高二物理热力学练习题
高二物理热力学练习题
一、不定项选择题
1. 陕西省西安高新一中2010届高三高考模拟下列说法中错误．．
的是（ ABC ） A 在冬季，剩有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚后，第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧，不易拔出，是因为白天气温升高，大气压强变大
B 一定质量的理想气体，先等温膨胀，再等压压缩，其体积必低于起始体积
C 布朗运动就是液体分子的运动
D 在轮胎爆裂这一短暂过程中，气体膨胀，温度下降
2．上海市七校2010届高三下学期联考一定量的理想气体的p-V 图像如图所示，气体由状态A —B —C —D —A 变化．气体对外做正功的变化过程是下列选项中的 ( B )
A ．A →B
B ．B →C
C ．C →D
D ． D →A
3．四川省内江市2010届高三二模模拟如图所示，电路与一绝热密闭气缸相连，R a 为电阻丝，电源有内阻，气缸内有一定质量的理想气体，电键S 闭合，现将变阻器的滑动片向下移动的过程中，下列说法正确的是( B )
A ．气缸内气体压强减小
B ．气缸内气体的内能增大
C ．气体分子平均动能减小
D ．气体分子单位时间内对器壁单位面积的撞击次数减少
4. 河南省郑州47中09-10学年高三上学期模拟一定质量的理想气体，体积由V 1膨胀到V 2，如果是通过等压过程实现，做功为W 1、传递热量为Q 1、内能变化为△U 1；如果是通过等温过过程实现，做功为W 2、传递热量为Q 2、内能变化为△U 2，则 ( A )
A 、W 1＞W 2，Q 1＞Q 2，△U 1＞△U 2
B 、W 1＞W 2，Q 1＞Q 2，△U 1=△U 2
C 、W 1＞W 2，Q 1=Q 2，△U 1=△U 2
D 、W 1＜W 2，Q 1=Q 2，△U 1=△U 2
5．广东省阳东广雅中学2010届高三周测如图所示，竖直放置的固定容器及质量为m 的可动光滑活塞P 都是不导热的，中间有一导热的固定隔板Q ，Q 的上下两边盛有温度和体积均相同的同种气体甲和乙，现用外力F 将活塞P 缓慢向下移动一段距离，则在移动P 的过程中（ B ）
A．外力F对活塞做功，甲的内能不变
B．甲传热给乙，乙的内能增加
C．甲气体与乙气体相比，甲气体在单位时间内与隔板Q碰撞的分子数一定较少
D．甲气体与乙气体相比，甲气体在单位时间内与隔板Q碰撞的分子数一定较多
6．河南省新郑州二中分校2010届高三第一次模拟下列叙述中，正确的是( C )
A．物体的温度越高，分子热运动就越剧烈，每个分子动能也越大
B．布朗运动就是液体分子的热运动
C．一定质量的理想气体从外界吸收热量，其内能可能不变
D．根据热力学第二定律可知热量能够从高温物体传到低温物体，但不可能从低温物体传到高温物体
7．河南省开封高中2010届高三上学期1月月考对一定量的气体，下列说法正确的是（BC ）
A．气体体积是指所有气体分子的体积之和
B．气体分子的热运动越剧烈，气体的温度就越高
C．气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的
D．当气体膨胀时，气体的分子势能减小，因而气体的内能一定减少
8. 江西会昌中学2009～2010学年第一学期第三次月考下列有关热学知识的论述正确的是（ BD ）
A．两个温度不同的物体相互接触时，热量既能自发地从高温物体传给低温物体，也可以自发地从低温物体传给高温物体
B．在一定条件下，低温物体可以向高温物体传递能量
C．第一类永动机违背能的转化和守恒定律，第二类永动机不违背能的转化和守恒定律，随着科技的进步和发展，第二类永动机可以制造出来
D．温度是物体分子热运动平均动能的标志
9．河南省新郑州二中分校2010届高三第一次模拟绝热气缸的质量为M,绝热活塞的质量为m,活塞与气缸壁之间无摩擦且不漏气,气缸中密封一部分理想气体,最初气缸被销钉固定在足够长的光滑固定斜面上。如图所示,现拔去销钉,让气缸在斜面上自由下滑,当活塞与气缸相对静止时,被封气体与原来气缸静止在斜面上时相比较,以下说法正确的是( B )
A.气体的压强不变
B.气体的内能减少
C.气体的温度升高
D.气体的体积减小
10．江西省吉水中学高三第二次月考物理试卷如图，导热气缸开口向下，内有理想气体，缸内活塞可自由滑动且不漏气，活塞下挂一个沙桶，沙桶装满沙子时，活塞恰好静止，现在沙桶底部钻一小洞，细沙慢慢漏出，并缓慢降低缸外部环境温度，则（ C ）
A．气体压强增大，内能可能不变
B．外界对气体做功，气体温度可能降低
C．气体体积减小，压强增大，内能一定减小
D．外界对气体做功，气体内能一定增加
11. 上海市六校2010届高三第一次联考关于物体的内能，下列说法中正确的是（B ）（A）温度升高时，每个分子的动能都增大（B）温度升高时，分子的平均动能增大（C）机械能越大，分子的平均动能就越大（D）机械能越大，物体的内能就越大12．福建省龙岩二中2010届高三摸底考试一定质量的气体(分子力及分子势能不计)处于平衡状态Ⅰ，现设法使其温度升高同时压强减小，达到平衡状态Ⅱ，则在状态Ⅰ变为状态Ⅱ的过程（BD ）
A．气体分子的平均动能必定减小
B．单位时间内气体分子对器壁单位面积的碰撞次数减少
C．气体的体积可能不变
D．气体必定吸收热量
13.四川省宜宾市2010届高三摸底测试下列说法中正确的是( C )
A.第二类永动机无法制成是因为它违背了热力学第一定律
B.教室内看到透过窗子的“阳光柱”里粉尘颗粒杂乱无章的运动，这种运动是布朗运动
C.地面附近有一正在上升的空气团（视为理想气体），它与外界的热交换忽略不计。已知大气压强随高度增加而降低，则该气团在此上升过程中气团体积增大，温度降低
D.热量只能从高温物体向低温物体传递，不可能由低温物体传给高温物体
14．河南省豫南九校2010届高三上学期第三次联考如图所示，一个与外界绝热的气缸有一个绝热的活塞，中间有一个固定的导热性良好的隔板，封闭着两部分气体 A 和 B ，活塞处于静止平衡状态，现通过电热丝对A 气体加热一段时间，后来活塞达到新的静止平衡状态，不计气体分子势能，不计活塞与气缸壁的摩擦，大气压强保持不变，则( AC ) A．气体A 吸热，内能增加
B．气体B 吸热，对外做功，内能不变
C ．气体 A 分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数增多
D ．气体 B 分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数不变
15. 上海市六校2010届高三第一次联考如图所示，一弹簧秤上端固定，下端拉住活塞提起气缸，活塞与气缸间无摩擦，封闭一定质量的理想气体。现使气缸内气体的
温度升高，则在此过程中，气体体积V 与弹簧秤拉力F 的变化情况是（ D ）
（A ）V 增大，F 增大 （B ）V 增大，F 减小
（C ）V 不变，F 不变 （D ）V 增大，F 不变
16. 江苏省南师大附属扬子中学2010届高三周练（1）以下说法正确的
是 ．
A ．达到热平衡的系统内部各处都具有相同的温度
B ．分子间距增大，分子势能就一定增大
C ．浸润与不浸润均是分子力作用的表现
D ．液体的表面层分子分布比液体内部密集，分子间的作崩体现为相互吸引
（2）某热机在工作中从高温热库吸收了8×106 kJ 的热量，同时有2×106 kJ 的热量排放给
了低温热 库（冷凝器或大气），则在工作中该热机对外做了 kJ 的功，热机的效率η= ％．
答案：（1）AC （2）6×106，75
17. 上海市六校2010届高三第一次联考如图所示，一定质量的理想气体，处在A 状态时，温度为t A =27?C ，则在状态B 的温度为_____?C 。
气体从状态A 等容变化到状态M ，再等压变化到状态B 的过程中对外
所做的功为_______J 。（取1atm =1.0?105P a ）
答案：—33?C 300J
