[物理学8章习题解答]
8-3 已知s'系相对于s系以-0.80c的速度沿公共轴x、x'运动，以两坐标原点相重合时为计时零点。现在s'系中有一闪光装置，位于x'= 10.0 km，y'= 2.5 km，z'= 1.6 km处，在t'= 4.5?10-5 s时发出闪光。求此闪光在s系的时空坐标。
解已知闪光信号发生在s'系的时空坐标，求在s系中的时空坐标，所以应该将洛伦兹正变换公式中带撇量换成不带撇量，不带撇量换成带撇量，而成为下面的形式
,
,
,
.
将、和代入以上各式，就可以求得闪光信号在s系中的时空坐标：
,
,
,
.
8-4 已知s'系相对于s系以0.60c的速率沿公共轴x、x'运动，以两坐标原点相重合时为计时零点。s系中的观察者测得光信号a的时空坐标为x = 56 m，t = 2.1?10-7 s，s '系的观察者测得光信号b的时空坐标为x'= 31 m，t'= 2.0?10-7 s。试计算这两个光信号分别由观察者s、s '测出的时间间隔和空间间隔。
解在s系中：
,
空间间隔为
.
,
时间间隔为
.
在s'系中：
,
空间间隔为
.
,
时间间隔为
.
8-5 以0.80c的速率相对于地球飞行的火箭，向正前方发射一束光子，试分别按照经典理论和狭义相对论计算光子相对于地球的运动速率。
解按照经典理论，光子相对于地球的运动速率为
.
按照狭义相对论，光子相对于地球的运动速率为
.
8-6航天飞机以0.60c的速率相对于地球飞行，驾驶员忽然从仪器中发现一火箭正从后方射来，并从仪器中测得火箭接近自己的速率为0.50c。试求：
(1)火箭相对于地球的速率；
(2)航天飞机相对于火箭的速率。
解
(1)火箭相对于地球的速率
.
(2)航天飞机相对于火箭的速率为-0.50c。
8-7 在以0.50c相对于地球飞行的宇宙飞船上进行某实验，实验时仪器向飞船的正前方发射电子束，同时又向飞船的正后方发射光子束。已知电子相对于飞船的速率为0.70c。试求：
(1)电子相对于地球的速率；
(2)光子相对于地球的速率；
(3)从地球上看电子相对于飞船的速率；
(4)从地球上看电子相对于光子的速率；
(5)从地球上看光子相对于飞船的速率。
解
(1)电子相对于地球的速率
.
(2)光子相对于地球的速率
.
(3)从地球上看电子相对于飞船的速率
.
(4)从地球上看电子相对于光子的速率
.
(5)从地球上看光子相对于飞船的速率
.
从上面几个问题的解答中，可以让我们进一步分清我们在前面曾强调过的问题，即相对论速度变换法则是指同一物体在两个惯性系中的速度之间的变换关系，这完全不同于两个物体在同一参考系中的速度的矢量差(相对速度)的计算。
8-8 一把米尺沿其纵向相对于实验室运动时，测得的长度为0.63 m，求该尺的运动速率。
解该尺的运动长度可以表示为
,
将、代入上式，就可求得该尺的运动速率，为 .
8-9飞船以相对于地球为0.950c的速率在宇宙中飞行，飞船上的观察者测得飞船的长度为55.2 m，问地球上的观察者测得该飞船的长度为多少？
解地球上的观察者测得该飞船的长度为
.
8-10静止长度为l0 的杆子在s系中平行于x轴并以速率u沿x轴正方向运动。现有s'系相对于s系沿x轴正方向以速率v运动，求s'系中的观察者所测得的杆长。
解首先求得杆子相对于s'系的运动速率u'，这实际上是将杆子相对于s系的运动速率u变换到s'系中去的问题。根据速度变换公式(8-22)，u'可由下式表示
.
s'系中的观察者所测得的杆长度为
.
这个问题是杆相对于两个参考系之间的速度变换问题，必须利用洛伦兹变换。如果认为，由于s'系和杆分别相对于s系以速度v和u运动，所以杆相对于s'的速度就是(u-v )，于是就用(u-v)代替上面求得的u'，这是不对的。如果问题是这样的：杆相对于s系以速度u运动，s'相对于s系以速度v运动，问在s系的观察者所测得的杆子的长度为多大？这时的回答就是(u-v )。上面的
8-7(3)、(4)和(5)就属于这种情况。
8-11飞船以0.960c的速率从地球飞向宇宙中的一个天体，飞船上的时钟指示所用时间为一年。问地球上的时钟记录这段时间为多长？
解地球上的时钟记录这段时间为
,
即3年6个月26天。
8-12 夫妻同龄，30岁时生一子。儿子出生时丈夫要乘坐速率为0.86c的飞船去半人马座α星，并且立即返回。已知地球到半人马座α星的距离是4.3 l.y. (光年)，并假设飞船一去一回都相对地球作匀速直线运动。问当丈夫返回地球时，妻子、儿子和丈夫各多大年龄？
解解答见上面[例题分析]中的例题8-1。
8-13 欧洲核研中心(cern)测得以0.9965c的速率沿圆形轨道运行的μ粒子的平均寿命为26.15?10-6 s。求μ粒子的固有寿命。
解μ粒子的固有寿命为
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8-14求火箭以0.15 c和0.85 c的速率运动时，其运动质量与静止质量之比。
解
当火箭以0.15 c的速率运动时：
.
