物理学概论习题答案(1)
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原子物理学课后答案(第四版)杨福家著高等教育出版社第一章:原子的位形:卢瑟福模型第二章:原子的量子态:波尔模型第三章:量子力学导论第四章:原子的精细结构:电子的自旋第五章:多电子原子:泡利原理第六章:X射线第七章:原子核物理概论第八章:超精细相互作用原子物理学——学习辅导书吕华平刘莉主编(7.3元定价)高等教育出版社第一章习题答案1-1 速度为v 的非相对论的α粒子与一静止的自由电子相碰撞,试证明:α粒子的最大偏离角约为410-rad.解:设碰撞以后α粒子的散射角为θ,碰撞参数b 与散射角的关系为2cot 2θa b =(式中Ee Z Z a 02214πε=)碰撞参数b 越小,则散射角θ越大。
也就是说,当α粒子和自由电子对头碰时,θ取得极大值。
此时粒子由于散射引起的动量变化如图所示,粒子的质量远大于自由电子的质量,则对头碰撞后粒子的速度近似不变,仍为,而电子的速度变为,则粒子的动量变化为v m p e 2=∆散射角为410*7.21836*422-=≈≈∆≈v m v m p p e αθ 即最大偏离角约为410-rad.1-2 (1)动能为5.00MeV 的α粒子被金核以︒90散射时,它的瞄准距离(碰撞参数)为多大? (2)如果金箔厚为1.0um ,则入射α粒子束以大于︒90散射(称为背散射)的粒子是全部入射粒子的百分之几? 解:(1)碰撞参数与散射角关系为:2cot 2θa b =(式中Ee Z Z a 02214πε=)库伦散射因子为:Ee Z Z a 02214πε==fm MeV MeV fm 5.45579*2**44.1= 瞄准距离为: fm fm a b 8.2245cot *5.45*212cot 2===︒θ(2)根据碰撞参数与散射角的关系式2cot 2θa b =,可知当︒≥90θ时,)90()(︒≤b b θ,即对于每一个靶核,散射角大于︒90的入射粒子位于)90(︒<b b 的圆盘截面内,该截面面积为)90(2︒=b c πσ,则α粒子束以大于︒90散射的粒子数为:π2Nntb N =' 大于︒90散射的粒子数与全部入射粒子的比为526232210*4.98.22*142.3*10*0.1*19788.18*10*02.6--===='πρπtb M N ntb N N A 1—3 试问:4.5Mev 的α粒子与金核对心碰撞时的最小距离是多少?若把金核改为Li 7核,则结果如何? 解:(1)由式4—2知α粒子与金核对心碰撞的最小距离为=m r Ee Z Z a 02214πε==fm MeV MeV fm 6.505.479*2**44.1=(2)若改为Li 7核,靶核的质量m '不再远大于入射粒子的质量m ,这时动能k E 要用质心系的能量c E ,由式3—10,3—11知,质心系的能量为:)(212mm mm m v m E u u c +''==式中 得k k k Li He Li k u c E E E A A A E m m m v m E 117747212=+=+≈+''==α粒子与Li 7核对心碰撞的最小距离为:=m r Ee Z Z a 02214πε==fm MeV MeV fm 0.37*5.411*3*2**44.1=1—4 (1)假定金核半径为7.0fm ,试问:入射质子需要多少能量,才能在对头碰撞时刚好到达金核的表面?(2)若金核改为铝核,使质子在对头碰撞时刚好到达铝核的表面,那么,入射质子的能量应为多少?设铝核半径为4.0fm 。
地球物理概论试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 地球物理学是研究什么的学科?A. 地球的物理性质B. 地球的化学性质C. 地球的生物性质D. 地球的气象现象答案:A2. 地球物理学的主要研究方法是什么?A. 观察和实验B. 理论计算C. 数学建模D. 以上都是答案:D3. 地震波在地球内部传播速度的变化主要取决于什么?A. 地球的温度B. 地球的密度C. 地球的组成物质D. 地球的重力答案:C4. 地壳的平均厚度是多少?A. 5公里B. 10公里C. 30公里D. 50公里答案:C5. 地球的磁场是由什么产生的?A. 地球的自转B. 地球的内核C. 地球的大气层D. 太阳风答案:B6. 地球物理学中,用于探测地下结构的常用技术是什么?A. 重力测量B. 磁力测量C. 地震波勘探D. 以上都是答案:D7. 地球物理学中,地热能的来源是什么?A. 太阳辐射B. 地球内部放射性物质的衰变C. 地球的自转D. 地球的重力答案:B8. 地球物理学家如何确定地球内部的构造?A. 通过地面观测B. 通过卫星数据C. 通过地震波的传播特性D. 通过钻探答案:C9. 地球物理学中的“地壳”是指什么?A. 地球的最外层B. 地球的内核C. 地球的外核D. 地球的地幔答案:A10. 地球物理学中,用于测量地球重力场变化的技术是什么?A. 重力梯度测量B. 重力加速度测量C. 重力差分测量D. 以上都是答案:D二、填空题(每空1分,共10分)1. 地球物理学的分支学科包括______、______、______等。
答案:地震学、地磁学、地热学2. 地球的内核主要由______和______组成。
答案:铁、镍3. 地球物理学中,______是指地球表面以下到莫霍界面之间的部分。
答案:地壳4. 地球物理学家通过______来研究地球的内部结构。
答案:地震波5. 地球物理学中,______是指地球表面以下到古登堡界面之间的部分。
地球物理学概论-模拟题-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN《地球物理学概论》模拟题一单选题1.1921年国际地球物理联合会提出了一个初步的地球参考模型,将地球内部划分了三种级别的圈层结构,其中一级圈层为:.A.地壳,地幔和地核B.岩石圈,地幔和地核C.地壳,软流圈,地幔和地核D.岩石圈,软流圈,地幔和地核[答案]:A2.地磁场的大小和方向由地磁要素来描述,地磁要素有()个.A.3B.4C.6D.7[答案]:D3.地球上之所以存在海陆地形的差异,是()的结果.A.地球收缩B.板块运动C.地球膨胀D.行星撞击[答案]:B4.地球物理勘探方法是以岩()石等介质的()差异为物质基础,利用物理学原理,通过观测和研究地球物理场的空间与时间分布规律,以实现基础地质研究,环境工程勘察和地质找矿为目的.A.物理性质B.化学性质C.相态D.类型[答案]:A5.利用地震波的波速特征划分地球内部圈层结构时,在()出现P波而不见S波.A.地壳B.地幔C.外核D.内核[答案]:C6.利用地震波的波速特征研究地球内部构造时,在外核部分出现P波而不见S波,因此推测外核为().B.固态C.固熔态D.不清楚[答案]:A7.利用质子磁力仪测量地磁场值,从中计算磁异常时不需要进行的校正处理有()A.日变校正B.混合校正C.正常场校正D.正常梯度校正[答案]:B8.推算地球内部的()状况,是分析地球内部物理结构和物质分布特征的最基本的依据.A.速度分布B.密度分布C.磁性分布D.电性分布[答案]:B9.在地震波中,()是由震源向外传播的压缩波,质点振动与传播方向垂直,传播速度慢,仅能在固态中传播.A.纵波B.横波C.瑞利面波D.勒夫波[答案]:B10.