18.利用油膜法估测油酸分子的大小，实验器材有：浓度为0.05 %(体积分数)的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1
mL 的量筒、盛有适量清水的45×50 cm 2浅盘、痱子粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸
下面是实验步骤：
A ．用滴管将浓度为0.05 %的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1 mL 油酸酒精溶液时的滴数N
B．将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液，从低处向水面中央一滴一滴地滴入，直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止，记下滴入的滴数n
C．将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上
D．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长为1 cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，算出油酸薄膜的面积S cm2
用已给的和测得的物理量表示单个油酸分子的大小_____________（单位：cm）
18 0.05%n/NS
二、判断以下说法正确的是：
（√）1．“用油膜法估测分子的大小”实验中油酸分子直径等于一滴混合溶液中纯油酸的体积除以相应油酸膜的面积
（）2．一绝热容器内盛有液体，不停地搅动它，使它温度升高该过程是可逆的；在一绝热容器内，不同温度的液体进行混合该过程不可逆。
（）3．气体分子的平均动能越大，气体的压强就越大。
（）4．物理性质各向同性的一定是非晶体。
（√）5．液体的表面张力是由于液体分子间的相互作用引起的。
（√）6．控制液面上方饱和汽的体积不变，升高温度，则达到动态平衡后该饱和汽的质量增大，密度增大，压强也增大
（）7．气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大。
（）8．气体体积变小时，单位体积的分子数增多，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多，从而气体的压强一定增大。
（）9．压缩一定量的气体，气体的内能一定增加。
（√）10．有一分子a从无穷远处趋近固定不动的分子b，当a到达受b的分子力为零处时，a具有的动能一定最大。
（）11．气体吸收热量，其分子的平均动能就增大。
（）12．尽管技术不断进步，热机的效率仍不能达到100%，制冷机却可以使温度降到-283℃ 。
（√）13．在完全失重的情况下，熔化的金属能够收缩成标准的球形。
（√）14．温度、压力、电磁作用等可以改变液晶的光学性质。
（）15．扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关，所以扩散现象和布朗运动也叫做热运动。
（√）16．两个分子甲和乙相距较远(此时它们之间的作用力可以忽略)，设甲固定不动，乙逐渐向甲靠近，直到不能再靠近，在整个移动过程中前阶段分子力做正功，后阶段外力克服分子力做功。
（√）17．晶体熔化过程中，当温度达到熔点时，吸收的热量全部用来破坏空间点阵，增加分子势能，而分子平均动能却保持不变，所以晶体有固定的熔点。非晶体没有空间点阵，熔化时不需要去破坏空间点阵，吸收的热量主要转化为分子的动能，不断吸热，温度就不断上升。
（√）18．根据热力学第二定律可知，凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，在热
传导中，热量只能自发地从高温物体传递给低温物体，而不能自发地从低温物体传递给高温物体。
（）19．气体分子间的距离较大，除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，气体分子几乎不受力的作用而做匀速直线运动。分子的运动杂乱无章，在某一时刻，向各个方向运动的气体分子数目不均等。
（√）20．一由不导热的器壁做成的容器，被不导热的隔板分成甲、乙两室。
甲室中装有一定质量的温度为Ｔ的气体，乙室为真空，如图所示。提起隔板，让甲
室中的气体进入乙室，若甲室中气体的内能只与温度有关，则提起隔板后当气体重
新达到平衡时，其温度仍为Ｔ。
（√）21．液晶显示屏是应用液晶的光学各项异性制成的。
（√）22．熵增加原理说明一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行。（√）23．饱和气压随温度的升高而增大。
（）24．物体的温度升高，表示物体中所有分子的动能都增大。
（√）25．1mol任何物质所含有的粒子数都相等。
（）26．液体表面层中分子间距小于内部分子间距。
（）27．相同质量和温度的氢气和氧气、氢气的内能大，氧气分子的平均动能大，氢气分子的平均速率大。
（）28．只要知道气体的体积和阿伏加德罗常数，就可以算出分子的体积。
（√）29．悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动越明显。
（√）30．一定质量的理想气体保持压强不变，温度越高，体积越大。
（）31．气体膨胀的过程，就是气体对外做功的过程，气体的内能一定减少。
（√）32．一定温度下，饱和汽压是一定的。
（）33．第二类永动机是不可能制成的，因为它违背了能量守恒定律。
（）34．由于液体表面的分子间距大于液体内部的分子间距，所以在液体表面只有引力没有斥力，所以液体表面具有收缩的趋势。
（√）35．“破镜难圆”的原因是两片碎玻璃之间，绝大多数玻璃分子间距离太大，分子引力和斥力都可忽略，总的分子引力为零。
（√）36．在宇宙间温度—1K是不能够达到的。
（）37．在阳光照射下的教室里，眼睛直接看到的空气中尘粒的运动属于布朗运动。（√）38．两个分子从远处逐渐靠近，直到不能再靠近为止的过程中，分子间相互作用的合力先变大、后变小，再变大。
（）39．布朗运动是指液体分子的无规则热运动。
（√）40．一定质量的气体能充满整个容器，这说明在一般情况下气体分子间的作用力很微弱。
（√）41．如果两个系统分别与第三个系统达到平衡，那么这两个系统彼此之间也可能处于平衡。
（）42．物体的温度越高，物体的内能一定越大。
（）43．气体分子的平均动能增大，气体的压强一定增大。
（√）44．若液体对某种固体是浸润的，当液体装在由这种固体物质做成的细管时，液面跟固体接触的面积有扩大的趋势。
（√）45．汽车驾驶员用水和酒精混合物装入冷却系统，这是因为该混合物具有较低的沸点。
（√）46．克劳修斯表述指出了热传导的不可逆性。
（）47．布朗运动和扩散现象都能在气体、液体、固体中发生。
（）48．1kg的任何物质含有的微粒数相同，都是6.02×1023个，这个数叫阿伏加德罗常数。
（）49．布朗运动是在显微镜中看到的液体分子的无规则运动。
（）50．关于液体的表面张力，表面层里分子距离比液体内部小些，分子力表现为引力。（）51．理想气体在等温变化时，内能不改变，因而与外界不发生热交换。
（√）52．液体很难被压缩，说明压缩时液体分子间的斥力大于引力。
（）53．分子力随分子间的距离的变化而变化，当r>r0时，随着距离的增大，分子间的引力和斥力都增大，但引力比斥力增大的快，故分子力表现为引力。
（√）54．一定质量的理想气体，体积变大的同时，温度也升高了，气体分子平均动能增大，气体内能增大，气体的压强可能变大。
（√）55．电冰箱内的食品温度比室内温度低，说明在一定条件下热传导可以由低温物体向高温物体进行
（√）56．新能源：指目前尚未被人类大规模利用而有待进一步研究、开发和利用的能源，如核能、太阳能、风能、地热能、海洋能、氢能等。
（√）57．物质处于固态、液态和气态时均能发生扩散现象，只是气态物质的扩散现象最显著，处于固态时扩散现象非常不明显。
（）58．因为布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也可以叫做热运动。