当火箭以0.85 c的速率运动时：
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第一章 质点运动学 1–1 描写质点运动状态的物理量是 。 解：加速度是描写质点状态变化的物理量，速度是描写质点运动状态的物理量，故填“速度”。 1–2 任意时刻a t =0的运动是 运动；任意时刻a n =0的运动是 运动；任意时刻a =0的运动是 运动；任意时刻a t =0，a n =常量的运动是 运动。 解：匀速率；直线；匀速直线；匀速圆周。 1–3 一人骑摩托车跳越一条大沟，他能以与水平成30°角，其值为30m/s 的初速从一边起跳，刚好到达另一边，则可知此沟的宽度为 （)m/s 102=g 。 解：此沟的宽度为 m 345m 10 60sin 302sin 220=??==g R θv 1–4 一质点在xoy 平面运动，运动方程为t x 2=，229t y -=，位移的单位为m ，试写出s t 1=时质点的位置矢量__________；s t 2=时该质点的瞬时速度为__________，此时的瞬时加速度为__________。 解：将s t 1=代入t x 2=，229t y -=得 2=x m ，7=y m s t 1=故时质点的位置矢量为 j i r 72+=（m ） 由质点的运动方程为t x 2=，229t y -=得质点在任意时刻的速度为 m/s 2d d ==t x x v ，m/s 4d d t t x y -==v s t 2=时该质点的瞬时速度为 j i 82-=v （m/s ） 质点在任意时刻的加速度为 0d d ==t a x x v ，2m/s 4d d -==t a y y v s t 2=时该质点的瞬时加速度为j 4-m/s 2 。
《固体物理学》概念和习 题答案 The document was prepared on January 2, 2021
《固体物理学》概念和习题固体物理基本概念和思考题： 1.给出原胞的定义。 答：最小平行单元。 2.给出维格纳-赛茨原胞的定义。 答：以一个格点为原点，作原点与其它格点连接的中垂面(或中垂线)，由这些中垂面(或中垂线)所围成的最小体积(或面积)即是维格纳-赛茨原胞。 3.二维布喇菲点阵类型和三维布喇菲点阵类型。 4. 请描述七大晶系的基本对称性。 5. 请给出密勒指数的定义。 6. 典型的晶体结构（简单或复式格子，原胞，基矢，基元坐标）。 7. 给出三维、二维晶格倒易点阵的定义。 8. 请给出晶体衍射的布喇格定律。 9. 给出布里渊区的定义。 10. 晶体的解理面是面指数低的晶面还是指数高的晶面为什么 11. 写出晶体衍射的结构因子。 12. 请描述离子晶体、共价晶体、金属晶体、分子晶体的结合力形式。 13. 写出分子晶体的雷纳德-琼斯势表达式，并简述各项的来源。 14. 请写出晶格振动的波恩-卡曼边界条件。 15. 请给出晶体弹性波中光学支、声学支的数目与晶体原胞中基元原子数目之间的关系以及光学支、声学支各自的振动特点。（晶体含N个原胞，每个原胞含p个原子，问该晶体晶格振动谱中有多少个光学支、多少个声学支振动模式）
16. 给出声子的定义。 17. 请描述金属、绝缘体热容随温度的变化特点。 18. 在晶体热容的计算中，爱因斯坦和德拜分别做了哪些基本假设。 19. 简述晶体热膨胀的原因。 20. 请描述晶体中声子碰撞的正规过程和倒逆过程。 21. 分别写出晶体中声子和电子分别服从哪种统计分布（给出具体表达式） 22. 请给出费米面、费米能量、费米波矢、费米温度、费米速度的定义。 23. 写出金属的电导率公式。 24. 给出魏德曼-夫兰兹定律。 25. 简述能隙的起因。 26. 请简述晶体周期势场中描述电子运动的布洛赫定律。 27. 请给出在一级近似下，布里渊区边界能隙的大小与相应周期势场的傅立叶分量之间的关系。 28. 给出空穴概念。 29. 请写出描述晶体中电子和空穴运动的朗之万（Langevin）方程。 30. 描述金属、半导体、绝缘体电阻随温度的变化趋势。 31. 解释直接能隙和间接能隙晶体。 32. 请说明本征半导体与掺杂半导体的区别。 33. 请解释晶体中电子的有效质量的物理意义。 34. 给出半导体的电导率。 35. 说明半导体的霍尔效应与那些量有关。 36. 请解释德哈斯-范阿尔芬效应。
八年级（上）物理练习一基础概念 填空： 1，一切物质都是由__________和__________组成的。 2，科学探究的环节包括7个步骤：观察思考，提出问题——__________与__________——指定计划，设计实验——__________——收集证据，分析论证——__________与__________。3，国际单位制，用符号【__________】表示。长度的国际单位是__________。 1km=__________m，1dm=__________m，1cm=__________m， 1mm=__________m，1μm=__________m，1nm=__________m。 4，常用的长度测量工具是__________。 5，分度值是测量仪器的__________。 6，测量结果包括准确值和估读值，估读到最小刻度值的下__________位。 7，量程是测量工具所能测量的______________________________。 8，误差__________消灭，__________减小。（能或不能）减小误差的方法：______________________________。 9，自然界一切物体都在__________。 10，运动时__________的，静止是__________的。（相对或绝对） 11，机械运动是指物体__________的变化。 12，参照物是假定__________的标准物。（运动或不动）通常不提时，常选__________为参照物。 13，判断物体运动的快慢必须考虑__________和__________两个因素。 14，匀速直线运动是指一个物体沿着__________运动，在相同时间内，通过的__________相同。 15，速度是做匀速直线运动的物体在__________内通过的__________。