学院 专业 姓名 学号 ( 密 封 线 内 不 答 题 )密封线线_ _ 深圳大学期中考试试卷开/闭卷闭卷课程编号1800380001-1800380007课程名称大学物理C学分4命题人(签字) 审题人(签字) 2014 年 4 月 18 日一二三1三2三3三4总分一、 判断题（判断下面的说法是否正确，正确的在题后的括号内画“T”,错误的画“F”,每小题2分，共10分)1、如果液体的表面积变大,则需从外界吸收能量（ ）.2、理想气体的分子之间存在相互作用（ ）.3、在等体过程中,如果压强变大,则系统必定向外界放热（ ）.4、静电场力做功与电荷运动路径无关,仅与初位置和末位置有关（ ）.5、在静电场中，穿入内部不存在电荷的闭合曲面的电场线可以不穿出该闭合曲面（ ）.二、 单项选择题(请将正确答案的英文字母填写在括号内,每题4分,共40分).1、以下说法正确的是（ ）A. 表面张力系数与温度无关 B. 表面张力由液面指向液体内部C. 表面张力系数等于增加单位液体表面积时外力所做的功D. 如果液体与毛细管润湿，则液体在毛细管中上升，且毛细管越长，上升的高度越高2、如果将表面张力系数为g的肥皂液吹成一个半径为R的肥皂泡，那么外界需要做功为（ ）A. 8pR2g B. 4pR2g C. 2pR D. 03、将由同种玻璃制成的不同半径的毛细管竖直插入水中，那么在两管中水面上升的高度（ ）A. 粗管比细管高 B. 粗管比细管低C. 两管高度相同 D. 无法比较4、一瓶氦气和一瓶氧气单位体积的质量相同，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、压强都不同C.温度相同，但氦气的压强大于氧气的压强 D.温度相同，但氦气的压强小于氧气的压强5、在卡诺循环中，高温热源的温度为320K,低温热源的温度为80K, 其循环效率为 ( )A. 50% B. 60% C. 75% D.80% 6、下列说法正确的是（ ）A.理想气体做功与过程无关，吸放热与过程有关B.无论生产制造技术怎么提高，热机的效率都不可能达到100C.满足热力学第一定律的过程一定可以实现D.系统经历的某单一过程如果做正功，则系统一定要从外界吸热7、有人想像了四个理想气体的循环过程，则在理论上可以实现的是（ ）8、真空中一半径为R，带电量为Q的均匀带电薄球壳内部的电场强度大小为（ ）A. B. 0 C. D. 9、下列说法正确的是( )A. 闭合曲面上各点电场强度都为零时，曲面内电荷的代数和必定为零B. 闭合曲面上各点电场强度都为零时，曲面内一定没有电荷C. 通过闭合曲面的电通量为零时，曲面上各点的电场强度必定为零D. 通过闭合曲面的电通量不为零时，曲面上任意一点的电场强度都不可能为零10、如图所示,真空中有一点电荷Q，在与它相距为r的a点处有一试验电荷q0，现使试验电荷q0从a点沿半圆弧轨道运动到b点，则电场力对q0所做的功为( )A. B. C. D. 0 三、计算题（共50分）.1、(12分) 欲用内径为1cm的细水管将地面上内径为2cm的粗水管中的水引到5m高的楼上.已知粗水管中的水压为4105Pa,流速为4m/s.若忽略水的粘滞性，问楼上细水管中水的流速和压强分别是多少(水的密度r103kg/m3,重力加速度g=10m/s2).2、(12分) 体积为5m3的容器中有61024个刚性双原子理想气体，其温度为27oC.已知玻尔兹曼常数k=1.3810-23J/K. 求：（1）该气体的压强；（2）该气体分子的平均平动动能；（3）该气体的内能.3、(12分)一个半径为R的细圆环所带电荷量为q (0)，电荷q均匀分布在环上，设其轴线上的P点到其中心O的距离为x, 求P点电场强度的大小和方向.4、(14分) 1 mol 单原子分子理想气体的循环过程如图所示，已知c到a为等体过程，a到b为等温过程，b到c为等压过程，a点的压强为P1, 体积为V1，c点的压强P2=0.5P1, b点的体积V2=2V1。