重庆大学大学物理下册期末试卷及答案

一、填空题：（每空2分，共40分。在每题空白处写出必要的算式）

1、原在空气中的杨氏双缝干涉实验装置，现将整个装置浸入折射率为n 的透明液体中，则相邻两明条纹的间距为原间距的 倍。

2、波长为500nm 的光垂直照射在牛顿环装置上，在反射光中观察到第二级暗环半径为2.23mm ，则透镜的曲率半径R= 。

3、在照相机的镜头上镀有一层介质膜，已知膜的折射率为1.38，镜头玻璃的折射率为1.5，若用黄绿光（550nm ）垂直入射，使其反射最小，则膜的最小厚度为 。

4、为了使单色光（λ=600nm ）产生的干涉条纹移动50条，则迈克尔逊干涉仪的动镜移动距离为 。

5、远处的汽车两车灯分开1.4m ，将车灯视为波长为500nm 的点光源，若人眼的瞳孔为3mm ，则能分辨两车灯的最远距离为 。

6、一束由线偏振光与自然光混合而成的部分偏振光，当通过偏振片时，发现透过的最大光强是最小光强的3倍，则入射的部分偏振光中，自然光与线偏振光光强之比为 。

7、布儒斯特定律提供了一种测定不透明电介质的折射率的方法。今在空气中测得某一电介质的起偏振角为57 ，则该电介质的折射率为 。

8、1mol 单原子分子理想气体在1atm 的恒定压强下，体积从3

211024.2m v -?=，膨胀到3221006.3m v -?=

，则气体的内能改变了 J 。 9、在一容积不变的封闭容器内理想气体分子的平均速率若提高为原来的2倍，则气体的温度为原来的 倍，压强变为原来的 倍。

10、一气缸内贮有10mol 的单原子分子理想气体，在压缩过程中外界作功209 J ，气体升高1K ，此过程中气体内能增量为 J ；外界传给气体的热量为 J 。

11、由绝热材料包围的容器被隔板隔为两半，左边是理想气体，右边为真空。若把隔板撤去，气体将进行自由膨胀，达到平衡后气体的温度 （填“升高”或“降低”或“不变” ）；气体的熵 （填“增加”或“减小”或“不变” ）

m e =9.1×10-31kg e=1.6×10-19C 1atm=1.013×105Pa R=8.31J/mol ·k No=6.022×1023/mol h=6.62×10-34J ·S b=2.898×10-3m ·k σ=5.67×10-8w/m 2·k 4 λC =2.426×10-12m k=1.38×10-23J/K

C=3×108m/s

12、在某惯性系中以C/2的速率运动的粒子，其动量是按非相对论性动量计算 的 倍。

13、波长为0.1nm 的X 射线光子的能量为 ，动量为 。 14、天狼星的表面温度约为9990K ，如果将天狼星看作绝对黑体，由此可得其单色辐出度在=m λ 处有极大值。

15、原子处于某激发态的寿命为S

9

1024.4-?，向基态跃迁时发射400nm 的光谱线，那么测量波长的精度=

?λλ/ 。 16、实验测得氢原子莱曼系系限的波长为91.1nm ，由此可得莱曼系第一条谱线的波长为 。 1、

n 1

2、m 97.4

3、nm 6.99

4、0．015mm

5、6887m

6、1∶1

7、1.54

8、3

1025.1? 9、4，4 10、124.7，-84.3 11、不变，增加

12、

332

13、s m kg J /1062.6,1099.12415???-- 14、290.1nm 15、8

105.2-? 16、121.5nm

二、计算题：（每小题10分，共60分）

1、把一细钢丝夹在两块光学平面的玻璃之间，形成空气劈尖。已知钢丝的直径

mm d 048.0=，钢丝与劈尖顶点的距离mm l 00.12=，用波长为680nm 的平行光垂直照射在玻璃上，求：

（1） 两玻璃片之间的夹角是多少？（2）相邻二明条纹间的厚度差是多少？ （2） 条纹间距是多少？ （4）在这12.00mm 内呈现多少明条纹？

2、用白光（400nm —700nm ）垂直照射在每毫米500条刻痕的光栅上，光栅后放一焦距f=320mm 的凸透镜，试求透镜焦平面处光屏上第一级光谱的宽度是多少？

3、一容积为310cm 的电子管，当温度为300K 时，管内空气压强为mmHg 6105-?，求：（1）管内有多少个空气分子？（2）这些空气分子的平均平动动能的总和是多少？（3）平均转动动能的总和是多少？（4）平均动能的总和是多少？

（空气分子视为刚性双原子分子；Pa

mmHg 5

10013.1760?=）

4、如图所示，1mol 单原子分子理想气体由状态a 经过程a →b 到达状态b 。已知：

P Pa m v m v b

a 5

33331001.1,104.49,107.24?=?=?=--，从a 到b 气体的熵增为K

J S /4.14=?。求： （1） 状态a 的温度T a ， （2）状态b 的温度T b ， （3）气体内能的增量ΔU 。

5、π介子是不稳定粒子，在其静止参考系中，它的寿命约为8

1055.2-? 秒，如

果一个π介子相对于实验室的速率为0.8C ，（1）在实验室中测得它的寿命是多少？（2）它在其寿命时间内，在实验室中测得它的运动距离是多少？

6、在康普顿散射中，入射X 射线的波长为0.003nm ，当光子的散射角为90°时，求散射光子波长及反冲电子的动能。

P

P a 0

V a V b

V a

b

一、填空题：（每空2分，共40分。在每题空白处写出必要的算式）

1、波长分别为1λ和2λ的光同时通过杨氏双缝，若1λ光的第3级明纹与2λ光的第4级明纹重合，则2λ/1λ= 。

2、用劈尖的等厚干涉条纹可以测量微小角度，现有玻璃劈尖（n=1.52），用波长为589nm 的黄光垂直照射此劈尖。测量相邻暗条纹间距为0.25mm 。此玻璃劈尖的劈尖角等于 。

3、一狭缝后面的透镜焦距为1m ，波长为600nm 的光垂直照射狭缝，在透镜焦平面上观察到中央衍射最大两边的第一级衍射极小间距离为4mm ，则狭缝宽度为 。

4、把折射率n=1.4的透明膜放在迈克尔耳干涉仪的一条臂上。由此产生8条干涉条纹的移动。若已知所用光源的波长为589nm ，则这膜的厚度为 。

5、一直径为3.0cm 的会聚透镜，焦距为20cm ，假定入射光的波长为550nm ，为了满足瑞利数据，两个遥远物点在透镜的焦平面上两个衍射图样的中心距离为 。

6、将两块偏振化方向之间夹角为60°的偏振片迭加在一起，当一束强度为I 的线偏振片垂直射到这组偏振片上，且该光束的光矢量振动方向与两块偏振片的偏振化方向构成30°，则通过两偏振片后的光强为 。

7、一振动方向平行于入射面的线偏振的激光，通过红宝石棒（n=1.76）时，在棒的端面上没有反射损失，且光束在棒内沿轴方向传播，则棒端面对棒轴倾角应为 。

8、2g 氢气与2g 氦气分别装在两个容积相同的封闭容器内，温度也相同，则氢分子与氦分子的平均平动动能之比

=He

H e e 2

；氢气与氦气压强之比=He H p p 2 ；氢气与氦气内能之比=He

H U

U

2 。

9、一定量某种理想气体，先经等容过程使其热力学温度升高为原来的4倍，再经过等温过程使其体积膨胀为原来的2倍，则分子的平均自由程度为原来的 倍。

10、已知1mol 某刚性双原子分子理想气体，在等压过程中对外作功8.31J ，则在该过程中温度上升了 K ，内能增加了 J ，吸收热量为 J 。

11、以0.8C 速率运动的电子，其动能是 ，动能是 。 12、从某炉壁小孔测得炉子的温度为1500K ，那末炉壁小孔的总辐出度为 。

13、动能为100eV 的质子的德布罗意波长为 ，已知质子的质量为

kg

27

1067.1-?。 14、已知处于基态氢原子电离能为13.6电子伏特，由此可得氢原子光谱巴尔未系的系限波长λ= ，里德伯常数R= 。

1、3/4

2、rad 4

1075.7-? 3、0.3mm 4、5890nm 5、4400nm

6、

I

163

7、60.4°8、1, 2, 10/3 9、1 10、1，20.78，29.09 11、J s m kg 14221046.5,/1064.3--???

