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（题二、8图）
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物理部分课后习题答案（标有红色记号的为老师让看的题） 27页 1-2 1-4 1-12 1-2 质点的运动方程为22,(1)x t y t ==-，,x y 都以米为单位，t 以秒为单位， 求： （1） 质点的运动轨迹； （2） 从1t s =到2t s =质点的位移的大小； （3） 2t s =时，质点的速度和加速度。 解：（1）由运动方程消去时间t 可得轨迹方程，将t = 代入，有 2 1) y =- 或 1= （2）将1t s =和2t s =代入，有 11r i = ， 241r i j =+ 213r r r i j =-=- 位移的大小 r = = （3） 2x dx v t dt = = 2(1)y dy v t dt = =- 22(1)v ti t j =+- 2 x x dv a dt = =， 2y y dv a dt = = 22a i j =+ 当2t s =时，速度和加速度分别为 42/v i j m s =+ 22a i j =+ m/s 2 1-4 设质点的运动方程为cos sin ()r R ti R t j SI ωω=+ ，式中的R 、ω均为常 量。求（1）质点的速度；（2）速率的变化率。
解 （1）质点的速度为 sin cos d r v R ti R t j dt ωωωω==-+ （2）质点的速率为 v R ω = = 速率的变化率为 0dv dt = 1-12 质点沿半径为R 的圆周运动，其运动规律为232()t SI θ=+。求质点在t 时刻的法向加速度n a 的大小和角加速度β的大小。 解 由于 4d t d t θω= = 质点在t 时刻的法向加速度n a 的大小为 2 2 16n a R R t ω == 角加速度β的大小为 2 4/d ra d s d t ωβ== 77 页2-15, 2-30， 2-34， 2-15 设作用于质量1m kg =的物体上的力63()F t SI =+，如果物体在这一力作用 下，由静止开始沿直线运动，求在0到2.0s 的时间内力F 对物体的冲量。 解 由冲量的定义，有 2.0 2.0 2.02 (63)(33) 18I Fdt t dt t t N s = =+=+=? ? 2-21 飞机着陆后在跑道上滑行，若撤除牵引力后，飞机受到与速度成正比的阻力 （空气阻力和摩擦力）f kv =-（k 为常数）作用。设撤除牵引力时为0t =，初速度为0v ，求（1）滑行中速度v 与时间t 的关系；（2）0到t 时间内飞机所滑行的路程；（3）飞机停止前所滑行的路程。 解 （１）飞机在运动过程中只受到阻力作用，根据牛顿第二定律，有 dv f m kv dt ==- 即 d v k dt v m =- 两边积分，速度v 与时间t 的关系为 2-31 一质量为m 的人造地球卫星沿一圆形轨道运动，离开地面的高度等于地球
第四章电磁学基础 静电学部分 4.2解：平衡状态下受力分析 +q受到的力为： 处于平衡状态： （1） 同理，4q 受到的力为： （2） 通过（1）和（2）联立，可得：， 4.3解：根据点电荷的电场公式： 点电荷到场点的距离为： 两个正电荷在P点产生的电场强度关于中垂线对称： 所以： 当与点电荷电场分布相似，在很远处，两个正电荷q组成的电荷系的电场分布，与带电量为2q的点电荷的电场分布一样。 4.4解：取一线元，在圆心处 产生场强： 分解，垂直x方向的分量抵消，沿x方向 的分量叠加： 方向：沿x正方向 4.5解：（1 （2）两电荷异号，电场强度为零的点在外侧。 4.7解：线密度为λ，分析半圆部分： 点电荷电场公式： + +
在本题中： 电场分布关于x 轴对称：， 进行积分处理，上限为，下限为： 方向沿x轴向右，正方向 分析两个半无限长： ，，， 两个半无限长，关于x轴对称，在y方向的分量为0，在x方向的分量： 在本题中，r为场点O到半无限长线的垂直距离。电场强度的方向沿x轴负方向，向左。那么大O点的电场强度为： 4.8解：E的方向与半球面的轴平行，那么 通过以R为半径圆周边线的任意曲面的 电通量相等。所以 通过S1和S2的电通量等效于通过以R为半 径圆面的电通量，即： 4.9解：均匀带电球面的场强分布： 球面 R 1 、R2的场强分布为： 根据叠加原理，整个空间分为三部分： 根据高斯定理，取高斯面求场强： 图4-94 习题4.8用图 S1 S2 R O
场强分布： 方向：沿径向向外 4.10解：（1）、这是个球对称的问题 当时，高斯面对包围电荷为Q 当，高斯面内包围电荷为q 方向沿径向 （2）、证明：设电荷体密度为 这是一个电荷非足够对称分布的带电体，不能直接用高斯定理求解。但可以把这一带电体看成半径为R、电荷体密度为ρ的均匀带电球体和半径为R`、电荷体密度为-ρ的均匀带电体球相叠加，相当于在原空腔同时补上电荷体密度为ρ和-ρ的球体。由电场 叠加原理，空腔内任一点P的电场强度为： 在电荷体密度为ρ球体内部某点电场为： 在电荷体密度为-ρ球体内部某点电场为： 所以 4.11解：利用高斯定理，把空间分成三部分
单选题 （10.0 分）1. 在双缝干涉实验中，两缝间距离为d，双缝与屏幕之间的距离为D，波长为λ的平行单色光垂直照射到双缝上，屏幕上干涉条纹中相邻之间的距离是 A) A：2λD/d B) B：λd/D C) C：dD/λ D) D：λD/d 纠错 （10.0 分）2. 不可逆过程是 A) A：不能反向进行的过程 B) B：系统不能回复到初始状态的过程 C) C：有摩擦存在的过程或非准静态过程 D) D：外界有变化的过程 纠错 （10.0 分）3. 由于电子自旋-轨道相互作用将导致能级分裂，在多重能级的结构中，两个相邻能级的间隔 A) A：与两个J值中较大的值成正比 B) B：与两个J值中较小的值成正比 C) C：与较大的J的J（J+1）成正比 D) D：与较小的J的J（J+1）成正比 纠错
（10.0 分）4. 一定量某理想气体按PV r=C的规律膨胀，其中C为常数，r为绝热常数，则膨胀后理想气体的温度 A) A：将升高 B) B：将降低 C) C：不变 D) D：升高或降低，不能确定 纠错 （10.0 分）5. 关于物体内能的改变，下列说法中正确的是（） A) A：只有做功才能改变物体的内能 B) B：只有热传递才能改变物体的内能 C) C：做功和热传递都能改变物体的内能 D) D：做功和热传递在改变物体内能上是不等效的 纠错 （10.0 分）6. 活塞把一定质量的理想气体封闭在气缸里，当气体温度降低，体积缩小时，其压强将（） A) A：不变 B) B：增大 C) C：减小 D) D：不能确定 纠错（10.0 分）7.
