中南大学理工科大学物理练习册答案

大学物理（二）_中南大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.答案:2.答案:3.答案:4.答案:5.答案:6.答案:7.答案:8.在磁介质的内部，附加磁场[ ]原磁场答案:可能增强也可能削弱9.不确定关系说明答案:以上结论都不对10.对于偏振光通过偏振片，量子论的解释是答案:每个光子以一定的概率通过偏振片11.答案:12.答案:13.答案:14.答案:15.答案:16.答案:答案:18.下列说法正确的是：答案:电磁辐射的强度与距离的平方成反比天线的物理模型就是振荡的电偶极子电磁辐射的强度与频率的四次方成正比19.下列说法正确的是：答案:所有波的能流密度都等于能量密度乘以波速电磁波既有电场能量，也有磁场能量坡印廷矢量特指的是电磁波的能流密度矢量，它的大小由电场和磁场决定20.下列说法正确的是：答案:变化的磁场激发的电场一定是涡旋状的变化的电场激发的磁场一定是涡旋状的电磁波的传播是不需要介质的21.电势的零点可以任意选取，两点的电势差与零点的选取无关答案:正确22.导体处于静电平衡时，电荷只能分布在导体的表面上。

答案:正确23.两个平行载流直导线的相互作用力，若电流方向相同则相互排斥，若电流方向相反则相互吸引。

答案:错误24.若闭合曲线内不包围传导电流，则曲线上各点的磁感应强度比为零。

答案:错误25.将条形磁铁沿铜制圆环轴线插入铜环中时，铜环中有感应电动势及感应电流。

答案:正确26.将条形磁铁沿木制圆环轴线插入木环中时，木环中有感应电动势但没有感应电流。

答案:正确27.一根很长的铜管竖直放置，有一块磁铁由管中落下，则磁铁作加速运动，加速度从初始的重力加速度逐渐减为零。

答案:正确28.波尔氢原子理论中电子具有确定的轨道，基态电子也具有角动量。

量子力学中电子用波函数描述，基态氢原子电子在原子核周围的几率密度分布是球对称的，角动量为零。

答案:正确29.均匀带电圆环轴线上的电场强度大小随离圆环中心增大而减少答案:错误30.电容器并联后，总电容增大了，但每个电容器直接连在电压源上，所以电容器组的耐压能力受到耐压能力最低的那个电容器的限制答案: 正确。

狭义相对论基础（二）第十六页1．电子的静止质量M0=9.1×10–31kg，经电场加速后具有0.25兆电子伏特的动能，则电子速率V与真空中光速C之比是：（C ）[ E k=mC2－m0C2, m=m0/(1－V2/C2)1/2 1兆=106, 1电子伏=1.6×10–19焦耳](A) 0.1 ( B) 0.5 (C) 0.74(D) 0.852．静止质量均为m0的两个粒子，在实验室参照系中以相同大小的速度V=0.6C相向运动（C为真空中光速），碰撞后粘合为一静止的复合粒子,则复合粒子的静止质量M0等于：（B ）[ 能量守恒E=M0C2=2mC2 =2m0C2/(1－V2/C2)1/2 ]( A) 2m0(B) 2.5m0(C) 3.3m0(D) 4m03．已知粒子的动能为E K,动量为P，则粒子的静止能量（A ）(由 E = E K+E0和E2=E02 + C2P2 )（A）（P2C2－E K2）/（2E K）（B）（P2C2+E K2）/（2E K）（C）(PC－E K )2/(2E K) (D) (PC+E K )2/(2E K) 4．相对论中的质量与能量的关系是：E=mC2；把一个静止质量为M0的粒子从静止加速到V=0.6C时，需作功A=(1/4)M0C2A=MC2－M0C2 = γM0C2－M0C2=(γ－1)M0C2 5．某一观察者测得电子的质量为其静止质量的2倍，求电子相对于观察者运动的速度V =0.87C [ m=m 0/(1－V 2/C 2)1/2, m=2m 0 , 则1－V 2/C 2=1/4 ] 6． 当粒子的速率由0.6C 增加到0.8C 时，末动量与初动量之比是P 2：P 1=16:9，末动能与初动能之比是 E K2：E K1=8:3 V 1=0.6C,γ1=1/2211C V -=5/4, m 1=γ1m 0=5m 0/4P 1=m 1V 1=3m 0C/4, V 2=0.8C 时, γ2=1/222/1C V -=5/3m 2=γ2m 0=5m 0/3,P 2=m 2V 2=4m 0 C/3,∴P 2：P 1=16:9 E K1=m 1C 2－m 0C 2, E K2=m 2C 2－m 0C 2 ∴E K2：E K1=8:3 7． 在惯性系中测得相对论粒子动量的三个分量为：P x=P y =2.0×10-21kgm/s, P z =1.0×10-21kgm/s ，总能量E=9.4×106ev ，则该粒子的速度为V=0.6C[E=mC 2 P=mV P=(P x 2+P y 2 +P z 2 )1/2 ] 8． 试证：一粒子的相对论动量可写成P=(2E 0E K +E 2K )1/2/C式中E 0(=m 0C 2)和E K 各为粒子的静能量和动能。

