1030《大学物理基础》作业答案.

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1030《大学物理基础》作业答案..

单选题（10.0 分）1.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) A：2λD/dB) B：λd/DC) C：dD/λD) D：λD/d纠错（10.0 分）2.不可逆过程是A) A：不能反向进行的过程B) B：系统不能回复到初始状态的过程C) C：有摩擦存在的过程或非准静态过程D) D：外界有变化的过程纠错（10.0 分）3.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) A：与两个J值中较大的值成正比B) B：与两个J值中较小的值成正比C) C：与较大的J的J（J+1）成正比D) D：与较小的J的J（J+1）成正比纠错（10.0 分）4.一定量某理想气体按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) A：将升高B) B：将降低C) C：不变D) D：升高或降低，不能确定纠错（10.0 分）5.关于物体内能的改变，下列说法中正确的是（）A) A：只有做功才能改变物体的内能B) B：只有热传递才能改变物体的内能C) C：做功和热传递都能改变物体的内能D) D：做功和热传递在改变物体内能上是不等效的纠错（10.0 分）6.活塞把一定质量的理想气体封闭在气缸里，当气体温度降低，体积缩小时，其压强将（）A) A：不变B) B：增大C) C：减小D) D：不能确定纠错（10.0 分）7.热力学第二定律表明（）A) A：不可能从单一热源吸收热量使之全部变为有用的动B) B：在一个可逆过程中，工作物质净吸热等于对外作的功C) C：热不能全部转变为功D) D：热量不可能从温度低的物体传到温度高的物体纠错判断题（10.0 分）8. 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。