热力学第二定律表明（） A) A：不可能从单一热源吸收热量使之全部变为有用的动 B) B：在一个可逆过程中，工作物质净吸热等于对外作的功 C) C：热不能全部转变为功 D) D：热量不可能从温度低的物体传到温度高的物体 纠错判断题 （10.0 分）8. 光在指定的两点间传播时，肯定是沿光程为极值路径传播的。 正确 错误 纠错 （10.0 分）9. 系统处于热力学平衡态时，可简称为处于热平衡态。 正确 错误 纠错主观填空题 （10.0 分）10. 波长为λ的平行单色光垂直的照射到劈尖薄膜上，劈尖薄膜的这是率为n，第二条纹与第五条明纹所对应的薄膜厚度之差是__________. 3λ/(2n) 纠错 （10.0 分）11. 动能为100eV的电子的德布罗意波长为_________.
大学物理 简明教程 习题 解答 答案 习题一 1-1 ｜r ?｜与r ?有无不同?t d d r 和t d d r 有无不同? t d d v 和t d d v 有无不同?其不同在哪里?试举例说明． 解：（1）r ?是位移的模，?r 是位矢的模的增量，即r ?12r r -=，12r r r -=?； （2）t d d r 是速度的模，即t d d r ==v t s d d . t r d d 只是速度在径向上的分量. ∵有r r ?r =（式中r ?叫做单位矢），则 t ?r ?t r t d d d d d d r r r += 式中t r d d 就是速度径向上的分量， ∴t r t d d d d 与 r 不同如题1-1图所示 . 题1-1图 (3)t d d v 表示加速度的模，即 t v a d d = ，t v d d 是加速度a 在切向上的分量. ∵有ττ (v =v 表轨道节线方向单位矢），所以 t v t v t v d d d d d d ττ += 式中dt dv 就是加速度的切向分量. (t t r d ?d d ?d τ 与 的运算较复杂，超出教材规定，故不予讨论) 1-2 设质点的运动方程为x =x (t )，y =y (t )，在计算质点的速度和加速度时， 有人先求出r ＝22y x +，然后根据v =t r d d ，及a ＝22d d t r 而求得结果；又有人先 计算速度和加速度的分量，再合成求得结果，即 v =2 2 d d d d ??? ??+??? ??t y t x 及a = 2 22222d d d d ? ??? ??+???? ??t y t x 你认为两种方法哪一种正确？为什么？两者差别何在？ 解：后一种方法正确.因为速度与加速度都是矢量，在平面直角坐标系中，有
大学物理课程教学基本 要求 文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]
非物理类理工学科大学物理课程教学基本要求（正式报告稿）物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式、相互作用的自然科学。它 的基本理论渗透在自然科学的各个领域，应用于生产技术的许多部门，是其他 自然科学和工程技术的基础。 在人类追求真理、探索未知世界的过程中，物理学展现了一系列科学的世 界观和方法论，深刻影响着人类对物质世界的基本认识、人类的思维方式和社 会生活，是人类文明发展的基石，在人才的科学素质培养中具有重要的地位。 一、课程的地位、作用和任务 以物理学基础为内容的大学物理课程，是高等学校理工科各专业学生一门 重要的通识性必修基础课。该课程所教授的基本概念、基本理论和基本方法是 构成学生科学素养的重要组成部分，是一个科学工作者和工程技术人员所必备 的。 大学物理课程在为学生系统地打好必要的物理基础，培养学生树立科学的 世界观，增强学生分析问题和解决问题的能力，培养学生的探索精神和创新意 识等方面，具有其他课程不能替代的重要作用。 通过大学物理课程的教学，应使学生对物理学的基本概念、基本理论和基 本方法有比较系统的认识和正确的理解，为进一步学习打下坚实的基础。在大 学物理课程的各个教学环节中，都应在传授知识的同时，注重学生分析问题和 解决问题能力的培养，注重学生探索精神和创新意识的培养，努力实现学生知 识、能力、素质的协调发展。 二、教学内容基本要求（详见附表）
大学物理课程的教学内容分为A、B两类。其中：A为核心内容，共74条，建议学时数不少于126学时，各校可在此基础上根据实际教学情况对A类内容各部分的学时分配进行调整；B为扩展内容，共51条。 1.力学 （A:7条，建议学时数14学时；B:5条） 2.振动和波 （A:9条，建议学时数14学时；B:4条） 3.热学 （A:10条，建议学时数14学时；B:4条） 4.电磁学 （A:20条，建议学时数40学时；B:8条） 5.光学 （A:14条，建议学时数18学时；B:9条） 6.狭义相对论力学基础 （A:4条，建议学时数6学时；B:3条） 7.量子物理基础 （A:10条，建议学时数20学时；B:4条） 8.分子与固体 （B:5条） 9.核物理与粒子物理 （B:6条）
