西南大学网络教育19.6月大学物理基础【1030】答案
2017年6月西南大学[1030]〈大学物理基础〉答案.docx
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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2018年秋[1030]《大学物理基础》作业答案
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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。
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
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
西南大学网络与继续教育学院1030
西南大学网络与继续教育学院课程考试试题卷类别：网教(网教/成教) 专业:电力系统自动化技术2017年12月课程名称【编号】：大学物理基础【1030】 A卷大作业满分：100分一、简答题：（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：温度的本质是物体内部分子热运动剧烈程度的标志。
是分子热运动平均平运动能的度量。
温度是统计概念，是大量分子热运动的集体表现。
对于少量的分子，温度是概念就失去了意义每同一温度下，各种气体分子平均平运动动能均相等。
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。
刚性单原子有3个自由度，双原子、多原子不考虑振动相当于刚体，分别有5个（3平2转）、6个自由度（3平3转），考虑振动后，双原子加1个，三原子加2个。
3、能量均分定理的内容是什么？答：在经典统计力学中，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？答：（1）热力学系统是指由大量微观粒子组成，并与其周围环境以任意方式相互作用着的宏观客体。
西南大学网络学院19秋【1030】大学物理基础
大学物理基础【1030】
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、平衡态（equilibrium state）是指在没有外界影响条件下热力学系统的各部分宏观性质在长时间里不发生变化的状态。
这里所说的没有外界影响，是指系统与外界没有相互作用，既无物质交换，又无能量传递（做功和传热），即系统是孤立系。
2、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。
刚性单原子、双原子、多原子分别由一个、两个、三个自由度。
3、热力学第二定律,表达的是能量传递的单向性(孤立系统熵增大原理)。
该定律表明,能量的传递是有自发方向的,也就是,虽然能量可以双向传递,但是只有但一方向的传递,才是自发的,也就是不需要外界帮助的。
克劳修斯的表述是，热量可以自发地从较热的物体传递到较冷的物体，但不可能自发地从较冷的物体传递到较热的物，表达的是内能之间传递的单向性。
7、光在传播过程中，遇到障碍物或小孔时，光将偏离直线传播的路径而绕到障碍物后面传播的现象，叫光的衍射。
包括：单缝衍射、圆孔衍射、圆板衍射及泊松亮斑。
二、计算题：（共5个题，选择其中2个题目作答，每题30分，共60分）
2、解：
5、解：设入射光的强度I0.自然光通过两个偏振片后,透射光的强度
I.= 1/2 I0 *(cos60)的平方 = 1/8I0
通过三个偏振片后,透射光的强度I'1。
西南大学网络与继续教2018年12月大学物理基础 【1030】机考答案
4、什么是热力学第二定律？其开尔文表述是什么？
答：热力学第二定律是关于自然过程方向的一条基本的、普遍的定律。开尔文表述是：其唯一效果是热量全部转变为功的过程是不可能的。
5、什么是简谐振动？描述简谐振动的三个特征量是什么？
6、什么是驻波？Biblioteka 答：驻波是由振幅、频率和传播速度都相同的两列相干波，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。
7、什么是光程？
答：光程是光在媒质中通过的路程和该媒质折射率的乘积。例如，在折射率为n的介质中，光行进一距离d，光程即为乘积nd，由n的物理意义可知，光在该介质中行经距离d所需的时间，与光在真空中行经nd距离所需的时间相等。这是因为，媒质的折射率等于真空中的光速和媒质中的光速之比，所以光程也就是在相同的时间内光在真空中通过的路程。
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：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
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、什么是平衡态？
答：一个系统的各种性质不随时间改变的状态称为平衡态。
2、温度的微观本质是什么？
（题二、5图）
答；金属丝直径d＝0.1481× = 0.05746 mm
5、为了测量金属细丝的直径，把金属丝夹在两块平玻璃之间，使空气层形成劈尖（如图所示）。如用单色光垂直照射，就得到等厚干涉条纹。测出干涉条纹间的距离，就可以算出金属丝的直径。某次的测量结果为：单色光的波长λ=589.3nm，金属丝与劈尖顶点间的距离L=28.880mm，30条纹间的距离为4.295mm，求金属丝的直径D。
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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。
5、以单色光照射到相距为 0.2mm 的双缝上，双缝与屏幕的垂直距离为 1m。求 （1）从第一级明 纹到同侧的第四级明纹间的距离为 7.5mm，求单色光的波长；（2）若入射光的波长为 600nm，求相邻 两明纹间的距离。
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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 所以孤立体系中熵流为 0，熵产依然不为负。所以由熵增=熵流+熵产得出，孤立体系熵增
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 恒不为负。其中孤立体系熵增为零时就是可逆的孤立体系。
能量均分定理在经典物理范围内适用,要求能量可以连续地变化,它的困难也正源于此.