求：(1) ca、ab及bc 过程所吸收或放出的热量，并指出这些过程分别是吸热还是放热；（2）该循环过程的效率(已知ln2=0.69)。_ _ 深圳大学期中考试试卷答案和评分标准一、 判断题题号12345答案TFFTF二、 单项选择题题号12345678910答案CABCCBDBAD三、计算题（共50分）.1、(12分) 欲用内半径为1cm的细水管将地面上内半径为2cm的粗水管中的水引到5m高的楼上.已知粗水管中的水压为4105Pa,流速为4m/s.若忽略水的粘滞性，问楼上细水管中水的流速和压强分别是多少(水的密度r103kg/m3,重力加速度为10m/s2).解：将水管中的水当理想流体处理，地面上粗水管内径为r1=2cm,流速v1=4m/s,压强p1=4105Pa, 楼上细水管的的内径为r2=1cm,流速为v2，压强为p2, 以地面为零高度面，楼高h=5m.根据连续性原理有p r12 v1=p r22 v2,5分代入数据得v24v1=16m/s. 1分以地面为零高度面，根据伯努利方程有,5分代入数据得p2=2.3105Pa. 1分2、(12分) 体积为5m3的容器中有61024个刚性双原子理想气体，其温度为27oC.已知玻尔兹曼常数k=1.3810-23J/K. 求：（1）该气体的压强；（2）该气体分子的平均平动动能；（3）该气体的内能.解：由题有体积V=5m3,分子总个数N=61024,温度T=(27+273) K=300K.(1) p=nkT=NkT/V, 3分代入数据得p=4968Pa. 1分(2) 平均平动动能为，2分代入数据得.1分 （3）设分子自由度为i，则一个分子的平均能量为，2分对于刚性双原子i=51分内能，1分代入数据得E=6.21104J. 1分3、(12分)一个半径为R的细圆环所带电荷量为q，电荷q均匀分布在环上，设其轴线上的P点到其中心O的距离为x, 求P点电场强度的大小和方向. 解：在圆环取dq,如图所示，则dq在P点产生的场强为 ，4分 将沿平行于OP及垂直于OP方向分解，得，1分1分由于电荷均匀分布在圆环上，故垂直于OP方向的场强相互抵消，即.2分,1分积分得2分即P点电场强度的大小为， 方向为沿OP方向. 1分 4、(14分) 1 mol 单原子分子理想气体的循环过程如图所示，已知c到a为等体过程，a到b为等温过程，b到c为等压过程，a点的压强为P1, 体积为V1，c点的压强P2=0.5P1, b点的体积V2=2V1。求：(1) ca、ab及bc 过程所吸收或放出的热量，并指出这些过程分别是吸热还是放热；（2）该循环过程的效率(已知ln2=0.69)。解：由题知b点的压强Pb=Pc=P2.1分对单原子理想气体，其分子自由度i=3, 等体摩尔热容为Cv=iR/2=1.5R, 1分等压摩尔热容为Cp=Cv+R=2.5R, 1分其中R为摩尔气体常数.设a、b、c的温度为Ta,Tb和TC,由理想气体的状态方程PV=vRT(v为mol数,本题v=1mol) 1分可得T=PV/R(1)由a等温变到b，Qab =Wab+(Eb-Ea)= Wab =RTaln(V2/V1) =RTaln2 =P1V1ln2, 吸热.2分由b等压变到c，Qbc =Cp(Tc-Tb)= Cp(0.5P1*V1-0.5P1*2V1)/(R)= -1.25 P1V1, 放热.2分 由c等体变到a, Qca =Cv(Ta-Tc)= Cv(PaVa-PcVc)/(R) = Cv(P1V1-0.5P1*V1)/(R)= 0.75 P1V1, 吸热.2分（2）循环过程abca的循环效率h=（1-Q2/Q1），1分其中Q1为该循环过程所吸收的总热量，而Q2为该循环过程所放出的总热量由（1）可知，Q2=/ Qbc /=1.25 P1V1, 1分 Q1= Qab + Qca =(0.75+ln2)P1V1, .1分 代入得h=1-1.25P1V1/(0.75+ln2)P1V1 =13.19%1分大学物理C期中考试试卷 第 6 页 共 6 页