速度的物理意义：______________________________。 16，速度的公式：____________________。速度符号__________，单位__________。路程符号__________，单位__________。时间符号__________单位__________。 17，平均速度是指________________________________________。常用符号__________表示。18，能量是与物体__________有关的物理量。不同形式的能量__________相互转化。（能或不能） 19，发声的物体都在__________。声音是由于物体的__________产生的。 20，正在发声的物体叫做__________。 21，声音向周围扩散，形成__________，它必须借助于__________才能传播，声音的传播需要__________。
第一章 质点运动学 1–1 描写质点运动状态的物理量是 。 1–2 任意时刻a t =0的运动是 运动；任意时刻a n =0的运动是 运动；任意时刻a =0的运动是 运动；任意时刻a t =0，a n =常量的运动是 运动。 1–3 一人骑摩托车跳越一条大沟，他能以与水平成30°角，其值为30m/s 的初速从一边起跳，刚好到达另一边，则可知此沟的宽度为 （)m /s 102=g 。 1–4 一质点在xoy 平面内运动，运动方程为t x 2=，229t y -=，位移的单位为m ，试写出s t 1=时质点的位置矢量__________；s t 2=时该质点的瞬时速度为__________，此时的瞬时加速度为__________。 1–5 一质点沿x 轴正向运动，其加速度与位置的关系为x a 23+=，若在x =0处，其速度m /s 50=v ，则质点运动到x =3m 处时所具有的速度为__________。 1–6 一质点作半径R =1.0m 的圆周运动，其运动方程为t t 323+=θ，θ以rad 计，t 以s 计。则当t =2s 时，质点的角位置为________；角速度为_________；角加速度为_________；切向加速度为__________；法向加速度为__________。 1–7 下列各种情况中，说法错误的是[ ]。 A ．一物体具有恒定的速率，但仍有变化的速度 B ．一物体具有恒定的速度，但仍有变化的速率 C ．一物体具有加速度，而其速度可以为零 D ．一物体速率减小，但其加速度可以增大 1–8 一个质点作圆周运动时，下列说法中正确的是[ ]。 A ．切向加速度一定改变，法向加速度也改变 B ．切向加速度可能不变，法向加速度一定改变 C ．切向加速度可能不变，法向加速度不变 D ．切向加速度一定改变，法向加速度不变 1–9 一运动质点某瞬时位于位置矢量),(y x r 的端点处，对其速度大小有四种意见： （1）t r d d （2）t d d r （3）t s d d （4）2 2d d d d ?? ? ??+??? ??t y t x 下述判断正确的是[ ]。 A ．只有（1），（2）正确 B ．只有（2），（3）正确 C ．只有（3），（4）正确 D ．只有（1），（3）正确 1–10 一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表示式为j i r 22bt at +=（其中a 、b 为常量），则该质点作[ ]。 A ．匀速直线运动 B ．变速直线运动 C ．抛物线运动 D ．一般曲线运动 1–11 一小球沿斜面向上运动，其运动方程为S ＝5＋4t –t 2（SI ），则小球运动到最高点的时刻是[ ]。
一、填空 1.固体按其微结构的有序程度可分为 _______、_______和准晶体。 2.组成粒子在空间中周期性排列，具有长程有序的固体称为 _______；组成粒子在空间中的分布完全无序或仅仅具有短程有序的固体称为 _________。 3.在晶体结构中，所有原子完全等价的晶格称为 ______________；而晶体结构中，存在两种或两种以上不等价的原子或离子的晶格称为 ____________。 4晶体结构的最大配位数是____；具有最大配位数的晶体结构包括 ______________晶体结构和 ______________晶体结构。 5.简单立方结构原子的配位数为 ______；体心立方结构原子的配位数为 ______。6．NaCl 结构中存在 _____个不等价原子，因此它是 _______晶格，它是由氯离子和钠离子各自构成的 ______________格子套构而成的。 7.金刚石结构中存在 ______个不等价原子，因此它是 _________晶格，由两个_____________结构的布拉维格子沿空间对角线位移1/4 的长度套构而成，晶胞中有 _____个碳原子。 8. 以结晶学元胞（单胞）的基矢为坐标轴来表示的晶面指数称为________指数。 9. 满足 a i b j 2 ij 2 ,当i j时 关系的 b1,b 2, b 3为基矢，由0，当 i （ i, j 1,2,3) j时 K h h b h b h构b成的点阵，称为 _______。 1 1 2 2 3 10.晶格常数为 a 的一维单原子链，倒格子基矢的大小为 ________。 11.晶格常数为 a 的面心立方点阵初基元胞的体积为 _______；其第一布里渊区的体积为 _______。 12.晶格常数为 a 的体心立方点阵初基元胞的体积为 _______；其第一布里渊区的体积为 _______。 13.晶格常数为 a 的简立方晶格的 (010)面间距为 ________ 14.体心立方的倒点阵是 ________________点阵，面心立方的倒点阵是 ________________点阵，简单立方的倒点阵是________________。 15.一个二维正方晶格的第一布里渊区形状是 ________________。 16.若简单立方晶格的晶格常数由 a 增大为 2a，则第一布里渊区的体积变为原来的 ___________倍。
人教版八年级物理上册测试题及答案 标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]