12、2

5/1087.2m w ? 13、m 121086.2-? 14、365.1nm,10956697米

-1 二、计算题：（每小题10分，共60分）

1、用不同波长的红光1λ=700nm 与紫光2λ=420nm 观察牛顿环，发现红光时的第k 级暗环正好与紫光时第k+2级的暗环重合。已知牛顿环的曲率半径为5m ，求重合时暗环的半径r 。

2、一平面透射光栅，当用白光照射时，能在30°角衍射方向上观察到600nm 的第二级谱线，但在此方向上测不到400nm 的第三级谱线，求：

（1） 光栅常数d ，光栅的缝宽a 和缝距b 。 （2） 对400nm 的单色光能看到哪几级谱线。

3、容器内盛有一定量理想气体，其分子平均自由程为m 7

100.2-?=λ。 （1） 若分子热运动的平均速率s m v ./1600=，求分子平均碰撞频率0z ； （2） 保持温度不变而使压强增大一倍，求此时气体分子的平均自由程λ和

平均碰撞频率z 。

4、汽缸内有2mol 单原子分子理想气体，初始温度

K T 3001=，体积为3

31

1020m V -?=，先经等压膨胀至122V V =，然后经绝热膨胀至温度回复到T 1，最后经等温压缩回到状态1，求：（1）每一过程中气体吸收或放出的热量；（2）经一个循环气体对外所做的净功；（3）循环的效率。

5、坐在以0.8c 行运的光子火车里的观察者测得车站的站台长度为60m ，求站台上的观察者测量站台的长度；如果在站台上同一地点发生两事件的时间间隔为12分钟，则火车里的观察者测量这两事件的时间间隔是多少？

6、康普顿散射中，入射光子的波长为0.03nm ，反冲电子的速度为光速的60%，求散射光子的波长及散射角。（考虑相对论情形）

P 0

V 1

2

3

V 1

V 2

一、填空题：（每空2分，共40分。在每题空白处写出必要的算式）

1、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中央原零级明条纹位置，如果入射光的波长为550nm ，则云母片的厚度d= 。

2、在棱镜（52.11=n ）表面涂一层增透膜（30.12=n ），为使用此增透膜适合于550nm 波长的光，膜的最小厚度d= 。

3、有一劈尖，折射率4.1=n ，尖角为rad 410

-=θ，在某一单色光的垂直照射下，可测得两相邻明条纹之间的距离为0.25cm ，则此单色光在空气中的波长 λ= 。

4、用单色光λ=550nm 垂直照射缝宽a =0.5mm 的单缝，在焦距f=1m 的透镜的焦平面上观察衍射图形，中央明条纹的宽度为 。

5、已知天空中两颗星相对于一望远镜的角距离为rad

61084.4-?，它们都发波长550nm 的光，望远镜的直径d= 才能分辨出这两颗星。

6、一束太阳光，以某一入射角射到平面玻璃上，这时反射光为全偏振光，折射光的折射角为32°，则太阳光的入射角是 ，玻璃的折射率是 。

7、400J 热量传给标准状态下的1mol 氢气，如压强保持不变，则氢气对外作功W= ，内能增量ΔU= ，温度升高ΔT= 。

8、有一个电子管，管内气体压强为mmHg

5100.1-?，则27℃时管内单位体积的分子数n= 。

9、一卡诺热机，低温热源温度为27℃，热机效率为40%，其高温热源温度为 。若要将该热机效率提高到50%，保持低温热源不变，则高温热源的温度为 。

10、空气分子在标准状态下的平均自由程为m 7

101.2-?，分子平均速率为450m/s ，

则空气分子的平均碰撞频率为 。

11、在S 系中沿X 轴静止放置的一把尺子，长为l ，S ˊ系相对S 以c/2的速率运动，在S ˊ系来测量，此尺子的长度是 。

12、一个粒子的动量是按非相对论性动量计算的3倍，该粒子的速率是 。

13、将天狼星看作绝对黑体，测得其单色辐出度在nm m 290

=λ处有极大值，由此计算天狼星的表面温度是 。

14、已知处于基态氢原子的电离能为13.6电子伏特，由此可得氢原子光谱莱曼系的系限波长∞λ= ，里德伯常数R= 。

15、氢原子线度约为m 10

101-?，原子中电子速度的不确定量ΔV= 。 1、m

61064.6-? 2、106nm 3、700nm 4、2.2mm 5、13.9cm 6、58°,1.6 7、114.3J 285.7J 13.75K

8、317/102.3m ? 9、500K , 600K 10、s 11014.29? 11、l 23 12、

C 322

13、9993K 14、91.27nm 10956697米-1 15、s m /108.55

?

二、计算题：（每小题10分，共60分）

1、白光（400nm ——760nm ）垂直照射到空气中厚度为400nm 的肥皂膜上，设肥皂膜的折射率为1.33，试问：

（1） 该膜的正面哪些波长的光波反射得最多？ （2） 该膜的背面哪些波长的光透射的强度最强？

2、波长为500nm 和520nm 的两种单色光，同时垂直入射在光栅常数为0.002cm 的衍射光栅上，紧靠光栅后面，用焦距为2m 的透镜把光线会聚在屏幕上，求这两种单色光的第三级谱线之间的距离。

3、容器内有2.66kg 氧气，已知其分子的平动动能总和为J 5

1011.4?（氧的摩尔质量kg M mol

3

1032-?=） （1） 气体分子的平均平动动能； （2）气体的温度。

4、如图所示，1mol 氢气在状态1时T 1=300K ，经两个不同过程到达末态3，1→3为等温过程

（1） 由路径1→2→3计算熵变ΔS 1； （2） 由路径1→3计算熵变ΔS 2； （3） 对（1）（2）结果加以分析。

5、在实验室中以0.6c 的速率运动的粒子，飞行3m 后衰变，在实验室中观察粒子存在了多长时间？若由与粒子一起运动的观察者测量，粒子存在了多长时间？

6、钾的光电效应红限相应于577nm ，求用波长400nm 的紫光照射时，所释放的光电子的最大动能和钾的逸出功。

P

O

V (升)

1

2

3

20

40

1、（1）rad L d 3104-?==α （2）nm

n d 3402==?λ （3）nm

l n

l 4

105.8,2sin ?==λα（4）141==l L N 条。

2、解：,002.0500

1

mm d ==

487.20,537.11sin ,1,sin 700

1400=====-θ

λ

θ

λθd

k k k d 由 第一级光谱衍射角宽度：rad

1562.095.8==?