1030大学物理基础 一、简答题 5、热力学第一定律的内容是什么？ 答：热力学第一定律：内能的改变量Δu等于外界对物体做的功w（有正负性）与其从外界所吸收的热量q（有正负性）的代数和。 对应的公式：w+q=Δu。 6、什么是熵增加原理？ 答：利用绝热过程中的熵是不变还是增加来判断过程是可逆还是不可逆的基本原理。利用克劳修斯等式与不等式及熵的定义可知，在任一微小变化过程中恒有熵增加原理，其中不等号适于不可逆过程，等号适于可逆过程。对于绝热系统，则上式又可表为dS≥0。这表示绝热系统的熵绝不减少。可逆绝热过程熵不变，不可逆绝热过程熵增加，这称为熵增加原理。 8、什么是波动？机械波与电磁波的主要区别是什么？ 答：波动是一种重要而普遍的物质运动形式,例如绳子上传播的波,空气中传播的声波,水面波等,它们都是机械振动在弹性媒质中的传播形成的,这类波称为机械波.波动并不限于机械波,无线电波,光波等也是物质的一种波动形式,这类波是交变电磁场在空间 的传播,通称为电磁波.机械波和电磁波的本质是不同的,但它们具有波的共性. 从运动学上来讲,机械波和电磁波的形式是一样的,但是,从动力学角度上看来,两者有本质上的区别,机械波用的是弹性介质的方 程来描述的,而电磁波用的是电场和磁场的梯度函数来描述的. 9、什么是光程？ 答：在相同时间内，光线在真空中传播的距离，也就是将光在介质中的传播的路程转变为光在真空中传播的路程 二、计算题 5、用波长λ=500nm的单色光垂直照射在由两块玻璃板（一端刚好接触成为劈棱）构成的空气劈尖上。劈尖角θ=2×10-4rad。如果劈尖内充满折射率为n=1.40的液体。求从劈棱数起第五个明条纹在充入液体前后移动的距离。 解：设第五个明纹处膜厚为，则有2ne+0.5λ=5λ===》e=1125nm 设该处至劈棱的距离为L，则有近似关系e=Lθ，由上两式得2nLθ=9λ/2, L=9λ/4nθ 充入液体前第五个明纹位置L1=9λ/4θ 充入液体后第五个明纹位置L2=9λ/4nθ充液体前后第五个明纹移动的距离ΔL= L1- L2=9λ(1-1/n)/4θ=1.61mm 7、杨氏双缝干涉装置的下缝上被一片很薄的玻璃片覆盖，这时零级明纹移动到原来的6级暗纹的地方，如果入射光的波长为600nm，玻璃片的折射率为n=1.55，求玻璃片的厚度e。 解：已知：d=0.2mm, D=1m, L=20mm 依公式：δ=dL/D=kλ∴kλ= dL/D=4×10-3nm=4000nm 故当k=10时λ1=400nm k=9 时λ2=444.4nm k=8时λ3=500nm k=7时λ4=571.4nm k=6时λ5=666.7nm五种波长的光加强。
西南大学网络与继续教育学院课程考试试题 卷 类别：网教专业：电力系统自动化技术2017 年6月课程名称【编号】：大学物理基础【1030】 A卷大作业满分：100 分 一、简答题：（每题8分，选择其中5个题目作答，共40分） 1、什么是平衡态？ 答：在无外界影响的条件下，气体的状态不随时间而变化的状态叫做平衡状态。只有当工质的状态是平衡状态时，才能用确定的状态参数值去描述。只有当工质内部及工质与外界间，达到热的平衡（无温差存在）及力的平衡（无压差存在）时，才能出现平衡状态 2、温度的微观本质是什么？ 答：温度是表示物体的冷热程度的物理量,从分子动理论的观点看,温度标志着物体内部大量分子无规则运动的剧烈程度,分子热运动越剧烈,其温度就越高,反之,温度越低.所以说温度是大量分子的平均动能的标志. 3、能量均分定理的内容是什么？ 答：能量均分定理是一种联系系统温度及其平均能量的基本公式。能量均分定理又被称作能量均分定律、能量均分原理、能量均分，或仅称均分。能量均分的初始概念是热平衡时能量被等量分到各种形式的运动中；例如，一个分子在平移运动时的平均动能应等于其做旋转运动时的平均动能。 能量均分定理能够作出定量预测。类似于均功定理，对于一个给定温度的系统，利用均分定理，可以计算出系统的总平均动能及势能，从而得出系统的热容。均分定理还能分别给出能量各个组分的平均值，如某特定粒子的动能又或是一个弹簧的势能。例如，它预测出在热平衡时理想气体中的每个粒子平均动能皆为(3/2)kBT，其中kB为玻尔兹曼常数而T为温度。更普遍地，无论多复杂也好，它都能被应用于任何处于热平衡的经典系统中。能量均分定理可用于推导经典理想气体定律，以及固体比热的杜隆-珀蒂定律。它亦能够应用于预测恒星的性质，因为即使考虑相对论效应的影响，该定理依然成立。 4、什么是热力学第二定律？其克劳修斯表述是什么？ 答：1：不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响，或不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响 2：克劳修斯在卡诺的基础上统一了能量守恒和转化定律与卡诺原理,指出：一个自动运作的机器,不可能把热从低温物体移到高温物体而不发生任何变化,这就是热力学第二定律 在提出第二定律的同时,克劳修斯还提出了熵的概念S=Q/T,并将热力学第二定律表述为：在孤立系统中,实际发生的过程总是使整个系统的熵增加.但在这之后,克劳修斯错误地把孤立体系中的熵增定律扩展到了整个宇宙中,认为在整个宇宙中热量不断地从高温转向低温,直至一个时刻不再有温差,宇宙总熵值达到极大.这时将不再会有任何力量能够使热量发生转移,此即“热寂论 5、什么是准静态过程？ 答：准静态过程是指系统从一个平衡状态向另一个平衡状态变化时经历的全部状态的总合。过程是系统平衡被破坏的结果。若系统从一个平衡状态连续经过无数个中间的平衡状态过渡到另一个平衡状态，即过程中系统偏离平衡状态无限小并且随时恢复平衡状态，过程均匀缓慢且无任何突变，这样的过程称为准平衡过程或准静态过程 6、什么是简谐振动？描述简谐振动的三个特征量是什么？ 答：一个作往复运动的物体，如果其偏离平衡位置的位移X（或角位移θ）随时间t按余弦（或正弦）规律变化，即x=Acos(wt+Φ0)
