大学物理总复习
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大学物理复习资料一、简答题1.利用所学的物理知识解释花样滑冰运动员在双手合拢时旋转速度增大,双手展开时旋转速度减小。
答:当合外力矩等于0时物体对轴的角动量守恒,即JW=常量。
当双手合拢时旋转半径变小,J变小,旋转角速度W增大,将双手展开,J增大了,旋转角速度W又会减小。
2.“河道宽处水流缓,河道窄处水流急”,如何解释?答:由不可压缩流体的连续性方程V1△S1=V2△S2即V△S=恒量,知河流宽处△S大,V小,河流窄处△S小,V大。
3.为什么从水龙头徐徐流出的水流,下落时逐渐变细,请用所学的物理知识解释。
答;有机械能守恒定理知,从水龙头流出的水速度逐渐增大,再由不可压缩流体的连续性方程V△S=常量知,V增大时△S变小,所以水流变细。
4.请简述机械振动与机械波的区别与连续答:区别:机械振动是在某一位置附近做周期性往返运动5.用所学的物理知识总结一下静电场基本性质及基本规律。
答:性质:a.处于电场中的任何带电体都受到电场所作用的力。
b.当带电体在电场中移动时,电场力将对带电体做功。
规律:高斯定理:通过真空中的静电场中任一闭合面的电通量Φe等于包围在该闭合面内的电荷代数和∑qi的ε0分之一,而与闭合面外的电荷无关。
ΦEdSSqSε0环流定理:在静电场中,场强E的环流恒等于零。
Edl0l6.简述理想气体的微观模型。
答:①分子可以看做质点②分子作匀速直线运动③分子间的碰撞是完全弹性的7.一定质量的理想气体,当温度不变时,其压强随体积的减小而增大,当体积不变时,其压强随温度的升高而增大,请从微观上解释说明,这两种压强增大有何区别。
答:当温度不变时,体积减小,分子的平均动能不变,但单位体积内的气体分子数增加,故而压强增大;当体积不变时,温度升高,单位体积内的气体分子数不变,但分子的平均动能增加,故压强增大。
这两种压强增大是不同的,一个是通过增加分子数密度,一个是通过增加分子的平均平动动能来增加压强的。
9.请简述热力学第一定律的内容及数学表达式。
大学物理(1)总复习

k a b k(k 1,2,3,...;k只能取整数) a
计算缺级的基本公式。
[B ]
16
补:若用衍射光栅准确测定一单色可见光的波长,在下列各种 光栅常数的光栅中选用哪一种最好?
(A) 5.0×10-1 mm. (B) 1.0×10-1 mm.
(C) 1.0×10-2 mm. (D) 1.0×10-3 mm.
(A) 1.5J (C) 4.5J
(B) 3J (D) -1.5J
F
d
r
1m(v 2
2 2
v12 ),
v
v
2 x
v
2 y
vx
dx dt
5,v y
dy dt
t,
v12
29,v
2 2
41
[B ]
4
4、对质点组有以下几种说法:
(1)质点组总动量的改变与内力无关。
(2)质点组总动能的改变与内力无关。
(3)质点组机械能的改变与保守内力无关。
v 0, t 3
[B ]
r xi yj
v
d
r
d
x
i
d
y
j
dt dt dt
v
v
2 x
v
2 y
d
x
2
d
y
2
dt dt
2
2. 质量为2kg的质点,受力F = t i(SI)的作用,t =0 时刻该质点以v =6i m·s-1的速度通过坐标原点,则该 质点任意时刻的位置矢量为
25
20.一绝热容器被隔板分成两半,一半是真空,另一半是理想 气体。若把隔板抽出,气体将进行自由膨胀,达到平衡后
(A)温度不变,熵增加. (B)温度升高,熵增加. (C)温度降低,熵增加. (D)温度不变,熵不变.