θ 第一级光谱宽度：.50m m f L =?=θ

3、解：（1）1210

61.1,?====KT pV nV N KT P n 个 （2）J KT N e n E 8

100.12

3-?=?==平

平 （3）J NKT e N E 8

10666.0-?===转转 （4）J E E E 81067.1-?=+=转

平

4、解：（1）由K R

v P T RT pV a

a a

300:==?=得 （2）K e T T V V R T T C S a

b

v a

V V R S C a

b a b b V 600:ln ln )ln (1

====?-?得 （3）J T T C U a

b V 3740)(=-=? 5、s c

v t 8

2

20

1025.4/1)1(

-?=-=?τ

m t v S 2.101025.41038.0)2(8

8=????=?=- 6、nm c

005426.02

sin 22

=?+=?+='θ

λλλλλ eV J hc E k

5

141085.11096.2)11(?=?='-=-λλ

1、由,2,1,0(==k R k r λ……） 对R k r k 1

1,λλ= 对k k r k 2122)2(,λλ+='+ 3

2,2

12

2=-='=+λλλk r r k k 得又

)(1024.333

13m R r -?==∴λ 2、解：（1）设

30

,400,6002

1

===θλλnm nm 由.3,2sin )(sin 1

a d

b a d ==+=λ

θθ 得)

(106.1),(104.2),(108.06

66m b m d m a ---?=?=?= （2）,3,6,2sin max 2max a d k k d ===又得λ

π

谱线中的第三、六级为缺级，故能见到1，2，4，5共四级谱线。 3、解：（1）s V

z 110

0.890

0?==

λ （2）m

P T P

d kT 70

2100.12,,,2-?===λλπλ增大一倍时不变当 s z z P V T kT P V d z /106.12,,,,/2:10

2?===则增大一倍也不变不变当又π

4、解：（1）K T V V T 60011

2

2==

J V V RT Q Q J R T T c Q p 3456ln :130:3212465)300600(2

5

2)(:212

11

321

21-==→=→=-?=-=→νν

（2）净功J Q Q W 900931=

+=（3）%3.7211

3=-=Q Q η

5、分钟20/1,100/12

20

220

=-==-=c

v m c v L L ττ 6

λ

λhc hc E Mev c v c m E k

k -==--=0

2

22

0,128.0]1/11[而 3.62,2sin 2,0043.0)1(20

010

==-=?=-=∴-θ

θλλλλλ

λ得nm hc E k

二、计算题：（每小题10分，共60分）

1、λ

λ

k nd L =+=?22)1(:解 (2)透射最强即反射相消(喑纹)

nm k nm

k k nd 6.425,33.709,21

24====-=

λλλ nm

k k

nd k nd L 532,222)12(22===+=+=?λλλλ 2、解:λ

θk d =sin m d f x x d f f f x d d k 33

33

3333106)(33tan 3,3sin ,3-?='-='-=≈=≈==λλλθθλθλθ 3、（1）A

mol

A mol N M M

N N N M M =∴=,

K

K

e T KT e J MN E M N E e K K A

K mol K

K 40032,23)2(1027.821==∴=?===

-

4、K T T V V T K T K T 6002,300,300:1

11

2

231=====解 K J T T R S S S T T C T dT C T dQ

S T T R C T PdV

dE T dQ S T T V V V /76.5ln

ln ln )()1(1

2

231213

21

2

2321

211

2

1232==?+?=?∴-===?+=+==??

???

?====?=?311

3

132/76.52ln ln 1)2(K J R V V RT T T dQ S S (3)熵是系统状态的函数,所以经不同路径由同一初态到达同一末态时,熵变相等

21S S ?=?∴

5、s v s t 8

8

1067.11036.03-?=??==?

s c

v t 8

22

01033.11-?=-?=

τ 6、ev J hc A 15.21044.3190

=?==-λ ev J A hc mv 953.01053.121192=?=-=-λ

大学物理试卷期末考试试题答案

2003—2004学年度第2学期期末考试试卷（A 卷） 《A 卷参考解答与评分标准》 一 填空题：（18分） 1． 10V 2.（变化的磁场能激发涡旋电场），（变化的电场能激发涡旋磁场）. 3. 5， 4. 2， 5. 3 8 6. 293K ，9887nm . 二 选择题：（15分） 1. C 2. D 3. A 4. B 5. A . 三、【解】(1) 如图所示，内球带电Q ，外球壳内表面带电Q -. 选取半径为r （12R r R <<）的同心球面S ，则根据高斯定理有 2() 0d 4πS Q r E ε?==? E S 于是，电场强度 204πQ E r ε= (2) 内导体球与外导体球壳间的电势差 22 2 1 1 1 2200 01211d 4π4π4πR R R AB R R R Q Q dr Q U dr r r R R εεε?? =?=?==- ????? ? r E (3) 电容 12 001221114π/4πAB R R Q C U R R R R εε??= =-= ?-?? 四、【解】 在导体薄板上宽为dx 的细条，通过它的电流为 I dI dx b = 在p 点产生的磁感应强度的大小为 02dI dB x μπ= 方向垂直纸面向外. 电流I 在p 点产生的总磁感应强度的大小为 22000ln 2222b b b b dI I I dx B x b x b μμμπππ===? ? 总磁感应强度方向垂直纸面向外. 五、【解法一】 设x vt ＝, 回路的法线方向为竖直向上( 即回路的绕行方向为逆时

针方向)， 则 21 d cos602B S Blx klvt Φ=?=?= ? ∴ d d klvt t εΦ =- =- 0ac ε < ，电动势方向与回路绕行方向相反，即沿顺时针方向（abcd 方向）． 【解法二】 动生电动势 1 cos602 Blv klvt ε?动生＝＝ 感生电动势 d 111 d [cos60]d 222d d dB B S Blx lx lxk klvt t dt dt dt εΦ=- =?=--?===?感生－ klvt εεε==感生动生＋ 电动势ε的方向沿顺时针方向（即abcd 方向）。 六、【解】 1. 已知波方程 10.06cos(4.0)y t x ππ=- 与标准波方程 2cos(2) y A t x π πνλ =比较得 , 2.02, 4/Z H m u m s νλνλ==== 2. 当212(21)0x k ππΦ-Φ==+合时，A ＝ 于是，波节位置 21 0.52k x k m += =+ 0,1,2, k =±± 3. 当 21222x k A ππΦ-Φ==合时，A ＝ 于是，波腹位置 x k m = 0,1,2, k =±± ( 或由驻波方程 120.12cos()cos(4)y y y x t m ππ=+= 有 (21) 00.52 x k A x k m π π=+?=+合＝ 0,1,2, k =±± 20.122 x k A m x k m π π=?=合＝, 0,1,2, k =±± )

大学物理(下)期末考试试卷

大学物理（下）期末考试试卷 一、 选择题：（每题3分，共30分） 1. 在感应电场中电磁感应定律可写成?-=?L K dt d l d E φ ，式中K E 为感应电场的电场强度。此式表明： (A) 闭合曲线L 上K E 处处相等。 (B) 感应电场是保守力场。 (C) 感应电场的电力线不是闭合曲线。 (D) 在感应电场中不能像对静电场那样引入电势的概念。 2．一简谐振动曲线如图所示,则振动周期是 (A) 2.62s (B) 2.40s (C) 2.20s (D) 2.00s 3．横谐波以波速u 沿x 轴负方向传播,t 时刻 的波形如图,则该时刻 (A) A 点振动速度大于零, (B) B 点静止不动 (C) C 点向下运动 (D) D 点振动速度小于零. 4．如图所示,有一平面简谐波沿x 轴负方向传 播,坐标原点O 的振动规律为)cos(0φω+=t A y , 则B 点的振动方程为 (A) []0)/(cos φω+-=u x t A y (B) [])/(cos u x t A y +=ω (C) })]/([cos{0φω+-=u x t A y (D) })]/([cos{0φω++=u x t A y 5． 一单色平行光束垂直照射在宽度为 1.20mm 的单缝上，在缝后放一焦距为2.0m 的会聚透镜,已知位于透镜焦平面处的屏幕上的中央明条纹宽度为2.00mm ，则入射光波长约为 （A ）100000A （B ）40000A （C ）50000A （D ）60000 A 6．若星光的波长按55000A 计算，孔镜为127cm 的大型望远镜所能分辨的两颗星2 4 1

大学物理下册知识点总结(期末)

