西南大学网络与继续教育学院课程考试答题卷。
课程名称【编号】:大学物理基础【1030
横线以下为答题区)
答题不需复制题目,写明题目编号,按题目顺序答题。
一、简答题:(每题8分,选择其中5个题目作答,共40分)
1、压强的微观本质是什么?
气体压强是大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的作用在器壁单位面积上的平均作用力。气体压强决定于气体分子的密度(单位体积内的分子数)和分子的平均动能。
2、什么是准静态过程?
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。过程是系统平衡被破坏的结果。若系统从一个平衡状态连续经过无数个中间的平衡状态过渡到另一个平衡状态,即过程中系统偏离平衡状态无限小并且随时恢复平衡状态,过程均匀缓慢且无任何突变,这样的过程称为准平衡过程或准静态过程。
3、什么是热力学第二定律?其开尔文表述是什么?
热力学第二定律,热力学基本定律之一,其表述为: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,或不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零。又称“熵增定律”,表明了在自然过程中,一个孤立系统的总混乱度(即“熵”)不会减小。
其开尔文表述不可能制成一种循环动作的热机,从单一热源取热,使之完全变为功而不引起其它变化。
4、热力学第二定律的微观意义是什么?
.一切自然过程总是沿着无序性增大的方向进行。
5、什么是熵增加原理?
利用绝热过程中的熵是不变还是增加来判断过程是可逆还是不可逆的基本原理。利用克劳修斯等式与不等式及熵的定义可知,在任一微小变化过程中恒有熵增加原理,其中不等号适于不可逆过程,等号适于可逆过程。对于绝热系统,则上式又可表为ds≥0。
这表示绝热系统的熵绝不减少。可逆绝热过程熵不变,不可逆绝热过程熵增加,这称为熵增加原理。
6、什么是简谐振动?描述简谐振动的三个特征量是什么?
随时间按余弦(或正弦)规律的振动,或运动。又称简谐振动。
振幅a、频率f(或角频率ωn)、 初相位,称为简谐振动三要素。
7、什么是惠更斯原理?
是以波动理论解释光的传播规律的基本原理。它是在惠更斯原理(huygens principle)的基础上发展而得的,是研究衍射现象的理论基础,可作为求解波(特别是光波)传播问题的一种近似方法,由荷兰物理学家克里斯蒂安惠更斯在创立光的波动说时首先提出的。主要内容为:
行进中的波阵面上任一点都可看作是新的次波源,而从波阵面上各点发出的许多次波所形成的包络面,就是原波面在一定时间内所传播到的新波面。
8、光的相干条件是什么?
频率相同、振动方向相同,且相位差恒定的光可称为相干光。两束满足相干条件的光也可称为相干光。
9、提高光学仪器分辨本领的方法是什么?
提高显微镜的分辨率可以增大数值孔径和减小工作波长。
10、什么是起偏?什么是检偏?起偏有哪些方法?
普通光源发出的是自然光,用于从自然光中获得偏振光的器件称为起偏器。
检偏器是由偏振片组成的,通常与起偏器连用,检偏器就是用来检验某一束光是否偏振光。
从自然光获得偏振光。
二、计算题:(每题15分,选择其中4个题目作答,共60分)
1、一容器内有氧气,其压强p=1.0atm,温度为t=27℃,求。
1) 单位体积内的分子数;(2) 氧气的密度; (3) 分子的平均平动能。
1atm=101325pa; 27℃=(273+27)k=300k
由理想气体状态方程:pv=nrt可知。
单位体积氧气的物质的量n=pv/rt=(101.325kpa×1dm^3)/(8.314×300k)
0.0406mol
又因氧气的分子数n=n×6.02×10^23/mol
则单位体积内的氧气的分子数n=0.0406mol×6.02×10^23/mol
由ρ=m/v,m=n×m得:
氧气的密度ρ=(0.0406mol×32g/mol)/1000cm^3
1.30×10^-3g/cm^3
2、一定量氢气在保持压强为不变的情况下,温度由升高到时,吸收了的热量。
1)氢气的量是多少摩尔?
2)氢气的内能变化多少?
3)氢气对外做了多少功?
4)如果这氢气的体积保持不变而温度发生同样的变化,它该吸收多少热量?
3、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,1)求振动的周期;
2)求加速度的最大值;
3)写出振动表达式。
4、一横波沿绳传播,其波函数为。
1)求波的振幅、波长、频率、波速和传播方向。
2)求绳子上质点振动时的最大速度并与波速比较。
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。
6、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、6图)
7、将一束波长λ=5890的平行钠光垂直入射在厘米内有5000条刻痕的平面衍射光栅上,光栅的透光宽度a与其间距b相等,求:光线垂直入射时,能看到几条谱线?是哪几级?
8、自然光通过两个偏振化方向间成的偏振片,投射光强为i1。今在这两个偏振片之间再插入另一偏振片,它的偏振化方向与前两个偏振片均成角,则透射光强为多少?
设通过第一片偏振片的光光强为i0,则i1=i0*cos60°*cos60°=0.25i0插入另一片偏振片后,通过此偏振片的光强为i2=i0*cos30°*cos30°=0.75io再通过第三片后光强为i3=i2*cos30°*cos30°=0.
75*0.75i0所以i3/i1=0.75*0.
75...
大学物理作业答案
作业11.1 b 定义。1.2 d 质点带正电且沿曲线作加速运动,必有沿法向和运动方向的场强分量,故只有d满足条件。对称 场强最大处 1.4 坐标系建立如图 mn上长为dx的电荷受力,高斯定理 方向沿x轴正向。1.5如果点电荷是孤立的,则半径为r的球面上,场强大小一定处处相等。如果点电荷周围还有其它...
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1 11 一质点具有恒定加速度a 6i 4j,式中a的单位为m 2 在t 0时,其速度为零,位置矢量r0 10 mi 求 1 在任意时刻的速度和位置矢量 2 质点在oxy 平面上的轨迹方程,并画出轨迹的示意图 题 1 11 图。分析与上两题不同处在于质点作平面曲线运动,根据叠加原理,求解时需根据加速...
大学物理作业答案
答案 4.1 b 4.2 d 4.3 4.4 解 设小球受冲量作用后速度为,根据动量定理有。当时,解得。故时,绳子将被拉断。4.5 解 取地面参考系,子弹与木块碰撞过程中,动量守恒,于是。取 和弹簧为研究系统,则碰撞后系统的机械能守恒,动量守恒。当弹簧达到最大压缩长度时,与的速度相同,设为。由机械能...