第一章：机械运动单元测试题 一．选择题（每小题3分，共36分） 1．观察身边的物理现象——下列估测最接近实际的是（） A．演奏中华人民共和国国歌所需的时间约为47s B．我们所用物理教材的宽度约为25cm C．初中物理课本一页纸的厚度约为 D．课桌的高度约为 m 2. 晓燕在学校春季运动会百米赛跑中以16s的成绩获得冠军，测得她在50m处的速度是 6m/s，到终点时的速度为s，则全程内的平均速度是（） s B. s C. s D. s 3. 汽车速度是36km/h，运动员速度是10m/s，自行车1min通过的路程，则 A．自行车的速度最大B．短跑运动员速度最大 C．汽车速度最大 D．三者速度一样大 4. 甲、乙两小车同时同地同方向做匀速直线运动，它们的s-t图像如图所示。经过6 秒，两车的位置关系是( ) A．甲在乙前面0．6米处 B．甲在乙前面1．2米处 C．乙在甲前面0．6米处 D．乙在甲前面1．2米处
5. 有位诗人坐船远眺，写下了着名诗词：“满眼风光多闪烁，看山恰似走来迎；仔细看 山山不动，是船行”，诗人在诗词中前后两次对山的运动的描述，所选择的参照物分别是（） A．风和水 B、船和地面 C、山和船 D、风和地面 6. 使用一个刚从冰箱里拿出来的毫米刻度尺去测量一个机器零件的长度，这样测量的结 果将会（） A.偏大 B.偏小 C.正常 D.无法比较 7. 从匀速直线运动的速度公式 v = s/ t得出的结论，正确的是（） A.速度与路程成正比 B.速度与时间成反比 C.速度不变，路程与时间成正比 D.速度与路程成反比 8.课外活动时，小明和小华均在操作上沿直线进行跑步训练。在某次训练中，他们通过的 路程和时间的关系如图2所示，则下列说法中正确的是( ) A.两人都做匀速直线运动 B.两人都不是做匀速直线运动 C.前2s内，小明跑得较快 D.全程中，两人跑步的平均速度相同 9.甲图是某物体运动的s-t图像，则图（乙）中能与之相对应的v-t图像是（） 10某同学先后三次测量同一物体的宽度，测得的数据分别是、 cm、 cm，则测得该物体宽度为（） A、 B、 C、 D、 11.一列队伍长50m，跑步速度是s，队伍全部通过一长100m的涵洞，需耍的时间是（）
一、判断题 1. 在自然界中，可以找到实际的质点. ···················································································· [×] 2. 同一物体的运动，如果选取的参考系不同，对它的运动描述也不同. ···························· [√] 3. 运动物体在某段时间内的平均速度大小等于该段时间内的平均速率. ···························· [×] 4. 质点作圆周运动时的加速度指向圆心. ················································································ [×] 5. 圆周运动满足条件d 0d r t =，而d 0d r t ≠ . · ··············································································· [√] 6. 只有切向加速度的运动一定是直线运动. ············································································ [√] 7. 只有法向加速度的运动一定是圆周运动. ············································································ [×] 8. 曲线运动的物体，其法向加速度一定不等于零. ································································ [×] 9. 质点在两个相对作匀速直线运动的参考系中的加速度是相同的. ···································· [√] 10. 牛顿定律只有在惯性系中才成立. ························································································ [√] 二、选择题 11. 一运动质点在某时刻位于矢径(),r x y 的端点处，其速度大小为：（ C ） A. d d r t B. d d r t C. d d r t D. 12. 一小球沿斜面向上运动，其运动方程为2 54SI S t t =+-（） ，则小球运动到最高点的时刻是： （ B ） A. 4s t = B. 2s t = C. 8s t = D. 5s t = 13. 一质点在平面上运动，已知其位置矢量的表达式为22 r at i bt j =+ （其中a 、b 为常量）则 该质点作：（ B ） A. 匀速直线运动 B. 变速直线运动 C. 抛物线运动 D. 一般曲线运动 14. 某物体的运动规律为2d d v kv t t =-，式中的k 为大于0的常数。当0t =时，初速为0v ，则速 度v 与时间t 的关系是：（ C ） A. 0221v kt v += B. 022 1 v kt v +-= C. 021211v kt v += D. 0 21211v kt v +-= 15. 在相对地面静止的坐标系中，A 、B 二船都以2m/s 的速率匀速行驶，A 沿x 轴正方向，B
