2017年6月西南大学[1030]〈大学物理基础〉答案.docx

一、简答题：（每题10分，选择其中4个题目作答，共40分）2、什么是自由度？刚性单原子、双原子、多原子各有几个自由度？答：自由度是指物理学当中描述一个物理状态，独立对物理状态结果产生影响的变量的数量；一个；两个；三个。

3、能量均分定理的内容是什么？答：能量均分定理；对于处在温度为的平衡状态的经典系统，粒1kT。

子能量中每一个平方项的平均值等于25、热力学第一定律的内容是什么？答：自然界一切物体都具有能量，能量有各种不同形式，它能从一种形式转化为另一种形式，从一个物体传递给另一个物体，在转化和传递中能量的数量保持不变。

该定律就称为热力学第一定律，也称为能量转换与守恒定律，这一定律也被表示为：第一类永动机（不消耗任何形式的能量而能对外做功的机械）是不能制作出来的。

9、什么是光程？答：定义光程的目的是将光在不同介质中实际传播的距离折算成它在真空中传播的距离当一束光经过若干不同介质时：光程L=S（nidi）二、计算题：（每题30分，选择其中2个题目作答，共60分）1、一体积为1.0×10-3 m 3 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 30℃，试求容器中混合气体的压强。

答：T=273+30=303KHe 的摩尔质量：M1=4.1×10^-3kg/molH2的摩尔质量：M2=2.0×10^-3kg/molP1=M1RT/M1V=4×10^-5×8.31×303/4×10^-3×1×10^-3=2.25×10^4P2=M2RT/M2V=4×10^-5×8.31×303/2×10^-3×1×10^-3=5.04×10^4P=P1+P2=7.56×10^4Pa5、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。

1、波长λ=5000Ǻ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1.2m 2. 1m3. 0.5m4.0.2m2、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1. 振动振幅之和2. 光强之和3. 振动振幅之和的平方4.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5000Ǻ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（ ）1. 1250Ǻ2. 1810Ǻ3. 2500Ǻ4.906Ǻ4、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（ ）1.仍为明条纹2.变为暗条纹3.既非明纹也非暗纹4.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（）1.光在均匀介质中的直线传播定律2.光通过两种介质分界面的反射定律和折射定律3.发射的光的强弱满足基尔霍夫定律4.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1.①、②、④2.①、②、③3.②、③、④4.①、③、④7、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（）1.氧气的温度比氢气高2.氢气的温度比氧气高3.两种气体的温度相同4.两种气体的压强相同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”。

大学基础物理学习题解答目录第四章流体力学 (1)第五章振动与波 (8)第六章气体动理论 (13)第三章能量与守恒定律 (21)第七章宏观过程的方向性 (24)第八章静电学 (28)第十二章光的干涉和衍射 (40)第十三章光的偏振(45)第四章流体力泽4-1 解：(p+dp)S +(\m g-pS =0 :'dm= PS dh• :dp=・ Pg dh =「RTMP = L-+驰RT 如+ p_^_ =P 0pVdp PJ:InPAT ^Lp初ps /1 1/r// < /bPdh = 0 〃叱=0RT P gHRT4-2 解： 建立柱坐标（/;山z ） 选体元 d V= /*d r d z压强并 p (r+d r) - p(r) = d p 作用力F = dp -r d "d 广d z：• F = m <^2 r = rd "d 厂d z Q◎ ・°・d p =P rd rP =PMRTr = O,p =p 0受到作用力为d F= Pg(H-y)Ldy f//F = J ()pgL(H - y)dy = \p8LH 2 d M = ydFM = J ydF = pgL Jo"(4-4解：拉力与内、外两个表面张力大小相等，方向相反F =2/=2X2 开Ra = 4 JiRa 仅=F/(4=4.5X 10_2( N ・ m 1).4・5 解：pj = p 0 + pgh + 工P\ V\ =P2 V 2 ; pd = PQ D、Pgh HPo解得：D=5.19X10 -5(m).Po 8a4a几d4-6 解：Q"几+厂gDh 2=^.£L h 广3.()9 X 1(厂 2 g). ⑦Pi(2)〃 = p + —= 9.6xl04 (Pa)4-9 解：pgh =—r2"/? = —= 9.93xl0-3 (m)Pgr4-10解：忽略上、下大气压力差别，间隙内的水受重力f i ，玻璃棒和玻璃内壁由于表面张力形成的向上拉力f 2> f 3 :4-8 解:(i)p = pgh ,h — — 0.713 (m)PS4-7 解:h =——二^— = 5.96x10-2 (m) (£ -djpgF=・2 HYh = 2 ・2 “aA 2aAp = -----h2a V= --------- 7T ----------hh 兀4-12 解：F 二 4〃 • a 1=2 la. 2aAp = -----4-13 解：v =』2g(H 一 h)L = 2y/h(H -h)4a 4-11解：环形区域半径 『=2aV= 548 (N)⑴ P A = P B +pgh = % + pgh2a. la h = ------ =Pga ⑵ dS = Idyrh rh 1 0/ = Jo 〃= Jo p§l ・ ydy = 72.98 x IO*2(m) ，df = pgy ・ Idy1 0.435 (N)4-16 解：“o + 一p*； + pghPo +dL dh (H -2h)[h(H =0h = =H2F = d(niv). = v ^L=v .pv s = pv 2-S = 2ghSp = 3.92 (N) clt c lt4-15 解：v c = J2 g"P A = Po-PgR P B = Po_pg (h + hjT = \dt=-^\" = = 227 (s)4-14 解：v = Q2ghdm~dt=pvsJ S? J。

