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厦门大学《大学物理》B课程期末试卷2011－2012第2学期2011级

厦门大学《大学物理》B课程期末试卷

2011－2012第2学期2011级

（2012.6.）(A卷答案)

（14分）

火箭相对于地面以（c为真空中光速）的匀速率竖直向上飞离地球。在火箭发射秒钟后（火箭上的钟），该火箭向地面发射一导弹，其相对于地面的速率为，问地球上的观察者测得火箭发射后多长时间，导弹将到达地面？

参考答案： 。

（14分）

某快速运动的粒子，其动能为，该粒子静止时的总能量为1.6×10-17J，若该粒子的固有寿命为2.6×10-6s，求：

粒子的运动速率(用c表示)；

粒子衰变前能通过的距离．

参考答案：（1）；（2）。

（16分）

容器内有某种刚性理想气体，气体温度为273K，压强为1.00atm(1atm=1.013×105Pa)，密度为1.24kg·m-3。试求：

（1）气体分子的方均根速率；

（2）气体的摩尔质量，并确定它是哪种单质的气体；

（3）气体分子的平均平动动能和平均转动动能各是多少？

（4）若气体物质的量为0.3mol，其内能是多少？

（普适气体常数，玻尔兹曼常数）

参考答案：（1）；（2），为氮气；

（3）；；（4）。

4．（14分）

导体内自由电子的分布遵从费米分布律。若导体中有N个自由电子，电子的最大速率为（叫费米速率），电子分布在速率之间的几率为：

，其中A为常量，求：

用N、定出常数A；

电子气中得电子的平均平动动能（电子的质量为）。

参考答案：（1）；（2）。

5．（16分）

一刚性双原子分子理想气体系统从状态沿图所示的直线变化到状态，试求在该平衡态过程中：

（1）气体内能的增量；

（2）气体对外界所做的功；

（3）气体吸收的热量；

（4）此过程系统的摩尔热容量．

参考答案：（1）；（2）；（3）；

（4）。

6．（14分）

某理想气体的循环过程如图所示，其中ab为等温过程，bc为等体过程．ca为绝热过程，已知a点的温度为T1，体积为V1；b和c点的体积均为V2，气体的比热容比为。试求：(1)状态c的温度；

(2)该系统进行正循环的效率。

参考答案：（1）；（2）。

7．（12分）

问答：

说明下列各式的物理意义:a.；b.；c.；d.。

为什么在图中一条等温线与一条绝热线只有一个交点；

什么是卡诺循环？一个可逆卡诺热机的效率取决于什么条件？可如何提高卡诺热机的效率？

解答：略！

厦门大学《大学物理》B上课程期末试卷2012－2013第2学期

厦门大学《大学物理》B上课程期末试卷

2012－2013第2学期

（2013.6.）(A卷)

1.（14分）

在系中观察到有一粒子，在时位于处，粒子以的速度沿正方向运动。一系相对系以速度沿正方向运动，当时，求：

（1）粒子到达的时空坐标；

（2）粒子相对系的速度。

参考答案：（1）；；（2）。

2.（14分）

两相同粒子A、B，静止质量均为，粒子A静止，粒子B以0.6c的速度与A发生碰撞，设碰撞后两粒子粘合在一起组成一复合粒子。求：复合粒子的静止质量及运动速率。

参考答案：运动速率为：；静止质量为：

3.（15分）

容积的容器内混有个氢气分子和个氧气分子，混合气体的温度为，若系统可视为理想气体，求：

（1）系统的内能；

（2）混合气体的压强；

（3）气体分子平均速率。

（普适气体常数，玻尔兹曼常数）

参考答案：（1）；（2）；（3）。

4．（15分）

一系统有个粒子，其速率分布如图所示。当时，粒子数为零，试求：

（1）由已知的、求值；

（2）求速率在区间的分子数；

（3）求个分子的平均速率；

参考答案：（1）；（2）；（3）。

5．（15分）

一刚性双原子理想气体系统，经如图所示的直线过程从状态过渡到状态。求：

（1）此过程中系统内能的改变、做功和传递的热量；

（2）系统达到最高温度时，其压强和体积各是多少？

参考答案：（1）；；；（2）；。

6．（15分）

一可逆卡诺热机，当高温热源的温度为127、低温热源温度为27时，其每次循环对外做净功8000J．今维持低温热源的温度不变，提高高温热源的温度，使其每次循环对外作净功10000J．若两个卡诺循环都工作在相同的两条绝热线之间，试求：

（1）第二个循环的热机效率；

（2）第二个循环的高温热