正确错误纠错（10.0 分）9.系统处于热力学平衡态时，可简称为处于热平衡态。

大学物理力学基础训练及答案

力学基础训练一选择题1·某质点作直线运动的运动学方程为x ＝3t -5t 3 + 6 (SI)，则该质点作(A) 匀加速直线运动，加速度沿x 轴正方向． (B) 匀加速直线运动，加速度沿x 轴负方向． (C) 变加速直线运动，加速度沿x 轴正方向．(D) 变加速直线运动，加速度沿x 轴负方向．［］2. 一质点作直线运动，某时刻的瞬时速度=v 2 m/s ，瞬时加速度2/2s m a -=，则一秒钟后质点的速度(A) 等于零． (B) 等于-2 m/s ． (C) 等于2 m/s ． (D) 不能确定．［］3. 如图所示，湖中有一小船，有人用绳绕过岸上一定高度处的定滑轮拉湖中的船向岸边运动．设该人以匀速率0v 收绳，绳不伸长、湖水静止，则小船的运动是(A) 匀加速运动． (B) 匀减速运动． (C) 变加速运动． (D) 变减速运动．(D) 匀速直线运动．［］4. 某物体的运动规律为t k t 2d /d v v -=，式中的k 为大于零的常量．当0=t 时，初速为v 0，则速度v 与时间t 的函数关系是(A) 0221v v +=kt , (B) 0221v v +-=kt ,(C) 02121v v +=kt , (D) 02121v v +-=kt ［］5.在相对地面静止的坐标系内，A 、B 二船都以2 m/s 速率匀速行驶，A 船沿x 轴正向，B 船沿y 轴正向．今在A 船上设置与静止坐标系方向相同的坐标系(x 、y方向单位矢用i 、j 表示)，那么在A 船上的坐标系中，B 船的速度（以m/s 为单位）为 (A) 2i ＋2j ． (B) -2i ＋2j．(C) －2i －2j ． (D) 2i －2j．［］6. 一质点作匀速率圆周运动时，.(A) 它的动量不变，对圆心的角动量也不变． (B) 它的动量不变，对圆心的角动量不断改变． (C) 它的动量不断改变，对圆心的角动量不变． (D) 它的动量不断改变，对圆心的角动量也不断改变．［］7.均匀细棒OA 可绕通过其一端O 而与棒垂直的水平固定光滑轴转动，如图所示．今使棒从水平位置由静止开始自由下落，在棒摆动到竖直位置的过程中，下述说法哪一种是正确的？ (A) 角速度从小到大，角加速度从大到小．(B) 角速度从小到大，角加速度从小到大． (C) 角速度从大到小，角加速度从大到小．(D) 角速度从大到小，角加速度从小到大．［］8. 花样滑冰运动员绕通过自身的竖直轴转动，开始时两臂伸开，转动惯量为J 0，角速度为ω0．然后她将两臂收回，使转动惯量减少为31J 0．这时她转动的角速度变为(A) 31ω0． (B) ()3/1 ω0．(C) 3 ω0． (D) 3 ω0．［］9. 如图所示，一静止的均匀细棒，长为L 、质量为M ，可绕通过棒的端点且垂直于棒长的光滑固定轴O 在水平面内转动，转动惯量为231ML ．一质量为m 、速率为v 的子弹在水平面内沿与棒垂直的方向射出并穿出棒的自由端，设穿过棒后子弹的速率为v 21，则此时棒的角速度应为(A) ML m v ． (B) ML m 23v．(C) ML m 35v ． (D) ML m 47v．［］.俯视图10. 如图所示，一水平刚性轻杆，质量不计，杆长l ＝20 cm ，其上穿有两个小球．初始时，两小球相对杆中心O 对称放置，与O 的距离d ＝5 cm ，二者之间用细线拉紧．现在让细杆绕通过中心O 的竖直固定轴作匀角速的转动，转速为ω 0，再烧断细线让两球向杆的两端滑动．不考虑转轴的和空气的摩擦，当两球都滑至杆端时，杆的角速度为 (A) 2ω 0． (B)ω 0．(C) 21 ω 0． (D)041ω．［］二填空题11 一质点沿x 方向运动，其加速度随时间变化关系为 a = 3+2 t (SI) ,如果初始时质点的速度v 0为5 m/s ，则当ｔ为3s 时，质点的速度v = .12. 质点p 在一直线上运动，其坐标x 与时间t 有如下关系： x =－A sin ω t (SI) (A 为常数)(1) 任意时刻ｔ，质点的加速度a =____________；(2) 质点速度为零的时刻t =______________．13. 一质点从静止出发沿半径R =1 m 的圆周运动，其角加速度随时间t 的变化规律是β =12t 2-6t (SI)，则质点的角速ω =______________________________；切向加速度 a t =________________________．14. 如图所示，x 轴沿水平方向，y 轴竖直向下，在t ＝0时刻将质量为m 的质点由a 处静止释放，让它自由下落，则在任意时刻t ，质点所受的对原点O 的力矩M＝________________；在任意时刻t ，质点对原点Ｏ的角动量L＝__________________．15.质点P 的质量为2 kg ，位置矢量为 r，速度为v ，它受到力F的作用．这三个矢量均在Oxy 面内，某时刻它们的方向如图所示，且r ＝3.0 m ，v ＝4.0 m/s ，F=2 N ，则此刻该质点对原点O 的角动量L＝____________________；作用在质点上的力对原点的力矩M＝________________． 16. 某质点在力F ＝(4＋5x )i(SI)的作用下沿x 轴作直线运动，在从x ＝0移17.动到x ＝10 m 的过程中，力F所做的功为__________．17. 利用皮带传动，用电动机拖动一个真空泵．电动机上装一半径为 0.1m 的轮子，真空泵上装一半径为0.29m 的轮子，如图所示．如果电动机的转速为1450 rev/min ，则真空泵上的轮子的边缘上一点的线速度为__________________，真空泵的转速为____________________．18.一长为l ，质量可以忽略的直杆，可绕通过其一端的水平光滑轴在竖直平面内作定轴转动，在杆的另一端固定着一质量为m 的小球，如图所示．现将杆由水平位置无初转速地释放．则杆刚被释放时的角加速度β0＝____________，杆与水平方向夹角为60°时的角加速度β ＝________________．m19.一长为l 、质量可以忽略的直杆，两端分别固定有质量为2m 和m 的小球，杆可绕通过其中心O 且与杆垂直的水平光滑固定轴在铅直平面内转动．开始杆与水平方向成某一角度θ，处于静止状态，如图所示．释放后，杆绕O 轴转动．则当杆转到水平位置时，该系统所受到的合外力矩的大小M ＝_____________________，此时该系统角加速度的大小β ＝______________________．20. 一飞轮以角速度ω0绕光滑固定轴旋转，飞轮对轴的转动惯量为J 1；另一静止飞轮突然和上述转动的飞轮啮合，绕同一转轴转动，该飞轮对轴的转动惯量为前者的二倍．啮合后整个系统的角速度ω＝__________________．