（）59．室内尘埃的运动是空气分子碰撞尘埃造成的现象。
（√）60．一定质量的气体能充满整个容器，这说明在一般情况下，气体分子间的作用力很微弱。
（√）61．电焊能把二块金属连接成一整块是分子间的引力起作用。
（）62．因为空气分子之间存在着斥力，所以打气筒给自行车打气时，要用力才能将空气压缩。
（）63．把碳素墨水滴入清水中，观察到布朗运动，是水分子对碳微粒有斥力的结果。（√）64．一切达到热平衡的系统都具有相同的温度。
（）65．两个物体放在一起彼此接触，它们若不发生热传递，其原因是它们的内能相同。（√）66．温度升高，分子的平均动能增大，但不是每一个分子的动能都增大，可能有个别的分子动能反而减小。
（√）67．只要处于同一温度下，任何物质分子做热运动的平均动能都相同。
（√）68．分子势能最小并不一定是分子势能为零。
（）69．分子的动能与分子的势能的和叫做这个分子的内能。
（√）70．物体的机械能可以为零，而内能不可能为零。
（）71．光滑水平面上加速运行的物体，由于速度增大，每个分子速度也增大了，所以分子的平均动能增大，内能和机械能都增大。
（√）72．能量在利用过程中，总是由高品质的能量最终转化为低品质的内能。
（）73．温度高的物体中的每一个分子的动能，一定大于温度低的物体中的每一个分子的动能。
（）74．温度高的物体中的每一个分子运动的速率，一定比温度低的物体中的每一个分子的运动的速率大。
（√）75．气体分子沿各个方向运动的机会（几乎）相等。
（√）76．大量气体分子的速率分布呈现中间多（具有中间速率的分子数多）两头少（速率大或小的分子数目少）的规律。
（√）77．对一定质量的理想气体，当分子热运动变剧烈时，压强可以不变。
（√）78．压强增大，体积增大，分子的平均动能一定增大。
（√）79．作用在任何一部分液面上的表面张力，总是跟这部分液面的分界线垂直。（√）80．做功和热传递是等效的，这里指的是它们能使物体改变相同的内能。
（√）81. 在布朗运动中花粉的无规则运动不可能是地球的微弱震动引起的。
（√）82. 物体的热胀冷缩现象正是由于物体分子间的空隙增大或缩小而造成的，这是气体、液体和固体所共有的现象。
（√）83．细绳不易被拉断说明分子间存在着引力。
（√）84．温度是表示物体冷热程度的物理量，反映了组成物体的大量分子的无规则运动的激烈程度。
（√）85．分子势能的大小由分子间的相互位置决定。
（√）86．由于物体分子距离变化的宏观表现为物体的体积变化，所以微观的分子势能变化对应于宏观的物体体积变化。
（√）87．一定质量的气体等温线的p-V图是双曲线的一支。
（√）88．一定质量的气体在等压变化时，升高（或降低）相同的温度增加（或减小）的体积是相同的。
（）89．对一定质量的理想气体，可以做到升高温度时，压强、体积都减小。
（√）90．大量偶生事件整体表现出来的规律叫统计规律。
（）91．理想气体的内能仅由温度和气体质量决定，与体积无关。
（√）92．对一定质量的理想气体，当分子热运动变剧烈时，压强可以不变。
（√）93．机械能可以转化为内能，但内能不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化。（√）94．一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行。
（√）95．一个物体在粗糙的平面上滑动，最后停止，则系统的熵增加。
（√）96．一定质量的气体被压缩，从而放出热量，其熵减少。
（√）97．在一个非孤立的、有能量输入的系统中，熵是完全可以减小的。
（√）98伴随着熵增加的同时，一切不可逆过程总会使自然界的能量品质不断退化，逐渐丧失做功的本领，所以人类必须节约能源。
（）99．晶体在熔化过程中所吸收的热量，将主要用于既增加分子的动能，也增加分子的势能。
（√）100、物体吸收热量，同时外界对物体做功，物体的温度可能不变。
热力学统计物理试题及其完整答案版
《热力学统计物理》试题参考解答及评分标准 一、1. B, 2. B, 3. A, 4. D, 5. B, 6. A, 7. C, 8. C, 9. A, 10. A. 评分标准：本题共20分， 每个答案2分。 二、 1. 状态， 2. 态， 系统从外界吸收， 3. p -, 4. ω )21(+ n , ,2,1,0=n , 5. l e a l l βεαω--=, 6. 0, 7. T V F )(??-, 8. 负温度状态, 9. n p T G ,)(??-， 10. n p S H ,)(??。 评分标准：本题共20分， 每个答案2分。 三、 1. 正确。 理由：pdV SdT dF --=。 2. 错误。 理由：T V F p ??? ????-=。 3. 错误。 理由：自由粒子为不受外力的作用而作自由运动的粒子。 4. 错误。 理由：组成玻色系统和费米系统的粒子是不可分辨的，而组成玻耳兹曼系统的 粒子是可以分辨的。 评分标准：每小题2.5分。其中判断1分，理由1.5分。 四、1．证: 由正则分布Es s e Z βρ-=1，得 s s E Z βρ--=ln ln . （1） 将上式代入广义熵的表示式，得 ]ln [ln ][ln ββ β??-=+=Z Z k U Z k . （2） 上式即正则系综中系统熵的表示式。 或者，由正则分布中熵的表示式出发 ][ln s s s E Z k βρ+=∑, （3） 利用（1）式，由上式得熵的普遍表示式 ∑-=s s s k S ρρln . (4) 评分标准：（1），（2）式各5分。 2. 证明：理想气体的热容量为n C ，则?dT C Q n =。由热力学第一定律得 pdV dT C dT C V n +=, 0)(=--pdV dT C C V n . (1) 将理想气体状态方程RT pV =微分，有
高二物理单元练习题(附答案)
高二物理单元练习题 一、选择题 1．在纸面内放有一条形磁铁和一个圆线圈(图1)，下列情况中能使线圈中产生感应电流的是[ ] A．将磁铁在纸面内向上平移 B．将磁铁在纸面内向右平移 C．将磁铁绕垂直纸面的轴转动 D．将磁铁的N极转向纸外，S极转向纸内 2．用同样的材料、不同粗细导线绕成两个质量面积均相同的正方形线圈Ⅰ和Ⅱ，使它们从离有理想界面的匀强磁场高度为h的地方同时自由下落，如图2所示．线圈平面与磁感线垂直，空气阻力不计，则[ ] A．两线圈同时落地，线圈发热量相同 B．细线圈先落到地，细线圈发热量大 C．粗线圈先落到地，粗线圈发热量大 D．两线圈同时落地，细线圈发热量大 3．如图3所示，MN、PQ为互相平行的金属导轨与电阻R相连．粗细均匀的金属线框用Oa和O′b金属细棒与导轨相接触，整个装置处于匀强磁场中，磁感强度B的方向垂直纸面向里．当线框OO′轴转动时[ ] A．R中有稳恒电流通过 B．线框中有交流电流 C．R中无电流通过 D．线框中电流强度的最大值与转速成正比 4．如图4所示，在一很大的有界匀强磁场上方有一闭合线圈，当闭合线圈从上方下落穿过磁场的过程中[ ] A．进入磁场时加速度小于g，离开磁场时加速度可能大于g，也可能小于g B．进入磁场时加速度大于g，离开时小于g C．进入磁场和离开磁场，加速度都大于g D．进入磁场和离开磁场，加速度都小于g 5．在水平放置的光滑绝缘杆ab上，挂有两个金属环M和N，两环套在一个通电密绕长螺线管的中部，如图5所示，螺线管中部区域的管外磁场可以忽略，当变阻器的滑动接头向左移动时，两环将怎样运动？[ ]