大学物理练习册答案(DOC)第十章练习一一、选择题1、下列四种运动（忽略阻力）中哪一种是简谐振动？（）(A)小球在地面上作完全弹性的上下跳动(B)细线悬挂一小球在竖直平面上作大角度的来回摆动(C)浮在水里的一均匀矩形木块，将它部分按入水中，然后松开，使木块上下浮动(D)浮在水里的一均匀球形木块，将它部分按入水中，然后松开，使木块上下浮动2、质点作简谐振动，距平衡位置2.0cm时，加速度a=4.0cm/2,则该质点从一端运动到另一端的时间为（）(A)1.2(B)2.4(C)2.2(D)4.43、如图下所示，以向右为正方向，用向左的力压缩一弹簧，然后松手任其振动，若从松手时开始计时，则该弹簧振子的初相位为（）(A)0(B)(C)2kmFO某(D)24、一质量为m的物体与一个劲度系数为k 的轻弹簧组成弹簧振子，当其振幅为A时，该弹簧振子的总能量为E。

若将其弹簧分割成两等份，将两根弹簧并联组成新的弹簧振子，则新弹簧振子的振幅为多少时，其总能量与原先弹簧振子的总能量E相等（）(A)AAA(B)(C)(D)A242T时的质点速度为，2二、填空题1、已知简谐振动某Aco(t0)的周期为T，在t加速度为2、已知月球上的重力加速度是地球的1/6，若一个单摆(只考虑小角度摆动)在地球上的振动周期为T，将该单摆拿到月球上去，其振动周期应为3、一质点作简谐振动，在同一周期内相继通过相距为11cm的A,B两点，历时2秒，速度大小与方向均相同，再经过2秒，从另一方向以相同速率反向通过B点。

该振动的振幅为，周期为4、简谐振动的总能量是E，当位移是振幅的一半时，当EkE，P，EE某时，EkEP。

A三、计算题1、一振动质点的振动曲线如右图所示，试求：(l)运动学方程；(2)点P对应的相位；(3)从振动开始到达点P相应位置所需的时间。

2、一质量为10g的物体作简谐运动，其振幅为24cm，周期为4.0，当t=0时，位移为+24cm。

大学物理（二）_中南大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.静电场是涡旋场。

参考答案:错误2.在量子力学中粒子的状态用波函数描述，波函数由薛定谔方程确定。

波函数的模方表示粒子的几率密度。

参考答案:正确3.静电力是保守力参考答案:正确4.粒子在一维无限深势阱中有不为零的最小能量，称为零点能。

零点能的存在与不确定关系是协调一致的。

势阱宽度越小，零点能越大。

参考答案:正确5.两个静止点电荷之间的相互作用力遵守牛顿第三定律参考答案:正确6.关于自感下列说法正确的是参考答案:自感系数的大小与线圈的几何形状和尺寸有关7.若一物体的温度（绝对温度）增加一倍，则它的总辐射能增加到16倍。

参考答案:正确8.用可见光（代替X射线）实验无法观察到康普顿散射现象。

参考答案:正确9.施特恩-盖拉赫实验表面电子具有自旋角动量。

与轨道角动量量子数为整数不同，电子的自旋量子数为半整数1/2.参考答案:正确10.关于等势面和电场线，下列说法正确的是参考答案:等势面较密集的地方场强大，较稀疏的地方场强小_等势面与电场线处处正交_沿着电场线方向，电势降低_在静电场中，沿着等势面移动电荷，电场力做功为零11.如图所示，空腔内部有一个带电体，带电量为，带电体的位置靠近导体壳左侧，则以下说法正确的是【图片】参考答案:移动或不移动腔内电荷的位置，壳外表面的电荷分布始终是均匀的_壳内表面电荷分布不均匀12.无限长直载流螺线管内是均匀磁场。