三计算题21. 一质点沿x 轴运动，其加速度为a = 4t (SI)，已知t = 0时，质点位于x 0=10 m 处，初速度v 0 = 0．试求其位置和时间的关系式．22. 一人从10 m 深的井中提水．起始时桶中装有10 kg 的水，桶的质量为1 kg ，由于水桶漏水，每升高1 m 要漏去0.2 kg 的水．求水桶匀速地从井中提到井口，人所作的功．23. 如图所示，一个质量为m 的物体与绕在定滑轮上的绳子相联，绳子质量可以忽略，它与定滑轮之间无滑动．假设定滑轮质量为M 、半径为R ，其转动惯量为221MR ，滑轮轴光滑．试求该物体由静止开始下落的过程中，下落速度与时间的关系．24.一长为1 m 的均匀直棒可绕过其一端且与棒垂直的水平光滑固定轴转动．抬起另一端使棒向上与水平面成60°，然后无初转速地将棒释放．已知棒对轴的转动惯量为231ml ，其中m 和l 分别为棒的质量和长度．求：(1) 放手时棒的角加速度； (2) 棒转到水平位置时的角加速度．25. 一质量m = 6.00 kg 、长l = 1.00 m 的匀质棒，放在水平桌面上，可绕通过其中心的竖直固定轴转动，对轴的转动惯量J = ml 2 / 12．t = 0时棒的角速度ω0 = 10.0 rad ·s -1．由于受到恒定的阻力矩的作用，t = 20 s 时，棒停止运动．求： (1) 棒的角加速度的大小； (2) 棒所受阻力矩的大小； (3) 从t = 0到t = 10 s 时间内棒转过的角度．26.如图所示，A 和B 两飞轮的轴杆在同一中心线上，设两轮的转动惯量分别为 J ＝10 kg ·m 2 和 J ＝20kg ·m 2．开始时，A 轮转速为600 rev/min ，B 轮静止．C为摩擦啮合器，其转动惯量可忽略不计．A 、B 分别与C 的左、右两个组件相连，当C 的左右组件啮合时，B 轮得到加速而A 轮减速，直到两轮的转速相等为止．设轴光滑，求：(1) 两轮啮合后的转速n ； (2) 两轮各自所受的冲量矩．27. 质量为M ＝0.03 kg ，长为l ＝0.2 m 的均匀细棒，在一水平面内绕通过棒中心并与棒垂直的光滑固定轴自由转动．细棒上套有两个可沿棒滑动的小物体，每个质量都为m ＝0.02 kg ．开始时，两小物体分别被固定在棒中心的两侧且距棒中心各为r ＝0.05 m ，此系统以n 1＝15 rev/ min 的转速转动．若将小物体松开,设它们在滑动过程中受到的阻力正比于它们相对棒的速度,(已知棒对中心轴的转动惯量为Ml 2 / 12)求：(1) 当两小物体到达棒端时，系统的角速度是多少？ (2) 当两小物体飞离棒端，棒的角速度是多少？四理论推导与证明题28. 一艘正在沿直线行驶的电艇，在发动机关闭后，其加速度方向与速度方向相反，大小与速度平方成正比，即2/d d v v K t -=，式中K 为常量．试证明电艇在关闭发动机后又行驶x 距离时的速度为 )e x p (0Kx -=v v 其中0v 是发动机关闭时的速度．力学基础训练答案一选择题1. (D)2. (D)3. (C)4. (C)5. (B)6. (C)7. (A)8. (D)9. (B) 10. (D) 二.填空题11. 23 m/s 12. t A ωωsin 2-()ωπ+1221n (n = 0,1,… ) 13. 4t 3-3t 2 (rad/s) 12t 2-6t (m/s 2)14. mgb kmgbt k15. k 12 kg· m 2 · s-1k3 N · m16. 290 J17. v ≈15.2 m /sn 2＝500 rev /min 18. g / lg / (2l ) 19. mgl 212g / (3l ) 20. 031ω三计算题21. 解： =a d v /d t 4=t ， d v 4=t d t⎰⎰=vv 0d 4d tt tv 2=t 2v d =x /d t 2=t 2t tx tx x d 2d 02⎰⎰=x 2= t 3 /3+x 0 (SI)22. 解：选竖直向上为坐标y 轴的正方向，井中水面处为原点．由题意知，人匀速提水，所以人所用的拉力F 等于水桶的重量即： F =P =gy mg ky P 2.00-=-=107.8-1.96y (SI) 人的拉力所作的功为：W=⎰⎰=Hy F W 0d d ＝⎰-10d )96.18.107(y y =980 J23. 解：根据牛顿运动定律和转动定律列方程对物体： mg －T ＝ma ① 对滑轮： TR = J β ② 运动学关系： a ＝R β ③ 将①、②、③式联立得a ＝mg / (m ＋21M )∵ v 0＝0，∴ v ＝at ＝mgt / (m ＋21M ) 24. 解：设棒的质量为m ，当棒与水平面成60°角并开始下落时，根据转动定律M = J β其中 4/30sin 21mgl mgl M ==于是 2r a d /s 35.743 ===l g J M β 当棒转动到水平位置时， M =21mgl那么 2r a d /s 7.1423 ===lg J M β 25. 解：(1) 0＝ω 0＋β tβ＝－ω 0 / t ＝－0.50 rad ·s -2 (2) M r ＝ml 2β / 12＝－0.25 N ·m(3) θ10＝ω 0t ＋21β t 2＝75 rad 26. 解：(1) 选择A 、B 两轮为系统，啮合过程中只有内力矩作用，故系统角动量守恒J A ωA ＋J B ωB = (J A ＋J B )ω，又ωB ＝0得 ω ≈ J A ωA / (J A ＋J B ) = 20.9 rad / s 转速 ≈n 200 rev/min (2) A 轮受的冲量矩⎰t M A d = J A (ω-ωA ) = -4.19×10 2N ·m ·s 负号表示与A ω方向相反． B 轮受的冲量矩⎰t MBd = J B (ω - 0) = 4.19×102 N ·m ·s方向与A ω相同．27. 解：选棒、小物体为系统，系统开始时角速度为 ω1 = 2πn 1＝1.57 rad/s ．(1) 设小物体滑到棒两端时系统的角速度为ω2．由于系统不受外力矩作用，所以角动量守恒．a故 2221222112212ωω⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+ml Ml mr Ml 2212222121122Ml mr Ml ml ωω⎛⎫+ ⎪⎝⎭=+＝0.628 rad/s(2) 小物体离开棒端的瞬间，棒的角速度仍为ω2．因为小物体离开棒的瞬间内并未对棒有冲力矩作用．四理论推论与证明题28. 证：2d d d d d d d d v xv v t x x v t v K -==⋅= ∴ d v /v =－K d x⎰⎰-=x x K 0d d 10v v vv , Kx -=0ln v v∴ v =v 0e －Kx。

