，则它们(A) 温度相同、压强相同 (B) 温度、压强都不相同(C) 温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强(D) 温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强8．关于温度的意义，有下列几种说法：(1) 气体的温度是分子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。
大学物理热学练习题及答案
大学物理热学练习题及答案第一题：一个物体的质量是1 kg，温度从20°C升高到30°C，如果物体的比热容是4200 J/(kg·°C)，求物体吸收的热量。
解答：根据热量公式Q = mcΔθ，其中 Q 表示吸收的热量，m 表示物体的质量，c 表示比热容，Δθ 表示温度变化。
代入数据得：Q = 1 kg × 4200 J/(kg·°C) × (30°C - 20°C)= 1 kg × 4200 J/(kg·°C) × 10°C= 42,000 J所以物体吸收的热量为42,000 J。
第二题：一块金属材料的质量是0.5 kg，它的比热容是400 J/(kg·°C)，经过加热后，材料的温度升高了60°C。
求该金属材料所吸收的热量。
解答：根据热量公式Q = mcΔθ，其中 Q 表示吸收的热量，m 表示物体的质量，c 表示比热容，Δθ 表示温度变化。
代入数据得：Q = 0.5 kg × 400 J/(kg·°C) × 60°C= 12,000 J所以金属材料吸收的热量为12,000 J。
第三题：一个热容为300 J/(kg·°C)的物体，吸收了500 J的热量后，温度升高了多少摄氏度？解答：根据热量公式Q = mcΔθ，其中 Q 表示吸收的热量，m 表示物体的质量，c 表示比热容，Δθ 表示温度变化。
将已知数据代入公式：500 J = m × 300 J/(kg·°C) × Δθ解方程得：Δθ = 500 J / (m × 300 J/(kg·°C))= 500 J / (m/(kg·°C)) × (kg·°C/300 J)= (500/300) °C≈ 1.67°C所以温度升高了约1.67°C。
2003大学物理热、电考题
2 m N A 个，速度大于v 的那些分子的平均速率为（写出表 _____________ 0 3M 3 vf (v )dv 。(已知阿伏伽德罗常数为N ) 达试）_______________ A v 2 0 2 2 m N NA 3 3M
f ( v)
v
v0 v0
vf (v )dv f (v )dv
A净 Q吸
p
C 双 C单 Q2吸 Q1吸
又 A2 A1 1 2
0
V
选_______ a______
3、在推导范德瓦尔斯方程过程中，假设分子间的
相互作用力F随它们的间距变化的大致关系如下列
那一张图所示
F F F F
r
r (a) r r
(b)
(c)
(d)
选______d ______
+q +q
-q (a) +q
-q (b) +q
-q (c)
-q (d)
选______d ______
6、半径为R带电为Q的金属球外有一点电荷q，q 离球心O距离为r。q与O的连线与金属球面的交点 为A，今测得金属球面上A处附近的面电荷密度为
A，则在金属球面外A处附近的电场强度的大小约
为：
q A (a ) 2 4 0 ( r d ) 2 0 q A (b) 2 4 0 ( r d ) 0
2q(i j ) EB 8 0 n3a 2
2q UB 80 n2a
4 、如图所示，体电荷密度均匀为 的球壳，它的内外半径分别 为a和3a。求在离球心r=2a处的场强E及电势U。 解:
q E d S
S
大学物理热电考题
PV vRT
PdV VdP vRdT
vRdT PdV
PV 2 C
2PVdV V 2dP 0
dQ v 5 RdT PdV 3 PdV
2
2
dV 0dT 0
dV 0dQ 0 系统放热
选_______ d ______
3、气缸内装有某种理想气体，其分子平均自由程
为 ，平均碰撞频率为 z ，等压膨胀过程中它的
2.一摩尔单原子理想气体，由等容、等压、等温和绝热过程组成
如图所示的循环。循环的走向为abcda，图中a、b、c、d各状态
的温度Ta、 Tb 、 Tc 、 Td均为已知，由图可以判别四个温度高低
d a 的排列为：__T_b____T__a____T_d____T__c。其中，_______________过
(a) 增大 z 增大 (b) 减少 z 增大
(c) 增大 z 减少 (d) 减少 z 减少
1 kT 2d 2n 2d 2 p
z v
选______c ______
4、温度为T的范德瓦尔斯气体从体积V1等温地膨 胀到V2，则气体对外作的功为A时，可以判断系统 吸收的热量Q
(a) Q = A (b) Q > A (c) Q < A (d) 条件不足，无法判断
Qcd吸
CV ,mdT
3 2
R(T dTc )
Q放 (Qab吸 Qcd吸 )
3、双原子理想气体从同一状态I出发，分 Vdp pdV vRdT
别经过Ia等容过程、Ib等压过程、Ic绝热 dQ vCV ,mdT pdV
过程，内能都增加300焦耳，试分别将这 三过程大致表示在P—V图上，在Ia、Ib
二、填空题： 1. 2大气压3升的0.4摩尔双原子理想气体，每个分子的