物理复习题.doc

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1、习题十一一、选择题1．甲说：由热力学第一定律可证明，任何热机的效率不能等于1。乙说：热力学第二定律可以表述为效率等于100%的热机不可能制成。丙说：由热力学第一定律可以证明任何可逆热机的效率都等于。丁说：由热力学第一定律可以证明理想气体可逆卡诺热机的效率等于。对于以上叙述，有以下几种评述，那种评述是对的[]（A）甲、乙、丙、丁全对；（B）甲、乙、丙、丁全错；（C）甲、乙、丁对，丙错；（D）乙、丁对，甲、丙错。答案：D解：效率等于100%的热机并不违反热力学第一定律，由此可以判断A、C选择错误。乙的说法是对的，这样就否定了B。丁的说法也是对的，由效率

2、定义式，由于在可逆卡诺循环中有，所以理想气体可逆卡诺热机的效率等于。故本题答案为D。4．在功与热的转变过程中，下面的那些叙述是正确的？[]（A）能制成一种循环动作的热机，只从一个热源吸取热量，使之完全变为有用功；（B）其他循环的热机效率不可能达到可逆卡诺机的效率，可逆卡诺机的效率最高；（C）热量不可能从低温物体传到高温物体；（D）绝热过程对外做正功，则系统的内能必减少。答案：D解：（A）违反了开尔文表述；（B）卡诺定理指的是“工作在相同高温热源和相同低温热源之间的一切不可逆热机，其效率都小于可逆卡诺热机的效率”，不是说可逆卡诺热机的效率高于其它一切

3、工作情况下的热机的效率；（C）热量不可能自动地从低温物体传到高温物体，而不是说热量不可能从低温物体传到高温物体。故答案D正确。二、填空题1．一热机每秒从高温热源（K）吸取热量J，做功后向低温热源（K）放出热量J，它的效率是，它可逆机（填“是”或者“不是”），如果尽可能地提高热机的效率，每秒从高温热源吸热J，则每秒最多能做功。答案：37.4%；不是；。解：（1），，，根据卡诺定理可知，该热机不是可逆热机。（2）根据卡诺定理，工作在相同高温热源和相同低温热源之间的一切热机，其最大效率为，所以最多能做的功为三、计算题1．有可能利用表层海水和深层海水的温差

4、来制成热机。已知热带水域的表层水温约，300m深层水温约。（1）在这两个温度之间工作的卡诺热机的效率多大？（2）如果一电站在此最大理论效率下工作时获得的机械效率为1MW，它将以何种速率排除废热？（3）此电站获得的机械功和排除的废热均来自的水冷却到所放出的热量，问此电站每小时能取用多少吨的表层水（设海水的比热容为）？答案：（1）；（2）；（3）。解：（1）（2），，，所以；（3），所以将，，，代入，得习题十二一、选择题1．如图所示，半径为R的圆环开有一小空隙而形成一圆弧，弧长为L，电荷均匀分布其上。空隙长为，则圆弧中心O点的电场强度和电势分别为[　　

5、]（Ａ）；（Ｂ）；（Ｃ）；（Ｄ）。答案：A解：闭合圆环中心场强为0，则圆弧产生的场强与空隙在圆心处产生的场强之和为0。由于空隙Dl非常小，可视为点电荷，设它与圆弧电荷密度相同，则所带电荷为，产生的场强为，所以圆弧产生的场强为；又根据电势叠加原理可得.2．有两个电荷都是＋q的点电荷，相距为2a。今以左边的点电荷所在处为球心，以a为半径作一球形高斯面。在球面上取两块相等的小面积S1和S2，其位置如图所示。设通过S1和S2的电场强度通量分别为和，通过整个球面的电场强度通量为，则［］（A）；（B）；（C）；（D）。答案：D解：由高斯定理知。由于面积S1和S

6、2相等且很小，场强可视为均匀。根据场强叠加原理，，所以。3．半径为R的均匀带电球体的静电场中各点的电场强度的大小E与距球心的距离r的关系曲线为[]答案：B解：由高斯定理知均匀带电球体的场强分布为，所以选（B）。4．如图所示，一半径为a的“无限长”圆柱面上均匀带电，其电荷线密度为l。在它外面同轴地套一半径为b的薄金属圆筒，圆筒原先不带电，但与地连接。设地的电势为零，则在内圆柱面里面、距离轴线为r的P点的场强大小和电势分别为[]（A）；（B）；（C）；（D）。答案：C解：由高斯定理知内圆柱面里面各点E＝0，两圆柱面之间，则P点的电势为5．在边长为a的正

7、方体中心处放置一点电荷Q，设无穷远处为电势零点，则在正方体顶角处的电势为（A）；（B）；（C）；（D）。答案：B解：正方体中心到顶角处的距离，由点电荷的电势公式得二、填空题1．真空中两平行的无限长均匀带电直线，电荷线密度分别为和，点P1和P2与两带电线共面，位置如图，取向右为坐标正方向，则P1和P2两点的场强分别为和。答案：；。解：无限长均匀带电直线，在空间某点产生的场强，方向垂直于带电直线沿径向向外（）。式中a为该点到带电直线的距离。由场强叠加原理，P1，P2点的场强为两直线产生的场强的矢量和。在P1点，两场强方向相同，均沿x轴正向；在P2点，两

8、场强方向相反，所以；2．一半径为R，长为L的均匀带电圆柱面，其单位长度带有l。在带电圆柱的中垂面上有一点P，它到轴线距离为