A ．两环一起向左移动 B ．两环一起向右移动 C ．两环互相靠近 D ．两环互相离开 6．图6中A 、B 为两个相同的环形线圈，共轴并靠近放置．A 线圈中通有如图(a)所示的交流电i ，则 [ ] A ．在t 1到t 2时间内A 、 B 两线圈相吸 B ．在t 2到t 3时间内A 、B 两线圈相斥 C ．t 1时刻两线圈间作用力为零 D ．t 2时刻两线圈间吸力最大 7．如图7所示，MN 是一根固定的通电直导线，电流方向向上．今将一金属线框abcd 放在导线上，让线框的位置偏向导线的左边，两者彼此绝缘．当导线中的电流突然增大时，线框整体受力情况为 [ ] A ．受力向右 B ．受力向左 C ．受力向上 D ．受力为零 8．如图8所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从图示位置匀速拉出匀强磁场．若第一次用0.3s 时间拉出，外力所做的功为W 1，通过导线截面的电量为q 1；第二次用0.9s 时间拉出，外力所做的功为W 2，通过导线截面的电量为q 2，则 [ ] A ．W 1＜W 2，q 1＜q 2 B ．W 1＜W 2，q 1=q 2 C ．W 1＞W 2，q 1=q 2 D ．W 1＞W 2，q 1＞q 2 9．一磁棒自远处匀速沿一圆形线圈的轴线运动，并穿过线圈向远处而去，如图9所示，则下列图10四图中，较正确反映线圈中电流i 与时间t 关系的是(线图中电流以图示箭头为正方向)： [ ]
高二物理试卷及答案
2011——2012学年上学期期中学业水平测试 高二物理试题 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分。 第Ⅰ卷 一、选择题（本题包括10小题，每小题4分，共40分，每小题中有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但选不全的得2分，有选错的得0分） 1、关于电场线下述说法正确的是( ) A.电场线是客观存在的 B.电场线与运动电荷的轨迹是一致的 C.电场线上某点的切线方向与电荷在该点受力方向可以不相同 D.沿电场线方向、场强一定越来越大 2、关于电阻的计算式 和决定式 ，下面说法正确的是 （ ） A ．导体的电阻与其两端电压成正比，与电流成反比 B ．导体的电阻仅与导体长度、横截面积和材料有关 C ．导体的电阻随工作温度变化而变化 D ．对一段一定的导体来说，在恒温下比值 I U 是恒定的，导体电阻不随U 或I 的变化而变化 3、如图所示，用两根绝缘细线挂着两个质量相同的不带电的小球A 和B ，此时，上、下细线受的力分别为T A 、T B ，如果使A 带正电，B 带负电，上、下细线受力分别为T 'A ， T 'B ，则（ ） A.T A < T 'A B.T B > T 'B C.T A = T 'A D. T B < T 'B I U R =S L R ρ =
4、某学生在研究串联电路电压特点时，接成如图所示电路，接通K 后，他将高内阻的电 压表并联在A 、C 两点间时，电压表读数为U ；当并联在A 、B 两点间时，电压表读数也为U ；当并联在B 、C 两点间时，电压表读数为零，则出现此种情况的原因可能是（ ）（R 1 、R 2阻值相差不大） A ．AB 段断路 B ．BC 段断路 C ．AB 段短路 D ．BC 段短路 5、如图所示，平行线代表电场线，但未标明方向，一个带正电、电量为10－6 C 的微粒在电场中仅受电场力作用，当它从A 点运动到B 点时动能减少了10－5 J ，已知A 点的电势为－10 V ，则以下判断正确的是（ ） A ．微粒的运动轨迹如图中的虚线1所示； B ．微粒的运动轨迹如图中的虚线2所示； C ．B 点电势为零； D ．B 点电势为－20 V 6、如右下图所示，平行板电容器的两极板A ，B 接入电池两极，一个带正电小球悬挂在 两极板间，闭合开关S 后，悬线偏离竖直方向的角度为θ，则（ ） A ．保持S 闭合，使A 板向 B 板靠近，则θ变大 B ．保持S 闭合，使A 板向B 板靠近，则θ不变 C ．打开S ，使A 板向B 板靠近，则θ变大 D ．打开S ，使A 板向B 板靠近，则θ不变 7、如图所示，甲、乙为两个独立电源的路端电压与通过它们的电流I 的关系图象，下列 说法中正确的是（ ） A ．路端电压都为U 0时，它们的外电阻相等， A B A B 2 1
热力学与统计物理试题及答案
热力学与统计物理试题及 答案 Revised by BLUE on the afternoon of December 12,2020.
一．选择（25分 ） 1.下列不是热学状态参量的是（ ） A.力学参量 B 。几何参量 C.电流参量 D.化学参量 2.下列关于状态函数的定义正确的是（ ) A.系统的吉布斯函数是：G=U-TS+PV B.系统的自由能是：F=U+TS C.系统的焓是：H=U-PV D.系统的熵函数是：S=U/T 3.彼此处于热平衡的两个物体必存在一个共同的物理量，这个物理量就是（ ） A.态函数 B.内能 C.温度 D.熵 4.热力学第一定律的数学表达式可写为（ ） A.W Q U U A B +=- B.W Q U U B A +=- C.W Q U U A B -=- D.W Q U U B A -=- 5.熵增加原理只适用于（ ） A.闭合系统 B.孤立系统 C.均匀系统 D.开放系统
二．填空（25分） 1.孤立系统的熵增加原理可用公式表示为（）。 2.热力学基本微分方程du=（）。 3.热力学第二定律告诉我们，自然界中与热现象有关的实际过程都是（）。 4.在S.V不变的情况下，平衡态的（）最小。 5.在T.VB不变的情形下，可以利用（）作为平衡判据。 三.简答（20分） 1.什么是平衡态平衡态具有哪些特点 2. 3.什么是开系，闭系，孤立系？ 四.证明（10分） 证明范氏气体的定容热容量只是温度的函数,与比容无关 五．计算（20分） 试求理想气体的体胀系数α，压强系数β，等温压缩系数 T K
参考答案 一.选择 1~5AACAB 二.填空 1. ds≧0 2. Tds-pdv 3. 不可逆的 4. 内能 5. 自由能判据 三．简答 1.一个孤立系统，不论其初态如何复杂，经过足够长的时间后，将会达到这样状态，系统的各种宏观性质在长时间内不发生变化，这样的状态称为热力学平衡态。特点：不限于孤立系统 弛豫时间 涨落 热动平衡 2.开系：与外界既有物质交换，又有能量交换的系统
高二物理选修34测试题及答案解析.doc
高二选修3-4模块测试物理试题（命题人：石油中学周燕） （满分100分，考试时间90分钟） Ⅰ卷 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分；在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分， 有选错的或不答的得0分。） 1.关于简谐运动的位移、速度、加速度的关系，下列说法中正确的是 ( ) A.位移减小时，加速度增大，速度增大 B.位移方向总跟加速度方向相反，跟速度方向相同 C.物体运动方向指向平衡位置时，速度方向跟位移方向相反 D.物体向平衡位置运动时，做加速运动，背离平衡位置时，做减速运动 2.一个单摆的摆球偏离到位移最大时，恰与空中竖直下落的雨滴相遇，雨滴均匀地附着在摆球表面，下列结论正确的是（） A、摆球经过平衡位置时的速度要增大，振动的周期要增大，振幅也增大 B、摆球经过平衡位置时的速度要增大，振动的周期不变，振幅要增大 C、摆球经过平衡位置时的速度没有变化，振动的周期要减小，振幅也减小 D、摆球经过平衡位置时的速度没有变化，振动的周期不变，振幅也不变 3.关于电磁场的理论，下列说法正确的是（） A. 变化的电场周围产生的磁场一定是变化的 B. 变化的电场周围产生的磁场不一定是变化的 C. 均匀变化的磁场周围产生的电场也是均匀变化的 D. 振荡电场周围产生的磁场也是振荡的 4、绿光在水中的波长和紫光在真空中的波长相等，已知水对该绿光的折射率是4／3，则下列说法中正确的是：（） A．水对这种紫光的折射率应略小于4／3 B．绿光与紫光在真空中的波长之比是3：4 C．绿光与紫光的频率之比是3：4 D．绿光在真空中的传播速度大于紫光在真空中的传播速度 5、右图所示是用干涉法检查某块厚玻璃的上表面是否平整的装置，检查中所观察到的干涉 条纹如图乙所示，则：（） A．产生干涉的两列光波分别是由a的上表面和b的下表面反射的 B．产生干涉的两列光波分别是由a的下表面和b的上表面反射的 C．被检查的玻璃表面有凸起 D．被检查的玻璃表面有凹陷 6、下列说法正确的是：（） A．偏振光可以是横波，也可以是纵波 B．激光是一种人工产生的相干光，因此可对它进行调制来传递信息 C．激光雷达能根据多普勒效应测出目标的运动速度，从而对目标进行跟踪 D．一切波都很容易发生明显的衍射现象 7.下列说法中正确的是（）