中国位于世界两大地震带()之间,地震断裂带十分发育.A.环太平洋地震带与欧亚地震带B.环太平洋地震带与地中海地震带C.欧亚地震带与海岭地震带D.环太平洋地震带与海岭地震带[答案]:A11.()是沉积岩的一种,主要由碎屑物质和胶结物组成.A.火成岩B.玄武岩C.碎屑岩[答案]:C12.标准测井一般不包括的曲线为().A.电阻率C.自然电位D.声波[答案]:D13.波的传播方向上,单位长度内的波长数目,叫做().A.波长B.周期C.波数[答案]:C14.波在()里传播的距离,叫波长.A.一定时间B.一个周期C.一种介质[答案]:B15.波在介质中传播时,如果在某一时刻把空间中所有刚刚开始振动的点连成曲面,这个曲面就称为该时刻().A.基准面B.反射面C.波前面D.波尾面[答案]:C16.沉积岩的粒度和成分是由于搬动过程中的()作用决定的.A.地质B.搬运距离C.分选[答案]:C17.促使地壳的物质成分,内部结构和表面形态等不断变化和发展的各种自然作用,统称为().A.地质作用B.构造作用C.沉积作用[答案]:A18.当入射角增大到i,透射角增加到90°时,这时的透射波叫().A.面波B.多次波C.折射波D.滑行波[答案]:D19.地层的电阻率随地层中流体电阻率增大而().A.减小B.增大C.趋近无穷大D.不变[答案]:B20.地层埋藏越深,地震波时差().A.越大B.越小C.不变D.不一定[答案]:B21.地壳表层及浅部,由原岩经过风化剥蚀作用,搬运沉积作用和成岩作用形成的层状岩石,称为().A.沉积岩B.变质岩C.岩浆岩[答案]:A22.地壳的平均厚度为().A.6--16公里B.15--17公里C.30--40公里[答案]:B23.地壳的下界面称为().A.硅铝层B.硅镁层C.莫霍面[答案]:C24.地球内部的莫霍面是()分界面.A.地幔与地核B.地壳与地幔C.上地幔与下地幔D.内核与外核[答案]:B25.地球物理学是利用仪器观测和分析()随时空的分布与变化规律来解决地质问题的.A.地质露头B.地表的岩石C.地表的地质构造D.地球物理场[答案]:D26.地震波传播速度最大的岩石是().A.花岗岩B.变质岩C.粘土D.页岩[答案]:A27.地震波沿测线传播的速度,称为().A.真速度B.视速度C.假速度[答案]:B28.地震波在地层中传播,遇到两种地层的分界面时,一部分能量返回原地层形成().A.透射波B.反射波C.滑行波[答案]:B29.地震波纵波的传播方向与质点的振动方向().A.垂直B.一致C.相同D.相反[答案]:C30.地震勘探最主要的是()地震法.A.折射波B.透射波C.反射波[答案]:B31.电导率与电阻率的关系是().A.线性B.指数C.正比D.反比[答案]:D32.电法勘探的物质基础是岩,矿石的电学性质差异,其中表示介质导电性能好坏的物理参数是()和电导率,它们互为倒数.A.电阻率B.极化率C.导磁率D.介电常数[答案]:A33.费马原理认为波前面地震波沿射线传抑的时间与沿其它任何路程传播的时间比较为().A.最大B.最小C.一样[答案]:B34.横波的特点是质点振动方向与波传播方向().A.垂直B.不垂直C.相同D.不相同[答案]:A35.静自然电位的符号是().A.SSPpC.SPD.Ed[答案]:A36.面波的传播速度比折射波的传播速度().A.低B.高C.相等[答案]:A37.射线和波前的关系是().A.相互平行B.相互斜交C.相互垂直D.无关联[答案]:C38.碳酸盐岩是属于()成因的一类沉积岩.A.化学生物化学B.沉积作用C.构造运动[答案]:A39.物理地震学认为,地震波是().A.一条条射线B.沿射线路径在介质中传播C.一种波动D.面波[答案]:C40.物体的弹性和塑性主要取决于物质本身的()性质.A.物理B.化学[答案]:A41.物体在外力作用下发生了形变,当外力去掉后,物体立刻恢复原状,这种特性叫().A.塑性B.弹性[答案]:B42.物质的弹性和塑性是相对的().A.在一定条件下是可以互相转化B.是不变的[答案]:A43.下列几种不属于沉积岩的是().A.碎屑岩B.变质岩C.粘土岩D.碳酸盐岩[答案]:B44.岩石的()特征包括岩石的颜色成分结构和构造.A.地震B.岩性C.运动学[答案]:B45.岩石的孔隙度越大,一般有().A.地震波传播速度越大B.岩石密度越大C.岩石密度越小D.有效孔隙度一定大[答案]:C46.岩石埋深越大,其().A.密度越大B.密度越小C.孔隙度增大D.孔隙度不[答案]:A47.岩石密度增加,地震波速度().A.增大B.减小C.不变D.不一定[答案]:A48.以下几种只有()才是内力地质作用.A.剥蚀作用;B.沉积作用;C.岩浆活动D.成岩作用[答案]:C49.用于石油和天然气勘探最有效的物探方法是()勘探.A.地震B.重力C.电法D.磁法[答案]:A50.由视速度定理可知,真速度()视速度.A.不大于B.不小于C.永远等于[答案]:A51.油层电导率()水层电导率.A.小于B.大于C.等于D.正比于[答案]:A52.在地球物理学的发展过程中,1960年-1970年的国际上地幔计划取得的重要成果是().A.地球的圈层划分B.研究地球起源C.提出”板块大地构造假说”D.全球地学大断面[答案]:C53.在反射波地震法勘探中,()就是有效波.A.多次波B.反射波[答案]:B54.在反射波法地震勘探中,地下单一水平界面上的折射波时距曲线为().A.过原点的直线B.不过原点的直线C.双曲线D.高次曲线[答案]:B55.在反射定律中,入射角()反射角.A.大于B.等于C.小于D.无关系[答案]:B56.在同一反射界面条件下,多次反射波比一次反射波().A.传播时间长B.反射能量强[答案]:A57.直达波就是从震源()到达检波器的波.A.反射B.折射C.滑行D.直接[答案]:D58.质点在一秒钟内()叫振动频率.A.行的距离B.振动次数[答案]:B59.质点振动时偏离平衡位置的(),叫振幅.A.时间B.最大位移[答案]:B60.质点振动一次所()叫振动周期.A.行的距离B.需的时间[答案]:B二判断题1.”盲区”就是不能接收到任何地震波的区域.[答案]:F2.把记录道按反射点进行组合,就可得到共反射点道集记录.[答案]:T3.背斜是褶皱构造中,岩层向上弯起的部分.[答案]:T4.闭合差一般不能大于该标准层的反射波波长的一半.[答案]:T5.波的到达时间和观测点距离的关系曲线,叫做时距曲线.[答案]:T6.不同波的迭加叫做波的干涉,迭加部分叫做干涉带.[答案]:T7.不整合是地壳运动引起的,它不一定有沉积间断.[答案]:F8.沉积岩是由地下深处高温高压岩浆上升到地壳中或喷出地表,冷疑结晶而形成的岩石.[答案]:F9.当地下界面倾角较大时,由速度谱求的平均速度为等效速度.[答案]:F10.当岩石密度增加时,地震速度不变.[答案]:F11.到一个新工区为了搞准资料,一般先搞小折射,后搞地震.[答案]:T12.地槽内接收区厚沉积.[答案]:T13.地槽是地壳上活动校稳定的地区.[答案]:F14.地槽是地壳上活动性不太强烈的地区.[答案]:F15.地球物理是通过观测和研究各种地球物理场的变化来解决地质问题的一种方法.[答案]:T16.地台是地表上相对稳定的地区.[答案]:T17.地震波的传播速度仅与岩石的密度有关.[答案]:F18.地震波的传播速度取决于介质的弹性系数和波的类型.[答案]:T19.地震波的速度是指地震波在岩层中的传播速度,简称地震速度.[答案]:T20.