大学物理下册 学院： 姓名： 班级： 第一部分：气体动理论与热力学基础 一、气体的状态参量：用来描述气体状态特征的物理量。 气体的宏观描述，状态参量： （1）压强p：从力学角度来描写状态。 垂直作用于容器器壁上单位面积上的力，是由分子与器壁碰撞产生的。单位 Pa （2）体积V：从几何角度来描写状态。 分子无规则热运动所能达到的空间。单位m 3 （3）温度T：从热学的角度来描写状态。 表征气体分子热运动剧烈程度的物理量。单位K。 二、理想气体压强公式的推导： 三、理想气体状态方程： 1122 12 PV PV PV C T T T =→=； m PV RT M ' =；P nkT = 8.31J R k mol =；23 1.3810J k k - =?；231 6.02210 A N mol- =?； A R N k = 四、理想气体压强公式： 2 3kt p nε =2 1 2 kt mv ε=分子平均平动动能 五、理想气体温度公式： 2 13 22 kt mv kT ε== 六、气体分子的平均平动动能与温度的关系： 七、刚性气体分子自由度表 八、能均分原理： 1.自由度：确定一个物体在空间位置所需要的独立坐标数目。 2.运动自由度： 确定运动物体在空间位置所需要的独立坐标数目，称为该物体的自由度 （1）质点的自由度： 在空间中：3个独立坐标在平面上：2 在直线上：1 （2）直线的自由度： 中心位置：3（平动自由度）直线方位：2（转动自由度）共5个 3.气体分子的自由度 单原子分子 (如氦、氖分子)3 i=；刚性双原子分子5 i=；刚性多原子分子6 i= 4.能均分原理：在温度为T的平衡状态下，气体分子每一自由度上具有的平均动都相等，其值为 1 2 kT 推广：平衡态时，任何一种运动或能量都不比另一种运动或能量更占优势,在各个自由度上，运动的机会均等,且能量均分。 5.一个分子的平均动能为： 2 k i kT ε=

大学物理期末考试题(上册)10套附答案

n 3 电机学院 200_5_–200_6_学年第_二_学期 《大学物理 》课程期末考试试卷 1 2006.7 开课学院： ，专业： 考试形式：闭卷，所需时间 90 分钟 考生： 学号： 班级 任课教师 一、填充題（共30分，每空格2分） 1.一质点沿x 轴作直线运动，其运动方程为()3262x t t m =-，则质点在运动开始后4s 位移的大小为___________，在该时间所通过的路程为_____________。 2.如图所示，一根细绳的一端固定， 另一端系一小球，绳长0.9L m =，现将小球拉到水平位置OA 后自由释放，小球沿圆弧落至C 点时，30OC OA θ=o 与成，则 小球在C 点时的速率为____________， 切向加速度大小为__________， 法向加速度大小为____________。(210g m s =)。 3.一个质点同时参与两个在同一直线上的简谐振动，其振动的表达式分别为： 215 5.010cos(5t )6x p p -=?m 、211 3.010cos(5t )6 x p p -=?m 。则其合振动的频率 为_____________，振幅为 ，初相为 。 4、如图所示，用白光垂直照射厚度400d nm =的薄膜，为 2 1.40n =, 且12n n n >>3，则反射光中 nm ，

波长的可见光得到加强，透射光中 nm 和___________ nm 可见光得到加强。 5.频率为100Hz ，传播速度为s m 300的平面波，波 长为___________，波线上两点振动的相差为3 π ，则此两点相距 ___m 。 6. 一束自然光从空气中入射到折射率为1.4的液体上，反射光是全偏振光，则此光束射角等于______________，折射角等于______________。 二、选择題（共18分，每小题3分） 1.一质点运动时，0=n a ，t a c =（c 是不为零的常量），此质点作（ ）。 （A ）匀速直线运动；（B ）匀速曲线运动； （C ） 匀变速直线运动； （D ）不能确定 2.质量为1m kg =的质点，在平面运动、其运动方程为x=3t ，315t y -=（SI 制），则在t=2s 时，所受合外力为（ ） (A) 7j ? ； (B) j ?12- ； (C) j ?6- ； (D) j i ? ?+6 3.弹簧振子做简谐振动，当其偏离平衡位置的位移大小为振幅的4 1 时，其动能为振动 总能量的？（ ） （A ） 916 （B ）1116 （C ）1316 （D ）1516 4. 在单缝夫琅和费衍射实验中波长为λ的单色光垂直入射到单缝上，对应于衍 射角为300的方向上，若单逢处波面可分成3个半波带，则缝宽度a 等于（ ） (A.) λ (B) 1.5λ (C) 2λ (D) 3λ 5. 一质量为M 的平板车以速率v 在水平方向滑行，质量为m 的物体从h 高处直落到车子里，两者合在一起后的运动速率是（ ） (A.) M M m v + (B). (C). (D).v

(完整版)大学物理下册期末考试A卷.doc

**大学学年第一学期期末考试卷 课程名称大学物理（下）考试日期 任课教师 ______________试卷编号_______ 考生姓名学号专业或类别 题号一二三四五六七总分累分人 签名题分40 10 10 10 10 10 10 100 得分 考生注意事项：1、本试卷共 6 页，请查看试卷中是否有缺页。 2、考试结束后，考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。 部分常数：玻尔兹曼常数 k 1.38 10 23 J / K , 气体普适常数 R = 8.31 J/K.mol, 普朗克常量h = 6.63 10×34 J·s，电子电量e 1.60 10 19 C； 一、填空题（每空 2 分，共 40 分） 1. 一理想卡诺机在温度为 27℃和 127℃两个热源之间运转。若得分评卷人 使该机正循环运转，如从高温热源吸收1200J 的热量，则将向低 温热源放出热量 ______J； 2.1mol 理想气体经绝热自由膨胀至体积增大一倍为止，即 V22V1则在该过程中熵增S_____________J/k。 3.某理想气体的压强 P=105 Pa，方均根速率为 400m/s，则该气 体的密度 _____________kg/m3。 4.AB 直导体长为 L 以图示的速度运动，则导体中非静电性场强大小 ___________，方向为 __________，感应电动势的大小为 ____________。

5 5.平行板电容器的电容 C为 20.0 μ F，两板上的电压变化率为 dU/dt=1.50 × 10V/s ，则电容器两平行板间的位移电流为___________A。 6. 长度为 l ，横截面积为 S 的密绕长直螺线管通过的电流为I ，管上单位长度绕有n 匝线圈，则管内的磁能密度w 为 =____________ ，自感系数 L=___________。 7.边长为 a 的正方形的三个顶点上固定的三个点电荷如图所示。以无穷远为零电 势点，则 C 点电势 U C =___________；今将一电量为 +q 的点电荷 从 C点移到无穷远，则电场力对该电荷做功 A=___________。 8.长为 l 的圆柱形电容器，内半径为R1，外半径为R2，现使内极 板带电 Q ，外极板接地。有一带电粒子所带的电荷为q ，处在离 轴线为 r 处（ R1r R2），则该粒子所受的电场力大小F_________________；若带电粒子从内极板由静止飞出，则粒子飞到外极板时，它所获得的动能E K________________。 9.闭合半圆型线圈通电流为 I ，半径为 R，置于磁感应强度为B 的均匀外磁场中，B0的方向垂直于AB，如图所示。则圆弧ACB 所受的磁力大小为 ______________，线圈所受磁力矩大小为__________________。 10.光电效应中，阴极金属的逸出功为2.0eV，入射光的波长为400nm ，则光电流的 遏止电压为 ____________V。金属材料的红限频率υ0 =__________________H Z。11．一个动能为40eV，质量为 9.11 × 10-31 kg的电子，其德布 罗意波长为nm。 12．截面半径为R 的长直载流螺线管中有均匀磁场，已知 dB 。如图所示，一导线 AB长为 R，则 AB导线中感生 C (C 0) dt 电动势大小为 _____________，A 点的感应电场大小为E。