1030]《大学物理基础》 第一次作业 [单选题] 在双缝干涉实验中，两缝间距离为d，双缝与屏幕之间的距离为D，波长为λ的平行单色光垂直照射到双缝上，屏幕上干涉条纹中相邻之间的距离是 A：2λD/d B：λd/D C：dD/λ D：λD/d 参考答案：D [单选题] 热力学第二定律表明（） A：不可能从单一热源吸收热量使之全部变为有用的动 B：在一个可逆过程中，工作物质净吸热等于对外作的功 C：热不能全部转变为功 D：热量不可能从温度低的物体传到温度高的物体 参考答案：B [判断题]光在指定的两点间传播时，肯定是沿光程为极值路径传播的。 参考答案：正确 [判断题] 系统处于热力学平衡态时，可简称为处于热平衡态。 参考答案：正确 [填空题] 波长为λ的平行单色光垂直的照射到劈尖薄膜上，劈尖薄膜的这是率为n，第二条纹与第五条明纹所对应的薄膜厚度之差是__________. 参考答案：3λ/(2n) [填空题] 动能为100eV的电子的德布罗意波长为_________. 参考答案：0.1226*10-10m [填空题]
一束自然光以布儒斯特角入射到平板玻璃上，就偏振状态来说则反射光为________，反射光矢量的振动方向____________，透射光为_______________。 参考答案：完全（线）偏振光, 垂直于入射面, 部分偏振光 [填空题] 波长为λ的平行单色光垂直照射到劈尖薄膜上，若劈尖角为θ（以弧度计），劈尖薄膜折射率为n，则反射光形成的干涉条纹中，相邻明条纹的间距为_________. 参考答案：λ/(2nθ) [单选题] 由于电子自旋-轨道相互作用将导致能级分裂，在多重能级的结构中，两个相邻能级的间隔 A：与两个J值中较大的值成正比 B：与两个J值中较小的值成正比 C：与较大的J的J（J+1）成正比 D：与较小的J的J（J+1）成正比 参考答案：A [单选题] 一定量某理想气体按PV r=C的规律膨胀，其中C为常数，r为绝热常数，则膨胀后理想气体的温度 A：将升高 B：将降低 C：不变 D：升高或降低，不能确定 参考答案：B [论述题] 一体积为1.0×10-3 m3 的容器中，含有4.0×10-5 kg的氦气和4.0×10-5 kg的氢气，它们的温度为300C，试求容器中混合气体的压强。 参考答案： 参考答案11
物理学教程下册答案9-16 第九章 静 电 场 9－1 电荷面密度均为＋σ的两块“无限大”均匀带电的平行平板如图(A )放置，其周围空间各点电场强度E (设电场强度方向向右为正、向左为负)随位置坐标x 变化的关系曲线为图(B )中的( ) 题 9-1 图 分析与解 “无限大”均匀带电平板激发的电场强度为0 2εσ，方向沿带电平板法向向外，依照电场叠加原理可以求得各区域电场强度的大小和方向.因而正确答案为(B ). 9－2 下列说确的是( ) (A )闭合曲面上各点电场强度都为零时，曲面一定没有电荷 (B )闭合曲面上各点电场强度都为零时，曲面电荷的代数和必定为零 (C )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 )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 分析与解 依照静电场中的高斯定理，闭合曲面上各点电场强度都为零时，曲面电荷的代数和必定为零，但不能肯定曲面一定没有电荷；闭合曲面的电通量为零时，表示穿入闭合曲面的电场线数等于穿出闭合曲面的电场线数或没有电场线穿过闭合曲面，不能确定曲面上各点的电场强度必定为零；同理闭合曲面的电通量不为零，也不能推断曲面上任意一点的电场强度都不可能为零，因而正确答案为(B ). 9－3 下列说确的是( )
(A) 电场强度为零的点，电势也一定为零 (B) 电场强度不为零的点，电势也一定不为零 (C) 电势为零的点，电场强度也一定为零 (D) 电势在某一区域为常量，则电场强度在该区域必定为零 分析与解电场强度与电势是描述电场的两个不同物理量，电场强度为零表示试验电荷在该点受到的电场力为零，电势为零表示将试验电荷从该点移到参考零电势点时，电场力作功为零.电场中一点的电势等于单位正电荷从该点沿任意路径到参考零电势点电场力所作的功；电场强度等于负电势梯度.因而正确答案为(D). *9－4在一个带负电的带电棒附近有一个电偶极子，其电偶极矩p的方向如图所示.当电偶极子被释放后，该电偶极子将( ) (A) 沿逆时针方向旋转直到电偶极矩p水平指向棒尖端而停止 (B) 沿逆时针方向旋转至电偶极矩p水平指向棒尖端，同时沿电场线方向朝着棒尖端移动 (C) 沿逆时针方向旋转至电偶极矩p水平指向棒尖端，同时逆电场线方向朝远离棒尖端移动 (D) 沿顺时针方向旋转至电偶极矩p 水平方向沿棒尖端朝外，同时沿电场线方向朝着棒尖端移动 题9-4 图 分析与解电偶极子在非均匀外电场中，除了受到力矩作用使得电偶极子指向电场方向外，还将受到一个指向电场强度增强方向的合力作用，因而正确答案为(B). 9－5精密实验表明，电子与质子电量差值的最大围不会超过±10－21e，而中子电量与零差值的最大围也不会超过±10－21e，由最极端的情况考虑，一个有8个电子，8个质子和8个中子构成的氧原子所带的最大可能净电荷是多少？若将原子视作质点，试比较两个氧原子间的库仑力和万有引力的大小. 分析考虑到极限情况，假设电子与质子电量差值的最大围为2×10－21e，中子电量为10－21e，则由一个氧原子所包含的8个电子、8个质子和8个中子