地震波的振幅是由激发条件确定的.[答案]:F21.地震波沿测线传播的速度,称为视速度.[答案]:T22.地震波在传播过程中不同时刻的波前面位置和该时刻的等时面不重合.[答案]:T23.地震波在地层中传播,遇到两种地层的分界面时,便会产生波的反射.[答案]:T24.地震实质上就是一种在岩层中传播的波.[答案]:F25.地震速度随岩石埋藏深度的增加而增加.[答案]:F26.电阻率测深法有利于解决具有垂向电性差异,产状近于水平的地质问题. [答案]:T27.电阻率剖面法通常需要和电阻率则深法结合使用.[答案]:T28.断层是发生明显相对移动的一种断裂构造现象.[答案]:F29.断层走向与岩层走向相同,称为走向断层.[答案]:T30.断层走向与褶曲轴向相交,称为斜断层.[答案]:F31.对比时间剖面的三个标志是反射波的振幅,波形[答案]:T32.对共反射点道集记录,把每一道反射波的传播时间,减去它的正常时差,叫做静校正.[答案]:F33.反射波的振幅与反射界面的反射系数无关.[答案]:F34.反射界面倾角越大,记录点与反射点位置偏移越大.[答案]:T35.反射系数不能说明反射波的强度.[答案]:F36.反射系数有突变的界面,在突变点上不会产生绕射波.[答案]:F37.公式H=Vt0/2.中V为平均速度.[答案]:T38.共反射点道集记录时间,经过动校正后都校正成为垂直反射时间.[答案]:T39.界面与地面的夹角,叫真倾角.[答案]:T40.静校正是消除地层地形影响地震记录的过程.[答案]:F41.局部地形校正值总是正的.[答案]:T42.空校速度是平均速度.[答案]:T43.孔隙度越大,地震波的速度就越小,反之则越大.[答案]:F44.描述质点位移随时间和空间位置变化的叫做波形.[答案]:F45.平界面反射波的t0X)曲线为一条抛物线.[答案]:F46.剖面是共反射点道集记录,经过数字处理后得到的.[答案]:F47.其它条件相同时,变质岩和火成岩的地震波速度小于沉积岩的地震波速度. [答案]:F48.任意一个振动的波形,无论怎样复杂,都可以看成是许多正弦或余弦)波,迭加而成.[答案]:F49.如果在O点放炮,在同一点接收,就会得到地下反射界面的铅直反射波.[答案]:F50.石油勘探中,主要是地震法.[答案]:F51.凸型反射界面反射波在水平迭加时间剖面上形态扩大.[答案]:T52.外力地质作用包括地壳运动,岩浆活动,变质作用和地震.[答案]:F53.向斜是褶皱构造中,岩层向上弯曲的部分.[答案]:F54.向斜在水平迭加时间剖面上一定表现为一向斜.[答案]:F55.岩石的结构单元是岩石骨架和充填物.[答案]:F56.沿测线方向反射界面的倾角,叫视倾角.[答案]:T57.野外放炮记录,一般都是共中心点记录.[答案]:F58.已知重力随高度的变化率是3.086g.u./km,欲根据实测布格异常求不同高度()的重力异常值,只须用这个变化率换算即可,没有必要采用解析延拓.[答案]:F59.有波阻抗就会产生反射波.[答案]:F60.在两极附近,地磁场不存在水平分量,因而该处的磁体也不产生水平磁异常.在赤道附近,不存在垂直分量,因而该处不产生垂直磁异常.[答案]:F。
相对论、量子理论练习题解一.选择题1.D .2.D .3.A .4.B .5.A 6.B 7.A 8.A 二.填空题1. 光速不变,真空中的速度是一个常量,与参考系和光源的运动无关。
狭义相对性,物理规律在所有惯性系中具有相同的形式。
2. 同时,不同时。
3. 与物体相对静止的参考系中所测量的物体,本征长度最长,绝对。
4. 同一地点,本征时间最短。
5. 等效,弱,引力场同参考系相当的加速度等效;广义相对性原理;物理学规律对任何以加速度抵消掉该处引力场的惯性系都具有相同的形式。
6. 引力红移;雷达回波延迟 ; 水星近日点的进动,或光线在引力场中偏折。
7. 1.33X10-23 .8. 德布罗意波是概率波,波函数不表示实在物理量在空间的波动,其振幅无实在物理意义。
9. 自发辐射,受激辐射,受激辐射。
10. 受激辐射,粒子数反转分布,谐振腔。
11. 相位 ,(频率, 传播方向, 偏振态。
12. 能量,能量,动量。
三.小计算题 1.cv c v c v x t cv x c v t t 6.0541451145450's 4'11)''(22222222=∴⎪⎭⎫ ⎝⎛=-=-====∆=∆-=∆+∆=∆γγγγγcv l l c v l l c v l l 8.0531531.222202=∴⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛==⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-光年光年c v c v v c v c v c v c v c v c v t c t v c v x x tcx t S 171616171616)1(1611641'1'164''.322222222222=∴=-=⎪⎭⎫⎝⎛-=⎪⎭⎫⎝⎛-=⎪⎭⎫⎝⎛-∆=∆⎪⎭⎫⎝⎛-∆=∆∆==∆=∆光年原长年(原时)系32m 075.03.05.05.0m3.06.05.01=⨯⨯==⨯=⎪⎭⎫⎝⎛-=V c v l l 沿运动方向长度收缩5. MeV49.1eV 1049.11051.01000.2eV 1051.0J 102.81099.811091011.966620261415163120=⨯=⨯-⨯=-=⨯=⨯≈⨯=⨯⨯⨯=---c m mc E c m K6.c v c v c v c v c v c v c v c m c m mc E K 359413211123111211115.04111122222220202=∴=⎪⎭⎫⎝⎛-=⎪⎭⎫⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-=7.120201020102010202002201010011222)(221)4()3()4()()2()3()()1(ννννννννννννννννννννννν-=-=--=-=--=-+==-+=eU h h eU h eU h h eU h8.120201020102010202002201010011222)(221)4()3()4()()2()3()()1(ννννννννννννννννννννννν-=-=--=-=--=-+==-+=eU h h eU h eU h h eU h9.13)(44431212323212121020222022======v v nn v v n r r n r e r m e v r e r v m n n nn n n πεεππε10.aaa a a a aa 2122122145cos 16523cos12265=⋅-=⋅-==⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛ψππψ概率密度四、大计算题1. (1)对不同金属斜率相同。
原子物理学杨福家第四版课后答案原子物理学作为物理学的一个重要分支,对于理解物质的微观结构和性质具有至关重要的意义。
杨福家所著的《原子物理学》第四版更是众多学子深入学习这一领域的重要教材。
然而,课后习题的解答往往成为学习过程中的关键环节,它有助于巩固所学知识,加深对概念的理解。
以下便是对该教材课后答案的详细阐述。