大学物理期末考试题库

1某质点的运动学方程x=6+3t-5t 3 ，则该质点作 （ D ） （A ）匀加速直线运动，加速度为正值 （B ）匀加速直线运动，加速度为负值 （C ）变加速直线运动，加速度为正值 （D ）变加速直线运动，加速度为负值 2一作直线运动的物体，其速度x v 与时间t 的关系曲线如图示。设21t t →时间合力作功为 A 1，32t t →时间合力作功为A 2，43t t → 3 C ） （A ）01?A ，02?A ，03?A （B ）01?A ，02?A ， 03?A （C ）01=A ，02?A ，03?A （D ）01=A ，02?A ，03?A 3 关于静摩擦力作功，指出下述正确者（ C ） （A ）物体相互作用时，在任何情况下，每个静摩擦力都不作功。 （B ）受静摩擦力作用的物体必定静止。 （C ）彼此以静摩擦力作用的两个物体处于相对静止状态，所以两个静摩擦力作功之和等于 零。 4 质点沿半径为R 的圆周作匀速率运动，经过时间T 转动一圈，那么在2T 的时间，其平均 速度的大小和平均速率分别为（B ） （A ） ， （B ） 0， （C ）0， 0 （D ） T R π2， 0 5、质点在恒力F 作用下由静止开始作直线运动。已知在时间1t ?，速率由0增加到υ；在2t ?， 由υ增加到υ2。设该力在1t ?，冲量大小为1I ，所作的功为1A ；在2t ?，冲量大小为2I ， 所作的功为2A ，则（ D ） A ．2121;I I A A <= B. 2121;I I A A >= C. 2121;I I A A => D. 2121;I I A A =< 6如图示两个质量分别为B A m m 和的物体A 和B 一起在水平面上沿x 轴正向作匀减速直线 运动，加速度大小为a ，A 与B 间的最大静摩擦系数为μ，则A 作用于B 的静摩擦力F 的 大小和方向分别为（D ） 轴正向相反与、轴正向相同 与、轴正向相同 与、轴正向相反 与、x a m D x a m x g m x g m B B B B ,,C ,B ,A μμT R π2T R π2T R π2t

大学物理下册期末考试B卷题目和答案

大学学年第二学期考试B卷 课程名称大学物理（下）考试日期 任课教师____________ 考生姓名学号专业或类别 题号一二三四五六七总分累分人 签名题分40101010101010 100 得分 考生注意事项：1、本试卷共 6 页，请查看试卷中是否有缺页。 2、考试结束后，考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。 ε o =×10-12F·m-1、μ =4π×10-7H/m； k=×10-23 J·K-1、R= J·K-1·mol-1、 N A =×1023mol-1、e=×10-19C、电子静质量m e＝×10-31kg， h=× 10-34J·s。 得分评卷人 一、填空题（每空2分，共40分） 1.体积为4升的容器内装有理想气体氧气（刚性分子），测得其压强为5×102Pa，则容器内氧气的平均转动动能总和为_______________J，系统的内能为_______________ J。 2.如图所示，一定质量的氧气（理想气体）由状态a 经b到达c，图中abc为一直线。求此过程中：气 体对外做的功为_ _______________；气体内能的增 加_______________；气体吸收的热量 _______________。 3.一绝热的封闭容器，用隔板分成相等的两部分，左 边充有一定量的某种气体，压强为p；右边为真空，若把隔板抽去（对外不漏气），

当又达到平衡时，气体的内能变化量为_______________J ，气体的熵变化情况是_______________（增大，不变，减小）。 4.有一段电荷线密度为λ长度为L 的均匀带电直线，，在其中心轴线上距O 为r 处P 点有一个点电荷q 。当r>>L 时，q 所受库仑力大小为_______________，当r<

大学物理上册期末考试题库

质 点 运 动 学 选择题 [ ]1、某质点作直线运动的运动学方程为x ＝6+3t -5t 3 (SI)，则点作 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、某物体的运动规律为2v dv k t dt =-，式中的k 为大于零的常量．当0=t 时，初速v 0，则速度v 与时间t 的函数关系是 A 、0221v kt v += B 、022 1v kt v +-= C 、02211v kt v +=, D 、02211v kt v +-= [ ]3、质点作半径为R 的变速圆周运动时的加速度大小为(v 表示任一时刻 质点的速率) A 、dt dv B 、R v 2 C 、R v dt dv 2+ D 、 242)(R v dt dv + [ ]4、关于曲线运动叙述错误的是 A 、有圆周运动的加速度都指向圆心 B 、圆周运动的速率和角速度之间的关系是ωr v = C 、质点作曲线运动时，某点的速度方向就是沿该点曲线的切线方向 D 、速度的方向一定与运动轨迹相切 [ ]5、以r 表示质点的位失， ?S 表示在?t 的时间内所通过的路程，质点在?t 时间内平均速度的大小为 A 、t S ??; B 、t r ?? C 、t r ?? ; D 、t r ?? 填空题 6、已知质点的运动方程为26(34)r t i t j =++ (SI)，则该质点的轨道方程 为 ；s t 4=时速度的大小 ；方向 。 7、在xy 平面内有一运动质点，其运动学方程为：j t i t r 5sin 105cos 10+=（SI ）， 则t 时刻其速度=v ；其切向加速度的大小t a ；该质 点运动的轨迹是 。 8、在x 轴上作变加速直线运动的质点,已知其初速度为v 0，初始位置为x 0加速度为a=C t 2 (其中C 为常量),则其速度与时间的关系v= ， 运动

大学物理下册知识点总结材料(期末)

大学物理下册 学院： ： 班级： 第一部分：气体动理论与热力学基础一、气体的状态参量：用来描述气体状态特征的物理量。 气体的宏观描述，状态参量： （1）压强p：从力学角度来描写状态。 垂直作用于容器器壁上单位面积上的力，是由分子与器壁碰撞产生的。单位 Pa （2）体积V：从几何角度来描写状态。 分子无规则热运动所能达到的空间。单位m 3 （3）温度T：从热学的角度来描写状态。 表征气体分子热运动剧烈程度的物理量。单位K。 二、理想气体压强公式的推导： 三、理想气体状态方程： 1122 12 PV PV PV C T T T =→=； m PV RT M ' =；P nkT = 8.31J R k mol =；23 1.3810J k k - =?；231 6.02210 A N mol- =?； A R N k = 四、理想气体压强公式： 2 3kt p nε =2 1 2 kt mv ε=分子平均平动动能 五、理想气体温度公式： 2 13 22 kt mv kT ε== 六、气体分子的平均平动动能与温度的关系： 七、刚性气体分子自由度表 八、能均分原理： 1.自由度：确定一个物体在空间位置所需要的独立坐标数目。 2.运动自由度： 确定运动物体在空间位置所需要的独立坐标数目，称为该物体的自由度 （1）质点的自由度： 在空间中：3个独立坐标在平面上：2 在直线上：1 （2）直线的自由度： 第一部分：气体动理论与热力学基础 第二部分：静电场 第三部分：稳恒磁场 第四部分：电磁感应 第五部分：常见简单公式总结与量子物理基础

