物理學(xué)II習(xí)題答案

1、大學(xué)物理dsf天涯淪落人安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)2014生物制藥 物理學(xué)II習(xí)題 院 （系） 生命科學(xué)學(xué)院 專 業(yè) 生物制藥 學(xué) 號(hào) 14102686 姓 名 董 世 峰 授課教師 郭 守 月(安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)應(yīng)用物理系 編)第一章 流體的運(yùn)動(dòng)一、填空題1、連續(xù)性原理的實(shí)質(zhì)是 質(zhì)量流 和 體積流 守恒。2、理想流體忽略了實(shí)際流體的 可壓縮性 和 黏滯性 。3、直徑0.8m的總管中水流速為1m/s，則四根直徑均為0.4m的分管中水流速為 1 m/s 。4、橫截面積為梯形的水渠，底寬2m，水面寬4m，水深1m，它有兩個(gè)截面也為梯形的分支，都是底寬1m，水面寬2m，水深0.5m，水在分渠中流速都是0.3m/s，問(wèn)總

2、水渠中水的流速是 0.15 m/s 。 5、 牛頓粘滯定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為。6、半徑為的水滴在空氣中以速度下落，若空氣的粘滯系數(shù)，則水滴受到的粘滯阻力為。二、單項(xiàng)選擇1、設(shè)理想流體在水平管道中作穩(wěn)定流動(dòng)，且管道截面粗細(xì)不均勻，則細(xì)處的流速和壓強(qiáng)為：( B )A、流速大，壓強(qiáng)也大 B、流速大，壓強(qiáng)小 C、流速小，壓強(qiáng)大 D、難以判斷2、如圖盛有液體的開口容器，側(cè)壁上開有一小孔，小孔面積遠(yuǎn)小于容器的截面積，則小孔處的液體流速為：( C )。A、 B、 C、 D、3、水平的玻璃流管，由截面均勻但大小卻不相同的A、B、C三段串聯(lián)而成，水從A段流入，從C段流出，若三段管壁上各有一小孔，水流動(dòng)時(shí)A段小孔有氣

3、泡出現(xiàn)，B段小孔有水射出，C段小孔不射水也無(wú)氣泡出現(xiàn)，設(shè)水為理想流體，則三段管中內(nèi)徑最大的是：( B )。A、 A段 B 、B段 C、 C段 D、無(wú)法判斷4、實(shí)際流體的粘滯系數(shù)是由：( A )A、 由流體本身性質(zhì)決定，與溫度有關(guān)B、 由流體本身性質(zhì)決定，與溫度無(wú)關(guān) C、 與溫度有關(guān)，與流體本身性質(zhì)無(wú)關(guān)D、 與溫度無(wú)關(guān)，與流體本身性質(zhì)無(wú)關(guān)三、計(jì)算題 1、變截面水平小管寬部分的截面積S10.08cm2，小管窄部分截面積S20.04 cm2，小管中的壓強(qiáng)降落是25Pa，求寬管中液體流動(dòng)速度 (已知液體密度為1059.5kg/m3)。解：= 0.13 m/s 2、某大樓統(tǒng)一由鋪設(shè)在地下的自來(lái)水管道供水

4、，若打開二樓的水龍頭，測(cè)得水流的速度為12.0m/s，求打開一樓的水龍頭時(shí)水流的速度。（假設(shè)大樓的樓層高為4米）解：15.0 m/s 3、在一個(gè)開口截面積很大的容器底部開一個(gè)小孔，若容器內(nèi)盛有深為H米的水(視為理想流體)，且假設(shè)容器開口截面積遠(yuǎn)大于小孔面積，求容器內(nèi)的水流盡所需要的時(shí)間。解： 4、如圖，管內(nèi)的水(視為理想流體) 從A經(jīng)B、C流向D，已知在C處的水流流速為0.20m/s，B、C 處的截面積分別0.01m2，0.06m2(為計(jì)算方便，近似認(rèn)為圖中U型管口在同一水平線上)，求： B處的水流流速。 PCPB為多少？ U型管內(nèi)水銀柱的高度差h為多少?（已知水銀的密度為，水的密度為）解：1