《大学物理简明教程》总复习课件

《大学物理简明教程》总复习课件第一部分:力学一、力学基本概念1. 力:物体间的相互作用,具有大小、方向和作用点。
2. 质量:物体所含物质的多少,是物体惯性大小的度量。
3. 动量:物体的质量和速度的乘积,表示物体运动的强度。
4. 动能:物体由于运动而具有的能量,等于物体质量与速度平方的乘积的一半。
5. 势能:物体由于位置而具有的能量,如重力势能、弹性势能等。
6. 力学单位:国际单位制中,力的单位是牛顿(N),质量的单位是千克(kg),长度的单位是米(m),时间的单位是秒(s)。
二、牛顿运动定律1. 牛顿第一定律(惯性定律):物体在没有外力作用时,将保持静止状态或匀速直线运动状态。
2. 牛顿第二定律(加速度定律):物体的加速度与作用在物体上的合外力成正比,与物体的质量成反比,加速度的方向与合外力方向相同。
3. 牛顿第三定律(作用与反作用定律):两个物体间的相互作用力大小相等,方向相反,作用在同一直线上。
三、功和能1. 功:力在物体上产生的位移所做的功,等于力与位移的乘积。
2. 功率:单位时间内做的功,等于功与时间的比值。
3. 能量守恒定律:在一个封闭系统中,能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,只能从一种形式转化为另一种形式。
四、动量守恒定律在一个封闭系统中,物体间的相互作用力是内力,内力相互作用时,系统总动量保持不变。
五、刚体力学1. 刚体:形状和大小在受力后不发生改变的物体。
2. 刚体转动:刚体绕固定轴转动时,角速度与角加速度、转动惯量之间的关系遵循牛顿第二定律。
3. 转动惯量:刚体绕固定轴转动时,质量分布对转动的影响程度,等于质量与质量到转动轴的距离的平方的乘积。
4. 动力矩:力对物体转动轴的转动效果,等于力与力臂的乘积。
5. 动力矩守恒定律:在一个封闭系统中,物体间的相互作用力矩是内力矩,内力矩相互作用时,系统总动力矩保持不变。
六、流体力学1. 流体:具有流动性的物质,如气体、液体等。
2. 连续性方程:流体在流动过程中,质量守恒,即流入某一体积的流体质量等于流出该体积的流体质量。
大学物理知识点总结

T1
600
Q W
Q吸
W Q吸 50% 2000 1000J
上页
下页
8-4一定量的理想气体分别经过等压、等温、绝热过 程,从体积V1膨胀到体积V2,则正确的是 (A) A→C 吸热最多,内能增加 E CV ,mT 0
(B) A→D 内能增加,作功最少 内能减少,作功最少
VC
过程如图所示,VC=2VA。问 VC
B
(1)是正循环还是逆循环?
(2) 若是正循环,求循环效率。VA
A
解 (1) pV 图:正循环
(2)
Q吸 CP,m (TB
W净 PA(VC
TA ) VA )
R52TARlTnAVVCA
RTA RTA ln 2
o
T
例2 如果卡诺热机的循环
曲线所包围面积从图中的
abcda增大为ab’c’da,这两
个循环所作的净功是否一
样?热机效率是否一样?