西南大学培训与继续教育学院 课程代码： 1030 学年学季：20202 单项选择题 1、 波长λ=5000?的单色光垂直照射到宽度a=0.25mm的单缝上，单缝后面放置一凸透镜，在凸透镜的焦平面上放置一屏幕，用以观测衍射 条纹。今测的屏幕上中央条纹一侧第三个暗条纹和另一侧第三个暗条纹之间的距离为d=12mm，则凸透镜的焦距f为 .2m .1m .0.5m .0.2m 2、 根据惠更斯—菲涅耳原理，若已知光在某时刻的阵面为S，则S的前方某点P的光强度决定于波阵面S上所有面积元发出的子波各自传到P 点的 .振动振幅之和 .光强之和 .振动振幅之和的平方 .振动的相干叠加 3、 在玻璃（折射率n3 =1.60）表面镀一层MgF2 (折射率n2=1.38)薄膜作为增透膜，为了使波长为5000?的光从空气(n1=1.00)正入射时尽可能少反射，MgF2薄膜的最少厚度应是（） .1250? .1810? .2500? .906? 4、 在双缝干涉实验中，入涉光的波长为λ，用玻璃纸遮住双缝中的一个缝，若玻璃纸中光程比相同厚度的空气的光程大2.5λ，则屏上原来的明 纹处（） .仍为明条纹 .变为暗条纹 .既非明纹也非暗纹 .无法确定是明纹，还是暗纹 5、 以下不是几何光学的基本实验定律的是（） .光在均匀介质中的直线传播定律 .光通过两种介质分界面的反射定律和折射定律 .发射的光的强弱满足基尔霍夫定律
.光的独立传播定律 6、 对于温度，有以下几种说法 ①温度的高低反映了物质内部分子运动剧烈程度的不同 ②气体的温度是分子平均平动动能的量度 ③气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现，具有统计意义 ④从微观上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热程度 上述说法正确的是 .①、②、④ .①、②、③ .②、③、④ .①、③、④ 7、 有两个容器，一个盛氢气，另一个盛氧气。如果这两种气体分子的方均根速率相等，则表明（） .氧气的温度比氢气高 .氢气的温度比氧气高 .两种气体的温度相同 .两种气体的压强相同 8、 “理想气体和单一热源接触作等温膨胀时，吸收的热量全部用来对外做功，因此热能能够全部转化为机械能”。这一说法是（）.服从热力学第一定律；这与热力学第二定律不矛盾 .服从热力学第一定律；这与热力学第二定律矛盾 .违背热力学第一定律；这与热力学第二定律不矛盾 .违背热力学第一定律；这与热力学第二定律矛盾 9、 氢原子赖曼系的线系限波数为R,则氢原子的电离电势为（） .3Rhc/4 .Rhc .3Rhc/4e .Rhc/e 10、 活塞把一定质量的理想气体封闭在气缸里，当气体温度降低，体积缩小时，其压强将（） .不变 .增大 .减小 .不能确定 11、 关于物体内能的改变，下列说法中正确的是（）
单选题 e1c0897c124 7216a20d617 （10.0 分）1. 在双缝干涉实验中，两缝间距离为d，双缝与屏幕之间的距离为D，波长为λ的平行单色光垂直照射到双缝上，屏幕上干涉条纹中相邻之间的距离是 A) A：2λD/d B) B：λd/D C) C：dD/λ D) D：λD/d 纠错f f8080815047 d2115f9a4a9 （10.0 分）2. 不可逆过程是 A) A：不能反向进行的过程 B) B：系统不能回复到初始状态的过程 C) C：有摩擦存在的过程或非准静态过程 D) D：外界有变化的过程 纠错f f8080815047 54894f2bd13 （10.0 分）3. 由于电子自旋-轨道相互作用将导致能级分裂，在多重能级的结构中，两个相邻能级的间隔 A) A：与两个J值中较大的值成正比 B) B：与两个J值中较小的值成正比
C) C：与较大的J的J（J+1）成正比 D) D：与较小的J的J（J+1）成正比 纠错f f8080815047 b6680999289 （10.0 分）4. 一定量某理想气体按PV r=C的规律膨胀，其中C为常数，r为绝热常数，则膨胀后理想气体的温度 A) A：将升高 B) B：将降低 C) C：不变 D) D：升高或降低，不能确定 纠错f f8080815047 8a7eae238f c （10.0 分）5. 关于物体内能的改变，下列说法中正确的是（） A) A：只有做功才能改变物体的内能 B) B：只有热传递才能改变物体的内能 C) C：做功和热传递都能改变物体的内能 D) D：做功和热传递在改变物体内能上是不等效的 纠错f f8080815047 27c4c093b70 （10.0 分）6. 活塞把一定质量的理想气体封闭在气缸里，当气体温度降低，体积缩小时，其压强将（）