《固体物理学》习题解答 黄昆 原著 韩汝琦改编 （志远解答，仅供参考） 第一章 晶体结构 1.1、 解：实验表明，很多元素的原子或离子都具有或接近于球形对称结构。因此，可以把这些原子或离子构成的晶体看作是很多刚性球紧密堆积而成。这样，一个单原子的晶体原胞就可以看作是相同的小球按点阵排列堆积起来的。它的空间利用率就是这个晶体原胞所包含的点的数目n 和小球体积V 所得到的小球总体积nV 与晶体原胞体积Vc 之比，即：晶体原胞的空间利用率， Vc nV x = （1）对于简立方结构：（见教材P2图1-1） a=2r ， V= 3r 3 4π，Vc=a 3 ，n=1 ∴52.06r 8r 34a r 34x 3 333=π=π=π= （2）对于体心立方：晶胞的体对角线BG=x 3 3 4a r 4a 3=?= n=2, Vc=a 3 ∴68.083)r 3 34(r 342a r 342x 3 3 33≈π=π?=π?= （3）对于面心立方：晶胞面对角线BC=r 22a ,r 4a 2=?= n=4，Vc=a 3 74.062) r 22(r 344a r 344x 3 3 33≈π=π?=π?= （4）对于六角密排：a=2r 晶胞面积：S=62 60sin a a 6S ABO ??=??=2 a 233 晶胞的体积：V=332r 224a 23a 3 8 a 233C S ==?= ? n=1232 1 26112+?+? =6个 74.062r 224r 346x 3 3 ≈π=π?= （5）对于金刚石结构，晶胞的体对角线BG=3 r 8a r 24a 3= ??= n=8, Vc=a 3
物理八年级上册全册全套试卷试卷（word版含答案） 一、初二物理机械运动实验易错压轴题（难） 1．细心的小轩发现水箱接口处使用不同水管，出水口水流喷射的远近不同．于是，小轩想探究“水压相同时影响水管出水口水流速度大小的因素”。为此，他提出了三个猜想：①与水管的长度有关；②与水管的内径大小有关；③与水管的材质有关．为了验证猜想，小轩设计如图所示实验装置。 （1）实验过程中，需控制水箱中水的深度不变，从而使接口处水的压强________。保持出水口的高度h不变，通过____________来反映出水口水流速度的大小．在接口处接材质相同的不同水管多次实验，实验数据如下表： 实验序号 长度l （cm） 内径d （cm） 喷射距离s（cm） 1 40 1.014 2 1.516 3 2.020 4 70 1.012 5 1.515 6 2.017 7 100 1.011 8 1.513 9 2.014 （2）实验需要的测量工具是________。 （3）比较序号________可得到的初步结论是：当材质和内径一定时，水管长度越长，出水口水流速度越小；比较序号1、2、3可得到的初步结论是：当材质和长度一定时， _____。 （4）综上所述，当其他条件一定时，水管长度越长，内径越小，出水口水流速度 ________。
（5）为验证猜想③，接下来的操作应该为_____________。 【来源】【专题】备战2020届中考物理二轮复习题型专练题型08-创新探究题 【答案】不变喷射距离刻度尺 1、4、7或2、5、8或3、6、9 水管内径越大，出水口水流速度越大越小用内径和长度相同，材质不同的水管多次实验 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]液体压强与液体的深度有关。使接口处水的压强不变，需控制水箱中水的深度不变。 [2]水流速度的越大喷射距离越远，可以通过喷射的距离反映水流的速度。 (2)[3]实验中需要刻度尺测量水管长度、水管内径、喷射距离。 (3)[4]比较1、4、7或2、5、8或3、6、9发现实验中水管材质和内径相同，而水管长度不同，水管长度越长喷射距离越短，说明当材质和内径一定时，水管长度越长，出水口水流速度越小。 [5]比较1、2、3或4、5、6或7、8、9发现当水管材质和长度相同，而内径不同，内径越小，水管长度越长喷射距离越短，说明当材质和长度一定时，水管内径越小，出水口水流速度越小。 (4)[6]综上所述，当其他条件一定时，水管长度越长，内径越小，出水口水流速度越小。 (5)[7]猜想③为出水口水流速度与水管的材质有关，所以为验证猜想③应当用内径和长度相同，但材质不同的水管多次实验。 2．为比较纸锥下落快慢，小波用两个等大的圆纸片，分别裁去一个扇形，做成图甲所示的 A、B两个锥角不等的纸锥。 (1)小波想通过比较纸锥从同一高度下落到水平地面的先后，来确定纸锥下落的快慢，他应该选择图_____ （选填“乙”或“丙”）所示的位置开始释放。实验中为了减小测量误差，应该让两个纸锥从更_____的地方开始下落； (2)小波用频闪相机拍下某一纸锥下落过程，如图丁所示； ①能反映出该纸锥下落速度与时间的关系图像是_____（选填图中的选项字母）；
大学物理第1章质点运动学知识点复习及练 习 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
第1章 质点运动学（复习指南） 一、基本要求 掌握参考系、坐标系、质点、运动方程和轨迹方程的概念，合理选择运动参考系并建立直角坐标系，理解将运动对象视为质点的条件. 掌握位矢、位移、速度、加速度的概念；能借助直角坐标系计算质点在平面内运动时的位移、平均速度、速度和加速度.会计算相关物理量的大小和方向. 二、基本内容 1．位置矢量（位矢） 位置矢量表示质点任意时刻在空间的位置，用从坐标原点向质点所在点所引的一条有向线段，用r 表示．r 的端点表示任意时刻质点的空间位置．r 同时表示任意时刻质点离坐标原点的距离及质点位置相对坐标轴的方位．位矢是描述质点运动状态的物理量之一．对r 应注意： （1）瞬时性：质点运动时，其位矢是随时间变化的，即)(t r r =．此式即矢量形式的质点运动方程． （2）相对性：用r 描述质点位置时，对同一质点在同一时刻的位置，在不同坐标系中r 可以是不相同的．它表示了r 的相对性，也反映了运动描述的相对性． （3）矢量性：r 为矢量，它有大小，有方向，服从几何加法．在平面直角坐标系xy o -系中 j y i x r += 22y x r r +== 位矢与x 轴夹角正切值 x y /tan =θ 质点做平面运动的运动方程分量式：)(t x x =，)(t y y =． 平面运动轨迹方程是将运动方程中的时间参数消去，只含有坐标的运动方程)(x f y =. 2．位移 j y i x t r t t r r ?+?=-?+=?)()(
固体物理学题库 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