pa
T2
b b
T1
d
O W净 S面积
1 T2
T1
c c
V
净功增大
效率不变
上页
下页
例3 两个卡诺热机的循环曲线如图,一个工作在 T1、T3 两个热源之间,另一个工作T2 、T3 两个热 源之间。已知,两循环曲线所包围面积相等,问:
相长 相消
s1 s2
同相波源: 2 1
Δ
u
(r2
r1 )
r1 r2 P
5.驻波不考,波的能量只需知道变化特点即可。上页下页(五)热学
1 气体动理论
1) 理想气体状态方程 pV RT
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大学物理复习资料### 大学物理复习资料#### 一、经典力学基础1. 牛顿运动定律- 描述物体运动的基本规律- 惯性、力与加速度的关系2. 功和能量- 功的定义与计算- 动能定理和势能3. 动量守恒定律- 动量的定义- 碰撞问题的处理4. 角动量守恒定律- 角动量的概念- 旋转物体的稳定性分析5. 简谐振动- 振动的周期性- 共振现象#### 二、热力学与统计物理1. 热力学第一定律- 能量守恒- 热量与功的转换2. 热力学第二定律- 熵的概念- 热机效率3. 理想气体定律- 气体状态方程- 温度、压力、体积的关系4. 相变与相平衡- 相变的条件- 相图的解读5. 统计物理基础- 微观状态与宏观性质的联系 - 玻尔兹曼分布#### 三、电磁学1. 电场与电势- 电场强度- 电势差与电势能2. 电流与电阻- 欧姆定律- 电路的基本组成3. 磁场与磁力- 磁场的产生- 洛伦兹力4. 电磁感应- 法拉第电磁感应定律- 感应电流的产生5. 麦克斯韦方程组- 电磁场的基本方程- 电磁波的传播#### 四、量子力学简介1. 波函数与薛定谔方程- 波函数的概率解释- 量子态的演化2. 量子态的叠加与测量- 叠加原理- 测量问题3. 能级与光谱线- 原子的能级结构- 光谱线的产生4. 不确定性原理- 位置与动量的不确定性关系5. 量子纠缠与量子信息- 量子纠缠现象- 量子计算与量子通信#### 五、相对论基础1. 狭义相对论- 时间膨胀与长度收缩- 质能等价原理2. 广义相对论- 引力的几何解释- 弯曲时空的概念3. 宇宙学与黑洞- 大爆炸理论- 黑洞的物理特性#### 六、现代物理实验方法1. 粒子加速器- 加速器的工作原理- 粒子探测技术2. 量子纠缠实验- 实验设计- 纠缠态的验证3. 引力波探测- 引力波的产生与传播- 探测器的工作原理通过上述内容的复习,可以全面地掌握大学物理的核心概念和原理。
在复习过程中,建议结合实际例题和实验操作,以加深理解和应用能力。
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0 冲击,
角达水平位置。设 m与m1的碰撞为完全非弹 /2
性的,m1=4m,m2=m,L=1m,取,求
? 0
O
L/2 A m1
分析:碰撞过程中系统动量是否守恒, 角动量是否守恒?碰撞之后一起运动 m 的过程,系统机械能是否守恒?
B
L/2 m2
10
解:取杆及 m 组成的系统为研 究对象,碰撞过程中,轴对系统
B 都垂直的直线上的投影以相同速度切 割磁场线运动时产生的电动势,这一投 影长度称之为导线的有效切割长度。
× × × × L × × ×
× × × × × × ×
× × × × × × ×
31
N
B
★ 直线电流的磁场
dB 方向均沿 x 轴的负方向
dB
z
D
2
0 Idl sin
质点组的动能定理
内力的功
dW内 F1 dr12 0
W外 W内 Ek E k0 W外 W内 Ek
功能原理
W外 W非内 Ek Ep Em
9
例3-5 如图,杆OB可绕水平光滑轴O转动,杆长L,质量不计, 杆的中点A和底端B处附有两个质量为m1和m2的小球,最初杆 静止于平衡位置,令一质量为m的粘性球以水平速度 恰能使杆转过
E 的大小都相等,方向沿径向。
取高斯面:作同心高斯球面
+ + +
+
S +1
O
+R+ +
r
+
+ + +
球内区域 r < R ,作高斯球面 S1
E dS 0
大学物理2-2总复习

√
[分析] B
0 I
2R
B
0 I (cos 1 cos 2 ) 4a
B
0 I
2R
0 I 2R
2、一无限长载流直导线,通有电流 I,弯成如图形状。设 各线段皆在纸面内,则P 点磁感应强度B 的大小为 3 0 I 8a I
[分析] B
4a
0
。
(cos 1 cos 2 )
0 I B (cos 1 cos 2 ) 4a
B
0 I
2R
1、无限长直导线在P 处弯成半径为R 的圆,当通以电流 I R 时,则在圆心O点的磁感应强度大小等于 I I I O A) 0 B) 0 C )0 1 0 1 2 R 4R 2 P 2 2 0 I 0 I 1 1 2 D) (1 ) E) (1 ) 2R 4R
合面上场强E处处为零. (3) 通过闭合面上任一面元的电场强度通量等于零.