中心位置：3（平动自由度） 直线方位：2（转动自由度） 共5个 3. 气体分子的自由度 单原子分子 (如氦、氖分子)3i =；刚性双原子分子5i =；刚性多原子分子6i = 4. 能均分原理：在温度为T 的平衡状态下，气体分子每一自由度上具有的平均动都相等，其值为 12 kT 推广：平衡态时，任何一种运动或能量都不比另一种运动或能量更占优势,在各个自由度上，运动的机会均等,且能量均分。 5.一个分子的平均动能为：2 k i kT ε= 五. 理想气体的能（所有分子热运动动能之和） 1.1mol 理想气体2 i E RT = 5. 一定量理想气体()2i m E RT M νν' == 九、气体分子速率分布律（函数） 速率分布曲线峰值对应的速率 v p 称为最可几速率，表征速率分布在 v p ~ v p + d v 中的分子数，比其它速率的都多，它可由对速率分布函数求极值而得。即 十、三个统计速率： a. 平均速率 M RT M RT m kT dv v vf N vdN v 60.188)(0 === == ??∞ ∞ ππ b. 方均根速率 M RT M k T v dv v f v N dN v v 73.13)(20 2 2 2 == ? = = ??∞ C. 最概然速率：与分布函数f(v)的极大值相对应的速率称为最概然速率，其物理意义为：在平衡态条件下，理想气体分子速率分布在p v 附近的单位速率区间的分子数占气体总分子数的百分比最大。 M RT M RT m kT v p 41.1220=== 三种速率的比较： 各种速率的统计平均值： 理想气体的麦克斯韦速率分布函数 十一、分子的平均碰撞次数及平均自由程： 一个分子单位时间里受到平均碰撞次数叫平均碰撞次数表示为 Z ，一个分子连续两次碰撞之间经历的平均自由路程叫平均自由程。表示为 λ 平均碰撞次数 Z 的导出： 热力学基础主要容 一、能 分子热运动的动能(平动、转动、振动)和分子间相互作用势能的总和。能是状态的单值函数。 对于理想气体，忽略分子间的作用 ，则 平衡态下气体能： 二、热量 系统与外界（有温差时）传递热运动能量的一种量度。热量是过程量。 )(12T T mc Q -=)(12T T Mc M m -=) (12T T C M m K -= 摩尔热容量：( Ck ＝Mc ) 1mol 物质温度升高1K 所吸收(或放出)的热量。 Ck 与过程有关。 系统在某一过程吸收（放出）的热量为： )(12T T C M m Q K k -= 系统吸热或放热会使系统的能发生变化。若传热过程“无限缓慢”，或保持系统与外界无穷小温差，可看成准静态传热过程。 准静态过程中功的计算： 元功: 41 .1:60.1:73.1::2=p v v v Z v = λn v d Z 2 2π=p d kT 22πλ= n d Z v 221πλ= = kT mv e v kT m v f 22232 )2(4)(-=ππ?∞ ?=0 )(dv v f v v ? ∞ ?= 22)(dv v f v v ∑∑+i pi i ki E E E ＝内) (T E E E k ＝理 =RT i M m E 2 =PdV PSdl l d F dA ==?=

《大学物理 》下期末考试 有答案

《大学物理》（下）期末统考试题（A 卷） 说明 1考试答案必须写在答题纸上，否则无效。请把答题纸撕下。 一、 选择题（30分，每题3分） 1．一质点作简谐振动，振动方程x=Acos(ωt+φ)，当时间t=T/4(T 为周期)时，质点的速度为： (A) -Aωsinφ； (B) Aωsinφ； (C) -Aωcosφ； (D) Aωcosφ 参考解：v =dx/dt = -A ωsin (ωt+φ) ,cos )sin(2 4/?ω?ωπA A v T T t -=+?-== ∴选(C) 2．一弹簧振子作简谐振动，当其偏离平衡位置的位移的大小为振幅的1/4时，其动能为振动总能量的 (A) 7/6 (B) 9/16 (C) 11/16 （D ）13/16 (E) 15/16 参考解：,1615)(221242122122 1221=-=kA k kA kA mv A ∴选（E ） 3.一平面简谐波在弹性媒质中传播，在媒质质元从平衡位置运动到最大位移处的过程中： (A) 它的动能转换成势能． (B) 它的势能转换成动能． (C) 它从相邻的一段质元获得能量其能量逐渐增大． (D) 它把自己的能量传给相邻的一段质元，其能量逐渐减小． 参考解：这里的条件是“平面简谐波在弹性媒质中传播”。由于弹性媒质的质元在平衡位置时的形变最大，所以势能动能最大，这时动能也最大；由于弹性媒质的质元在最大位移处时形变最小，所以势能也最小，这时动能也最小。质元的机械能由最大变到最小的过程中，同时也把该机械能传给相邻的一段质元。∴选（D ）

4．如图所示，折射率为n 2、厚度为e 的透明介质薄膜 的上方和下方的透明介质的折射率分别为n 1和n 3，已知n 1 ＜n 2＜n 3．若用波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜 上，则从薄膜上、下两表面反射的光束①与②的光程差是 (A) 2n 2 e ． (B) 2n 2 e －λ / 2 . (C) 2n 2 e －λ． (D) 2n 2 e －λ / (2n 2)． 参考解：半波损失现象发生在波由波疏媒质到波密媒质的界面的反射现象中。两束光分别经上下表面反射时，都是波疏媒质到波密媒质的界面的反射，同时存在着半波损失。所以，两束反射光的光程差是2n 2 e 。 ∴选（A ） 5．波长λ=5000?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，今测得屏幕上中央明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d=12mm ，则凸透镜的焦距f 为： (A) 2m (B) 1m (C) 0.5m (D) 0.2m ； (E) 0.1m 参考解：由单缝衍射的暗纹公式, asin φ = 3λ， 和单缝衍射装置的几何关系 ftg φ = d/2， 另，当φ角很小时 sin φ = tg φ， 有 1103 310500061025.0101232==?=---?????λa d f (m ) , ∴选（B ） 6．测量单色光的波长时，下列方法中哪一种方法最为准确? (A) 双缝干涉 (B) 牛顿环 (C) 单缝衍射 (D) 光栅衍射 参考解：从我们做过的实验的经历和实验装置可知，最为准确的方法光栅衍射实验，其次是牛顿环实验。 ∴选（D ） 7．如果两个偏振片堆叠在一起，且偏振化方向之间夹角为60°，光强为I 0的自然光垂直入射在偏振片上，则出射光强为 (A) I 0 / 8． (B) I 0 / 4． (C) 3 I 0 / 8． (D) 3 I 0 / 4． 参考解：穿过第一个偏振片自然光的光强为I 0/2。随后，使用马吕斯定律，出射光强 10201 60cos I I I == ∴ 选（A ） n 3

