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1、书山有路 东北大学网络教育学院 级专业类型试卷 闭卷 A卷 共页 年月学习中心姓名学号 一 单项选择题 每小题3分 共27分 1 质点作半径为R的变速圆周运动时加速度大小为 v表示任一时刻质点的速率 dv A B dt v2R dv v2 C D dtR v4 1 dt dv 2 R2 2 用公式 U CV T 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 只适用于准静态的等容过程 只适用于一切等容过程 只适用于一切准静态过程 适用于一切始末态为平衡态的过程 3 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
2、A 它们的温度 压强均不相同 书山有路 它们的温度相同 但氦气压强大于氮气压强 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 4 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 22 12 22 2 A N N 3kT 5kT B 1 N N 3kT 5kT 12 C N3kT N5kT1222 D N5kT N3kT1222 5 使用公式f qE求电荷q在电场E中所受的力时 下述说法正确的是 对任何电场 任何电荷 该式都正确 对任何电场 只要是点电荷 该式就正确 只要是匀强电场 对任何电荷 该式都正确 必需是
3、匀强电场和点电荷该式才正确 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 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 点电荷离开球心但还在球面内 有另一个电荷放在球面外 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 C 3 4 B 2 3 4 D 4 R 2 QR 2 0 4 R 7 离点电荷Q为R的P点的电场强度为E 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 书山有路 QR 2 0 4 RR A 点电荷不在球心时 P点的电场强度不能用式E 表示 R QR 2
4、 0 4 R B 点电荷在球心时 P点的电场强度也不能用式E 表示 QR 2 0 4 RR C 只有点电荷在球心时 P点的电场强度才能用式E 表示 R QR 2 0 4 R D 无论点电荷是否在球心 P点的电场强度都能用式E 表 示 8 一个半径为R的半球面放在磁感强度为B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 2 R2B B R2B C 2 R2Bcos D R2Bcos 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1 3 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
5、比B点电势高 有时A点比B点电势低 二 填空题 每小题3分 共24分 1 保守力沿任意一周所作的功为零 这一结论的数学表答式为 R n B 选择8题图 3 B 选择9题图 书山有路 2 某卡诺热机 低温热源温度为27 C 效率为40 其高温热源的温度应为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K 3 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 C AB v2 v2v2 1 2 4 则其压强之比 pA pB pC 4 体积为V 1 20 10 2m3的容器中储有氧气 其压强为p 8 31 105Pa 温度为
6、T 300K则该气体的单位体积的分子数n 该气体的内能为U 5 一均匀静电场 电场强度E 400i 600j V m则点a 3 2 和点b 1 0 之间的电势差Uab 6 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 7 形成动生电动势的非静电力是 这种非静电力所形成的非 静电场强的强度表达式为Ek 8 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I I0sin t 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 R r 的同轴圆形线圈上的感应电动势为 4 书山有路 三 计算题 第1小题9
7、分 其余4题每小题10分 共49分 1 质点沿X轴作直线运动 其速度与坐标的关系为v 1 2x SI 初始时刻质点位于坐标原点 试求 质点的位置 速度 加速度随时间变化的关系 2 如计算2题图所示 具有光滑的半径为R的半球形凹槽的物块B固定在桌面上 质量为m的质点从凹槽的半球面的上端P点由静止开始下滑 当它 滑到 30 的Q点时 试回答下列问题 使用牛顿运动定律求质点在Q点的速度 使用功能关系求质点在Q点的速度 质点在Q点对球面的压力FN 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 由A等温地变到B 由A等容地变到C 再等压地变到B p 105Pa
8、V 10 2m3 O 1 2计算3题图 4 A2 B C 4 现有一半径为R 带电量为Q的均匀带电圆环 求 过圆心且与其所在平面垂直的轴线上任意一点的电势 过圆心且与其所在平面垂直的轴线上任意一点的电场强度 5 如计算5题图所示 一无限长直载流圆柱h B 30 m P Q O R 计算2题图 5 书山有路 形导体 其底面半径为R 电流I均匀分布在其截面上 求 磁感应强度的分布 通过图示矩形面积的磁感强度的通量 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 一 单项选择题 每小题3分 共27分 1 质点作半径为R的变速圆周运动时加速度大小