热力学统计物理练习试题和答案
热力学·统计物理练习题 一、填空题. 本大题70个小题，把答案写在横线上。 1.当热力学系统与外界无相互作用时,经过足够长时间,其宏观性质 时间改变，其所处的 为热力学平衡态。 2． 系统，经过足够长时间，其 不随时间改变，其所处的状态为热力学平衡态。 3．均匀物质系统的热力学平衡态可由力学参量、电磁参量、几何参量、化学参量等四类参量描述，但有 是独立的。 4．对于非孤立系统，当其与外界作为一个整体处于热力学平衡态时，此时的系统所处的状态是 。 5．欲描述非平衡系统的状态，需要将系统分成若干个小部分，使每小部分具有 小，但微观上又包含大量粒子，则每小部分都可视为 。 6．描述热力学系统平衡态的独立参量和 之间关系的方程式叫物态方程，其一般表达式为 。 7．均匀物质系统的独立参量有 个，而过程方程独立参量只有 个。 8．定压膨胀系数的意义是在 不变的条件下系统体积随 的相对变化。 9．定容压力系数的意义是在 不变条件下系统的压强随 的相对变化。 10．等温压缩系数的意义是在 不变条件下系统的体积随 的相对变化。 11．循环关系的表达式为 。 12．在无摩擦准静态过程中存在着几种不同形式的功，则系统对外界作的功∑-=δi i dy Y W ，其中i y 是 ，i Y 是与i y 相应的 。 13．W Q U U A B +=-，其中W 是 作的功。 14．?=+=0W Q dU ，-W 是 作的功，且-W 等于 。 15．?δ+δ2L 11W Q ?δ+δ2 L 12W Q （1、2均为热力学平衡态,L 1、L 2为准静态过程）。 16．第一类永动机是指 的永动机。 17．能是 函数，能的改变决定于 和 。 18．焓是 函数，在等压过程中，焓的变化等于 的热量。 19．理想气体能 温度有关，而与体积 。
高二物理题库及答案
9、如图所示，氕、氘、氚的原子核初速度为零，经同一电场加速后，又经同一匀强电场偏转，最后打在荧光屏上，那么（） A、经过加速电场过程，氕核所受电场力的冲量最大 B、经过偏转电场过程，电场力对三种核做的功一样多 C、3种原子核打在屏上时的速度一样大 D、3种原子核都打在屏上的同一位置上 （b，d） 4.下列关于等势面的说法正确的是 （） A．电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功 B．等势面上各点的场强相等 C．点电荷在真空中形成的电场的等势面是以点电荷为球心的一簇球面 D．匀强电场中的等势面是相互平行的垂直于电场线的一簇平面 （cd） 2、如图所示，A、B两点放有电量为+Q和+2Q的点电荷，A、B、C、D四点在同一直线上，且AC=CD=DB，将一正电荷从C点沿直线移到D点，则 A、电场力一直做正功 B、电场力先做正功再做负功 C、电场力一直做负功 D、电场力先做负功再做正功（b） 8、下列说法中正确的是（） A、正电荷在电场中的电势能为正，负电荷在电场中的电势能为负 B、电荷在电势为正的点电势能为正，电荷在电势为负的点电势能为负 C、电荷克服电场力做多少功，它的电势能就等于多少 D、不管是否存在其他力对电荷做功，电场力对电荷做多少正功，电荷的电势能就减少多少 （d） 11、如图所示，电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为U2的两块平行极板间的电场中，入射方向跟极板平行，整个装置处在真空中，重力可忽略，在满足电子能射出平行板区的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转角 变大的是 A、U 1变大，U2变大 B、U1变小，U2变大 C、U1变大，U2变小 D、U1变小，U2变小 B 12、如图所示，两块平行正对的金属板M、N与电源相连，N板接地，在两板中的P点固定一带正
热力学统计物理试题(B卷)
热力学·统计物理试题（B 卷） 适用于200×级本科物理学专业 (200×-200×学年度第×学期) 1. (10分) 证明范氏气体的定容热容量只是温度的函数,与比容无关. 2. (20分) 试证明，相变潜热随温度的变化率为 βp c dT dL =-α p c -+T L αβαβv v L T v T v p p -??? ????????? ????-???? ? ??? 如果β相是气相，α相是凝聚相，试证明上式可简化为： α βp p c c dT dL -= 3．(10分) 若将U 看作独立变数T , V , n 1,… n k 的函数，试证明： （1）V U V n U n U i i i ??+??=∑ （2）V U v n U u i i i ??+??= 4．（20分） 试证明，对于遵从玻尔兹曼分布的系统，熵函数可以表示为 ∑-=s Ps Ps Nk S ln 式中P s 是总粒子处于量子态s 的概率，1Z e N e P s s s βεβεα---= =,∑s 对粒子的所有量子态求和。 5．（20分） 铁磁体中的自旋波也是一种准粒子,遵从玻色分布,色散关系是 2Ak =ω.试证明在低温下,这种准粒子的激发所导致的热容与2/3T 成正比. 6．（20分） 在极端相对论情形下电子能量与动量的关系为cp =ε,其中c 为光速.试求自由电子气体在0K 时的费米能量,内能和简并压.
附标准答案 1. (10分) 解证：范氏气体()RT b v v a p =-??? ? ? +2
由式(2.2.7)? T v U ??? ????=T V T p ??? ????-p =T 2 v a p b v R =-- (5分) T v U ??? ????=2v a ?)(),(0T f v a U v T U +-= =V C V T U ??? ????=)(T f ' ；与v 无关。 (5分) 2．(20分) 证明：显然属于一级相变; ()())(αβS S T L -=; 其中())(,T p T S S =， 在p ～T 相平衡曲线上. ()[]??? ? ??????+??? ?????+-=dT dp p S T T S T S S dT dL αβ 其中：=??? ?????T S () P T S ???? ????β()P T S ???? ????-α =???? ??????dT dp p S [()P T S ???? ????β()P T S ? ??? ????-α]dT dp ? (5分) 又有：T C P =P T S ??? ????；()())(αβS S T L -= 由麦氏关系(2.2.4): -=???? ????T p S P T V ??? ???? （5分） 上几式联立(并将一级相变的克拉伯珑方程代入)得： βp c dT dL =-α p c -+T L αβαβv v L T v T v p p -??? ????????? ????-???? ? ??? (5分) 若β相是气相，α相是凝聚相；() αV ～0；()p T V ???? ???α～0； β相按理想气体处理。pV=RT ?α βp p c c dT dL -= (5分) 3．（10分） 证明：（1） ),,,(),,,(11k k n n V T U n n V T U ΛΛλλλλ=
高二物理选修3-1各章测试题附答案30235