物理化学重庆大学版练习1答案

练习1答案 1．指出下列各过程中，物系的?U 、?H 、?S 、?A 、?G 中何者为零？ ⑴ 理想气体自由膨胀过程； ⑵ 实际气体节流膨胀过程； ⑶ 理想气体由(p 1,T 1)状态绝热可逆变化到(p 2,T 2)状态； ⑷ H 2和Cl 2在刚性绝热的容器中反应生成HCl ； ⑸ 0℃、θp 时，水结成冰的相变过程； ⑹ 理想气体卡诺循环。 (1) ΔU = ΔH = 0； (2) ΔH = 0； (3) ΔS = 0； (4) ΔU = 0； (5) ΔG = 0； (6) ΔU 、ΔH 、ΔS 、ΔA 、ΔG 都为 0。 2．a mol A 与b mol B 的理想气体，分别处于(T ,V ,p A )与(T ,V ,p B )的状态，等温等容混合为(T ,V ,p )状态，那么?U 、?H 、?S 、?A 、?G 何者大于零，小于零，等于零？ ΔU 、ΔH 、ΔS 、ΔA 、ΔG 均为0 ； 3．一个刚性密闭绝热箱中，装有H 2与Cl 2混合气体，温度为298K ，今用光引 发，使其化合为HCl(g)，光能忽略，气体为理想气体，巳知)HCl (θm f H ?= -94.56kJ·mol -1，试判断该过程中?U 、?H 、?S 、?A 、?G 是大于零，小于零，还是等于零？ΔU = 0，ΔS > 0，ΔH > 0，ΔA < 0，ΔG 无法确定 ； 4．在一绝热恒容箱内，有一绝热板将其分成两部分，隔板两边各有1mol N 2，其状态分别为298K 、θp 与298K 、10θp ，若以全部气体为体系，抽去隔板后，则Q 、W 、?U 、?H 、?S 中，哪些为零？ W 、Q 、ΔU 、ΔH = 0，ΔS > 0。V 1 = RT /10 ，V 2 = RT 判断和改错 5. P 1V 1γ= P 2V 2γ的关系式只能用于绝热可逆过程。×;只能用于理想气体的绝热可逆过程. 6. 因为Q,W 不是系统的性质，而与过程有关,所以热力学过程中(Q －W)的值也应由具体过程决定。6.×; ∵Q －W = ΔU 是状态函数的改变值 ∴(Q －W)只由始终态所决定而与过程无关. 7. 熵差ΔS 就是过程的热温商。7. ×; 熵差ΔS 是可逆过程的热温商. 8. 在孤立系统中发生的任何过程都是自发过程。√ 9. 可逆绝热过程必定是等熵过程。√ 10. 同一物质，当温度升高时，熵值增大。√ 11. 自发过程一定是不可逆过程。√ 12. 熵增加的放热反应是自发反应。√ 13. 孤立系统中的熵值总是有增无减。√ 14. 系统的混乱度越大，则其熵值越大。√ 15. 在标准压力及指定温度下，任何稳定单质的焓值为零。√ 16. 在两个不同温度的热源之间工作的热机以卡诺热机的效率最大。√ 17. 当理想气体反抗一定外压，作绝热膨胀时，内能总是减小。√ 18. 在绝热过程中，系统所作的功只由系统的始末态决定。√ 19. 内能是状态的单质函数，所以两个状态相同时，其内能值必然相同。√

大学物理期末考试试卷(含答案)

《大学物理（下）》期末考试（A 卷） 一、选择题(共27分) 1. (本题3分) 距一根载有电流为3×104 A 的电线1 m 处的磁感强度的大小为 (A) 3×10-5 T ． (B) 6×10-3 T ． (C) 1.9×10-2T ． (D) 0.6 T ． (已知真空的磁导率μ0 =4π×10-7 T ·m/A) ［ ］ 2. (本题3分) 一电子以速度v 垂直地进入磁感强度为B 的均匀磁场中，此电子在磁场中运动轨道所围的面积内的磁通量将 (A) 正比于B ，反比于v 2． (B) 反比于B ，正比于v 2． (C) 正比于B ，反比于v ． (D) 反比于B ，反比于v ． ［ ］ 3. (本题3分) 有一矩形线圈AOCD ，通以如图示方向的电流I ，将它置于均匀磁场B 中，B 的方向与x 轴正方向一致，线圈平面与x 轴之间的夹角为α，α < 90°．若AO 边在y 轴上，且线圈可绕y 轴自由转动，则线圈将 (A) 转动使α 角减小． (B) 转动使α角增大． (C) 不会发生转动． (D) 如何转动尚不能判定． ［ ］ 4. (本题3分) 如图所示，M 、N 为水平面内两根平行金属导轨，ab 与cd 为垂直于导轨并可在其上自由滑动的两根直裸导线．外磁场垂直水平面向上．当外力使 ab 向右平移时，cd (A) 不动． (B) 转动． (C) 向左移动． (D) 向右移动．［ ］ 5. (本题3分) 如图，长度为l 的直导线ab 在均匀磁场B 中以速度v 移动，直导线ab 中的电动势为 (A) Bl v ． (B) Bl v sin α． (C) Bl v cos α． (D) 0． ［ ］ 6. (本题3分) 已知一螺绕环的自感系数为L ．若将该螺绕环锯成两个半环式的螺线管，则两个半环螺线管的自感系数 c a b d N M B

大学物理下期末知识点重点总结(考试专用)