首先,让我们来看第一章“原子的位形:卢瑟福模型”的课后习题。
其中,有一道关于α粒子散射实验的题目,要求计算α粒子在与金原子核发生散射时的散射角。
解答这道题,需要我们深刻理解库仑散射公式以及相关的物理概念。
我们知道,α粒子与金原子核之间的相互作用遵循库仑定律,通过对散射过程中动量和能量的守恒分析,可以得出散射角与α粒子的初始能量、金原子核的电荷量以及散射距离之间的关系。
经过一系列的数学推导和计算,最终得出具体的散射角数值。
第二章“原子的量子态:玻尔模型”中的课后习题,重点考察了对玻尔氢原子模型的理解和应用。
比如,有一道题让我们计算氢原子在不同能级之间跃迁时所发射光子的波长。
这就要求我们熟练掌握玻尔的能级公式以及光的波长与能量之间的关系。
根据玻尔的理论,氢原子的能级是量子化的,当电子从一个能级跃迁到另一个能级时,会释放出一定能量的光子。
通过计算两个能级之间的能量差,再利用光子能量与波长的关系式,就可以求出相应的波长。
在第三章“量子力学导论”的课后习题中,常常涉及到对波函数和薛定谔方程的理解和运用。
例如,有一道题给出了一个特定的势场,要求求解在此势场中粒子的波函数和可能的能量本征值。
解答此类问题,需要我们将给定的势场代入薛定谔方程,然后通过数学方法求解方程。
这个过程可能会涉及到一些复杂的数学运算,如分离变量法、级数解法等,但只要我们对量子力学的基本概念和方法有清晰的认识,就能够逐步推导得出答案。
第四章“原子的精细结构:电子的自旋”的课后习题,则更多地关注电子自旋与原子能级精细结构之间的关系。
比如,有题目要求计算在考虑电子自旋轨道耦合作用下,某原子能级的分裂情况。
地球物理学概论的练习题地球物理学概论的练习题从狭义上讲,练习题是以巩固学习效果为目的要求解答的问题;从广义上讲,练习题是指以反复学习、实践,以求熟练为目的的问题,包括生活中遇到的麻烦、难题等。
下面为大家带来地球物理学概论的练习题,欢迎阅读!一.单项选择题1、地球内部的古登堡面是()分界面。
A、地幔与地核 B.地壳与地幔 C.上地幔与下地幔 D.内核与外核2、用于石油和天然气勘探最有效的物探方法是()勘探。
A、地震B、重力C、电法D、磁法3、地震波在地层中传播,遇到两种地层的分界面时,一部分能量返回原地层形成()。
A、透射波B、反射波C、滑行波4、地震波传播速度最大的岩石是()。
A、花岗岩B、变质岩C、粘土D、页岩5、重力勘探是基于岩矿石的()差异,通过观测重力场随空间、时间的变化规律来研究地球内部构造及寻找矿产能源的`。
A.弹性B.磁性C.电性D.密度6、地壳的下界面称为()。
A、硅铝层B、硅镁层C、莫霍面7、波在()里传播的距离,叫波长。
A、一定时间B、一个周期C、一种介质8、纵波的特点是质点振动方向与波传播方向()。
A、垂直B、不垂直C、一致D、不一致9、物理地震学认为,地震波是()。
A、一条条射线B、沿射线路径在介质中传播C、一种波动D、面波10、岩石埋深越大,其()。
A、密度越大B、密度越小C、孔隙度增大D、孔隙度不变11、岩石的孔隙度越大,一般有()。
A、地震波传播速度越大B、岩石密度越大C、岩石密度越小D、有效孔隙度一定大12、地震勘探最主要的是()地震法。
A、折射波B、透射波C、反射波。
13、静自然电位的符号是()。
A.SSP B、 UspC、 SPD、 Ed14、横波的特点是质点振动方向与波传播方向()。
A、垂直B、不垂直C、相同D、不相同15、促使地壳的物质成分,内部结构和表面形态等不断变化和发展的各种自然作用,统称为()。
A、地质作用B、构造作用C、沉积作用二.判断题1、地球物理是通过观测和研究各种地球物理场的变化来解决地质问题的一种方法。
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大学物理通用教程答案【篇一:大学先修先修课程_6】、计算概论(信息学学科)本课程的内容主要分为两个部分:(1)c++语言,约占课时量的5%;(2)c++语言设计解题算法,约占课时量的95%;在c++语言部分,主要为c++语言基础知识,c++语言设计解题算法部分主要是用c++语言编程求解信息学竞赛的相关问题。
需要编写具有一定技术难度的程序。
学习过程类似于迭代过程:周期一:感性认识计算机程序;周期二:认识程序的组成部分;周期三:了解各种算法;周期四:使用c++中的stl;该课程测试平台由北京大学计算机学院提供。
因课程内容较难,考试为请全国统考,所以建议有信息学竞赛经验的同学参加。
授课大纲计算机基础知识程序设计基础指针、结构体与链表图论和动态规划算法在竞赛中的应用线段树等高级数据结构的使用竞赛试题选讲参考资料基本资料主要参考本课程所提供的讲义,以及来自 / 的相关练习题。
“练习题”是程序设计训练的重点!本课程所有的练习题都是在线练习(在线提交程序代码,在线反馈代码执行结果),届时,会要求各位同学登录/ 选择相应的练习题完成作业。
最终的全国统考也是通过 / 网站完成。
2、《普通地质学》课程介绍课程安排:每周一次课,每次一小时。
2014年5月开始授课,2015年寒假后参加北大先修课的统一考试。
课程目标:普通地质学涉及物理学、化学、自然地理学等多学科内容。
课程面向大学专业选择对地理及相关专业有兴趣的同学。
课程开设通过讨论、活动等形式介绍地球科学的研究方向;激发学生学习地球科学的兴趣;提供学生学习的空间和资源。
课程内容:普通地质学是地球科学的一个分支,主要研究地质学的概况和一些基本知识。
普通地质学的研究对象是地球,其范围包括了从地核到外层大气的整个地球,但主要是固体地球的部分。
该门课程的研究内容主要包括三个方面一、地球的物质组成和构造主要研究组成固体地球的元素、矿物、岩石以及地球的结构构造。
其研究内容主要是地球的静态特征。
《地球物理学概论》模拟题一单选题1.1921年国际地球物理联合会提出了一个初步的地球参考模型,将地球内部划分了三种级别的圈层结构,其中一级圈层为:.A.地壳,地幔和地核B.岩石圈,地幔和地核C.地壳,软流圈,地幔和地核D.岩石圈,软流圈,地幔和地核[答案]:A2.地磁场的大小和方向由地磁要素来描述,地磁要素有()个.A.3B.4C.6D.7[答案]:D3.地球上之所以存在海陆地形的差异,是()的结果.A.地球收缩B.板块运动C.地球膨胀D.行星撞击[答案]:B4.地球物理勘探方法是以岩()石等介质的()差异为物质基础,利用物理学原理,通过观测和研究地球物理场的空间与时间分布规律,以实现基础地质研究,环境工程勘察和地质找矿为目的.A.物理性质B.化学性质C.相态D.类型[答案]:A5.利用地震波的波速特征划分地球内部圈层结构时,在()出现P波而不见S波.A.地壳B.地幔C.外核D.内核[答案]:C6.利用地震波的波速特征研究地球内部构造时,在外核部分出现P波而不见S波,因此推测外核为().A.液态C.固熔态D.不清楚[答案]:A7.利用质子磁力仪测量地磁场值,从中计算磁异常时不需要进行的校正处理有()A.日变校正B.混合校正C.正常场校正D.正常梯度校正[答案]:B8.推算地球内部的()状况,是分析地球内部物理结构和物质分布特征的最基本的依据.A.速度分布B.密度分布C.磁性分布D.电性分布[答案]:B9.在地震波中,()是由震源向外传播的压缩波,质点振动与传播方向垂直,传播速度慢,仅能在固态中传播.A.纵波B.横波C.瑞利面波D.勒夫波[答案]:B10.