静电场试题 一、本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。 1．在一个点电荷形成的电场中，关于电场强度和电势的说法中正确的是（ ） A ．没有任何两点电场强度相同 B ．可以找到很多电场强度相同的点 C ．没有任何两点电势相等 D ．可以找到很多电势相等的点 2．对于点电荷Q 产生的电场，下列说法中正确的是（ ） A ．电场强度的表达式F E q = 仍成立，式中q 就是本题中所指的产生电场的点电荷Q B ．在真空中，电场强度的表达式为2kQ E r =，式中Q 就是产生电场的电荷 C ．在真空中2 kq E r = ，式中q 是试探电荷 D ．上述说法都不对 3．如图所示的直线是真空中某电场的一条电场线，A 、B 是这条直线上的两点。一电子以速度v A 经过A 点向B 点运动，经过一段时间后，电子以速度v B 经过B 点，且v B 与v A 方向相反，则（ ） A ．A 点的场强一定大于 B 点的场强 B ．A 点的电势一定低于B 点的电势 C ．电子在A 点的动能一定小于它在B 点的动能 D ．电子在A 点的电势能一定小于它在B 点的电势能 4．科学家在研究原子、原子核及基本粒子时，为了方便，常常用元电荷作为电量的单位，关于元电荷，下列论述中正确的是（ ） A ．把质子或电子叫元电荷 B ．1.6×10 －19 C 的电量叫元电荷 C ．电子带有最小的负电荷，其电量的绝对值叫元电荷 D ．质子带有最小的正电荷，其电量的绝对值叫元电荷 5．如上图所示，A 、B 为两个等量的正点电荷，在其连线中垂线上的P 点放一个负点电荷q (不计重力)，由静止释放后，下列说法中正确的是（ ） A ．点电荷在从P 点到O 点运动的过程中,加速度越来越大,速度越来越大 B ．点电荷在从P 点到O 点运动的过程中,加速度越来越小,速度越来越大 C ．点电荷运动到O 点时加速度为零，速度达最大值 D ．点电荷越过O 点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到粒子速度为零 6．如果不计重力的电子，只受电场力作用，那么电子在电场中可能做（ ） A ．匀速直线运动 B ．匀加速直线运动 C ．匀变速曲线运动 D ．匀速圆周运动 7．如图所示，虚线a 、b 、c 代表静电场中的三个等势面,它们的电势分别为
热力学统计物理精彩试题
简述题 1. 写出系统处在平衡态的自由能判据。 一个处在温度和体积不变条件下的系统，处在稳定平衡态的充要条件是，对于各种可能的有限虚变动，所引起的自由能的改变均大于零。即0F ?>。 2. 写出系统处在平衡态的吉布斯函数判据。 一个处在温度和压强不变条件下的系统，处在稳定平衡态的充要条件是，对于各种可能的有限虚变动，所引起的吉布斯函数的改变均大于零。即0G ?>。 3. 写出系统处在平衡态的熵判据。 一个处在内能和体积不变条件下的系统，处在稳定平衡态的充要条件是，对于各种可能的有限虚变动，所引起的熵变均小于零。即 0S ?< 4. 熵的统计解释。 由波耳兹曼关系ln S k =Ω 可知，系统熵的大小反映出系统在该宏观状态下所具有的可能的微观状态的多少。而可能的微观状态的多少，反映出在该宏观平衡态下系统的混乱度的大小。故，熵是系统内部混乱度的量度。 5. 为什么在常温或低温下原子内部的电子对热容量没有贡献？ 不考虑能级的精细结构时，原子内的电子激发态与基态的能量差为1~10eV ，相应的特征温度为4 5 K 10~10。在常温或低温下，电子通过热运动获得如此大的能量而跃迁到激发态的概率几乎为零，平均而言电子被冻结基态，因此对热容量没有贡献。 6. 为什么在常温或低温下双原子分子的振动对热容量贡献可以忽略？ 因为双原子分子的振动特征温度3 K θ~10v ，在常温或低温下 kT < 高二物理(上)题库及 答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN 9、如图所示，氕、氘、氚的原子核初速度为零，经同一电场加速后，又经同一匀强电场偏转，最后打在荧光屏上，那么（） A、经过加速电场过程，氕核所受电场力的冲量最大 B、经过偏转电场过程，电场力对三种核做的功一样多 C、3种原子核打在屏上时的速度一样大 D、3种原子核都打在屏上的同一位置上 （b，d） 4.下列关于等势面的说法正确的是 （） A．电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功 B．等势面上各点的场强相等 C．点电荷在真空中形成的电场的等势面是以点电荷为球心的一簇球面 D．匀强电场中的等势面是相互平行的垂直于电场线的一簇平面 （cd） 2、如图所示，A、B两点放有电量为+Q和+2Q的点电荷，A、B、C、D四点在同一直线上，且AC=CD=DB，将一正电荷从C点沿直线移到D点，则 A、电场力一直做正功 B、电场力先做正功再做负功 C、电场力一直做负功 D、电场力先做负功再做正功（b） 8、下列说法中正确的是（） A、正电荷在电场中的电势能为正，负电荷在电场中的电势能为负 B、电荷在电势为正的点电势能为正，电荷在电势为负的点电势能为负 C、电荷克服电场力做多少功，它的电势能就等于多少 D、不管是否存在其他力对电荷做功，电场力对电荷做多少正功，电荷的电势能就减少多少 （d） 11、如图所示，电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为U2的两块平行极板间的电场中，入射方向跟极板平行，整个装置处在真空中，重 2 3 力可忽略，在满足电子能射出平行板区的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转角 变大的是 A 、U 1变大，U 2变大 B 、U 1变小，U 2变大 C 、U 1变大，U 2变小 D 、U 1变小，U 2变小 B 12、如图所示，两块平行正对的金属板M 、N 与电源相连，N 板接地，在两板中的P 点固定一带正电的试探电荷，现保持M 板不动，将N 板平行向下缓慢移动，则在N 板下移的过程中，该试探电荷的电势能变化情况是（ ） A 、不变 B 、变大 C 、变小 D 、无法确定 B 13、如图所示，A 、B 为两等量异种电荷，A 带正电荷，B 带负电，在AB 的连线上有a 、b 、c 三点，b 为连线的中点，ab=bc 则（ ） A 、a 点与c 点的电场强度相同 B 、a 点与c C 、a 、b 间的电势差与b 、c 间的电势差相等 D 、点电荷q 沿A 、B 连线的中垂线移动，电场力不做功 acd 21、在电场中，一个电子只在电场力的作用下由静止沿一条直线M 点运动到N 点，且受到的力大小越来越小，则下列论述正确的是 高二物理练习题 一选择题 1.质子和一价钠离子分别垂直进入同一匀强磁场中做匀速圆周运动,如果它们的圆周半径恰好相等,这说明它们在刚进入磁场时: ( ) A.速率相等 B.带电量相等 C.动量大小相等 D.质量相等 2.“中国月球着陆探测器”在中国航天馆揭开神秘面纱．它将带着中国制造的月球车，在38万千米之外的月球表面闲 庭信步．月球的表面长期受到宇宙射线的照射，使得“月壤”中的32He 含量十分丰富，科学家认为，3 2He 是发生核聚变 的极好原料，将来32He 也许是人类重要的能源，所以探测月球意义十分重大．关于32He ，下列说法正确的是( ) A.32He 的原子核内有三个中子两个质子 B.32He 的原子核内有一个中子两个质子 C.32He 发生聚变，放出能量，一定会发生质量亏损 D.3 2He 原子核内的核子靠万有引力紧密结合在一起 3.矩形线圈ABCD 位于通电直导线附近,如图所示,线圈和导线在同一平面内,且线圈的两个边与导线平行,下列说法正确的是:( ) A.当线圈远离导线移动时,线圈中有感应电流 B.当导线中的电流I 逐渐增大或减小时,线圈中无感应电流 C.当线圈以导线为轴转动时,线圈中有感应电流 D.当线圈以CD 为轴转动时,线圈中有感应电流 4.若在磁场是由地球表面带电产生的,则地球表面带电情况是: ( ) A.正电 B.负电 C.不带电 D.无法确定 5．下列说法正确的是( ) A ．中子和质子结合氘核时吸收能量 B ．放射性物质的温度升高，其半衰期减小 C ．某原子核经过一次α衰变和两次β衰变后，核内中子数减少4个 D ．γ射线的电离作用很强，可用来消除有害静电 6.矩形线圈在匀强磁场中,绕垂直磁场方向的轴匀速转动时,线圈跟中性面重合的瞬间,下列说法中正确的是: ( ) A.线圈中的磁通量为零 B. 线圈中的感应电动势最大 C. 线圈的每一边都不切割磁感线 D.线圈所受到的磁场力不为零 7.