5、.2 m/s 700 Pa 5.7 mm第二章 液體的表面現(xiàn)象1、液體的表面有 收縮 趨勢(shì)，即存在 表面張力 作用，其大小可表示為，其中比例系數(shù)稱為 表面張力系數(shù) ，它的單位是 N/m 或 J/ 。2、為估計(jì)液體表面積改變時(shí)表面能的變化，試計(jì)算在20ºC時(shí)半徑為的許多小水滴融合成一個(gè)半徑為的大水滴時(shí)所釋放的能量為。3、影響液體表面張力系數(shù)的因素有 液體的性質(zhì) 、 雜質(zhì)情況 、 溫度 、 相鄰物質(zhì)化學(xué)性質(zhì) 。4、 剛剛在水面下，有一直徑為的球形氣泡，若水面上的氣壓為，設(shè)水的表面張力系數(shù)為，則氣泡內(nèi)壓強(qiáng)為。5、在水面下h 米處有一半徑為R的氣泡，則該氣泡內(nèi)的壓強(qiáng)，（設(shè)水面上的氣壓為），若

6、該氣泡等溫上升，并在液面上成為一半徑為的液泡時(shí)，則此液泡內(nèi)的壓強(qiáng)。 (其中水的密度為，表面張力系數(shù)為。) 6、理想流體是假設(shè)的理想模型，它突出了流體的 流動(dòng)性 性質(zhì)，而忽略了 黏滯性 和 可壓縮性 性質(zhì)。當(dāng)研究液體的潤(rùn)濕現(xiàn)象時(shí)，液體被視為理想流體還是實(shí)際流體？答: 實(shí)際流體 。7、空氣中一個(gè)肥皂泡，水中一個(gè)氣泡，其曲率半徑均為R，設(shè)肥皂水的表面張力系數(shù)為，水的表面張力系數(shù)為，則空氣中的肥皂泡與水中氣泡的內(nèi)外壓強(qiáng)差分別為和。8、一個(gè)U 型玻璃管如圖所示，粗管和細(xì)管的管道內(nèi)半徑分別為R 和r，若假設(shè)彎曲液面的接觸角都為，則兩邊水面的高度差為。 9、空氣中有一盛水的毛細(xì)管，管的上下兩端都開口，已知管

7、內(nèi)水柱高度為，水的表面張力系數(shù)為，水的密度為，且，C為管內(nèi)水柱的中點(diǎn)，假設(shè)彎曲液面的接觸角。毛細(xì)管的內(nèi)半徑為，水柱下端彎曲液面的曲率半徑為R，則或。 10、有兩個(gè)內(nèi)徑不同的玻璃毛細(xì)管，若同插入水中，其管內(nèi)液面高度差為，若將水換成酒精時(shí)，兩毛細(xì)管中的液面高度差為，已知，則。 (設(shè)彎曲液面的接觸角均為，) 11、玻璃毛細(xì)管的內(nèi)徑(直徑)為，將其插入水中，水在管中上升高度為，則水的表面張力系數(shù)為。 (設(shè)接觸角) 12、毛細(xì)管插入水中，水上升的高度為，若使毛細(xì)管僅露出水面，水是否會(huì)從管內(nèi)噴出? 答： 不會(huì) 。第三章 熱力學(xué)基礎(chǔ)一、選擇：1、下列說(shuō)法哪個(gè)正確? ( B ) A、系統(tǒng)含有熱量 B、系統(tǒng)含有

8、內(nèi)能C、系統(tǒng)含有功 D、一定量的單原子氣體溫度愈高，內(nèi)能愈大2、下列幾組物理量中，全部為過(guò)程量的是 ( C ) A、P、Q、U B、 W、Q、S C、 W、Q D、 W、Q、T、U3、兩容器分別盛有兩種不同的理想氣體，若它們的壓強(qiáng)和體積相同。則兩氣體A、內(nèi)能一定相等B、內(nèi)能一定不相等，因?yàn)樗鼈兊臏囟瓤赡懿坏菴、內(nèi)能一定不相等，因?yàn)樗鼈兊馁|(zhì)量可能不等D、內(nèi)能一定不相等，因?yàn)樗鼈兊姆肿訑?shù)可能不等4、 一定量的理想氣體，從a狀態(tài)變化至b狀態(tài)可經(jīng)歷三種過(guò)程：；。 三種過(guò)程中氣體對(duì)外作功： ( C )A、<<B、<<C、<<D、<<5、已知0ºC

9、、1atm下，某單原子理想氣體的體積為22.4L，分別經(jīng)歷等溫、絕熱過(guò)程將其壓縮至16. 8L，氣體分別需作功 ( D ) A、 -8J，-91J B、 -8J，-22J C、 -285J，-719J . D、 -653J，-719J 6、理想氣體的定壓摩爾熱容大于定體摩爾熱，這是由于：( B )A、膨脹系數(shù)不同 B、膨脹時(shí)氣體需要對(duì)外界作功C、分子間引力作用 D、膨脹速度不同7、某理想氣體狀態(tài)變化時(shí)，其內(nèi)能U隨壓強(qiáng)P的變化關(guān)系如圖中直線AB所示，則從狀態(tài)A至狀態(tài)B可能的變化過(guò)程為:（ B ）A、等溫過(guò)程 B、等容過(guò)程 C、等壓過(guò)程 D、絕熱過(guò)程8、一定量的理想氣體，由平衡態(tài)A變化至平衡態(tài)B，