一、 填空 1. 固体按其微结构的有序程度可分为_______、_______和准晶体。 2. 组成粒子在空间中周期性排列，具有长程有序的固体称为_______；组成粒子在空间中的分布完全无序或仅仅具有短程有序的固体称为_________。 3. 在晶体结构中，所有原子完全等价的晶格称为______________；而晶体结构中，存在两种或两种以上不等价的原子或离子的晶格称为____________。 4晶体结构的最大配位数是____；具有最大配位数的晶体结构包括______________晶体结构和______________晶体结构。 5. 简单立方结构原子的配位数为______；体心立方结构原子的配位数为______。 6．NaCl 结构中存在_____个不等价原子，因此它是_______晶格，它是由氯离子和钠离子各自构成的______________格子套构而成的。 7. 金刚石结构中存在______个不等价原子，因此它是_________晶格，由两个_____________结构的布拉维格子沿空间对角线位移1/4的长度套构而成，晶胞中有_____个碳原子。 8. 以结晶学元胞（单胞）的基矢为坐标轴来表示的晶面指数称为________指数。 9. 满足2,2,1,2,3)0i j ij i j a b i j i j ππδ=??===?≠? 当时 （，当时关系的123,,b b b 为基矢，由 112233h K hb h b h b =++构成的点阵，称为_______。 10. 晶格常数为a 的一维单原子链，倒格子基矢的大小为________。 11. 晶格常数为a 的面心立方点阵初基元胞的体积为_______；其第一布里渊区的体积为_______。 12. 晶格常数为a 的体心立方点阵初基元胞的体积为_______；其第一布里渊区的体积为_______。 13. 晶格常数为a 的简立方晶格的(010)面间距为________
八年级物理试题 （总分：100分时间：90分钟） 一、选择题（每题3分，共36分） 1.关于速度，下列说法正确的是（） A．速度是表示物体通过路程长短的物理量B．速度是表示物体运动时间的物理量C．速度是表示物体运动快慢的物理量D．物体通过的路程越长，速度就越大 2．关于参照物，下列说法错误的是（） A．只能选择那些固定在地面上不动的物体作为参照物 B．判断一个物体是静止还是运动，与参照物的选择有关 C．一个物体是运动还是静止，都是相对于所选定的参照物而言的 D．研究地面上物体的运动，常选地面或固定在地面上不动的物体为参照物 3．关于误差，下列说法中正确的是（） A．误差是由于测量方法不正确造成的 B．无论测量仪器如何精密，误差只能减小，不能消灭 C．只要测量仪器足够精密，就可以消灭误差 D．以上说法都正确 4．火车在平直的轨道上以20m/s的速度做匀速运动，通过的路程是200m，则通过这段路所用的时间是（） A.1h B.5min C.10s D. 50s 5．下列关于声现象的说法中正确的是（） A．一切发声的物体都在振动 B．声音在不同介质中的传播速度相同
C．声音在真空中的传播速度为340m/s D．公路旁安装“声障墙”是在声源处减弱噪声 6．在公共场所“轻声”说话是文明的表现，在课堂上“大声”回答问题才能让老师和同学们都能听清楚，这里的“轻声”和“大声”是指声音的（） A．音调B．响度C．音色D．声速 7．在同一架钢琴上，弹奏C调“3(mi)”和“1(dou)”这两个音，以下说法正确的是（）A．音色一定不同B．音调一定不同 C．响度一定不同D．音调、音色和响度都不同 8．下列关于温度的描述中符合实际的是（） A．发高烧时人体温度可达40℃B．冰箱冷冻室的温度为10℃ C．饺子煮熟即将出锅时温度为50℃D．加冰的橙汁饮料温度为-20℃ 9．2010年春季，西南地区遭遇罕见的世纪大旱。为了节约用水，果农们利用了滴灌的方法给果树浇水，如图1所示。他们把细水管放入果树下的土里，使水分直接渗透到果树根部，减慢了水分的蒸发，原因是（） A．减少了水在地面的表面积B．增大了水在地面的表面积 C．加快了地面上方空气的流动D．提高了地面上水的温度 10．如图2是小明绘制的某种物质熔化时的温度时间图象。下面说法正确的是（）A．图线中间的水平线段表示这段时间内物体不吸热B．图线可能是冰的熔化过程C．图线可能是蜡的熔化过程D．图线表示某晶体的熔化过程 11．下列各种现象形成的过程中，需要吸收热量的是（） A．冬天，紧闭的玻璃窗内壁出现冰花B．冰箱内取出的西红柿“冒汗”
理工科大学物理知识点总结及典型例题解析
第一章 质点运动学 本章提要 1、 参照系：描述物体运动时作参考的其他物体。 2、 运动函数：表示质点位置随时间变化的函数。 位置矢量： k t z j t y i t x t r r )()()()( 位置矢量：)()(t r t t r r 一般情况下：r r 3、速度和加速度： dt r d v ； 2 2dt r d dt v d a 4、匀加速运动： a 常矢量 ； t a v v 0 2 2 10 t a t v r 5、一维匀加速运动： at v v 0 ； 2 210at t v x ax v v 22 02 6、抛体运动： x a ； g a y cos 0v v x ； gt v v y sin 0 t v x cos 0 ； 2 210sin gt t v y 7、圆周运动：t n a a a 法向加速度： 2 2 R R v a n 切向加速度：dt dv a t 8、伽利略速度变换式：u v v 【典型例题分析与解 答】
m j t i t j t i t r r ]2)310[(2322220 (2)由以上可得质点的运动方程的分量式x=x(t) y=y(t) 即 x=10+3t 2 y=2t 2 消去参数t, 3y=2x-20 这是一个直线方程.由 m i r 100 知 x 0=10m,y 0=0.而直线斜率 3 2 tga dy/dx k , 则1433 a 轨迹方程如图所示 3. 质点的运动方程为2 3010t t -x 和2 2015t t-y ,(SI)试求:(1) 初速度的大小和方向;(2)加速度的大小和方向. 解.(1)速度的分量式为 t -dx/dt v x 6010 t -dy/dt v y 4015 当t=0时,v 0x =-10m/s,v 0y =15m/s,则初速度的大小为0182 02 00 .v v v y x m/s 而v 0与x 轴夹角为 1412300 x y v v arctg a (2)加速度的分量式为 260-x x ms dt dv a 2 40-y y ms dt dv a 则其加速度的大小为 17222 . a a a y x ms -2 a 与x 轴的夹角为 1433 -a a arctg x y (或91326 ) X 10