习题七 气体在平衡态时有何特征气体的平衡态与力学中的平衡态有何不同 答：气体在平衡态时，系统与外界在宏观上无能量和物质的交换；系统的宏观性质不随时间变化． 力学平衡态与热力学平衡态不同．当系统处于热平衡态时，组成系统的大量粒子仍在不停地、无规则地运动着，大量粒子运动的平均效果不变，这是一种动态平衡．而个别粒子所受合外力可以不为零．而力学平衡态时，物体保持静止或匀速直线运动，所受合外力为零． 气体动理论的研究对象是什么理想气体的宏观模型和微观模型各如何 答：气体动理论的研究对象是大量微观粒子组成的系统．是从物质的微观结构和分子运动论出发，运用力学规律，通过统计平均的办法，求出热运动的宏观结果，再由实验确认的方法． 从宏观看，在温度不太低，压强不大时，实际气体都可近似地当作理想气体来处理，压强越低，温度越高，这种近似的准确度越高．理想气体的微观模型是把分子看成弹性的自由运动的质点． 何谓微观量何谓宏观量它们之间有什么联系 答：用来描述个别微观粒子特征的物理量称为微观量．如微观粒子(原子、分子等)的大小、质量、速度、能量等．描述大量微观粒子(分子或原子)的集体的物理量叫宏观量，如实验中观测得到的气体体积、压强、温度、热容量等都是宏观量． 气体宏观量是微观量统计平均的结果． 计算下列一组粒子平均速率和方均根速率
解：平均速率 2 8642150 24083062041021++++?+?+?+?+?= = ∑∑i i i N V N V 7.2141890== 1s m -? 方均根速率 2 864215024081062041021223222 2 ++++?+?+?+?+?= = ∑∑i i i N V N V 6.25= 1s m -? 速率分布函数)(v f 的物理意义是什么试说明下列各量的物理意义(n 为分子数密度，N 为系统总分子数)． （1）v v f d )( （2）v v nf d )( （3）v v Nf d )( （4）?v v v f 0d )( （5）?∞ 0d )(v v f （6）?2 1 d )(v v v v Nf 解：)(v f ：表示一定质量的气体，在温度为T 的平衡态时，分布在速率v 附近单位速率区间内的分子数占总分子数的百分比. (1) v v f d )(：表示分布在速率v 附近，速率区间v d 内的分子数占总分子数的百分比. (2) v v nf d )(：表示分布在速率v 附近、速率区间dv 内的分子数密度． (3) v v Nf d )(：表示分布在速率v 附近、速率区间dv 内的分子数． (4)?v v v f 0d )(：表示分布在21~v v 区间内的分子数占总分子数的百分比．
;.. 西南大学网络与继续教育学院课程考试试题卷 类别：网教 专业： 工程造价 2018年12月 课程名称【编号】： 大学物理基础 【1030】 A 卷 大作业 满分：100分 一、简答题：（共8个题，选择其中4个题目作答，每题10分，共40分） 1、什么是平衡态？ 2、温度的微观本质是什么？ 3、热力学第一定律的内容是什么？ 4、什么是热力学第二定律？其开尔文表述是什么？ 5、什么是简谐振动？描述简谐振动的三个特征量是什么？ 6、什么是驻波？ 7、什么是光程？ 8、什么是光的衍射？ 二、计算题：（共5个题，选择其中2个题目作答，每题30分，共60分） 1、某容器储有氧气，其压强为1.013×105Pa ，温度为300K ，求： （1）单位体积内的分子数；（2）分子的p υ，υ及2υ；（3）分子的平均平动动能k ε。 2、64克氧气从00C 加热至500C ，（1）保持体积不变；（2）保持压强不变。在这两个过程中氧气各吸收多少热量？各增加了多少内能？各对外做了多少功？（8.31/.R J mol K =） 3、 波源的振动方程为t y 5 π cos 100.62-?=（m ），它所激起的波以2.0m/s 的速度在一直线上传播，求：（1）距波源6.0m 处一点的振动方程； （2）该点与波源的相位差。 4、在杨氏双缝干涉实验中，用一块薄的玻璃片将上缝盖住，结果使中央明纹中心移到 原来是第5明纹中心所占的位置上。设光线垂直射入薄片，薄片的折射率n ＝1.60，波长λ＝660nm ，求薄片的厚度。 5、为了测量金属细丝的直径，把金属丝夹在两块平玻璃之间，使空气层形成劈尖（如 图所示）。如用单色光垂直照射，就得到等厚干涉条纹。测出干涉条纹间的距离，就可以算出金属丝的直径。某次的测量结果为：单色光的波长λ=589.3nm ，金属丝与劈尖顶点间的距离L =28.880mm ，30条纹间的距离为4.295mm ，求金属丝的直径D 。 （题二、5图）
思 考 题 1.1 答：这个质点的速度j t i v )8.94(3-+=；加速度j a 8.9-=； j dt t i dt r d )8.94(3-+=。dt t ds 2)8.94(9-+=；它的速率2)8.94(9t v -+=。 1.2答：t 时刻的速度j t i t v 5cos 505sin 50+-=；速率v=50,；加速度 )5sin 5(cos 250j t i t a +-=；该质点作匀速圆周运动。 1.3（B ） 1.4（D ） 1.5（B ）、（D ） 1.6（C ） 1.7答：质量大的物体转动惯量不一定比质量小的转动惯量大。因为计算转动惯量的三个要素是总质量；质量分布；转轴的位置。所以仅以质量的大小不能说明转动惯量的大小。 1.8答：刚体的动量矩等于刚体对该轴的转动惯量与角速度的乘积。作前滚翻运动动作时应曲卷肢体使转动惯量变小,根据动量矩守恒定律,则能增加前滚翻的角速度。 1.9答：相对论中的高速和低速的区分是相对光速而言的，接近光速的速度为高速，远小于光速的速度为低速。在相对论中质量与速度的关系为2 0) (1c v m m -= ，0m 为静止质 量，m 是物体相对参照系以速度v 运动时的质量，c 为光速。高速列车的行驶速度远小于光速，由上式可计算出高速列车达到正常行驶速度时，其质量没有显著的变化。 习 题 1.1解:（1）速度表达式为：)1ln(bt dt dx v --== μ （2）t=0时， v=0. t=120s 时，3 1091.6?=v m/s (3)加速度表达式为：) 1(bt b dt dv a -== μ