参考答案:正确13.物体热辐射单色辐射强度最大的波长随温度的升高而减小。

参考答案:正确14.在均匀磁场中，有两个形状不同，但面积相等、电流相同的载流平面线圈，这两个线圈所受的最大磁力矩相同。

参考答案:正确15.将一空气平行板电容器接到电源上充电到一定电压后，断开电源，再将一块与极板面积相同的金属板平行插入两极板之间，则由于金属板的插入及其所放位置的不同，对电容器储能的影响为：【图片】参考答案:储能减少，但与金属板位置无关16.下图中①②③各条曲线所示对应的磁介质分别是【图片】参考答案:抗磁质、顺磁质、铁磁质17.带电导体接地后，其上的电荷一定为零。

中南大学大学物理实验预习答案实验一迈克耳孙干涉仪的调整与使用【预习思考题】尔孙干涉仪是利用什么方法产生两束相干光的, 答:迈克尔孙干涉 1( 迈克仪是利用分振幅法产生两束相干光的。

2( 迈克尔孙干涉仪的等倾和等厚干涉分别在什么条件下产生的,条纹形状如何,随M1、M2’的间距d如何变化, 答:(1)等倾干涉条纹的产生通常需要面光源，且M1、M2’应严格平行;等厚干涉条纹的形成则需要M1、M2’不再平行，而是有微小夹角，且二者之间所加的空气膜较薄。

(2)等倾干涉为圆条纹，等厚干涉为直条纹。

(3)d越大，条纹越细越密;d 越小，条纹就越粗越疏。

3( 什么样条件下，白光也会产生等厚干涉条纹,当白光等厚干涉条纹的中心被调到视场中央时，M1、M2’两镜子的位置成什么关系,答:白光由于是复色光，相干长度较小，所以只有M1、M2’距离非常接近时，才会有彩色的干涉条纹，且出现在两镜交线附近。

当白光等厚干涉条纹的中心被调到视场中央时，说明M1、M2’已相交。

【分析讨论题】1( 用迈克尔孙干涉仪观察到的等倾干涉条纹与牛顿环的干涉条纹有何不同, 答:二者虽然都是圆条纹，但牛顿环属于等厚干涉的结果，并且等倾干涉条纹中心级次高，而牛顿环则是边缘的干涉级次高，所以当增大(或减小)空气层厚度时，等倾干涉条纹会向外涌出(或向中心缩进)，而牛顿环则会向中心缩进(或向外涌出)。

2( 想想如何在迈克尔孙干涉仪上利用白光的等厚干涉条纹测定透明物体的折射率,答:首先将仪器调整到M1、M2’相交，即视场中央能看到白光的零级干涉条纹，然后根据刚才镜子的移动方向选择将透明物体放在哪条光路中(主要是为了避免空程差)，继续向原方向移动M1镜，直到再次看到白光的零级条纹出现在刚才所在的位置时，记下M1移动的距离所对应的圆环变化数N，根据，即可求出n。

实验二用动态法测定金属棒的杨氏模量【预习思考题】1(试样固有频率和共振频率有何不同，有何关系?固有频率只由系统本身的性质决定。

第7章化学动力学1．以氨的分解反应2NH3==== N2＋3H2为例，导出反应进度的增加速率与，，之间的关系，并说明何者用于反应速率时与选择哪种物质为准无关。

解：∴，，2．甲醇的合成反应如下：CO＋2Ｈ2 ===== CH3OH已知，求，各为多少?（答案：2.44，4.88mol·dm-3·h-1）解：，3．下列复杂反应由所示若干简单反应组成，试根据质量作用定律写出以各物质为准的速率方程式。

(1) (2)(3) (4)解：(1) ，，(2)(3)(4)4．理想气体反应 2N 2O 5 → 4NO 2＋O 2，在298.15 K 的速率常数k 是1.73×10-5ｓ-1，速率方程为。

(1)计算在298.15K 、、12.0 dm 3的容器中，此反应的和即各为多少? (2)计算在(1)的反应条件下，1s 内被分解的N 2O 5分子数目。

（答案：（1）7.1×10-8，-1.14×10-7md·dm -3·s -1 （2）1.01×1018）解：（1）mol·dm -3mol·dm-3·s-1∴mol·dm-3·s-1（2）1.4×10-7×12.0×6.022×1023=1.01×1018个分子5．已知每克陨石中含238U 6.3×10-8ｇ，He为20.77×10st1:chmetcnv UnitName="cm"SourceValue="6" HasSpace="False" Negative="True" NumberType="1" TCSC="0">-6cm3(标准状态下)，238U的衰变为一级反应： 238U → 206Pb＋84He 由实验测得238U的半衰期为＝4.51×109 y，试求该陨石的年龄。