中国位于世界两大地震带()之间,地震断裂带十分发育.A.环太平洋地震带与欧亚地震带B.环太平洋地震带与地中海地震带C.欧亚地震带与海岭地震带D.环太平洋地震带与海岭地震带[答案]:A11.()是沉积岩的一种,主要由碎屑物质和胶结物组成.A.火成岩B.玄武岩C.碎屑岩[答案]:C12.标准测井一般不包括的曲线为().A.电阻率B.井径C.自然电位[答案]:D13.波的传播方向上,单位长度内的波长数目,叫做().A.波长B.周期C.波数[答案]:C14.波在()里传播的距离,叫波长.A.一定时间B.一个周期C.一种介质[答案]:B15.波在介质中传播时,如果在某一时刻把空间中所有刚刚开始振动的点连成曲面,这个曲面就称为该时刻().A.基准面B.反射面C.波前面D.波尾面[答案]:C16.沉积岩的粒度和成分是由于搬动过程中的()作用决定的.A.地质B.搬运距离C.分选[答案]:C17.促使地壳的物质成分,内部结构和表面形态等不断变化和发展的各种自然作用,统称为().A.地质作用B.构造作用C.沉积作用[答案]:A18.当入射角增大到i,透射角增加到90°时,这时的透射波叫().A.面波B.多次波C.折射波D.滑行波[答案]:D19.地层的电阻率随地层中流体电阻率增大而().A.减小C.趋近无穷大D.不变[答案]:B20.地层埋藏越深,地震波时差().A.越大B.越小C.不变D.不一定[答案]:B21.地壳表层及浅部,由原岩经过风化剥蚀作用,搬运沉积作用和成岩作用形成的层状岩石,称为().A.沉积岩B.变质岩C.岩浆岩[答案]:A22.地壳的平均厚度为().A.6--16公里B.15--17公里C.30--40公里[答案]:B23.地壳的下界面称为().A.硅铝层B.硅镁层C.莫霍面[答案]:C24.地球内部的莫霍面是()分界面.A.地幔与地核B.地壳与地幔C.上地幔与下地幔D.内核与外核[答案]:B25.地球物理学是利用仪器观测和分析()随时空的分布与变化规律来解决地质问题的.A.地质露头B.地表的岩石C.地表的地质构造D.地球物理场[答案]:D26.地震波传播速度最大的岩石是().A.花岗岩B.变质岩C.粘土D.页岩[答案]:A27.地震波沿测线传播的速度,称为().A.真速度B.视速度C.假速度[答案]:B28.地震波在地层中传播,遇到两种地层的分界面时,一部分能量返回原地层形成().A.透射波B.反射波C.滑行波[答案]:B29.地震波纵波的传播方向与质点的振动方向().A.垂直B.一致C.相同D.相反[答案]:C30.地震勘探最主要的是()地震法.A.折射波B.透射波C.反射波[答案]:B31.电导率与电阻率的关系是().A.线性B.指数C.正比D.反比[答案]:D32.电法勘探的物质基础是岩,矿石的电学性质差异,其中表示介质导电性能好坏的物理参数是()和电导率,它们互为倒数.A.电阻率B.极化率C.导磁率D.介电常数[答案]:A33.费马原理认为波前面地震波沿射线传抑的时间与沿其它任何路程传播的时间比较为().A.最大B.最小C.一样[答案]:B34.横波的特点是质点振动方向与波传播方向().A.垂直B.不垂直C.相同D.不相同[答案]:A35.静自然电位的符号是().A.SSPpC.SPD.Ed[答案]:A36.面波的传播速度比折射波的传播速度().A.低B.高C.相等[答案]:A37.射线和波前的关系是().A.相互平行B.相互斜交C.相互垂直D.无关联[答案]:C38.碳酸盐岩是属于()成因的一类沉积岩.A.化学生物化学B.沉积作用C.构造运动[答案]:A39.物理地震学认为,地震波是().A.一条条射线B.沿射线路径在介质中传播C.一种波动D.面波[答案]:C40.物体的弹性和塑性主要取决于物质本身的()性质.A.物理B.化学[答案]:A41.物体在外力作用下发生了形变,当外力去掉后,物体立刻恢复原状,这种特性叫().A.塑性B.弹性[答案]:B42.物质的弹性和塑性是相对的().A.在一定条件下是可以互相转化B.是不变的[答案]:A43.下列几种不属于沉积岩的是().A.碎屑岩B.变质岩C.粘土岩D.碳酸盐岩[答案]:B44.岩石的()特征包括岩石的颜色成分结构和构造.A.地震B.岩性C.运动学[答案]:B45.岩石的孔隙度越大,一般有().A.地震波传播速度越大B.岩石密度越大C.岩石密度越小D.有效孔隙度一定大[答案]:C46.岩石埋深越大,其().A.密度越大B.密度越小C.孔隙度增大D.孔隙度不[答案]:A47.岩石密度增加,地震波速度().A.增大B.减小C.不变D.不一定[答案]:A48.以下几种只有()才是内力地质作用.A.剥蚀作用;B.沉积作用;C.岩浆活动D.成岩作用[答案]:C49.用于石油和天然气勘探最有效的物探方法是()勘探.A.地震B.重力C.电法D.磁法[答案]:A50.由视速度定理可知,真速度()视速度.A.不大于B.不小于C.永远等于[答案]:A51.油层电导率()水层电导率.A.小于B.大于C.等于D.正比于[答案]:A52.在地球物理学的发展过程中,1960年-1970年的国际上地幔计划取得的重要成果是().A.地球的圈层划分B.研究地球起源C.提出”板块大地构造假说”D.全球地学大断面[答案]:C53.在反射波地震法勘探中,()就是有效波.A.多次波B.反射波[答案]:B54.在反射波法地震勘探中,地下单一水平界面上的折射波时距曲线为().A.过原点的直线B.不过原点的直线C.双曲线D.高次曲线[答案]:B55.在反射定律中,入射角()反射角.A.大于B.等于C.小于D.无关系[答案]:B56.在同一反射界面条件下,多次反射波比一次反射波().A.传播时间长B.反射能量强[答案]:A57.直达波就是从震源()到达检波器的波.A.反射B.折射C.滑行D.直接[答案]:D58.质点在一秒钟内()叫振动频率.A.行的距离B.振动次数[答案]:B59.质点振动时偏离平衡位置的(),叫振幅.A.时间B.最大位移[答案]:B60.质点振动一次所()叫振动周期.A.行的距离B.需的时间[答案]:B二判断题1.”盲区”就是不能接收到任何地震波的区域.[答案]:F2.把记录道按反射点进行组合,就可得到共反射点道集记录.[答案]:T3.背斜是褶皱构造中,岩层向上弯起的部分.[答案]:T4.闭合差一般不能大于该标准层的反射波波长的一半.[答案]:T5.波的到达时间和观测点距离的关系曲线,叫做时距曲线.[答案]:T6.不同波的迭加叫做波的干涉,迭加部分叫做干涉带.[答案]:T7.不整合是地壳运动引起的,它不一定有沉积间断.[答案]:F8.沉积岩是由地下深处高温高压岩浆上升到地壳中或喷出地表,冷疑结晶而形成的岩石. [答案]:F9.当地下界面倾角较大时,由速度谱求的平均速度为等效速度.[答案]:F10.当岩石密度增加时,地震速度不变.[答案]:F11.到一个新工区为了搞准资料,一般先搞小折射,后搞地震.[答案]:T12.地槽内接收区厚沉积.[答案]:T13.地槽是地壳上活动校稳定的地区.[答案]:F14.地槽是地壳上活动性不太强烈的地区.[答案]:F15.地球物理是通过观测和研究各种地球物理场的变化来解决地质问题的一种方法. [答案]:T16.地台是地表上相对稳定的地区.[答案]:T17.地震波的传播速度仅与岩石的密度有关.[答案]:F18.地震波的传播速度取决于介质的弹性系数和波的类型.[答案]:T19.地震波的速度是指地震波在岩层中的传播速度,简称地震速度.[答案]:T20.