西南大学网络与持续教育学院课程考试一试题卷类型：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.本来是第5明纹中心所占的地点上。

设光芒垂直射入薄片，薄片的折射率 n ＝1.60，波长 λ＝660nm ，求薄片的厚度。

5、为了丈量金属细丝的直径，把金属丝夹在两块平玻璃之间， 使空气层形成劈尖（如一、简答题：（共8个题，选择此中 4个题目作答，每题 10分，共40分）1、什么是均衡态？图所示）。

如用单色光垂直照耀，就获得等厚干预条纹。

测出干预条纹间的距离，就能够 算出金属丝的直径。

某次的丈量结果为：单色光的波长λ=589.3nm ，金属丝与劈尖极点间2、温度的微观实质是什么？的距离 L，条纹间的距离为，求金属丝的直径D 。

=28.880mm304.295mm3、热力学第必定律的内容是什么？4、什么是热力学第二定律？其开尔文表述是什么？（题二、5图）5、什么是简谐振动？描绘简谐振动的三个特点量是什么？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，选择此中 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 5Pa ，温度为 ，求：1.013×10300K（1）单位体积内的分子数；（2）分子的p ， 及2；（3）分子的均匀平动动能 k 。

2、64克氧气从0C 加热至50C ，（1）保持体积不变；（2）保持压强不变。

在这两个（R8.31J/mol.K ）3、波源的振动方程为y 6.0 102cosπt （m ），它所激起的波以 2.0m/s 的速度在向来5线上流传，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、在杨氏双缝干预实验中，用一块薄的玻璃片将上缝遮住，结果使中央明纹中心移到;...一、简答题 3.答：答：若系统与外界无能量互换，则系统的宏观性质不随时间改变，这样的状态称为均衡态。

西南大学网络与继续教育学院课程考试试题卷类别：网教(网教/成教) 专业:电力系统自动化技术2017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：（每题10分，选择其中4个题目作答，共40分）1、温度的微观本质是什么？答：温度的本质是物体内部分子热运动剧烈程度的标志。

是分子热运动平均平运动能的度量。

温度是统计概念，是大量分子热运动的集体表现。

对于少量的分子，温度是概念就失去了意义每同一温度下，各种气体分子平均平运动动能均相等。

2、什么是自由度？刚性单原子、双原子、多原子各有几个自由度？答：自由度是指物理学当中描述一个物理状态，独立对物理状态结果产生影响的变量的数量。

刚性单原子有3个自由度，双原子、多原子不考虑振动相当于刚体，分别有5个（3平2转）、6个自由度（3平3转），考虑振动后，双原子加1个，三原子加2个。

3、能量均分定理的内容是什么？答：在经典统计力学中，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、什么是热力学系统？根据系统与外界之间的相互作用以及能量、质量交换的情况，可以把系统分为哪四种？答：（1）热力学系统是指由大量微观粒子组成，并与其周围环境以任意方式相互作用着的宏观客体。

1：[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/dB：λd/DC：dD/λD：λD/d参考答案：D2：[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：B3：[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4：[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5：[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)6：[填空题]动能为100eV的电子的德布罗意波长为_________.参考答案：0.1226*10-10m7：[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8：[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)9：[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：A10：[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：B11：[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。