9、为 v表示任一时刻质点的速率 dv A B dt v2R dv v2 v4 6 dt dv 2 R2 C D dtR答案 D 书山有路 2 用公式 U CV T 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 B 只适用于准静态的等容过程 只适用于一切等容过程 只适用于一切准静态过程 适用于一切始末态为平衡态的过程 答案 D 3 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 它们的温度 压强均不相同 它们的温度相同 但氦气压强大于氮气压强 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
10、 C 4 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 22 12 22 2 B N N 3kT 5kT B 1 N N 3kT 5kT 12 D N5kT N3kT1222 7 C N3kT N5kT1222答案 C 5 使用公式f qE求电荷q在电场E中所受的力时 下述说法正确的是 对任何电场 任何电荷 该式都正确 对任何电场 只要是点电荷 该式就正确 只要是匀强电场 对任何电荷 该式都正确 必需是匀强电场和点电荷该式才正确 书山有路 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 用一个和此球
11、形高斯面相切的正立方体表面来代替球形高斯面 点电荷离开球心但还在球面内 有另一个电荷放在球面外 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 QR 2 0 4 RR 7 离点电荷Q为R的P点的电场强度为E 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 R QR 2 0 4 R A 点电荷不在球心时 P点的电场强度不能用式E 表示 R QR 2 0 4 R B 点电荷在球心时 P点的电场强度也不能用式E 表示 R QR 2 0 4 R C 只有点电荷在球心
12、时 P点的电场强度才能用式E 表 示 R 8 QR 2 0 4 R D 无论点电荷是否在球心 P点的电场强度都能用式E 表 示 书山有路 答案 D 8 一个半径为R的半球面放在磁感强度为B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 2 R2B B R2B C 2 R2Bcos D R2Bcos 答案 D 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1 3 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 L 为 Fdr 二 填空题 每
13、小题3分 对有两个空的题目 只填对一空给2分 共24分 1 保守力沿任意闭合路径一周所作的功为零 这一结论的数学表答式 0 2 某卡诺热机 低温热源温度为27 C 效率为40 其高温热源的温度应为500K 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100K 3 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 C AB v2 v2v2 1 2 4 则其压强之比 R n B 选择8题图 9 B 选择9题图 书山有路 pA pB pC 1 2 4 4 体积为V 1 20 10 2m3的容器中储有氧气 其压强为p 8 31
14、 105Pa 温度为T 300K则该气体的单位体积的分子数n 2 00 1026m 3 该气体的内能为U 2 49 104J 5 一均匀静电场 电场强度E 400i 600j V m则点a 3 2 和点b 1 0 之间的电势差Uab 2000V 6 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 Q 0S 其两极板间相互作用力的大小为 Q22 0S 7 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 Ek v B 8 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I I0sin t 该长直螺线
15、管内的磁感强度的大小为B 0nI 则围在管外的半径为R R r 的同轴圆形线圈上的感应电动势为 0n rIcos t 20三 计算题 第1小题9分 其余4题每小题10分 共49分 1 质点沿X轴作直线运动 其速度与坐标的关系为v 1 2x SI 初始时刻质点位于坐标原点 试求 质点的位置 速度 加速度随时间变化的关系 10 书山有路 dt 解 依题意 在直线运动中有 v dx 1 2x 分离变量得 dx dt 1 2x 分 应用初始条件 两端积分得 t x 0 0 dx1 2x dt 分 从中解出x 可得运动方程为 x 1 e2t 1 2 1ln 1 2x t2 分 质点的运动速度为 分 质点
16、运动的加速度为 v dx e2tdta dv 2e2tdt 分 2 如计算2题图所示 具有光滑的半径为R的半球形凹槽的物块B固定在桌面上 质量为m的质点从凹槽的半球面的上端P点由静止开始下滑 当它 滑到 30 的Q点时 试回答下列问题 使用牛顿运动定律求质点在Q点的速度 使用功能关系求质点在Q点的速度 质点在Q点对球面的压力FN 解 1 选质点为研究对象 进行受力分析如图 并按法线方向和切线方向分别列出运动方程为 v2R FN mgsin m 1 dt mgcos mdv 2 由 2 式得 gcos dv dvds vdv dtdsdtds分离变量得 vdv gcos ds gRcos d 分 两边积分可得 2 0 0 v 1v2 gRsin vdv gRcos d 由此可解出 v 2gRsin vQ 2gRsin30 gR 分 2 取小球 地球 系统 进行受力分析 内力 小球与地球间的重力 为保守力 外力 凹槽对小球的支持力 始终与运动方向相垂直 所以不作功 m P Q O 30 R B计算2题图 mg FN OP 11 B 受力分析图 书山有路 结论 不存在非保守内力 外力的功又为