地震波的振幅是由激发条件确定的.[答案]:F21.地震波沿测线传播的速度,称为视速度.[答案]:T22.地震波在传播过程中不同时刻的波前面位置和该时刻的等时面不重合.[答案]:T23.地震波在地层中传播,遇到两种地层的分界面时,便会产生波的反射.[答案]:T24.地震实质上就是一种在岩层中传播的波.[答案]:F25.地震速度随岩石埋藏深度的增加而增加.[答案]:F26.电阻率测深法有利于解决具有垂向电性差异,产状近于水平的地质问题.[答案]:T27.电阻率剖面法通常需要和电阻率则深法结合使用.[答案]:T28.断层是发生明显相对移动的一种断裂构造现象.[答案]:F29.断层走向与岩层走向相同,称为走向断层.[答案]:T30.断层走向与褶曲轴向相交,称为斜断层.[答案]:F31.对比时间剖面的三个标志是反射波的振幅,波形[答案]:T32.对共反射点道集记录,把每一道反射波的传播时间,减去它的正常时差,叫做静校正. [答案]:F33.反射波的振幅与反射界面的反射系数无关.[答案]:F34.反射界面倾角越大,记录点与反射点位置偏移越大.[答案]:T35.反射系数不能说明反射波的强度.[答案]:F36.反射系数有突变的界面,在突变点上不会产生绕射波.[答案]:F37.公式H=Vt0/2.中V为平均速度.[答案]:T38.共反射点道集记录时间,经过动校正后都校正成为垂直反射时间.[答案]:T39.界面与地面的夹角,叫真倾角.[答案]:T40.静校正是消除地层地形影响地震记录的过程.[答案]:F41.局部地形校正值总是正的.[答案]:T42.空校速度是平均速度.[答案]:T43.孔隙度越大,地震波的速度就越小,反之则越大.[答案]:F44.描述质点位移随时间和空间位置变化的叫做波形.[答案]:F45.平界面反射波的t0X)曲线为一条抛物线.[答案]:F46.剖面是共反射点道集记录,经过数字处理后得到的.[答案]:F47.其它条件相同时,变质岩和火成岩的地震波速度小于沉积岩的地震波速度.[答案]:F48.任意一个振动的波形,无论怎样复杂,都可以看成是许多正弦或余弦)波,迭加而成. [答案]:F49.如果在O点放炮,在同一点接收,就会得到地下反射界面的铅直反射波.[答案]:F50.石油勘探中,主要是地震法.[答案]:F51.凸型反射界面反射波在水平迭加时间剖面上形态扩大.[答案]:T52.外力地质作用包括地壳运动,岩浆活动,变质作用和地震.[答案]:F53.向斜是褶皱构造中,岩层向上弯曲的部分.[答案]:F54.向斜在水平迭加时间剖面上一定表现为一向斜.[答案]:F55.岩石的结构单元是岩石骨架和充填物.[答案]:F56.沿测线方向反射界面的倾角,叫视倾角.[答案]:T57.野外放炮记录,一般都是共中心点记录.[答案]:F58.已知重力随高度的变化率是3.086g.u./km,欲根据实测布格异常求不同高度()的重力异常值,只须用这个变化率换算即可,没有必要采用解析延拓.[答案]:F59.有波阻抗就会产生反射波.[答案]:F60.在两极附近,地磁场不存在水平分量,因而该处的磁体也不产生水平磁异常.在赤道附近,不存在垂直分量,因而该处不产生垂直磁异常.[答案]:F。
试卷一一、简要解释下列名词:(每小题 5 分, 共 50 分)1、光度;2、秒差距;3、大气窗口;4、造父变星;5、类星体(QSO);6、脉冲星;7、微波背景辐射;8、黑洞;9、哈勃关系; 10、射电21厘米谱线二、如果绝对星等的定义是把恒星想象移到100pc处的视星等,则绝对星等与视星等之间的关系将如何表示?( 10 分)三、普通恒星、中子星、白矮星在静力学平衡的情况下与引力相抗衡的力是什么力?这三种情况下的质量上限大约是多少?( 10 分)四、画出一颗质量为太阳大小的恒星在赫罗图上的演化轨迹,并简要说明其演化的不同阶段发生的主要物理过程。
在整个恒星演化过程中,起主导作用的力是什么力?为什么?(15 分)五、支持宇宙大爆炸起源的主要观测证据有哪些?(15 分)参考答案一、简要解释下列名词:(每小题 5 分, 共 50 分)1、光度 单位时间、通过天体全部表面向外辐射的(包括各个波段的)总能量2、秒差距 以恒星(或天体)的周年视差为基础来表示的恒星距离单位。
具体说来,一秒差距定义为:如果把恒星置于一个直角三角形的顶点,其相对的直角边为地球到太阳的距离,当这一直角边对恒星的张角为1角秒时,斜边的长度即为一个秒差距(1pc)。
1秒差距(1pc)等于3.26光年。
当此张角为pᄁᄁ(以角秒为单位)时,恒星的距离为1(pc) rp=ᄁᄁ。
3、大气窗口 由于地球大气对电磁波的吸收,能够从宇宙空间穿过大气层而到达地面的电磁波只能是几个特定波段的辐射,即射电、红外和可见光波段。
也就是说,地球大气只是对这几个波段是透明的。
这几个波段就称为大气窗口。
4、造父变星 一种周期性脉动的变星,其光度的变化呈现独特的规律,典型为仙王座星(中文名造父)。
造父变星的光变周期与其光度之间有一个著名的“周-光关系”,可以用来作为“标准烛光”,从而确定恒星(或星系)的距离。
因此造父变星也称为“量天尺”。
5、类星体(QSO)1960年代天文学四大发现之一。
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物理教学概论试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 物理学研究的基本方法是()。
A. 观察和实验B. 推理和计算C. 数学建模D. 以上都是2. 牛顿第一定律指出,物体在没有外力作用时将()。
A. 静止B. 匀速直线运动C. 做曲线运动D. 做加速运动3. 电磁波谱中,频率最高的是()。
A. 无线电波B. 微波C. 可见光D. 伽马射线4. 热力学第一定律表明能量()。
A. 可以创造B. 可以消灭C. 可以转化D. 既不能创造也不能消灭5. 根据量子力学,粒子的位置和动量不能同时被精确测量,这是由()原理所描述的。
A. 泡利不相容原理B. 薛定谔方程C. 海森堡不确定性原理D. 狄拉克方程6. 光的双缝干涉实验表明光具有()。
A. 粒子性B. 波动性C. 粒子性和波动性D. 以上都不是7. 根据相对论,当物体的速度接近光速时,其质量会()。
A. 增加B. 减少C. 不变D. 先增加后减少8. 电流通过导体时,导体两端的电压与通过的电流成正比,这是由()定律所描述的。
A. 欧姆定律B. 法拉第电磁感应定律C. 库仑定律D. 基尔霍夫定律9. 原子核由()组成。
A. 质子和中子B. 电子和质子C. 电子和中子D. 质子、中子和电子10. 根据热力学第二定律,不可能从单一热源吸热使之完全转化为功而不产生其他效果,这是()原理的表述。
A. 热力学第一定律B. 热力学第二定律C. 热力学第三定律D. 热力学第四定律二、填空题(每空1分,共10分)1. 物理学是研究物质的______、______、______、______等基本性质的科学。
2. 光年是天文学中用来表示______的单位。
3. 绝对零度是指温度为______开尔文。
4. 电磁感应现象是由法拉第在______年发现的。
5. 根据量子力学,电子在原子中的能量状态是______的。
三、简答题(每题5分,共20分)1. 简述牛顿三大定律的内容及其在物理学中的意义。
二.填空题(共8题, 共有30分 )1.提出电子自旋概念的主要实验事实是_______________________________和_________________________________。
