西南大学2017大学物理基础(1030)

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西南大学1030]《大学物理基础》考试题答案

当光程差为零时，对应零条纹的位置应满足：所以零级明条纹下移。原来 k 级明条纹位置满足
设有介质时零级明条纹移到原来第 k 级处，它必须同时满足因此，介质厚度为
-2-
自的最大值，又同时沿相同方向通过平衡位置。
9、光的相干条件:①两列波的振动方向相同，或有相同的分量
②两列波的频率相同
③两列波的位相差恒
二、计算题
4 、解：由 x=0.1m 处质点的振动函数
可得
，因此可得波长为
1、该问题需要分别求等体和等压过程中的热量，因此可以利用等体摩尔热容河等压摩尔热容来进行计
，可得
，可知
，而
，所以有
7、
;三个特征量:振幅 A、周期 T、频率。
8、驻波是由振幅、频率和传播速度都相同的两ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ相干波，在同一直线上沿相反方向传播时叠加而
成的一种特殊现象。特点:(1),相邻波腹间距=相邻波节间距=λ /2。(2),波节两边各点同时沿相反方
向达到各自位移的最大值，又同时沿相反的方向通过平衡位置；而两波节之间各点则沿相同方向达到各
5 2
8.31
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Qp
Cp,m
T 2T
1
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7 8.31 400 300
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因此 Qp QV ，其原因是两过程内能变化相等（因为温度差都等于 T2-T1），等压过程需对外做功，所
以需要吸收更多的热量。
一、简答题
1、一个系统的各种性质不随时间改变的状态称为平衡态。
3、表达式:
算，即 Q CT 。
首先，根据理想气体状态方程计算摩尔数，
M
pV 10.082105 1

2017年6月西南大学[1030]〈大学物理基础〉答案.docx

西南大学网络与继续教育学院课程考试试题卷类别：网教专业：电力系统自动化技术2017 年6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8分，选择其中5个题目作答，共40分）1、什么是平衡态？答：在无外界影响的条件下，气体的状态不随时间而变化的状态叫做平衡状态。

只有当工质的状态是平衡状态时，才能用确定的状态参数值去描述。

只有当工质内部及工质与外界间，达到热的平衡（无温差存在）及力的平衡（无压差存在）时，才能出现平衡状态2、温度的微观本质是什么？答：温度是表示物体的冷热程度的物理量,从分子动理论的观点看,温度标志着物体内部大量分子无规则运动的剧烈程度,分子热运动越剧烈,其温度就越高,反之,温度越低.所以说温度是大量分子的平均动能的标志.3、能量均分定理的内容是什么？答：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、什么是热力学第二定律？其克劳修斯表述是什么？答：1：不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响，或不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响2：克劳修斯在卡诺的基础上统一了能量守恒和转化定律与卡诺原理,指出：一个自动运作的机器,不可能把热从低温物体移到高温物体而不发生任何变化,这就是热力学第二定律在提出第二定律的同时,克劳修斯还提出了熵的概念S=Q/T,并将热力学第二定律表述为：在孤立系统中,实际发生的过程总是使整个系统的熵增加.但在这之后,克劳修斯错误地把孤立体系中的熵增定律扩展到了整个宇宙中,认为在整个宇宙中热量不断地从高温转向低温,直至一个时刻不再有温差,宇宙总熵值达到极大.这时将不再会有任何力量能够使热量发生转移,此即“热寂论5、什么是准静态过程？答：准静态过程是指系统从一个平衡状态向另一个平衡状态变化时经历的全部状态的总合。

2017年西南大学大学物理基础 (1030)答案

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。

西南大学网络教育19.6月大学物理基础【1030】答案

1.温度的本质是物体的分子平均动能的一种度量方式，也就是用摄氏度、华氏度、开尔文等热学计量单位来表达物体的分子平均动能。温度表达的是物体的总“热能”除以物质的量以后得到的结果。
它规定了温度的读数起点（零点）和测量温度的基本单位。国际单位为热力学温标（K）。目前国际上用得较多的其他温标有华氏温标（°F）、摄氏温标（°C）和国际实用温标。
西南大学网络与继续教育学院课程考试试题卷
类别：网教课程名称【编号】：大学物理基础【 1030 】大作业
2019 年 6 月 A卷
满分：100 分
一、简答题：（共 8 个题，选择其中 4 个题目作答，每题 10 分，共 40 分） 1、温度的微观本质是什么？ 2、什么是能量均分定理？ 3、热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述的具体内容是什么？ 4、什么是熵增加原理？其适用条件是什么？ 5、什么是简谐振动？描述简谐振动的三个特征量是什么？ 6、波的相干条件是什么？ 7、什么是光程？ 8、提高光学仪器分辨本领的方法是什么？
(1) 体积不变，(2) 压强不变，问各需热量多少？哪一个过程所需热量大？为什么？
3、两个谐振子做同频率、同振幅的简谐运动。第一个振子的振动表达式为 x1 Acost ，当
第一个振子从振动的正方向回到平衡位置时，第二个振子恰好在正方向位移的端点。（1）求第二个振子的振动表达式和二者的相差；
（2）若 t=0 时， x1 A 2 ，并向 x 负方向运动，写出二个振子的振动表达式。
4、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。劈尖角 θ=2×10-4rad。如果劈尖内充满折射率为 n=1.40 的液体。求从劈棱数起第五个明条纹在充入液体前后移动的距离。