10、無(wú)論經(jīng)過(guò)什么過(guò)程，系統(tǒng)必不可能的結(jié)果是 ( D ) A、對(duì)外作正功 B、內(nèi)能增加C、從外界吸熱 D、向外界放熱9、某卡諾熱機(jī)，高溫?zé)嵩吹臏囟葹?00K，循環(huán)效率為40%，則該熱機(jī)低溫?zé)嵩吹臏囟葹?( A ) A、480K B、484K C、961K D、589K 10、下列說(shuō)法中唯一正確的是( A ) A、熱機(jī)的效率可表達(dá)為B、可逆熱機(jī)的效率可表達(dá)為C、兩條絕熱線與一條等溫線可以構(gòu)成一個(gè)循環(huán)D、一條等溫線與一條絕熱線可以相交兩次二、填空1、熱力學(xué)系統(tǒng)吸熱后，內(nèi)能是否一定增加?舉例說(shuō)明。 不一定；略 。若系統(tǒng)對(duì)外作功是否一定從外界吸熱? 舉例說(shuō)明。 不一定；略 。2、某理想氣體的比熱容比，則其定

11、壓摩爾熱容量為，定體摩爾熱容量為。3、理想氣體的初狀態(tài)為(、)，經(jīng)過(guò)絕熱膨脹后，體積增至原來(lái)的3倍，設(shè)該理想氣體的比熱容比為，則膨脹后溫度為，壓強(qiáng)為。4、如圖所示，理想氣體的狀態(tài)在的變化過(guò)程中，氣體的內(nèi)能會(huì) 增加 (增加，減少)。氣體是從外界吸熱還是向外界放熱？ 吸熱 。5、熱機(jī)的循環(huán)效率可用公式表示，則公式中各物理量的涵義分別是什么? 系統(tǒng)對(duì)外做的凈功 、 從高溫?zé)嵩次盏臒崃?、 放到低溫?zé)嵩吹臒崃?6、卡諾循環(huán)需要兩個(gè)恒溫?zé)嵩?，分別是 高溫?zé)嵩?和 低溫?zé)嵩?，卡諾循環(huán)共由兩個(gè) 等溫 過(guò)程和兩個(gè) 絕熱 過(guò)程構(gòu)成。7、工作物質(zhì)經(jīng)過(guò)卡諾熱機(jī)循環(huán)，從高溫?zé)嵩粗形盏臒崃?，?/4放給了低溫?zé)嵩?/p>

12、，則該卡諾循環(huán)效率為 25% 。8、工作在0ºC與27ºC之間的卡諾致冷機(jī)，其致冷系數(shù)為 10 。9、(1) 使系統(tǒng)對(duì)外界作功，卻不從外界吸收熱量，是否可能?試舉例說(shuō)明之。解：有可能；舉例略。 (2) 使系統(tǒng)與外界沒(méi)有熱量傳遞而升高系統(tǒng)溫度，是否可能?舉例說(shuō)明之。解：有可能；舉例略。三、計(jì)算題1、如圖所示，1mol 氧氣經(jīng)歷的循環(huán)過(guò)程，其中為等溫過(guò)程，假設(shè)狀態(tài)的溫度為。試求：1) 過(guò)程中等于多少? 過(guò)程中為多少? 過(guò)程中為多少? 2)該循環(huán)過(guò)程的效率為多少?解：1）； 2） 2、1mol理想氣體由狀態(tài)1 變到狀態(tài)2，可以經(jīng)過(guò)如圖所示的兩個(gè)不同過(guò)程和，圖中，。已知該理想氣體的

13、定體摩爾熱容量，且狀態(tài)1的溫度為T，求氣體分別在這兩個(gè)過(guò)程變化中系統(tǒng)從外界吸收的熱量和對(duì)外所作的功。解：；3、摩爾數(shù)相同的三種氣體、 、 。若都視為理想氣體，且它們從相同的初狀態(tài)出發(fā)，經(jīng)過(guò)等容吸熱的過(guò)程，如吸收的熱量相等，試問(wèn)：(1) 三種氣體溫度的升高是否相等? 若不等，則情況怎樣？(2) 三種氣體壓強(qiáng)的增加是否相等？若不等，則情況怎樣？解：（1）不等；，若Q相同，但自由度不同，故溫度改變也不同。（2）不等； ，體積不變，溫度增量不同，壓強(qiáng)的增量不同。4、(1) 用一個(gè)卡諾致冷機(jī)從7ºC 熱源中吸收1000J 的熱量傳給27 ºC的熱源，則需要外界作多少功?若從173 &