正离子源发射出正离子经加速电压后,进入互相垂直的电场和磁场中,电场和磁场方向如图所示,发现离子向上偏转,要使离子沿直线通过混合场,需要: ( ) A.增大电场强度E,减小磁感应强度B B.增大电场强度E,减小加速电压U C.适当增大加速电压U D.适当减小电场强度E 9.如图所示,abcd 为一闭合金属线框，用绝缘线挂在固定点O ，当线框经过匀强磁场摆动时，可以判断（空气阻力不计）:( ) A.线框进入磁场或离开磁场时，线框中均有感应电流产生 B.线框进入磁场后，越靠近OO/线时，电磁感应现象越明显 C.此摆最终会停下来 D.此摆的机械能不守恒 10.如图所示,L 为一个带铁芯的线圈,R 是纯电阻,两支路的直流电阻相等,那么在接通和断开开关瞬间,两表的读数I1和I2的大小关系分别是: ( ) A. I1 热力学·统计物理试题（B 卷） 适用于200×级本科物理学专业 (200×-200×学年度第×学期) 1. (10分) 证明范氏气体的定容热容量只是温度的函数,与比容无关. 2. (20分) 试证明，相变潜热随温度的变化率为 β p c dT dL =-αp c -+T L αβαβ v v L T v T v p p -??? ????????? ????-???? ???? 如果β相是气相，α相是凝聚相，试证明上式可简化为： α βp p c c dT dL -= 3．(10分) 若将U 看作独立变数T , V , n 1,… n k 的函数，试证明： （1）V U V n U n U i i i ??+??= ∑ （2）V U v n U u i i i ??+??= 4．（20分） 试证明，对于遵从玻尔兹曼分布的系统，熵函数可以表示为 ∑-=s Ps Ps Nk S ln 式中P s 是总粒子处于量子态s 的概率，1Z e N e P s s s βεβεα---= =,∑s 对粒子的所有量子态求和。 5．（20分） 铁磁体中的自旋波也是一种准粒子,遵从玻色分布,色散关系是2 Ak =ω.试证明在低温下,这种准粒子的激发所导致的热容与2 /3T 成正比. 6．（20分）在极端相对论情形下电子能量与动量的关系为 cp = ε,其中c为光速.试求自 由电子气体在0K时的费米能量,内能和简并压. 附标准答案 1. (10分) 解证：范氏气体()RT b v v a p =-?? ? ??+ 2 由式(2.2.7)? T v U ??? ????=T V T p ??? ????-p =T 2 v a p b v R =-- (5分) T v U ??? ????=2v a ?)(),(0T f v a U v T U +-= =V C V T U ??? ????=)(T f ' ；与v 无关。 (5分) 2．(20分) 证明：显然属于一级相变; ()())(αβS S T L -=; 其中())(,T p T S S =， 在p ～T 相平衡曲线上. ()[]??? ? ??????+??? ?????+-=dT dp p S T T S T S S dT dL αβ 其中：=??? ?????T S ()P T S ???? ????β()P T S ???? ????-α =???? ??????dT dp p S [()P T S ? ??? ? ???β()P T S ???? ????-α]dT dp ? (5分) 又有：T C P =P T S ??? ????；()() )(αβS S T L -= 由麦氏关系(2.2.4): -=???? ????T p S P T V ??? ???? （5分） 上几式联立(并将一级相变的克拉伯珑方程代入)得： β p c dT dL =-αp c -+T L αβαβ v v L T v T v p p -??? ????????? ????-???? ???? (5分) 若β相是气相，α相是凝聚相；() αV ～0；()p T V ???? ???α～0； β相按理想气体处理。pV=RT 1.宇宙飞船进入预定轨道并关闭发动机后，在太空运行，在这飞船中用天平测物体的质量，结果是（） A.和在地球上测得的质量一样大B比在地球上测得的大C比在地球上测得的小D测不出物体的质量 2.秋高气爽的夜里，当我仰望天空时会觉得星光闪烁不定，这主要是因为：（） A.星星在运动B地球在绕太阳公转C地球在自转D大气的密度分布不稳定，星光经过大气层后，折射光的方向随大气密度的变化而变化 3.1999年以美国为首的北约军队用飞机野蛮地对南联盟发电厂进行轰炸时，使用了一种石墨炸弹，这种炸弹爆炸后释放出大量的纤维状的石墨覆盖在发电厂的设备上，赞成电厂停电。这种炸弹的破坏方式主要是：（） A.炸塌厂房B炸毁发电机C使设备短路D切断输电线 4.小刚家中的几盏电灯突然全部熄灭了，检查保险丝发现并未烧断，用测电笔测试各处电路时，氖管都发光。他对故障作了下列四种判断，其中正确的是：（） A.灯泡全部都烧坏B进户零线断路C室内线路发生短路D进户火线断路 5.下列物体都能导热，其中导热本领的是：（） A.铁管B铝管C铜管D热管 6.室内垃圾桶平时桶盖关闭不使垃圾散发异味，使用时用脚踩踏板，桶盖开启。根据室内垃圾桶的结构示意图可确定：（） A桶中只有一个杠杆在起作用，且为省力杠杆B桶中只有一个杠杆在起作用，且为费力杠杆C桶中有两个杠杆在起作用，用都是省力杠杆D桶中有两个杠杆在起作用，一个是省力杠杆，一个是费力杠杆 7.小明拿着一个直径比较大的放大镜伸直执行手臂观看远处的物体，可以看到物体的像，下面说法中正确的是：（） A.射入眼中的光一定是由像发出的B像一定是虚像C像一定是倒立的D像一定是放大的 8.生物显微镜的镜筒下面有一个小镜子，用来增加进入镜筒的光强。如果小镜子的镜面可以选择，在生物课上使用时，效果的是：（） A.凹型镜面B凸型镜面C平面镜面D乳白平面 9.小强在北京将一根质量分布均匀的条形磁铁用一条线悬挂起来，使它平衡并呈水平状态，悬线系住磁体的位置应在：（） A.磁体的重心处B磁体的某一磁极处C磁体重心的北侧D磁体重心的南侧 10.小红家的家庭电路进户开关上安装着漏电保护器，上面写着下表中的一些数据，在以下几种说法中，正确的是：（） A.漏电电流大于30mA，保护器会在0.1秒之内切断电源 B.漏电持续时间超过0.1秒时保护器才能动作 C.当漏电电流达到15mA时就能起到可靠的保护作用 D.只有当进户电压大于220V或用电电流大于20A 时，才能起保护作用 高中物理选修3-1期末测试题（三） 班级： 姓名： 一，选择题（本题共10小题，共40分，每题有一个或多个选项符合题意，全部选对得4分，不全的得2分，有错项的得0分） 1．关于电场强度和磁感应强度，下列说法正确的是（ ） A ．电场强度的定义式q F E =适用于任何电场 B ．由真空中点电荷的电场强度公式2 r Q k E ?=可知，当r →0时，E →无穷大 C ．由公式IL F B =可知，一小段通电导线在某处若不受磁场力，则说明此处一定无磁场 D ．磁感应强度的方向就是置于该处的通电导线所受的安培力方向 2．甲、乙两个点电荷在真空中的相互作用力是F ，如果把它们的电荷量都减小为原来的2 1，距离增加到原来的 2倍，则相互作用力变为（ ） A ．F 8 B ．F 2 1 C ．F 4 1 D ．F 16 1 3．如图所示，在真空中有两个等量的正电荷q 1和q 2，分别固定在A 、B 两点，DCE 为AB 连线的中垂线，现将一个正电荷q 由c 点沿CD 移到无穷远，则在此过程中（ ） A ．电势能逐渐减小 B ．电势能逐渐增大 C ．q 受到的电场力逐渐减小 D ．q 受到的电场力先逐渐增大后逐渐减小 4．如图所示，A 、B 、C 、D 、E 、F 为匀强电场中一个边长为1m 的正六边形的六个顶点，A 、B 、C 三点电势分别为10V 、20V 、30V ，则下列说法正确的是（ ） A ． B 、E 一定处在同一等势面上 B ．匀强电场的场强大小为10V/m C ．正点电荷从E 点移到F 点，则电场力做负功 D ．电子从F 点移到D 点，电荷的电势能减少20eV 5．一个阻值为R 的电阻两端加上电压U 后，通过电阻横截面的电荷量q 随时间变化的图象如图所示，此图象的斜率可表示为（ ） A ．