2.已知He 原子1P 1→1S 0跃迁的光谱线在磁场中分裂为三条光谱线。
若其波数间距为∆~v,则此磁场的磁感应强度B = 。
今测得∆~.v =-04671cm,则B = 特斯拉。
3.按照电子的壳层结构, 原子中 相同的电子构成一个壳层; 同一壳层中 相同的电子构成一个支壳层。
第一、三、五壳层分别用字母表示应依次是 、 、 。
4.钾原子的电离电势是4.34V ,其主线系最短波长为 nm 。
5.泡利不相容原理可表述为:它使用于所有自旋为 的粒子6.无反冲的γ射线共振吸收是 首先发现的,所以称为 效应。
7.完成下列核反应:()+→+Be p Li 7473()+→+P He Al 3015422713()n H Cl 102137172+→+()+→+He p Li 4263()++→+Kr Ba n U 9236141561023592()ν+→+-e Fe 0155268.夫兰克-赫兹实验中用 碰撞原子,测定了使原子激发的“激发电势”,从而证实了原子内部能量是 。
9.X 射线管发射的谱线由 和 两部分构成。
它们产生的机制分别是 和 。
10.处于基态的银原子束通过一横向不均匀磁场时发生的两分裂(即史特恩-盖拉赫实验)揭示了电子 的存在,由于电子的 和 相互作用,碱金属原子能级出现了双层分裂(s 项除外)。
11.铯的逸出功为 1.9eV ,则铯的光电效应阈频率为 ,阈值波长为 ;如果要得到能量为 1.5eV 的光电子,必须使用波长为 的光照射。
12.1911年卢瑟福根据 粒子在原子内的 散射现象,而提出了原子的 结构模型。
13.广义巴尔末公式)11(1~22nmR -==λν,式中:ν~是 ,当1=m 时,公式描述的是氢原子的 ,对于该线系,n 的取值范围是=n 。
中学物理教学概论第一章中学物理教学目标①中学物理课程总目的: 提高全体学生的科学素养, 促进学生的全面发展, 为学生的终身学习奠定良好基础。
中学物理课程的目的是确定物理教学目标的依据。
②科学素养: 一个人对科学的基本认识, 态度以及应用科学处理日常和社会问题的能力。
包括: 科学知识、方法、思想、精神、应用、能力等方面③国际上对公众科学素养的评价: 一、对科学术语和基本概念的认识。
二、对科学研究过程和方法的认识。
三、对科学、技术与社会相互关系的认识。
1.④中学生应具备的科学素养: 科学知识与技能、过程方法与能力、态度、情感与价值观、对科学、技术与社会关系的认识。
2.⑤物理课程对提高科学素养的作用:3.激发学生认识和探索自然规律的愿望, 学习科学探究方法。
4.增进对自然界基本规律的认识, 掌握终身发展所必需的基本知识与技能。
5.认识物理学对科技进步以及文化、经济和社会发展的影响。
逐步认识科学的本质, 形成正确的科学观和世界观。
1.⑥课程目标:课程目标是科学素养在中学物理学科中的具体表述, 是物理教师确定中学物理教学目标的主要依据。
2.(1)义务教育阶段的物理课程目标变化:3.把学生的好奇心、兴趣和积极的情感体验放在首位。
4.注重培养学生良好的思维习惯。
5.注重学生对科学探究过程和活动的参与和体验。
6.注重学生创新意识的培养。
7.注重培养正确的科学观和对社会与人类的责任感。
1.(2)高中物理课程标准变化:2.注重奠定学生终身发展必备的知识、技能和能力基础注重学生主体性和学习自主性, 特别是科学探究方法的学习和自主学习能力的发展。
⑦科学探究是物理学的本质特征之一⑧课程具体目标: 知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观(目的: 一是改变教学实践中存在的片面关注知识与技能的问题, 二是为了表述的清晰与方便。
)一、⑨义务教育阶段物理教学目标:二、学习最基本的物理知识并了解其应用, 掌握初步的实验技能, 初步认识物理学及其与技术和环境保护的关系经历观察物理现象、参与科学探究活动等学习方式, 学习最基本的科学方法, 培养初步的科学探究能力。
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第二章习题答案1.什么情况下你可将物体视为质点?从“质点模型”你能获得一种研讨问题的什么方法?解:质点是指只有质量而无大小、形状的点。
例如研究地球绕太阳公转时,地球的大小和形状就可以忽略,从而可以把地球看成是一个“点”,但考察地球自转问题时就不能把地球看成一个“质点”了。
从方法论上叫做建立模型,简称建模,即将复杂问题简单化;从哲学上说叫抓主要矛盾。
3.你能表明描写运动的四个物理量——位矢、位移、速度、加速度的物理含义及单位吗?解:位矢物理含义:由坐标原点向质点所在位置画一个有向线段r 来表示质点所在的位置, 这个有向线段称为位矢。
单位是米,符号m 。
位移的物理含义:由t 时刻质点位置指向t t ∆+时刻质点位置的一个矢量。
单位是米,符号m 。
速度的物理含义:无限小位移r d 和经历此小位移的无限小时间t d 的比值,称为瞬时速度,简称速度。
单位是米每秒,符号m/s 。
加速度的物理含义:无限小速度变化量v d 与对应的无限小时间t d 的比值,称为瞬时加速度,简称加速度。
单位是米每二次方秒,符号2s m 。
4. 知道了在平面上运动质点在s 21=t 时刻的坐标为(3m ,8m),在4s 2=t 时刻的坐标为(7m ,14m),试分别确定在2,4秒时的位矢和这段时间内的位移及平均速度。
解:对于平面运动,位置矢量表达式为)(m j y i x r +=s 21=t 时,位矢为)(831m j i r +=。
4s 2=t 时,位矢为)(1472m j i r +=。
这段时间内的位移)(648)-14(3)-7(12m j i j i r r r +=+=-=∆ 平均速度)(m/s 322464j i j i t r v +=-+=∆∆=6. 平均速度等于零,是否物体一定静止?解:不一定。
根据平均速度表达式tr v ∆∆= 可知,若该时间内位移r ∆为零,则若平均速度 v 一定为零,但物体不一定静止。
例如圆周运动,物体运动一周,位移为零,平均速度等于零,但物体并不静止。
7. 物体的速度为零或速度很小,可以使它有很大的加速度吗?物体的速度很大,加速度可以为零吗?解:物体的速度为零或速度很小,可以使它有很大的加速度。
根据加速度的表达式tv a d d =可知,加速度是描述速度变化快慢的物理量,与速度的大小无关。
根据加速度的表达式tv a d d =可知,物体的速度很大,加速度可以为零。
物体速度虽然很大,但速度变化量可以为零,因此加速度可以为零。
比如速度很大的匀速直线运动,加速度为零。
8.太阳中心到地球中心的距离约为m 101.49611⨯,太阳半径为m 10960.68⨯,地球半径为m 106.3676⨯,求光由太阳表面传到地球表面的时间。
解:光速m/s 1038⨯=c ,因此所需时间为)(s 496.33103106.36710960.6101.49686811≈⨯⨯-⨯-⨯=∆=c s t 即光由太阳表面传到地球表面的时间为496.33s 。
9.子弹离开枪口的速度是500m/s ,枪筒长1m ,设子弹在枪筒中做匀变速直线运动,试求:(1)子弹在枪筒中的飞行时间;(2)子弹的加速度。
解:子弹的发射过程在枪口当中的运动是匀加速直线运动。