[习题解答] 1-3 如题1-3图所示，汽车从A地出发，向北行驶60km到达B地，然后向东行驶60km到达C地，最后向东北行驶50km到达D地。求汽车行驶的总路程和总位移。 解汽车行驶的总路程为 ； 汽车的总位移的大小为 ?r = 位移的方向沿东北方向，与 方向一致。 1-4 现有一矢量R是时间t的函数，问 与 在一般情况下是否相等？为什么？ 解 与 在一般情况下是不相等的。因为前者是对矢量R的绝对值(大小或长度)求导， 表示矢量R的大小随时间的变化率；而后者是对矢量R的大小和方向两者同时求导，再取绝对值，表示矢量R大小随时间的变化和矢量R方向随时间的变化两部分的绝对值。如果矢量R方向不变只是大小变化，那么这两个表示式是相等的。 1-5 一质点沿直线L运动，其位置与时间的关系为r = 6t 2 -2t 3 ，r和t的单位分别是m和s。求： (1)第二秒内的平均速度； (2)第三秒末和第四秒末的速度； (3)第三秒末和第四秒末的加速度。
解取直线L的正方向为x轴，以下所求得的速度和加速度，若为正值，表示该速度或加速度沿x轴的正方向，若为负值表示，该速度或加速度沿x轴的反方向。 (1)第二秒内的平均速度 m?s-1； (2)第三秒末的速度 因为，将t = 3 s 代入，就求得第三秒末的速度，为 v3 = - 18 m?s-1； 用同样的方法可以求得第四秒末的速度，为 v4 = - 48 m?s-1； (3)第三秒末的加速度 因为，将t = 3 s 代入，就求得第三秒末的加速度，为 a3 = - 24 m?s-2； 用同样的方法可以求得第四秒末的加速度，为 v4 = - 36 m?s-2 . 1-6 一质点作直线运动，速度和加速度的大小分别为和，试证明： (1) v d v = a d s； (2)当a为常量时，式v 2 = v02 + 2a (s-s0 )成立。
2008—2009学年第一学期期中试卷 初二物理 一、选择题（每题2分，共30分） 1、人们在远近不同处听到同一声音的大小不同，是因为声音从声源发出后在空气中传播 时 A、振幅不断减小 B、速度不断减小 C、频率不断减小 D、音调不断减小 2、以下各种声音中属于噪声的是 A、观众在剧院里听到的音乐声 B、升旗仪式上的国歌声 C、某同学听到的音乐声影响了他的学习 D、大型乐队中利用锣的声音烘托演出的效果 3、甲同学把耳朵贴在一根注满水的自来水管的一端，当乙同学用力敲击一次水管的另一端时，甲同学会听到几次敲击声 A、一次 B、两次 C、三次 D、以上都有可能 4、蝴蝶飞行时翅膀振动的频率为5~6Hz，苍蝇飞行时翅膀振动的频率约为300~400Hz，当他们从你身边飞过时，你将 A、只能听到苍蝇的声音 B、只能听到蝴蝶的声音 C、苍蝇和蝴蝶的声音都能听到 D、都听不到 5、科学家发现，人体上的“身份证”不仅限于指纹，在眼睛、嘴唇、大脑、血液等各部位都有“身份证”，其中有一种“身份证”叫做声纹。由于人的发音器官有微小的差异，科学家就可以利用这种差异分辨出不同的人。这种声纹即声音的 A、响度 B、音调 C、音色 D、频率 6、在月球表面有岩石和尘埃，流星打在月球表面的岩石上，就像演无声电影一样，在其附近听不到一点声音，这是因为 A、月球表面的岩石受到流星的撞击不发出声音 B、流星撞击岩石的声音太小，人耳无法听到 C、月球表面附近的空间没有空气，缺少声音传播的介质 D、原因不明 7、人耳听到声音的响度 A、只与声源的振幅有关 B、只与声源振动的频率有关 C、与声源的振幅和声源到人耳的距离等因素都有关 D、与声源的振幅和振动的频率都有关 8、敞口烧杯中装有水，加热到沸腾后再用大火继续对烧杯加热，这时水的温度 A、迅速升高 B、慢慢升高 C、不变 D、无法判断 9、文艺演出时，舞台上往往要用弥漫的白烟雾，给人以若隐若现的舞台效果，这种烟雾实际上是
y 第一章 质点运动学主要内容 一. 描述运动的物理量 1. 位矢、位移和路程 由坐标原点到质点所在位置的矢量r r 称为位矢 位矢r xi yj =+r v v ,大小 r r ==v 运动方程 ()r r t =r r 运动方程的分量形式() ()x x t y y t =???=?? 位移 是描述质点的位置变化的物理量 △t 时间内由起点指向终点的矢量B A r r r xi yj =-=?+?r r r r r △，r =r △路程是△t 时间内质点运动轨迹长度s ?是标量。 明确r ?r 、r ?、s ?的含义(?≠?≠?r r r s ) 2. 速度（描述物体运动快慢和方向的物理量） 平均速度 x y r x y i j i j t t t u u u D D ==+=+D D r r r r r V V r 瞬时速度(速度) t 0r dr v lim t dt ?→?== ?r r r (速度方向是曲线切线方向) j v i v j dt dy i dt dx dt r d v y x ??????+=+==，2222y x v v dt dy dt dx dt r d v +=?? ? ??+??? ??==?? ds dr dt dt =r 速度的大小称速率。 3. 加速度(是描述速度变化快慢的物理量） 平均加速度v a t ?=?r r 瞬时加速度(加速度) 220lim t d d r a t dt dt υυ→?===?r r r r △ a r 方向指向曲线凹向j dt y d i dt x d j dt dv i dt dv dt v d a y x ????ρ ?2222+=+== 2 2222222 2 2???? ??+???? ??=? ?? ? ? ?+??? ??=+=dt y d dt x d dt dv dt dv a a a y x y x ? 二.抛体运动 运动方程矢量式为 2 012 r v t gt =+ r r r