3.热力学第二定律，表达的是能量传递的单向性（孤立系统熵增大原理）。该定律表明，
能量的传递是有自发方向的，也就是，虽然能量可以双向传递，但是只有但一方向的传递， 5.xk=+(d’/d)kλ,k=1,2,...
才是自发的，也就是不需要外界帮助的。 开尔文的表述是，不可能从单一热源吸取热量， △ x14=x4-x1=(d’/d)(k4-k1)λ
4.空气劈条纹间距:Δx1=λ/2θ,
气体分子能量按自由度的均分通过分子间的频繁碰撞得以建立和维持.外界供给气体的能量,通过
液体时:Δx2=λ/2nθ
器壁与气体分子以及气体分子之间的碰撞分配到各自由度上.对于液体和固体,能量按自由度均分
是通过分子间很强的相互作用而实现的.
所以移动距离 5λ/2θ(1-1/n)=1.61mm
水银柱的膨胀），按照几种任意标度之一所测得的冷热程度。
微波炉的核心是在铁箱内制造了一个不断变化的电场，有麦克斯韦电磁理论得知，变化的
2. 在平衡态,物质分子能量分配的统计规律.在温度为 T 的平衡态,物质（气体、液体或固体）分子 电场产生磁场，变化的磁场又产生电场。所以微波炉内就是一个变化的磁场和电场。下面
并将这热量变为功，而不产生其他影响，表达的是能量和功之间转换的单向性； 克劳修 斯的表述是，热量可以自发地从较热的物体传递到较冷的物体，但不可能自发地从较冷的
λ=(d’/d){(△ x14)/(k4-k1)}=500mm
物体传递到较热的物，表达的是内能之间传递的单向性；其效果都是一样的，也就是能量 (2)△ x=(d’/d)λ=3.0mm
传递和转换的单向性（用熵来表述，就是孤立系统，也就是与外界完全隔离的系统，其熵
值是要增大的）
4.熵增原理：孤立体系中熵的增加恒不为负，适用于所有孤立体系中的任意过程。熵流跟 系统与外界的热量交换有关，放热熵流为负，吸热熵产为正。熵产是系统由于不可逆因素 而产生的，恒不为负，其中熵产=0 时就是可逆反应。而熵增原理的全称叫孤立体系熵增原 理，所以适用于所有孤立体系。孤立体系就是与外界没有质量交换以及热量交换的体系。
的每一个运动自由度都具有相同的平均动能,其中 k 是玻耳兹曼常量.用它可确定物质的内能和热 以水分子为例解释为什么纬度升高水分子是极性分子，所以会受到变化电场和磁场的影响
容量. 如果气体分子的平动、转动、振动自由度分别为 t、r、s,则相应的平均动能分别为,因分子内原子 的振动除动能外还有势能,且两者在一个周期内的平均值相等,故对于每一个振动自由度,还有的
而运动，而电场磁场方向是改变的，所以水分子的运动来回改变，摩擦产热导致微波炉中 的物品的温度升高。而对于一些非极性分子，由于其不受变化磁电场的影响，所以不能用 微波炉加热
平均势能.于是,分子的述分子 二、
平均能量与总分子数的乘积,只与温度有关,其热容量则与温度无关.
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二、计算题：（共 5 个题，选择其中 2 个题目作答，每题 30 分，共 60 分） 1、已知氢气的温度为 273K，压强为 1.013×105Pa,，求其在 1s 内分子的平均碰撞次数。已知氢分
子的有效直径为 210-10m。 2、压强为 1.0×105Pa，体积为 0.0082m3 的氮气，从初始温度 300K 加热到 400K，加热时