E d S 0故闭
S
答 (1) 正确.
(2) 错误,虽然有 E d S 0 ,
Sቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
-q +q S
但本题中闭合面上各点场强均不为零。
(3)错误,通过整个闭合面的电场强度通量为零,而通 过任一面元的电场强度通量不一定为零(本题中任一面元 上都不为零)。
上底 下底
2 0 ③电荷分布是球对称
E
S
Φ E d S E 4r 2
E
E
Q 4 r 2
图示闭合面包围了两个等量异号点电荷±q.下列说法是 否正确?如有错误请改正. (1) 高斯定理 E d S q / 0 成立. S (2) 因闭合面内包围净电荷∑q i=0,得到
大学物理综合复习

光波在传播过程中遇到障碍物时,会绕过障碍物的边缘继续传播的现象称为光的衍射。衍射现 象是光波动性的体现,在光学成像、光谱分析和量子力学等领域有重要应用。
光的偏振
光的偏振态
光波的电矢量或磁矢量在某一特定方 向上的振动状态称为光的偏振态。自 然光中,电矢量和磁矢量在各个方向 上的振动是均匀分布的。
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汇报人:
202X-01-05
目录
• 力学基础 • 电磁学 • 光学 • 量子物理 • 热力学与统计物理
01
力学基础
牛顿运动定律
01 牛顿第一定律
物体若不受外力作用,则保持静止或匀速直线运 动状态。
02 牛顿第二定律
物体加速度的大小与合外力的大小成正比,与物 体的质量成反比。
03 牛顿第三定律
熵增加原理
熵增加原理指出,在一个封闭系统中,如果没有外界的能 量交换或物质交换,系统的熵总是趋向于增加,即系统总 是趋向于更加混乱或无序的状态。
热力学第二定律的表述
热力学第二定律可以表述为“热量不可能自发地从低温物 体传到高温物体”,或者“不可能通过有限的过程将一个 物体冷却到绝对零度”。这意味着自然界的自发过程总是 向着熵增加的方向进行。
高斯定理的数学表达式为:∮E·dS = 4πρ。
高斯定理在静电场中具有广泛应用,它 可以帮助我们理解电场分布和电荷之间 的关系,以及计算电场强度。
•·
高斯定理表述为:穿过任意闭合曲面的 电场强度通量等于该闭合曲面所包围的 电荷量。
磁场与安培环路定律
安培环路定律表述为:磁场中穿
过任意闭合曲线的磁感应线数等
• · 万有引力定律:任何两个物体都相互吸引,引力的大小与两个物体的质量成正比,与它们之 间的距离的平方成反比。
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在 AB 上取一线元 dr ,其 动生电动势为
d (v B) dl vBdr
(v B ) dl vBdr
a a
b
b
b
a
0 Iv 0 Iv b dr ln 2 r 2 a
由右手定则可判断动生电动势指向B→A
3. 如图所示,长直导线中通有电流I,另有一 单匝矩形 线圈,其宽为b,高为L,以速度v向右平动,求线圈离 直导线的距离为d时的感应电动势。
24 、一力学系统由两个质点组成,它们之间只有 引力作用。若两质点所受外力的矢量和为零,则此 系统的能量 守恒;角动量 守恒。
25、有一质点在平面上运动,运动方程为
2 2 r 5t i 9t j
(A)曲线运动;
则该质点作(
)
(B)匀速直线运动;
(C)匀变速直线运动; (D)变加速直线运动。 变力作功,动量定理,冲量,动能定理,保守力
当
R1 r R2
L
B dl 2 rB 0 I
2 2 1 2 1
r R1 , I 0
B0
I
I (r R ) 2 ( R2 R )
r R2