1.相对论 1、力学相对性原理和伽利略坐标变换。（1）牛顿力学的一切规律在伽利略变换下其形式保持不变，亦即力学规律对于一切惯性参考系都是等价的。（2）伽利略坐标换算。 2、狭义相对论的基本原理与时空的相对性。（1）在所有的惯性系中物理定律的表达形式都相同。（2）在所有的惯性系中真空中的光速都具有相同的量值。（3）同时性与所选择的参考系有关。（4）时间膨胀。在某一惯性参考系中同一地点先后发生的两个事件的时间间隔。（5）长度收缩。在不同的惯性系中测量出的同一物体的长度差。 3、当速度足够快时，使用洛伦兹坐标变换和相对论速度变换。但是当运动速度远小于光速时，均使用伽利略变换。 4、光的多普勒效应。 当光源相对于观察者运动时，观察者接受到的频率不等于光源实际发出的频率。 5、狭义相对论揭示出电现象和磁现象并不是互相独立的，即表现为统一的电磁场。 2.气体动理论 一.理想气体状态方程： 112212 PV PV PV C =→=； m PV R T M ' = ； P nkT = 8.31J R k mol = ；231.3810J k k -=?； 2316.02210A N mol -=?；A R N k = 二. 理想气体压强公式 2 3kt p n ε= 分子平均平动动能 1 2kt m ε= 三. 理想气体温度公式 1322kt m kT ε== 四.能均分原理 自由度：确定一个物体在空间位置所需要的独立坐标数目。 气体分子的自由度 单原子分子 (如氦、氖分子)3i =；刚性双原子分子5i =；刚性多原子分子6i = 3. 能均分原理：在温度为T 的平衡状态下，气体分子每一自由度上具有的平均动都相等， 其值为1kT 4.一个分子的平均动能为：k i kT ε= 五. 理想气体的内能（所有分子热运动动能 之和） 1.1m ol 理想气体i E R T = 一定量理想气体 ()2i m E R T M ν ν' == 3.热力学 一.准静态过程（平衡过程） 系统从一个平衡态到另一个平衡态，中间经历的每一状态都可以近似看成平衡态过程。 二.热力学第一定律 Q E W =?+；dQ dE dW =+ 1.气体2 1 V V W Pdv = ? 2.,,Q E W ?符号规定 3. 2121()V m V m m m dE C dT E E C T T M M ''= -=- 或 V m i C R = 三.热力学第一定律在理想气体的等值过程和绝热过程中的应用 1. 等体过程 210()V m W Q E C T T ν=?? ? =?=-?? 2. 等压过程 212121()()()p m W p V V R T T Q E W C T T νν=-=-?? ? =?+=-?? C 2 ,1 2C p m p m V m V m i C C R R γ+=+=> 热容比＝ 3.等温过程 212211 0T T E E m V m p Q W R T ln R T ln M V M p -=? ? ''? ===?? 绝热过程 210()V m Q W E C T T ν=?? ? =-?=--?? 绝热方程1P V C γ =， -1 2V T C γ= ， 13P T C γγ--= 。 四.循环过程 特点：系统经历一个循环后，0E ?= 系 统 经 历 一 个 循 环 后 Q W =（代数和）（代数和） 正循环（顺时针）-----热机 逆循环（逆时针）-----致冷机 热机效率： 122111 1Q Q Q W Q Q Q η-= ==- 式中：1Q ------在一个循环中，系统从高温热源吸收的热量和； 2Q ------在一个循环中，系统向低温热源放 出的热量和； 12W Q Q ＝－------在一个循环中，系统对外 做的功（代数和）。 卡诺热机效率: 2 1 1c T η=- 式中： 1T ------高温热源温度；2T ------低温热源温度； 4. 制冷机的制冷系数： 22 12 Q = Q -Q = 定义：Q e W 卡诺制冷机的制冷系数：22 1212 Q T e Q Q T T == -- 五. 热力学第二定律 开尔文表述：从单一热源吸取热量使它完全变为有用功的循环过程是不存在的（热机效 率为100%是不可能的）。 克劳修斯表述：热量不能自动地从低温物体传到高温物体。 两种表述是等价的. 4.机械振动 一. 简谐运动 振动：描述物质运动状态的物理量在某一数值附近作周期性变化。 机械振动：物体在某一位置附近作周期性的往复运动。 简谐运动动力学特征：F kx =- 简谐运动运动学特征：2 a x ω=- 简谐运动方程： cos()x A t w j =+ 简谐 振动物体 的速度 ： () sin dx v A t w w j ==-+ 加速度() 2 2cos d x a A t w w j ==-+ 速度的最大值m v A w =， 加速度的最大值2m a A w = 二. 振幅A ： A 取决于振动系统的能量。 角(圆)频率 w ：22T p w pn ==，取决于振动 系统的性质 对于弹簧振子 w 、对于单摆 ω相位——t w j +，它决定了振动系统的运动 状态（,x v ） 0t =的相位—初相 arc v tg x j w -= 四.简谐振动的能量 以弹簧振子为例： 222221111 k p E E E mv kx m A kA ω=+= +== 五.同方向同频率的谐振动的合成 设 ()111cos x A t ω?=+ ()222cos x A t ω?=+ 12cos()x x x A t ω?=+=+ 合成振动振幅与两分振动振幅关系为： A A 1 122 1122cos cos tg A A ???=+ 合振动的振幅与两个分振动的振幅以及它们之间的相位差有关。 () 20 12k k ?π?==±± 12A A A + )12 ??± 12A A A - 一21可以取任意值 1212 A A A A A -<<+ 5.机械波 一.波动的基本概念 1.机械波：机械振动在弹性介质中的传播。 2. 波线——沿波传播方向的有向线段。 波面——振动相位相同的点所构成的曲面 3.波的周期T ：与质点的振动周期相同。 波长λ：振动的相位在一个周期内传播的距离。 波速u:振动相位传播的速度。波速与介质的性质有关 二. 简谐波 沿ox 轴正方向传播的平面简谐波的波动方 程 质点的振动速度 ] )(sin[?ωω+--=??=u x t A t y v 质点的振动加速度 2cos[()]v x a A t t u ωω??= =--+? 这是沿ox 轴负方向传播的平面简谐波的波 动 方 程 。 c o s [ ()]c o s [2()] x t x y A t A u T ω?π ? = -+=-+ cos 2()t x y A T π?λ?? =++???? 三.波的干涉 两列波 频率相同，振动方向相同，相位相同或相位差恒定，相遇区域内出现有的地方振动始终加强，有的地方振动始终减弱叫做波的干涉现象。 两列相干波加强和减弱的条件： （1） ()π π ???k r r 221 212±=---=?) ,2,1,0(???=k 时， 2 1A A A += （振幅最大，即振动加强） ()()π λ π???1221212+±=---=?k r r ) ,2,1,0(???=k 时， 2 1A A A -= （振幅最小，即振动减弱） （2）若12??=（波源初相相同）时，取 21r r δ=-称为波程差。 212r r k δλ =-=±) ,2,1,0(???=k 时， 2 1A A A +=（振动加强） () 1212λ δ+±=-=k r r ) ,2,1,0(???=k 时， 2 1A A A -=（振动减弱）； 其他情况合振幅的数值在最大值12 A A +和最小值 12A A -之间。 6.光学 杨氏双缝干涉(分波阵面法干涉) 1、 x d d d r ===-=θθδtan sin r 12波程差 2、明纹位置： λ k D x d ± =),2,1,0k ( = 3、暗纹位置： 2 ) 12(λd D k x +±=),2,1,0( =k 4、相邻明（暗）纹间距 λd D x = ? 4、若用白光照射，则除了中央明纹（k=0级）是白色之外，其余明纹为彩色。 二、分振幅法干涉 1、薄膜干涉（若两束反射光中有一束发生半波损失，则光程差δ在原来的基础上再加上 2 λ ；若两束光都有半波损失或都没有，则无 需加上λ ）以下结果发生在入射光垂直入射时 ?? ???=+==+ -=)(),2,1,0(12) (),2,1(2 sin 222122暗纹）（明纹 k k k k i n n d λλλ δ 2、劈尖干涉（出现的是平行直条纹） 1）明、暗条纹的条件： ?? ? ??=+==+=) (),2,1,0(2)12() (),2,1(2 2暗纹明纹 k k k k nd λλλδ 2）相邻明纹对应劈尖膜的厚度差为n 2e 1λ=-=??+k k k d d d ）（图中为 3）相邻明（暗）纹间距为θλθ λn n L 2sin 2≈ = 3、牛顿环（同心环形条纹，明暗环条件同劈尖干涉） 1）明环和暗环的半径： ) () ,2,1,0()(),2,1(2)12(暗环明环 == =-=k n kR r k n R k r λ λ ③相邻明环、暗环所对应的膜厚度差为 n 21λ= -=?+k k k d d d 。 三、迈克尔逊干涉仪 1）可移动反射镜移动距离d 与通过某一参考点条纹数目N 的关系为 2 λ N d = 2）在某一光路中插入一折射率n,厚d 的透明介质薄片时，移动条纹数N 与n 、d 的关系为 21n λN d =-）（ 五、夫琅禾费衍射 1、明纹条件：????? =+±==),2,1(2)12(sin 0 k k a λ??（中央明纹） 2、暗纹条件： ),2,1(sin =±=k k a λ? 3、中央明纹宽度（为1±级暗纹间距离）： a 2sin 2tan 20f f f l λ??≈ == 其它暗纹宽度： 2 sin sin tan tan 111o k k k k k k l a f f f f f x x l == -=-=-=+++????? 4、半波带数： 明纹（又叫极大）为(2k+1);暗纹（又叫极小）为（2k ）。 六、衍射光栅 1、光栅常数d=a(透光宽度)+b （不透光宽度）=单位长度内刻痕（夹缝）数的倒数 2、光栅方程 ) ,2,1,0(sin ) =±=+k k b a λ?（ 明纹（满足光栅方程的明纹称为主极大明纹） k=0、1、2、3 称为0级、1级、2级、 3级 明纹 3、缺级 条 件 ??? ????±±±==+±±±==+±±±==++=????±=±=+主极大消失 、、如果、、如果、、如果（ 1284449633364222k sin sin )k k a b a k k a b a k k a b a k b a k a k b a λ?λ?七、光的偏振 1、马吕斯定律α2 cos I =I （ α为入射偏振 光的振动方向与偏振片的偏振化方向间的夹角） 2、布儒斯特定律1 20an n n i t = ， 0i 称为布儒斯特 角或起偏角。 当入射角为布儒斯特角时，反射光为垂直于入射面的线偏振光，并且该线偏振光与折射光线垂直。 7.量子力学 光电效应 光电效应方程W m h m += 2 1 νγ（式中γ表示光子 的频率，W 表示逸出功） 02 U 1e m m =ν（0U 表示遏止电压） h γ=W （ 0γ表示入射光最低频率/红限频率） 说明了光具有粒子性。 光的波粒二象性 能量： γεh = 动量：22c h m mc γ ε= = 光子动量： λγh c h mc p == = 二、康普顿效应 1、散射公式 2sin 22sin 22200θλθλλλc c m h == -=? 2、说明了光具有粒子性。 四、实物粒子的波粒二象性 1、德布罗意波 h = λ 测不准关系 2 ≥ ???x P x （一定的数值） 2、波函数 1）归一化波函数 x n a x n π ψsin 2)(= （ a x <<0） 概率密度为2 )(x n ψ? =a n dx x 0 2 1 )(ψ 粒子能 量 ) 321(2 2 、、== n h n E n 2）标准化条件 单值性，有限性，连续性