大学物理实验教材课后思考题答案 一、转动惯量： 1．由于采用了气垫装置，这使得气垫摆摆轮在摆动过程中受到的空气粘滞阻尼力矩降低至最小程度，可以忽略不计。但如果考虑这种阻尼的存在，试问它对气垫摆的摆动（如频率等）有无影响？在摆轮摆动中，阻尼力矩是否保持不变？ 答：如果考虑空气粘滞阻尼力矩的存在，气垫摆摆动时频率减小，振幅会变小。（或者说 对频率有影响，对振幅有影响） 在摆轮摆动中，阻尼力矩会越变越小。 2．为什么圆环的内、外径只需单次测量？实验中对转动惯量的测量精度影响最大的是哪些因素？ 答：圆环的内、外径相对圆柱的直径大很多，使用相同的测量工具测量时，相对误差较小， 故只需单次测量即可。（对测量结果影响大小） 实验中对转动惯量测量影响最大的因素是周期的测量。（或者阻尼力矩的影响、摆轮是否正常、平稳的摆动、物体摆放位置是否合适、摆轮摆动的角度是否合适等） 3．试总结用气垫摆测量物体转动惯量的方法有什么基本特点？ 答：原理清晰、结论简单、设计巧妙、测量方便、最大限度的减小了阻尼力矩。 三、混沌思考题 1.
有程序（各种语言皆可）、K 值的取值范围、图 +5分 有程序没有K 值范围和图 +2分 只有K 值范围 +1分 有图和K 值范围 +2分 2.（1）．混沌具有内在的随机性：从确定性非线性系统的演化过程看，它们在混沌 区的行为都表现出随机不确定性。然而这种不确定性不是来源于外部环境的随机因素对系统运动的影响，而是系统自发产生的 （2）．混沌具有分形的性质（3）．混沌具有标度不变性（4）．混沌现象还具有对初始条件的敏感依赖性：对具有内在随机性的混沌系统而言，从两个非常 接近的初值出发的两个轨线在经过长时间演化之后，可能变得相距“足够”远，表现出对初值的极端敏感，即所谓“失之毫厘，谬之千里”。 答对2条以上+1分，否则不给分，只举例的不给分。 四、半导体PN 结 （1）用集成运算放大器组成电流一电压变换器测量11610~10--A 电流，有哪些优点? 答：具有输入阻抗低、电流灵敏度高、温漂小、线性好、设计制作简单、结构牢靠等优点。 （2）本实验在测量PN 结温度时，应该注意哪些问题？ 答：在记录数据开始和结束时，同时都要记录下干井中温度θ，取温度平均值θ。 （3）在用基本函数进行曲线拟合求经验公式时，如何检验哪一种函数式拟合得最好，或者拟合的经验公式最符合实验规律？ 答：运用最小二乘法，将实验数据分别代入线性回归、指数回归、乘幂回归这三种常用的基本函数，然后求出衡量各回归方程好坏的拟合度R 2。拟合度最接近于1的函数，拟合得最好。 五、地磁场 （1）磁阻传感器和霍耳传感器在工作原理有什么区别？ 答：前者是磁场变化引起材料阻值变化，最终使得电桥外接电压转变为对应的输出电压；后者是磁场变化引起流经材料内部的载流子发生偏转而产生电压。 （2）为何坡莫合金磁阻传感器遇到较强磁场时，其灵敏度会降低？用什么方法来恢复其原来的灵敏度？ 答：传感器遇到强磁场感应时，对应的磁阻材料将产生磁畴饱和现象，外加磁场很难改变磁阻材料的阻值，所以传感器灵敏度会降低。方法是：在硅片上设计两条铝制电流带，一
[1030]《大学物理基础》 [1030]《大学物理基础》 1、 波长λ=5000?的单色光垂直照射到宽度a=0.25mm的单缝上，单缝后面放置一凸透镜，在凸透镜的焦平面上放的屏幕上中央条纹一侧第三个暗条纹和另一侧第三个暗条纹之间的距离为d=12mm，则凸透镜的焦距f为 . . . . 2、 2m 1m 0.5m 0.2m 根据惠更斯—菲涅耳原理，若已知光在某时刻的阵面为S，则S的前方某点P的光强度决定于波阵面S上所有面 . . . . 3、 振动振幅之和光强之和 振动振幅之和的平方振动的相干叠加 在玻璃（折射率n3 =1.60）表面镀一层MgF2 (折射率n2=1.38)薄膜作为增透膜，为了使波长为5000?的光从空MgF2薄膜的最少厚度应是（）
4、 1250? 1810? 2500? 906? 在双缝干涉实验中，入涉光的波长为λ，用玻璃纸遮住双缝中的一个缝，若玻璃纸中光程比相同厚度的空气的光 . . . . 5、 仍为明条纹变为暗条纹 既非明纹也非暗纹无法确定是明纹，还是暗纹 以下不是几何光学的基本实验定律的是（） . . . . 6、 光在均匀介质中的直线传播定律 光通过两种介质分界面的反射定律和折射定律发射的光的强弱满足基尔霍夫定律光的独立传播定律 对于温度，有以下几种说法 ① 温度的高低反映了物质内部分子运动剧烈程度的不同② 气体的温度是分子平均平动动能的量度 ③ 气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现，具有统计意义④ 从微观上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热程度上述说法正确的是 . . . .
