东 北 大 学 网 络 教 育 学 院（答案及评分标准） 级 专业 类型 试 卷（开卷/闭卷）（A/B卷） （共 页） 年 月学习中心 姓名 学号 总分题号一二三四五六得分一、单项选择题：（每小题3分，共27分）1、用公式DU=CV DT (式中CV为定容摩尔热容量，为气体摩尔数)计算理想气体内能增量时，该式：(A) 只适用于准静态的等容过程.(B) 只适用于一切等容过程.(C) 只适用于一切准静态过程.(D) 适用于一切始末态为平衡态的过程.答案：（D）2、处于平衡状态的一瓶氦气和一瓶氮气的分子数密度相同，分子的平均平动动能也相同，都处于平衡态。以下说法正确的是：（A）它们的温度、压强均不相同。 （B）它们的温度相同，但氦气压强大于氮气压强。（C）它们的温度、压强都相同。 (D) 它们的温度相同，但氦气压强小于氮气压强。答案：（C）3、一容器内装有N1个单原子理想气体分子和N2个刚性双原子理想气体分子，当该系统处在温度为T的平衡态时，其内能为(A) (B) (C) (D) 答案：（C）4、在下面给出的系统中，属于单元复相系的系统是：（A）有晶体盐析出的盐的水溶液。 （B）冰水混合物。（C）水和酒精的混合物。 (D) 铜锌合金。答案：（B）5、使用公式求电荷q 在电场中所受的力时，下述说法正确的是： （A）对任何电场，任何电荷，该式都正确。 （B）对任何电场，只要是点电荷，该式就正确。 （C）只要是匀强电场，对任何电荷，该式都正确。 （D）必需是匀强电场和点电荷该式才正确。答案：（B）6、一个点电荷放在球形高斯面的球心处，讨论下列情况下电通量的变化情况： （1）用一个和此球形高斯面相切的正立方体表面来代替球形高斯面。 （2）点电荷离开球心但还在球面内。 （3）有另一个电荷放在球面外。 （4）有另一电荷放在球面内。以上情况中，能引起球形高斯面的电通量发生变化的是： （A）（1），（2），（3） （B）（2），（3），（4） （C）（3），（4） （D）（4） 答案（D）7、离点电荷Q为R的P点的电场强度为，现将点电荷用一半径小于R的金属球壳包围起来，对点电荷Q在球心和不在球心两种情况，下述说法正确的是：（A）点电荷不在球心时，P点的电场强度不能用式表示。（B）点电荷在球心时，P点的电场强度也不能用式表示。（C）只有点电荷在球心时，P点的电场强度才能用式表示。（D）无论点电荷是否在球心，P点的电场强度都能用式表示。答案：（D）选择8题图8、一个半径为R的半球面放在磁感强度为的匀强磁场中（如选择8题图所示）通过该半球面的磁通量的大小为： （A） （B） （C） （D） 答案：（D）选择9题图9、如选择9题图，导体棒AB在匀强磁场中绕过C点的垂直于棒且沿磁场方向的轴OO转动，BC的长度为棒长的13，则： (A）A点比B点电势高。(B）A点与B点电势相等。(C）A点比B点电势低。 （D）有时A点比B点电势高。有时A点比B点电势低。答案：（A）二、填空题：（每小题3分；对有两个空的题目，只填对一空给2分。共24分）1、某卡诺热机，低温热源温度为27C，效率为40%。其高温热源的温度应为 500 K；若想将效率提高到50%且保持低温热源的温度不变，高温热源的温度需增加 100 K。2、三个容器A、B、C中装有同种理想气体，其分子数密度之比为nA : nB : nC = 4 : 2 : 1，方均根速率之比，则其压强之比 = 1 : 2 : 4 。3、体积为V = 1.20 10 - 2 m 3的容器中储有氧气，其压强为 p = 8.31105 Pa ，温度为T = 300 K则该气体的单位体积的分子数n = 2.00 10 26 m - 3 ；该气体的内能为U = 2.49 10 4 J 。4、一均匀静电场，电场强度则点a (3,2) 和点b (1,0)之间的电势差Uab = - 2000 V 。5、平行板电容器每一极板上所带电量的绝对值为Q，极板的面积为S，电容器内各点的电场强度的大小为 ，其两极板间相互作用力的大小为 。