《固体物理》基础知识训练题及其参考答案 说明：本内容是以黄昆原著、韩汝琦改编的《固体物理学》为蓝本，重点训练读者在固体物理方面的基础知识，具体以19次作业的形式展开训练。 第一章 作业1： 1.固体物理的研究对象有那些？ 答：（1）固体的结构；（2）组成固体的粒子之间的相互作用与运动规律；（3）固体的性能与用途。 2.晶体和非晶体原子排列各有什么特点？ 答：晶体中原子排列是周期性的，即晶体中的原子排列具有长程有序性。非晶体中原子排列没有严格的周期性，即非晶体中的原子排列具有短程有序而长程无序的特性。 3.试说明体心立方晶格，面心立方晶格，六角密排晶格的原子排列各有何特点？试画图说明。有那些单质晶体分别属于以上三类。 答：体心立方晶格：除了在立方体的每个棱角位置上有1个原子以外，在该立方体的体心位置还有一个原子。常见的体心立方晶体有：Li，Na，K，Rb，Cs，Fe等。 面心立方晶格：除了在立方体的每个棱角位置上有1个原子以外，在该立方体每个表面的中心还都有1个原子。常见的面心立方晶体有：Cu, Ag, Au, Al等。 六角密排晶格：以ABAB形式排列，第一层原子单元是在正六边形的每个角上分布1个原子，且在该正六边形的中心还有1个原子；第二层原子单元是由3个原子组成正三边形的角原子，且其中心在第一层原子平面上的投影位置在对应原子集合的最低凹陷处。常见的六角密排晶体有：Be，Mg，Zn，Cd等。 4.试说明, NaCl，金刚石，CsCl, ZnS晶格的粒子排列规律。 答：NaCl：先将两套相同的面心立方晶格，并让它们重合，然后，将一 套晶格沿另一套晶格的棱边滑行1/2个棱长，就组成Nacl晶格； 金刚石：先将碳原子组成两套相同的面心立方体，并让它们重合，然后将一套晶格沿另一套晶格的空角对角线滑行1/4个对角线的长度，就组成金刚石晶格； Cscl:：先将组成两套相同的简单立方，并让它们重合，然后将一套晶 格沿另一套晶格的体对角线滑行1/2个体对角线的长度，就组成Cscl晶格。 ZnS：类似于金刚石。
第1章质点运动学（复习指南) 一、基本要求 掌握参考系、坐标系、质点、运动方程与轨迹方程得概念，合理选择运动参考系并建立直角坐标系,理解将运动对象视为质点得条件、 掌握位矢、位移、速度、加速度得概念;能借助直角坐标系计算质点在平面内运动时得位移、平均速度、速度与加速度、会计算相关物理量得大小与方向、 二、基本内容 １.位置矢量(位矢） 位置矢量表示质点任意时刻在空间得位置,用从坐标原点向质点所在点所引得一条有向线段，用表示．得端点表示任意时刻质点得空间位置.同时表示任意时刻质点离坐标原点得距离及质点位置相对坐标轴得方位.位矢就是描述质点运动状态得物理量之一.对应注意: (１）瞬时性:质点运动时，其位矢就是随时间变化得,即.此式即矢量形式得质点运动方程. (2)相对性:用描述质点位置时，对同一质点在同一时刻得位置,在不同坐标系中可以就是不相同得．它表示了得相对性,也反映了运动描述得相对性. (3）矢量性:为矢量，它有大小，有方向,服从几何加法.在平面直角坐标系系中 位矢与x轴夹角正切值 ? 质点做平面运动得运动方程分量式:,． 平面运动轨迹方程就是将运动方程中得时间参数消去,只含有坐标得运动方程、 ２.位移 得大小?. 注意区分:(1)与,前者表示质点位置变化,就是矢量，同时反映位置变化得大小与方位.后者就是标量,反映从质点位置到坐标原点得距离得变化．(2)与,表示时间内质点通过得路程,就是标量.只有当质点沿直线某一方向前进时两者大小相同，或时,. 3．速度 定义，在直角坐标系中 得方向:在直线运动中,表示沿坐标轴正向运动,表示沿坐标轴负向运动． 在曲线运动中,沿曲线上各点切线,指向质点前进得一方.
一 名词解释 原胞 布喇菲点阵 结点 第一布里渊区 肖脱基缺陷 弗兰克尔缺陷 费米面 费米能量 费米温度 绝热近似 肖特基效应 德哈斯—范阿尔芬效应 马德隆常数 二 简答题 1. 简述Si 的晶体结构的主要特征 2. 证明面心立方的倒格子为体心立方 3. 按对称类型分类，布拉菲格子的点群类型有几种？空间群类型有几种？晶体结构的点群类型有几种？空间群类型有几种？ 4. 晶体的宏观对称性中，独立的对称操作元素有那些？ 5. 劳厄方程 布拉格公式 6. 固体结合的五种基本形式 7. 写出离子晶体结合能的一般表达式，求出平衡态时的离子间距。 8. 点缺陷基本类型 9. 什么是热缺陷？简述肖特基缺陷和弗仑克尔缺陷的特点。 10. 接触电势差产生的原因 11. 请用自由电子气理论解释常温下金属中电子的比热容很小的原因。 12. 简要解释作为能带理论的三个基本近似：绝热近似、单电子近似和周期场近似。 13. 简述布洛赫定理 14. 试用能带论简述导体、绝缘体、半导体中电子在能带中填充的特点 15. 为什么有的半导体霍尔系数取正值，有的取负值。 16. 自由电子气模型基本假定 17. 能带理论基本假设 三 计算题 1. 某晶体具有面心立方结构，其晶格常数为a 。 （1）写出原胞基矢。 （2）求倒格子基矢，并指出倒格子是什么类型的布喇菲格子。 2. 简单立方晶格中，每个原胞中含有一个原子，每个原子只有一个价电子，使用紧束缚近 似，只计入近邻相互作用。 1) 求出s 态组成的s 能带的E(k)函数。 2) 给出s 能带带顶和带底的位置和能量值。 3) 求电子在能带底部和顶部的有效质量。 5) 求出电子运动的速度。 3.知Si 中只含施主杂质N = 1015 cm -3 D ，求载流子浓度？ 4.假设某二价元素晶体的结构是简立方点阵。试证明第一布里渊区角偶点??? ??a a a πππ,,的自由电子动能为区边中心点?? ? ??0,0,a π的三倍。 5. 金属钠是体心立方晶格，晶格常数a =3.5?，假如每一个锂原子贡献一个传导电子而构成金属自由电子气，试推导T=0K 时金属自由电子气费米能表示式，并计算出金属锂费米能。（?=1.05×10-34J ·s ，m=9.1×10-35W ·s 3/cm 2，1eV=1.6×10-19J ） 6. 平时留过的作业题