第二学期大学物理期中试卷

第二学期大学物理期中试卷

一、选择题（每小题4分，共20分）

1.一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，则下面叙述中正确的是： ［ A ］ (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．

2.一定量的某种理想气体若体积保持不变，则其平均自由程λ和平均碰撞频率Z 与温度的关系是： ［ A ］ (A) 温度升高，λ减少而Z 增大． (B) 温度升高，λ增大而Z 减少． (C) 温度升高，λ和Z 均增大． y (D) 温度升高，λ保持不变而Z 增大． +? +?

3.电荷面密度均为＋σ的两块“无限大”均匀带电的平行平板如图放置， a x -a O 其周围空间各点电场强度E随位置坐标x变化的关系曲线为：(设场强方向向右为正、向左为负) ［ D ］

(A) E ?/?0 E?/?0+ax?/2?0 (B)E?/?0(C)E(D)x?/?0+ax-aO-a O +a x -?/?0-aO+a-aO

4.一均匀带电球面，电荷面密度为σ，则球面内的电场强度： ［ A ］ (A) 处处为零．

(B) 不一定都为零． (C) 处处不为零． (D) 无法判定 。

5. 如图所示，直角三角形金属框架abc 放在均匀磁场中，磁场B平行于ab 边，bc 的长度为L．当金属框架绕ab边以匀角速度ω转动时，abc 回路中的感应电动势ε和a、c 两点间的电势差Ua– Uc 为：

［ A ］

二、填空题（每空2分，共20分）

1.两个同心薄金属球壳，半径分别为R1 和R2 (R2 > R1 )，若分别带上电荷q1 和q2，则两者的电势分别为U1 和U2 (选无穷远处为电势零点)．现用导线将两球壳相连接，则它们的电势为： （U1+ U2）/2 。

2.如果某带电体其电荷分布的体密度ρ增大为原来的2 倍，则其电场强度变为原来的 2 倍。

3. 右图为一理想气体几种状态变化过程的p－V 图，其中MT 为等温线，MQ 为绝热线，在AM、BM、CM 三种准静态过程中： (1) 温度降低的是__________过程； (2) 气体放热的是__________过程；

(3) 气体内能增大的是__________过程；

4.有1 mol 刚性双原子分子理想气体，在等压膨胀过程中对外作功W，则其温度变化ΔT＝__________；从外界吸取的热量Qp＝____________。

5.由绝热材料包围的容器被隔板隔为两半，左边是理想气体，右边真空．如果把隔板撤去，气体将进行自由膨胀过程，达到平衡后气体的温度__________(升高、降低或不变)，气体的压强__________(增加、减小或不变)。 E R 6.半径为R的半球面置于场强为E的均匀电场中，其对称轴与场强方向一致，如图所示．则通过该半球面的电场强度通量为____πR2E____。

三、判断题（每题2分，共12分）

1.设有一球面均匀带有正电荷，则在其内部只有球心处的电场强度为零，而球面内部其他电场的场强不为零。 （ ）

2.一个静止带电体激发的电场中取一个闭合曲面S，如果∮E·dS=0，则该曲面上的场强必定处处为零。 （ ）

3.统计规律只对于大量偶然随机事件成立，对于小样本事件不成立。 （ ）

4.保守力做功与路径无关。 （ ）

5.“磁场强度”是“磁感应强度”的简称。 （ ）

6.电场是“有源无旋场”；磁场是“有旋无源场” 。 （ ）

四、概念题（每题2分，共8分）

1.请叙述热力学第一定律和热力学第二定律。

2.请写出电场的高斯定理及其数学表达式。

3. 请写出磁场的高斯定理及其数学表达式。

4. 请描述真空中磁场的安培环路定理，并指出其物理意义。

五、计算题（每题10分，共40分）

1.计算T=20℃时，H2、O2以及N2的方均根速率。

2.求均匀带电细棒中垂面上的场强分布。设棒长为L，总电荷为Q（Q>0）。

3.求均匀带正电荷球壳内外的场强分布。设球壳半径为R，带电荷量为Q。

4.一半径为R的圆形线圈，通有电流I。线圈放在均匀磁场B中，且磁场方向与线圈所在平面平行。试证明线圈对于过圆心且垂直于B的直径方向上的轴的力矩大小为BIS。

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