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。

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”。

大学基础物理学答案(习岗)第10章

129第十章量子物理基础本章提要1．光的量子性· 物体由于自身具有一定温度而以电磁波的形式向周围发射能量的现象称热辐射。

· 在任何温度下都能全部吸收照射到其表面上的各种波长的光（电磁波），的物体称为绝对黑体，简称黑体。

· 单位时间内从物体单位表面积发出的、波长在λ附近单位波长间隔内电磁波的能量称单色辐射本领（又称单色辐出度），用)(T M λ表示· 单位时间内物体单位表面积发出的包括所有波长在内的电磁波的辐射功率称为辐射出射度，用则M 表示，M 与)(T M λ的关系为0()d M M T λλ∞=⎰2．维恩位移定律在不同的热力学温度T 下，单色辐射本领的实验曲线存在一个峰值波长λm ， T 和λm 满足如下关系：λm T b =其中，b 是维恩常量。

该式称维恩位移定律。

3．斯忒藩—玻尔兹曼定律· 黑体的辐射出射度M 与温度T 的关系为4T M σ=其中，σ为斯忒藩—玻尔兹曼常量。

该结果称斯忒藩—玻尔兹曼定律。

· 对于一般的物体4T M εσ=ε称发射率。

4．黑体辐射· 能量子假说：黑体辐射不是连续地辐射能量，而是一份份地辐射能量，并且每一份能量与电磁波的频率ν成正比，满足条件E nhv =，其中n ＝1，2，3，…，等正整数，h 为普朗克常数。

