物理题整理(1).doc

大学物理(热学、电学)期末考试考要点
一、2014秋季学期期末考试大学物理学题型及分值分布
单项选择题(本题共 20分,共10小题,每小题各2分,热学电学各5小题)
填空题(本题共22-24分,共5小题,每空各2分)
计算题(本题共56-58分,共6小题,热学1-2个18分,电学4-5个40分)
二、考点分布
1、选择题和填空题:⑴理想气体的状态方程、压强公式;温度的意义及微观解释;分子平均平动动能与温度的关系;理想气体内能的特性;分子的速率分布函数的意义;麦克斯韦速率分布规律的理解;方均根速率、最概然速率、平均速率的计算; ⑵对热力学第一定律和热力学第二定律的理解;热力学第一定律的应用;气体的摩尔定容热容和摩尔定压热容;卡诺热机效率的计算; ⑶电场强度的理解和计算;对静电场高斯定理和环路定理的理解;电势的理解和计算;导体静电平衡条件,以及处于静电平衡状态的导体上电荷和电场分布特点;场强和电势的关系;电容器串联和并联的特点;电动势的定义;静电场的总能量的计算; ⑷磁感应强度的理解和计算;磁通量的计算;对磁场的高斯定理和安培环路定理的理解;带点粒子在磁场受到的洛伦兹力以及圆周的运动周期和半径; ⑸对法拉第电磁感应定律的理解;对感应电场的理解;对自感的理解; ⑹麦克斯韦方程组;对位移电流的理解;
2、计算或证明
⑴利用归一化条件求常数和平均平动动能,以及作图; ⑵根据理想气体内能的特性,求压强、温度、分子的平均平动动能; ⑶利用热力学第一定律计算热量、功; ⑷已知电荷分布,利用高斯定理求电场强度; ⑸已知电荷分布,求电势以及电势差; ⑹已知电流分布,利用毕奥萨伐尔定律和叠加原理求磁感应强度; ⑺已知电流分布,利用安培环路定理求磁感应强度; ⑻求载流导线在均匀磁场中安培力; ⑼已知导线运动情况,求电动势的大小及其方向(2) 一瓶氦气和一瓶氮气的密度相同,分子平均平动动能相同,而且都处于平衡状态,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.
[答案:C。由,,得T氦=T氮;
由,,T氦=T氮,而,故。]
(4) 一定质量的理想气体的内能E随体积V的变化关系为一直线,其延长线过E~V图的原点,,则此直线表示的过程为: [ ]
(A) 等温过程. (B) 等压过程. (C) 等体过程. (D) 绝热过程.

V
E
O
[答案:B。由图得E=kV, 而,i不变,为一常数。]
(4)(u)~;氧气分子的最概然速率为___________.

f(u)
O
2000
u (-1)
[答案:由,及可知,up氢=2000 m·s-1 ;
又,得= 500 m·s-1 ]
设有N个粒子的系统,
(1)分布函数f(u)的表达式;
(2)a与u0之间的关系;
(3).
(4)粒子的平均速率.
(5).

Nf(u)
O
2u0
u
u0
解:(1)从图上可得分布函数表达式
(2) f(u)满足归一化条件,但这里纵坐标是N f(u)而不是f(u),故曲线下的总面积为N. 由归一化条件
,
可得
(3)可通过面积计算
(4)N个粒子平均速率
(5)
.,一系统由状态a沿acb到达状态b的过程中,有350 J热量传入系统,而系统做功126 J.
(1) 若沿adb时,系统做功42 J,问有多少热量传入系统?
(2) 若系统由状态b沿曲线ba返回状态a时,外界对系统做功为84 J,试问系统是吸热还是放热?热量传递是多少?
O
V
p
a

b
c
d
解:由过程可求出态和态的内能之差


过程,系统作功
系统吸收热量
过程,外界对系统作功
系统放热
1mol单原子理想气体从300K加热到350K,问在下列两过程中吸收了多少热量?增加了多少内能?对外做了多少功?
(1) 容积保持不变;
(2) 压力保持不变。
解:(1)等体过程
由热力学第一定律得
吸热

对外作功
(2)等压过程
吸热

内能增加
对外作功