西南大学2018年秋[1030]《大学物理基础》作业答案

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”。

西南大学网络与继续教育学院课程考试试题卷

、热力学第二定律的微观本质是什么？
、什么是可逆过程？
、简谐振动的数学表达式是什么？描述简谐振动的三个特征量是什么？
、什么是驻波？它有什么特点？
、光的相干条件是什么？
、什么是起偏？什么是检偏？起偏有哪些方法？
二、计算题：（每题分，选择其中个题目作答，共分）
、压强为×，体积为0.0082m3的氮气，从初始温度加热到，
（）求振动的周期；
（）求加速度的最大值；
（）写出振动表达式。
、一简谐横波以0.8m的速度沿一长弦线传播。在0.1m处，弦线质点的位移随时间的变化关系为。试写出波函数。
、用波长λ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。劈尖角θ×。如果劈尖内充满折射率为的液体。求从劈棱数起第五个明条纹在充入液体前后移动的距离。
加热时()体积不变，()压强不变，问各需热量多少？哪一个过程所需热量大？为什么？
、将的热量传给标准状态下的氢。()若体积不变，问这热量变为什么？氢的温度变化多少？()若压强不变，问这热量变为什么？氢的温度及体积各变化多少？
、做简谐运动的小球，速度最大值为，振幅。若从速度为正的最大值的某时刻开始计算时间，
西南大学网络与继续教育学院课程考试试卷卷
类别：网教专业：电力系统自动化技术年月
课程名称分，选择其中个题目作答，共分）
、什么是平衡态？
、压强的微观本质是什么？
、热力学第一定律的数学表达式是什么？其物理意义是什么？
、什么是热力学第二定律？其开尔文表述是什么？
、现有两块折射率分别为和的玻璃板，使其一端相接触，形成夹角的尖劈。将波长为的单色光垂直投射在劈上，并在上方观察劈的干涉条纹。
()试求条纹间距；()若将整个劈浸入折射率为的杉木油中，则条纹的间距变成多少？

西南大学大学物理基础1030大作业答案

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2020年春季大学物理基础【1030】课程考试大作业参考答案

西南大学培训与继续教育学院课程考试试题卷
学期：2020年春季
课程名称【编号】：大学物理基础【1030】A卷
考试类别:大作业满分：100分
一、简答题：（共8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：温度的微观本质是物体的分子平均动能的一种度量方式，也就是用摄氏度、华氏度、开尔文等热学计量单位来表达物体的分子平均动能。温度表达的是物体的总“热能”除以物质的量以后得到的结果。它规定了温度的读数起点（零点）和测量温度的基本单位。国际单位为热力学温标（K）。目前国际上用得较多的其他温标有华氏温标（°F）、摄氏温标（°C）和国际实用温标。从分子运动论观点看，温度是物体分子运动平均动能的标志。温度是大量分子热运动的集体表现，含有统计意义。对于个别分子来说，温度是没有意义的。根据某个可观察现象（如水银柱的膨胀），按照几种任意标度之一所测得的冷热程度。
二、计算题：（共5题，每题30分，选择其中2个题目作答，共60分）
1、一体积为1.0×10-3m3的容器中，含有4.0×10-5kg的氦气和4.0×10-5kg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=303K
He的摩尔质量：M1=4.1X 10^-3kg/mol
H2的摩尔质量：M2=2.0X 10^-3kg/mol
P1=M1RT/M1V=4 X 10^-5X8.31 X 303/4X 10^-3X 1 X 10^-3=2.25 X
10^4
P2=M2RT/M2V=4 X 10-5X8.31 X 303/2X 10-3X 1X 10-3=5.04 X
10^ 4
P=P1+P2=7.56X10^ 4Pa

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入液体前后移动的距离。

解：设第五个明纹处膜厚为，则有2ne+0.5λ=5λ
设该处至劈棱的距离为L，则有近似关系e=Lθ，
由上两式得2nLθ=9λ/2, L=9λ/4nθ
充入液体前第五个明纹位置L1=9λ/4θ
充入液体后第五个明纹位置L2=9λ/4nθ
充入液体前后第五个明纹移动的距离
L= L1- L2=9λ(1-1/n)/4θ=1.61mm
8、在杨氏双缝干涉实验中，S2 缝上覆盖的介质厚度为h，折射率为n，设入射光的波长为。

问：
原来的零级条纹移至何处？若移至原来的第k级明条纹处，介质厚度h 为多少？
（题二、8图）
解：从S1和S2发出的相干光所对应的光程差：Δ=（r2-h+nh）-r1
当光程差为零时，对应零条纹的位置应满足：r2-r1=-(n-1)h＜0 所以零级明条纹下移
原理K级明条纹位置满足：r2-r1=kλ
设有介质时零级明条纹移到原来第K级处，它必须同时满足：
r2-r1=-(n-1)h= kλ h=- kλ/(n-1)
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