U B ．R C ． R U D ． R 1 6．有一个直流电动机，把它接入0.2V 电压的电路中电机不转，测得流过电动机的电流是0.4A ；若把电动机接 一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，在每小题给出的四个选项中，第1?8小题只有一项符合题目要求，第9?12小题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得 2分，有选错或不选的得 分 。 ） 1. 一带电粒子所受重力忽略不计，在下列情况下，对其运动的描述正确的是 A.只在匀强磁场中，带电粒子可以做匀变速曲线运动 B.只在匀强磁场中，带电粒子可能做匀变速直线运动 C.只在电场中，带电粒子可以静止 D.只在电场中，带电粒子可以做匀速圆周运动 2.如图所示，a 、b 为两根平行放置的长直导线，所通电流大小相同、方向相反。关于a 、b 连线的中垂线上的磁场方向，画法正确的是 3.如图所示，电源内阻不可忽略。已知定值电阻R1=10Ω ,R2=8Ω。当开关S 接位置1时，电流表示数为0.20 A 。当开关S 接位置2时，电流表示数可能是 A.0.28A B.0.25 A C.0.22A D.0.16A 4.从地面以速度0υ竖直上抛一质量为m 的小球，由于受到空气阻力，小球落回地面的速度减 为0υ/2。若空气阻力的大小与小球的速率成正比，则由此可以计算 A.上升阶段小球所受重力的冲量 B.下落阶段小球所受空气阻力的冲量 C.小球加速度为0时的动量 D.下落阶段小球所受合力的冲量 5.如图所示，足够大的光滑绝缘水平面上有三个带电质点A 、B 和C 、A 和C 围绕B 做匀速圆周运动，恰能保持静止，其中A 、C 和B 的距离分别是L 1和L 2。不计三质点相互之间的万有引力，则下列分析正确的是 A.A 、C 带异种电荷，A 和C 的比荷之比为3 21)( L L B.A 、C 带同种电荷，A 和C 的比荷之比为3 2 1)( L L 高二物理选修测试题及 答案解析 集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN] 高二选修3-4模块测试物理试题（命题人：石油中学周燕） （满分100分，考试时间90分钟） Ⅰ卷 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分；在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错的或不答的得0分。） 1.关于简谐运动的位移、速度、加速度的关系，下列说法中正确的是 ( ) A.位移减小时，加速度增大，速度增大 B.位移方向总跟加速度方向相反，跟速度方向相同 C.物体运动方向指向平衡位置时，速度方向跟位移方向相反 D.物体向平衡位置运动时，做加速运动，背离平衡位置时，做减速运动 2.一个单摆的摆球偏离到位移最大时，恰与空中竖直下落的雨滴相遇，雨滴均匀地附着在摆球表面，下列结论正确的是（） A、摆球经过平衡位置时的速度要增大，振动的周期要增大，振幅也增大 B、摆球经过平衡位置时的速度要增大，振动的周期不变，振幅要增大 C、摆球经过平衡位置时的速度没有变化，振动的周期要减小，振幅也减小 D、摆球经过平衡位置时的速度没有变化，振动的周期不变，振幅也不变 3.关于电磁场的理论，下列说法正确的是（） A. 变化的电场周围产生的磁场一定是变化的 B. 变化的电场周围产生的磁场不一定是变化的 C. 均匀变化的磁场周围产生的电场也是均匀变化的 D. 振荡电场周围产生的磁场也是振荡的 4、绿光在水中的波长和紫光在真空中的波长相等，已知水对该绿光的折射率是4／3，则下 列说法中正确的是：（） A．水对这种紫光的折射率应略小于4／3 B．绿光与紫光在真空中的波长之比是3：4 C．绿光与紫光的频率之比是3：4 D．绿光在真空中的传播速度大于紫光在真空中的传播速度 5、右图所示是用干涉法检查某块厚玻璃的上表面是否平整的装置，检查中所观察到的干涉条纹如图乙所示，则：（） A．产生干涉的两列光波分别是由a的上表面和b的下表 面反射的 B．产生干涉的两列光波分别是由a的下表面和b的上表 面反射的 第一章 热力学的基本规律 1．1 试求理想气体的体胀系数，压强系数和等温压缩系数T 。 解：已知理想气体的物态方程为nRT pV = 由此得到 体胀系数T pV nR T V V p 1 1== ??? ????= α， 压强系数T pV nR T P P V 1 1== ??? ????= β 等温压缩系数p p nRT V p V V T 1 )(112=-?? ? ??=???? ????- =κ 1．2证明任何一种具有两个独立参量T ，P 的物质，其物态方程可由实验测量的体胀系数和等温压缩系数，根据下述积分求得()? -=dp dT V T καln ，如果P T T 1 ,1 = =κα，试求物态方程。 解： 体胀系数 p T V V ??? ????= 1α 等温压缩系数 T T p V V ???? ????-=1κ 以T ，P 为自变量，物质的物态方程为 ()p T V V ,= 其全微分为 dp V dT V dp p V dT T V dV T T p κα-=? ??? ????+??? ????= dp dT V dV T κα-= 这是以T ，P 为自变量的完整微分，沿一任意的积分路线积分，得 ()?-=dp dT V T καln 根据题设 ， 若 p T T 1,1== κα ???? ? ??-=dp p dT T V 11ln 则有 C p T V +=ln ln ， PV=CT 要确定常数C ，需要进一步的实验数据。 1．4描述金属丝的几何参量是长度L ，力学参量是张力￡，物态方程是(￡,L,T)=0，实验通常在大气压下进行，其体积变化可以忽略。线胀系数定义为F T L L ??? ????= 1α ，等温杨氏模量定义为T L F A L Y ??? ????= ，其中A 是金属丝的截面。一般来说，和Y 是T 的函数，对￡仅有微弱的依赖关系。如果温度变化范围不大，可以看作常数。假设金属丝两端固定。试证明，当温度由T1降至T2时，其张力的增加为)T -(T -Y A ￡12α=?。 解： f (￡,L,T)=0 ，￡=F ￡(L,T) dT T dL L dT T d L T L ??? ????-??? ????+??? ????=￡￡￡￡ (dL=0) 1￡￡-=??? ??????? ??????? ????T F L L L T T αα YA L AY L L T L T T F L -=-=??? ??????? ????-=??? ????￡￡ dT YA d α-=￡ 所以 )T -(T -Y A ￡12α=? 1．6 1mol 理想气体，在27o C 的恒温下发生膨胀,其压强由20P n 准静态地降到1P n ，求气体 所做的功和所吸收的热量。 解：将气体的膨胀过程近似看做准静态过程。 根据? -=VB VA pdV W ， 在准静态等温过程中气体体积由VA 膨胀到VB ，外界对气体所做的功为 A B A B VB VA VB VA P P RT V V RT V dV RT pdV W ln ln -=-=-=-=? ? 气体所做的功是上式的负值， W =A B P P RT ln -= 300ln20J= 103J 在等温过程中理想气体的内能不变，即U=0 根据热力学第一定律U=W+Q ， 气体在过程中吸收的热量Q 为 Q= W = 103J 在25o C 下，压强在0至1000pn 之间，测得水的体积为 V=103P+106P 2cm 3mol 1 如果保持温度不变，将1mol 的水从1pn 加压至1000pn ，求外界所作的功。 解：将题中给出的体积与压强的关系记为 V=A+BP+CP 2 由此得到 dV=(B+2CP)dP高二物理(上)题库及答案
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