这种能量分立的概念被称为能量量子化，130每一份最小的能量E hv =称为一个能量子。

· 普朗克黑体辐射公式（简称普朗克公式）为112)(/52-=kT hc e hc T M λλλπ其中，h 是普朗克常量。

由普朗克公式可以很好地解释黑体辐射现象。

· 光子假说：光是以光速运动的粒子流，这些粒子称为光量子，简称光子。

一个光子具有的能量为νh E =动量为 λh p =5．粒子的波动性· 实物粒子也具有波粒二象性，它的能量E 、动量p 与和它相联系的波的频率ν、波长λ满足关系2E mc h ν==λh p m u ==这两个公式称为德布罗意公式或德布罗意假设。

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。

西南大学大学物理基础【1030】大作业(参考答案)

南大学培训与继续教育学院课程考试试题卷
学期：2020年秋季
课程名称【编号】：大学物理基础【1030】A卷
:大作业
一、：（共8题，每题10分，选择其中4个题目作答，共40分）
1、什么是平衡态？
2、能量均分定理的内容是什么？
3、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？
4、什么是热力学第二定律？其克劳修斯表述是什么？
5、什么是熵增加原理？
6、什么是波动？机械波与电磁波的主要区别是什么？
7、什么是光的衍射现象？
8、光的相干条件是什么？
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、某容器储有氧气，其压强为1.013×105Pa，温度为300K，求：
（1）分子的，及；（2）分子的平均平动动能；（3）分子的平均动能。

2、64克氧气从275K加热至325K，（1）保持体积不变；（2）保持压强不变。

在这两个过程中氧气各吸收多少热量？各增加了多少内能？各对外做了多少功？（）
3、一个小球和轻弹簧组成的系统，按的规律振动。

（1）求振动的角频率、周期、振幅、初相、最大速度及最大加速度；
（2）求t=1s，2s，10s等时刻的相位。

4、一横波在沿绳子传播时的波动方程为
（1）求波的振幅、波速、频率和波长；
（2）求绳子上质点振动时的最大速度和最大加速度。

5、在杨氏双缝干涉实验中，若在上缝覆盖厚度为h，折射率为n的透明介质，问：原来的零级条纹将移至何处？若移至原来的第k 级明条纹处，介质厚度h 为多少？设入射光的波长为l。

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正确错误纠错（10.0 分）9.系统处于热力学平衡态时，可简称为处于热平衡态。

正确错误纠错主观填空题（10.0 分）10.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__________.3λ/(2n)纠错（10.0 分）11.动能为100eV的电子的德布罗意波长为_________.0.1226*10-10m纠错（10.0 分）12.一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_______________。

完全（线）偏振光, 垂直于入射面, 部分偏振光纠错（10.0 分）13.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_________.λ/(2nθ)论述题一体积为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 300C ，试求容器中混合气体的压强。

1、解：27330303T K =+=He 的摩尔质量：31 4.110/M kg mol -=⨯ H 2的摩尔质量：32 2.010/M kg mol -=⨯5411331 4.0108.313032.52104.010 1.010m RT P Pa M V ---⨯⨯⨯===⨯⨯⨯⨯ 5421332 4.0108.31303 5.04102.010 1.010m RT P Pa M V ---⨯⨯⨯===⨯⨯⨯⨯ 4127.5610P P P Pa =+=⨯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。

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=L θ，由上两式得 2nL θ=9λ/2, L=9λ/4n θ 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/4n θ 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一个处于基态的氢原子与另一个基态氢原子碰撞。

求可能发生非弹性碰撞的最小速度为多少？已知氢原子的质量是1.67×10-27kg ，氢原子基态的能量为E =-13.6eV 。

解：两个基态氢原子发生碰撞，如果损失的能量大于氢原子由基态跃迁到第一激发态所需的能量，则氢原子会被另一个氢原子吸收，则该碰撞为非弹性碰撞。

由玻尔的氢原子理论得氢原子基态和第一激发态的能量分别为1E E = （1）214E E =- （2）由（1）（2）式得氢原子只有获得能量2134E E E E ∆≥-=（3）才会从基态跃迁到激发态，两个基态氢原子才可能发生非弹性碰撞。

在同样条件下，两个原子发生迎面对心碰撞时能量损失最大，设两原子相向速率为v ，碰撞后两原子静止，其能量损失为221202E mv mv ⎛⎫'∆=⋅-= ⎪⎝⎭（4）发生非弹性碰撞的最小速度，即该能量刚好使一个氢原子激发，有E E '∆=∆，由（3）（4）式可得234mv E =（5）将（5）代入数据并整理得43.1610/v m s ==⨯ （6）由此可知两氢原子以大于这个速度的相对速率碰撞，有可能引起氢原子的激发，产生非弹性碰撞。