由题意可知,子弹初速度00=v ,初位置00=x ,子弹的末速度500m/s =v ,水平方向上的位移为1m =x 。
由匀变速直线运动方程at v v +=020021at t v x x ++=代入数据可得at =5002211at = 联立以上两个方程可得飞行时间s 004.0=t ,子弹加速度25m/s 1025.1⨯=a 。
10. 月亮上的重力加速度只有地球上的1/6,假设人在地球和月亮弹跳引起的向上初速度相同,求人在月亮上的跳起的高度是在地球上跳起的高度的多少倍。
解:设地球上重力加速度为g ,则月球上重力加速度为g 61。
设竖直向下为正方向,人弹跳过程中初速度为0v ,末速度为零。
根据动能定理表达式可得可得月月地地h a h a 22=,即月地gh gh 6=,可得地月h h 6=。
13.1辆重8000N 的汽车,以22m/s 匀速直线运动,作用于车的总阻力为500N ,求汽车受的合力和加速度。
解:汽车做匀速直线运动,汽车所受合外力为零。
根据牛顿第二定律表达式 a m F =,可以得到合外力为零时,加速度也为零。
因此汽车所受的合外力为零,加速度为零。
15.为什么游泳者能使自己前进? 为什么划船者能使船在水上运动?为什么人能在地上行走或跳起?解:由牛顿第三定律可知,力的作用是相互的。
人游泳时,人对水施加了作用力,水反过来也会对人施加力,在此力的作用下使游泳的人前进,这个力的受力物体是人,施力物体是水。
以人、船,桨为一个系统,系统对水一个向后的力,水反过来就会对系统一个向前的力,表现为船向前前进。
人行走时,脚与地面相互接触,在水平方向上只受摩擦力的作用,由于脚相对地面有向后的运动趋势,因此脚对地面的静摩擦力向后,反之地面对脚的静摩擦力向前,人受到向前的静摩擦力的作用。
人站在地面上受到竖直向上的支持力和向下的重力。
起跳时,腿给地面一个向下的作用力,反之地面给腿一个向上的作用力,造成人受到的支持力大于重力,合外力竖直向上,人就会向上跳起了。
16.按牛顿第三定律,作用力等于反作用力,为什么拔河比赛却有输赢?向左的摩擦力。
B 方也受到两个力的作用,绳子给的水平向左的拉力,地面给的水平向右的摩擦力。
由绳子上的力处处相等可知,B A F F =。
而拔河比赛的输赢取决于A f 和B f ,当B A f f 〉时,A 方胜利。
当B A f f 〈时,B 方胜利。
22.汽车质量为1000kg 速度为72km/h(公里/小时),求动量为多少?如果要使它在4s 内制动,所施制动力为多少?解:由题意可知:m/s 20s3600m 1072km/h 723=⨯==v , 动量m /s kg 102m /s 20kg 10004⋅⨯=⨯==mv p ,若在4s 内制动,初速度为m/s 20,末速度为零,根据表达式at v v +=0,可以得到则加速度为20m/s 5s4m/s 200-=-=-=t v v a ,所施制动动力N 5000m /s 5kg 10002=⨯==ma F 。
24. 动量守恒的条件是什么?一个质量lkg 的炸弹炸成两块,其中有块质量为600g 的速度为50m/s 相东北方向,求另一块的速度大小和方向。
解:动量守恒的条件:系统所受的合外力为零,用公式表示为0=合F 。
另一块质量为)kg (4.06.012=-=m 。
将炸弹看成一个系统,爆炸过程中,可以视为动量守恒。
爆炸前,初态动量为零;爆炸后,末态动量为2211v m v m +。
因此有02211=+v m v m 可以得到)m/s (754.0506.02112-=⨯=-=m v m v 。
即另一块的速度为75m/s ,方向为西南方向。
28. 吊车以20.4m/s 的加速度将200kg 的物体从静止开始吊高2m ,分别求吊车拉力、重力、合力做的功,拉力做功的功率是多少?解:根据牛顿第二定律,合外力N)(804.0200=⨯==ma F 合,合力的功160(J)2800cos =⨯=⋅∆⋅=r F W 合合。
重力N)(200010200=⨯==mg G ,重力的功4000(J)22000cos -=⨯-=⋅∆⋅=πr G W G 。
由G W W W +=拉合,可以得到)J (4160)4000(160=--=-=G W W W 合拉 由20021at t v x x ++=,其中00=x ,00=v ,可以得到时间)s (10=t 拉力做功的功率)W (10416104160===t W P 拉拉 29. 光滑斜面的底部有质量为100kg 速度为10m/s 的物体向上滑,问物体最多能滑到多高的地方?解:物体滑到最高的地方,末速度为零。
由动能定理可得:mgh mv -=-2210 可以得到)m (5=h ,即物体最多能滑到5m 高的地方。
30. 螺旋桨飞机为什么能飞行?为什么在外空间用这种飞机就不行了?喷气式飞机产生推力的原理是什么?螺旋桨的桨叶做成特定形状,当它转动时,像机翼一样,叶片前后两面气流速度不同产生压力差,按伯努力方程会产生向前的推(拉)力。
同时叶片又使空气向斜后方向抛离,给了空气一个向后的力,按牛顿第三定律,飞机受到向前的推(拉)力,这两种因素形成了飞机向前的拉力。
这个拉力对于形成气流速度使之产生升力是不可少的,同时还要用于克服飞机所受的向后的阻力。
由此,飞机在飞行过程中受到四种作用力:重力、升力、拉力、阻力。
当升力大于重力,在竖直方向产生加速度,飞机可以爬高,实现飞行。
外太空没有空气,没有气流产生压力差,无法产生向前的推(拉)力。
根据牛顿第三定律,喷气式飞机喷出气体给地面一个推力,地面反过来给飞机一个向上的推力。
第3章 振动与波动作业题2. 简谐振动的运动函数为()cm 6100cos 5⎪⎭⎫ ⎝⎛+=ππt x ,可知振动振幅为 5cm ,频率为 50Hz ,周期为 0.02s ,初相为 6π ,t 时刻的相位为 6100ππ+t 。
6. 什么叫振动的同相与反相?在这两种情况下合振动振幅与分振动振幅有什么关系?答:一个质点同时参与两个振动,当两个振动相位差为2π 整数倍的时候,两个振动同相,合振动振幅等于两个分振动振幅之和。
当两个振动相位差为π 奇数倍的时候,两个振动反相,合振动振幅等于两个分振动振幅之差的绝对值。
16. 一维驻波有波腹和波节,波腹点实际上是两列反向传播简谐波的 同相 点,波节点实际上是两列反向传播简谐波的 反相 点。
17. 驻波两相邻波节点间的距离是 半个波长 。
两端固定的长度为L 的弦,在其上能形成驻波的波长应满足的条件是 2λnL = ,n 为整数 。
20. 超声波有哪些应用?答:超声波可用来定位、测距、探伤、显象;由于能量大而集中可用来切削、焊接,钻孔,清洗机件还可用来处理种子和催化。
第四章 习题5、分子之间为什么会同时存在吸引力和排斥力,力学中常见的弹力与分子力有关吗?答:以固体为例,构成分子的是原子,原子中有带正电荷的原子核和带带负电荷的电子组成,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,这样分子之间就会同时存在着引力和斥力。
在一定的范围内,分子之间既不能离得太远,也不能离得太近,稍微远一点,引力就起主要作用,要把分子拉回来,可是一旦离得近些,斥力就起主要作用,斥力就起主要作用,又会企图靠近的分子推开。
一个分子距离其它分子有一个平衡位置,在这个位置上斥力刚好等于引力。
这样固体中的分子都会在平衡位置附近做振动,就仿佛分子与分子之间是通过弹簧连接起来的一样。