①、②、④ ①、②、③ ②、③、④ ①、③、④ 有两个容器，一个盛氢气，另一个盛氧气。如果这两种气体分子的方均根速率相等，则表明（） . 氧气的温度比氢气高 . . . 8、 氢气的温度比氧气高两种气体的温度相同两种气体的压强相同 “理想气体和单一热源接触作等温膨胀时，吸收的热量全部用来对外做功，因此热能能够全部转化为机械能”。 . . . . 9、 服从热力学第一定律；这与热力学第二定律不矛盾服从热力学第一定律；这与热力学第二定律矛盾违背热力学第一定律；这与热力学第二定律不矛盾违背热力学第一定律；这与热力学第二定律矛盾 氢原子赖曼系的线系限波数为R,则氢原子的电离电势为（） . . . . 10、 3Rhc/4 Rhc 3Rhc/4e Rhc/e 活塞把一定质量的理想气体封闭在气缸里，当气体温度降低，体积缩小时，其压
一、简答题 1、什么是平衡态？ 答：在无外界影响的条件下，气体的状态不随时间而变化的状态叫做平衡状态。只有当工质的状态是平衡状态时，才能用确定的状态参数值去描述。只有当工质内部及工质与外界间，达到热的平衡（无温差存在）及力的平衡（无压差存在）时，才能出现平衡状态 4、什么是热力学第二定律？其克劳修斯表述是什么？ 答：热力学第二定律，热力学基本定律之一，其表述为：不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响，或不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响，或不可逆热力过程中 熵的微增量总是大于零。又称“熵增定律”，表明了在自然过程中，一个孤立系统的总混乱度（即“熵”）不会减小。 克劳修斯的表述是，热量可以自发地从较热的物体传递到较冷的物体，但不可能自发地从较冷的物体传递到较热的物，表达的是内能之间传递的单向性 6、什么是简谐振动？描述简谐振动的三个特征量是什么？ 答：一个作往复运动的物体，如果其偏离平衡位置的位移X（或角位移θ）随时间t按余弦（或正弦）规律变化，即x=Acos(wt+Φ0)这种振动称为简谐振动。三个特征（1）振幅（2）周期，频率（3）相位和初相位 8、光的相干条件是什么？ 答：稳定干涉条件： （1）.频率相同 （2）.振动方向不相互正交 （3）.相位差恒定暂态干涉条件：（1）.θ=π/2，即E10、E12不相互正交（2）.在时间间隔τ中＜cosδ＞≠0 9、什么是光的衍射？ 光在传播过程中，遇到障碍物或小孔（窄缝）时，它有离开直线路径绕到障碍物阴影里去的现象。这种现象叫光的衍射。 二、计算题 1、解：等容过程Q=1×Cvm×（500-300）=1×1.5×8.31×200= 2493J A=0 则增加的内能为2493J 等压过程Q=1×Cpm×（500-300）=1×2.5×8.31×200=4155 A=R×（500-300）=8.31×200=1662 则增加的内能为4155-1662=2493
【1030】大学物理基础 一、简答题 3、答：平衡态,物质分子能量分配的统计规律.在温度为T 的平衡态,物质（气体、液体或固体）分子的每一个运动自由度都具有相同的平均动能,其中k 是玻耳兹曼常量.用它可确定物质的内能和热容量. 5、答：在热力学过程中，热量和功可以相互转换，消耗一定量的功必定产生相用数量的热量，反之，为了获得一定数量的功，必须消耗一定数量的热量，这就是热力学第一定律。热力学第一定律是能量守恒和转换定律在热力学中的应用，确定了热力学过程中热量和功的数量间的相互关系；但热力学第一定律没有阐明能量在传递和转化过程中的有关传递方向、转换的条件和限度问题 6、答利用绝热过程中的熵是不变还是增加来判断过程是可逆还是不可逆的基本原理。利用克劳修斯等式与不等式及熵的定义可知，在任一微小变化过程中恒有熵增加原理，其中不等号适于不可逆过程，等号适于可逆过程。对于绝热系统，则上式又可表为dS ≥0。这表示绝热系统的熵绝不减少。可逆绝热过程熵不变，不可逆绝热过程熵增加，这称为熵增加原理。 7、答：光程是一个折合量，可理解为在相同时间内光线在真空中传播的距离。在传播时间相同或相位改变相同的条件下，把光在介质中传播的路程折合为光在真空中传播的相应路程。在数值上，光程等于介质折射率乘以光在介质中传播的路程。 二、计算题 1、解：27330303T K =+= He 的摩尔质量：31 4.110/M kg mol -=? H 2的摩尔质量：32 2.010/M kg mol -=? 5411331 4.0108.31303 2.52104.010 1.010 m RT P Pa M V ---???===???? 5421332 4.0108.31303 5.04102.010 1.010 m RT P Pa M V ---???===???? 4127.5610P P P Pa =+=? 2、解：该问题需要分别求等体和等压过程中的热量，因此可以利用等体摩尔热容河等压摩尔热容来进行计算，即Q C T ν=?。 首先，根据理想气体状态方程计算摩尔数，510.0821018.313003 mo M pV M RT ν??====? 然后根据氮气的自由度i=5，可以得到 ,522V m i C R R ==，,7122p m i C R R ??=+= ???