6、形成动生电动势的非静电力是_洛仑兹力_, 这种非静电力所形成的非静电场强的强度表达式为 。7、半径为r的无限长均匀密绕螺线管，单位长度上的匝数为n通以交变电流 ，该长直螺线管内的磁感强度的大小为B = ；则围在管外的半径为R（Rr）的同轴圆形线圈上的感应电动势为 。O abcdB 填空8题图8、圆柱形区域内存在一匀强磁场，且以恒定变化率减小。一边长为l 的正方形导体框abcd 置于磁场中，框平面与磁场垂直，如填空8题图所示。a 处的感生电场强度Ea = ；c 处的感生电场强度Ec = 。a 与b 两点的感生电场强度的大小 相等 。三、计算题：（第1小题9分，其余4题每小题10分，共49分）1、将1 mol 温度为T的水蒸气分解为同温度的氢气和氧气。试问：氢气和氧气的内能之和比水蒸气的内能增加了多少？ 解：水蒸气为三原子分子，i = 6 。分解前1mol水蒸气的内能为： 2分氢气和氧气都是双原子分子，i = 5 。1mol的水蒸气可分解为1mol的氢气和0.5mol的氧气。设分解前后系统的温度没有变化，所以分解后系统的内能为： 各2分分解前后内能的增量为： 3分计算2题图V12、有一体积为2.010 2 m3 的绝热容器，用一隔板将其分成两部分如计算2题图所示。开始时在左边（V1 = 5.010 -3 m3）一侧充有1 mol 的理想气体，右边一侧为真空。现打开隔板让气体自由膨胀而充满整个容器。求熵变。 解：必须注意到气体的这种膨胀过程是一个不可逆过程，但在本题中系统的初态和末态的体积都是已知的，而且初末两态的温度是相同的，所以可选一具有相同初态与末态的可逆的等温过程来计算该等温过程的熵变。而这一熵变的值与题目要求的结果是一样的。对理想气体的等温过程有： Q = A = pdV 2分和气体的状态方程 2分所以有：2p/105PaV/10-2m3O12计算3题图4ABC 6分3、如计算3题图所示，使1mol的氧气分别经历下列过程，求氧气所作的功和所吸收的热量。 （1）由A等温地变到B。 （2）由A等容地变到C，再等压地变到B。 解：（1）沿AB作等温膨胀的过程中，系统作的功为： 3分等温过程的吸热等于作功，所以有： 2分（2）在A到C的过程（等容过程）中作功为零。所以由A到C再到B过程的功等于由C到B过程的功。注意到过程CB为等压过程，所以有： 2分再注意到A与B温度相同，所以应有：过程ACB前后系统内能的变化 由热力学第一定律可得： 3分4、某“无限长”的均匀带电圆柱，底面半径为R，电荷体密度为 求该带电圆柱所产生电场的场强。+Rrrl计算4题图解：首先必须明确题中给出的带电物体的电荷分布具有轴对称性。所以可使用高斯定理求出场强。以任意长度l为高，作底面半径为r 与带电体同轴的圆柱面作为求解此问题的高斯面。这样做出的柱面实际上包括r R 和r R两种情况，如计算4题图中的虚线所示。对于这两种情况分别使用高斯定理：当r R时，该高斯面内的电荷只是高度为l的范围内且到轴线的距离小于r 的电荷，所以有：而当r R时，高度为l范围内的带电圆柱的电荷都被包围在高斯面内，所以有： 又由电场的对称性可知，无论对那种情况高斯面的电通量都可写成下面的形式，即有： 和 所以对r R有： 3分而对r R有： 3分可以解出： 当r R时有 2分而当r R时有 2分电场强度的方向沿通过所讨论点与圆柱轴线垂直且相交的直线。h2R计算5题图5、如计算5题图所示：一无限长直载流圆柱形导体，其底面半径为R，电流I均匀分布在其截面上。求：（1）磁感应强度的分布。（2）通过图示矩形面积的磁感强度的通量。 解、（1）当 r R 时： 2分 磁场方向沿与轴线垂直的平面上以面与轴线的交点为圆心，半径为r的圆的切线方向且与电流成右手螺旋关系 2分 （2） 2分 2分一、单项选择题：（每小题3分，共24分）1、一定量理想气体经历的循环过程用VT曲线表示如选择1题图，在此循环过程中，气体从外界吸热的过程