I I
0 I ( r 2 R12 ) B 2 2 r( R2 R12 ) B 0 I 2 r
3 (B) 2 0
;
+
Ⅲ Ⅰ Ⅱ
11. 波长为λ 的光垂直照在底边长度为L的折射率为n的 直角三角形玻璃劈尖上,测得m条明纹间距为a,求劈 尖的高度h (h<<L)。 解:
a l m 1 e m 1 l 2n a
h L
(m 1) L
2na
12.若以单色可见光垂直照射狭缝 ,如图所示,狭缝的宽度 a = 0.60 mm ,透镜焦距f = 0.40 m,有一与狭缝平 行的屏放置在透镜焦平面处。则在屏 上离点O为x = 1.4 mm处的点 P,看到 的是衍射明条纹。求: (1)该入射光的波长; (2)点P条纹的级数; (3)从点P看来对该光波而言,狭 缝处的波阵面可作半波带的数目。 解:(1)
tT
时,质点的速度为(
)
(A) A sin ; (B) (C) A cos; (D)
A sin
;
A cos 。
21. 质量m的物体作简谐运动,振幅24cm ,周期4秒, 初始时位移为+24cm .则由初始位置运动到位移+12cm 处所需最少时间是: (A)0.667s (B)1.667s (C)2.667s (D)4.667s 解: 由旋转矢量可知,经过的相位为: 3 T 4 t 0.667 s 2 2 3
7 7 550109 6 l 6.6410 m n 1 1.58 1
相干条件,获得相干光的方法
光程差与相位差的关系 2
19.一单缝衍射装置,在某一衍射角处恰好观察到 第2级暗纹。则该缝能分成的半波带数为( ): (A) 3; (B) 5; (C) 2; (D) 4。 20.一质点作简谐振动,振动方程为 x A cos(t ) ,当时间
(2 )
k 3
所以是三级明纹 所以是7个半波带
2 k 1 7 (3 )
13.空气中一薄玻璃片,厚度为0.4μm,折射率为1.50, 用白光垂直照射,问在可见光范围内,哪些波长的光在 反射中加强 ,哪些波长的光在透射中加强? (可见光 波长范围为0.77-0.40μm) 解:
反 2ne
1.三角形金属框abc放在均匀磁场B中,B平行于边ab,如 图所示。当金属框绕 ab 边以角速度 ω 转动时,求各边的 动生电动势和回路abc中的总感应电动势。 解: c l1 1 ac (v B) dl Bldl Bl12 a 0 2
c b 0
l3 2 bc (v B) dl Bl sin dl
2
k
k 3 0.480μm 反射加强 2ne 透 2ne k k2 k 3
2ne 1 k 2
0.600μm 0.400μm
k
透射加强
14.单缝夫琅和费衍射中,对于同一缝宽,入射光波 长越小,中央明纹越 (填宽或窄)。 15. 单缝夫琅和费衍射中,对于同一波长入射光,缝 宽越小,中央明纹越 (填宽或窄)。 16. 在空气中做杨氏双缝干涉实验 ,缝间距为 d = 0.5mm,观察屏至双缝间距为D = 2.5m,今测得第3 级明纹与零级明纹对双缝中心的张角为 3.00×10-3rad, 求入射光波长及相邻明纹间距。 δ = dsinθ=kλ λ = dsinθ/k=500.0nm Δx = λD/d = 2.5(mm)
mg o
l
l M mg ( ) cos 2
由转动定律可得 求
3g cos 2l
d d d d dt d dt d
3 g cos d d d 2l 3 g cos 0 d 0 2l d 3g sin l
安培环路定理
B dl 0 I
4. 如图所示,两根无限长直导线平行 放置,导线内通以流向相同大小都为 I 的电流,图中 A 点的磁场 B 的大小为 , 方向为 。