单选题（10.0 分）1. 两块平玻璃构成空气劈尖,左边为棱边,用单色平行光垂直入射,若上面的平玻璃以棱边为轴,沿逆时针方向做微小转动,则干涉条纹的A) A：间隔变小，并向棱边方向平移B) B：间隔变大，并向远离棱边方向平移C) C：间隔不变，向棱边方向平移D) D：间隔变小，并向远离棱边方向平移纠错（10.0 分）2. 用白光源进行双缝实验，若用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝，用一个纯蓝色滤光片遮盖另一条缝，则A) A：纹的宽度将发生变化B) B：产生红色和蓝色的两套彩色干涉条纹C) C：干涉条纹的亮度将发生变化D) D：不产生干涉条纹纠错（10.0 分）3. 缝夫琅和费衍射实验中，当把单缝S稍微上移时，衍射的图样将A) A：向上平移B) B：向下平移C) C：不动D) D：消失纠错（10.0 分）4. 对于内能是体系状态的单值函数概念，错误理解是A) A：体系处于一定的状态，具有一定的内能B) B：对应于某一状态，内能只能有一个数值不能有多个C) C：状态发生变化，内能也一定跟着变化D) D：对应于一个内能值，可以有多个状态纠错（10.0 分）5.“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”。

这一说法是（）A) A：服从热力学第一定律；这与热力学第二定律不矛盾B) B：服从热力学第一定律；这与热力学第二定律矛盾C) C：违背热力学第一定律；这与热力学第二定律不矛盾D) D：违背热力学第一定律；这与热力学第二定律矛盾纠错（10.0 分）6.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（）A) A：氧气的温度比氢气高B) B：氢气的温度比氧气高C) C：两种气体的温度相同D) D：两种气体的压强相同纠错（10.0 分）7.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A) A：①、②、④B) B：①、②、③C) C：②、③、④D) D：①、③、④纠错（10.0 分）8.以下不是几何光学的基本实验定律的是（）A) A：光在均匀介质中的直线传播定律B) B：光通过两种介质分界面的反射定律和折射定律C) C：发射的光的强弱满足基尔霍夫定律D) D：光的独立传播定律纠错（10.0 分）9.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（）A) A：仍为明条纹B) B：变为暗条纹C) C：既非明纹也非暗纹D) D：无法确定是明纹，还是暗纹纠错（10.0 分）10.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（）A) A：1250ǺB) B：1810ǺC) C：2500ǺD) D：906Ǻ纠错（10.0 分）11.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A) A：振动振幅之和B) B：光强之和C) C：振动振幅之和的平方D) D：振动的相干叠加纠错（10.0 分）12.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A) A：2mB) B：1mC) C：0.5mD) D：0.2m纠错判断题（10.0 分）13.系统内部各处性质不随时间变化便处于平衡态。

正确错误纠错（10.0 分）14.任何一个光具组有且只有一个有效光阑。

正确错误纠错（10.0 分）15.进行卢瑟福理论实验验证时发现小角散射与实验不符这说明.原子不一定存在核式结构正确错误纠错主观填空题（10.0 分）16.一定质量的理想气体，设从某一状态分别经过绝热膨胀，或等温膨胀，或等压膨胀三个不同过程，膨胀了相同的的体积，那么_________膨胀过程中内能增大，_________膨胀过程中内能减少，_________膨胀过程中气体对外做功最多。

等压，绝热，等压纠错（10.0 分）17.随着温度的升高，容器中一定量的理想气体分子碰撞频率 ______ ，平均自由程 ______ 。

增大，减小纠错（10.0 分）18.随着温度的升高，容器中一定量的理想气体分子碰撞频率，平均自由程。

增大，减小纠错（10.0 分）19.若氧分子[O2]气体离解为氧原子[O]气体后，其热力学温度提高一倍，则氧原子的平均速率是氧分子的平均速率的倍2倍纠错（10.0 分）20.单色平行光垂直照射一侧狭缝，在缝后远处的屏上观察到夫琅和费衍射图样，现在把缝宽加倍，则透过狭缝的光的能量变为_____倍，屏上图样的中央光强变为_____倍。

1030《大学物理基础》作业答案.