5. 一长直空心圆柱状导体,内外半径分别为 R1 和 R2 ,其中通有电流 I ,并且在其横截面上电流密度均匀 分布。 求导体内、外磁感应强度的分布。 解: 取轴线为圆心,半径为r的圆周为积分路径, 由安培环路定理得,
C
+q R O
-q
R
D
qQ 6 0 R
,
qQ 6 0 R
(D)
qQ 6 0 R
,
6 0 R
10、真空中两块互相平行的无限大均匀带电平板, 其中一块的电荷面密度为 ,另一块的电荷面密 度为 2 ,两板间Ⅱ的电场强度大小为( )
+2
(A) 0;
(C) ; (D) 。 0 2 0
22. 质量 m的物体作简谐运动,振幅为 A , 周期为 T, 初始时位移为 +A . 则由初始位置运动到位移 +A/2 处 所需最少时间是[ ]: (A)T/4;( B)T/6; ( C)T/2 ;(D)T/3。
23、质量为m、长 为l的棒可绕轴o 转动。棒由水平自静 止释放。 求:棒摆至角时的、; 解:求:棒在 位置时所受 的力矩
1 1 2 2 Bl 3 sin Bl12 2 2 ba 0
总
ab bc ca 0
2. 如图所示,长直导线中通有电流I,在其旁放置一 金 属杆AB,A端与导线的距离为a,B端与导线的距离为b。 设金属杆AB以速度v向上匀速运动,求金属杆中的感应 电动势,并判断其指向。 解:因为 0 I
17. 薄钢片上有两条紧靠着的平行细缝。用双缝干涉 的方法来测量两缝的间距。若 λ =5461Å,D =330mm , 测得中央明纹两侧第 5 级明纹间距离为 12.2mm,求两 缝的间距。 解:
D xk d D x5 x5 10 12.2 d 7 10D 10 330 5.46110 d 12.2 x5 5
(2)由定义,两圆柱面间的电势差
V
R2
R1
R2
E dl
R2
R1
Edr
R1
1 1 R2 dr ln 2 0 r 2 0 R1
rC 8.半径为 rA 的金属球A带电q,放在内、外半径为 rB 、 带电为Q的金属球壳B内。现以导线连接A、B后, A 球电势为 ( )
因为 B 0 I 2r d b 0 I 0 IL d b m B dS Ldr ln S d 2r 2 b
解:
d m 0 ILv 1 1 dt 2 d b d
动生电动势
( v B ) dl
1.4810 m
4
18. 在双缝装置中,用一很薄的云母片(n=1.58)覆 盖其中的一条狭缝,这时屏幕上的第七级明条纹恰 好移到屏幕中原零级明条纹的位置。如果人射光的 波长为550nm,则这云母片的厚度应为多少? 解: 因为
D D k ( n 1)l xk 0 d d
解: ( 1 )取同轴半径为 r 高为l的圆柱面 为高斯面,由高斯定理: 1 SE dS qi 可得
0
0 r R1 0 1 E R1 r R2 2 0 r 1 2 r R2 2 r 0
方向沿径向
(A)0 ; (C)
q 4 0 rB
(B) 4 0 rA ; ;
Qq (D) 4 0 rC
q
。
9. 在相距为2R的点电荷+q和-q的电场中,把点电荷+Q从
O点沿OCD弧线移到D点。则电场力做功与+Q电位能的增 量分别为:( ) qQ qQ (A) , 4 0 R 4 R qQ qQ (B) , 4 R 4 0 R (C)
速度,加速度,转动惯量,转动动能
25. 如图所示,一劲度系数为 k 的轻弹簧与一轻柔绳 相连,该绳跨过一半径为R,转动惯量为J的定滑轮, 绳的另一端悬挂一质量为 m 的物体。开始时弹簧无 伸长,物体由静止释放。滑轮与轴之间的摩擦可以 忽略不计。当物体下落h时,试求物体的速度v。
L
P
x
a
O
f
中央明纹 0 a sin k 暗纹 (2k 1) 明纹 2
所以明纹位置 即: 当
f x f tan f sin (2k 1) 2a