14、#186;C的熱源中吸收熱量1000J 傳向27 ºC熱源，則需外界作多少功? (2) 可逆的卡諾機(jī)，作熱機(jī)使用時(shí)，如果工作的兩熱源溫差越大，則對(duì)提高效率越有利，而當(dāng)作致冷機(jī)使用時(shí)，如果兩熱源的溫差越大，對(duì)致冷是否也越有利? 為什么?解：（1）卡諾循環(huán)的致冷機(jī) 時(shí)，需做功時(shí)，需做功（2）從上面計(jì)算可看到，當(dāng)高溫?zé)嵩礈囟纫欢〞r(shí)，低溫?zé)嵩礈囟仍降?，溫度差愈大，提取同樣的熱量，則需要做功也越多，對(duì)致冷是不利的。第八章 光的波動(dòng)性一、選擇題1、如圖所示的波動(dòng)曲線，下列敘述中正確的是 ( A )A、 若此刻P點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)，則該波沿x軸正方向傳播;B、 若此刻P點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)，則此波沿x軸負(fù)方向傳播;

15、C、若只知道P點(diǎn)在該時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，則無(wú)法判斷波的傳播方向。 2、如圖所示的波形，下列所述正確的是 ( A ) A、a、c、e、g 的動(dòng)能和勢(shì)能均達(dá)最大值;B、a、c、e、g 的動(dòng)能達(dá)最大值而勢(shì)能為零;C、b、d、f的動(dòng)能為零而勢(shì)能達(dá)最大值。 3、用某單色光垂直照射到平面肥皂膜上，膜的折射率，膜的厚度為，如果在反射光中恰好產(chǎn)生第一級(jí)()干涉加強(qiáng)，則肥皂膜將呈現(xiàn) ( C )。A、紅色 B、紫色 C、綠色 D、白色4、當(dāng)波長(zhǎng)為的單色光垂直照射到空氣中的薄膜(折射率>l)的表面時(shí)，從入射光方向觀察到反射光干涉加強(qiáng)了，則此膜的厚度最薄為 ( C ) A、 B、 C、 D、5、波長(zhǎng)的單色光垂直照射

16、一縫寬的單縫，衍射圖樣中，中央亮紋兩旁第三級(jí)暗條紋間的距離為，則衍射條紋的會(huì)聚焦距f為 ( A )A、 B、 C、 D、 6、若雙星發(fā)光的波長(zhǎng)為。試問(wèn)以孔徑的望遠(yuǎn)鏡來(lái)分辨雙星的最小角距為多少? ( C ) A、 B、 C、 D、7、強(qiáng)度為的自然光，經(jīng)兩平行放置的偏振片后，透射光的強(qiáng)度變?yōu)?。則這兩塊偏振片的偏振化方向的夾角為 ( B ) A、 B、 C、 D、。二、填空題1、簡(jiǎn)諧振動(dòng)的振動(dòng)方程為，則此簡(jiǎn)諧振動(dòng)的速度為。加速度為。2、質(zhì)點(diǎn)作簡(jiǎn)諧振動(dòng)的振幅和初相由 初始狀態(tài) 決定的。3、如圖所示的波動(dòng)曲線，已知波傳播的速度，則此波的振幅為 10 cm ，波長(zhǎng)為 10 m ，頻率為 0.25Hz 。

17、4、有兩個(gè)同方向的簡(jiǎn)諧振動(dòng)：，。則其合振動(dòng)的振幅為 1 。合振動(dòng)的初相為。5、波源作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，振幅為A，周期為0.01s，若以它經(jīng)平衡位置向正方向運(yùn)動(dòng)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，試寫出波源的振動(dòng)方程，若此振動(dòng)以的速度沿直線傳播，試寫出對(duì)應(yīng)的波動(dòng)方程。且距離波源為8m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為，距波源9m和10m處的兩質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的相位差為。6、一列橫波沿繩子傳播，其波動(dòng)方程為： ，式中、均以米計(jì)，以秒計(jì)，則該列波的波速為 2.5 ，頻率為 5 ， 波長(zhǎng)為 0.5 。繩子中各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的最大速度為，最大加速度為。7、波源位于同一媒質(zhì)中的A、B兩點(diǎn)(如圖)，其振動(dòng)振幅相等，頻率皆為100Hz，且B比A的相位超前，若A 、B 相

18、距30m ，波速為400m/s。則A、B兩點(diǎn)連線之間因干涉而靜止的點(diǎn)的位置為。8、兩相干光，經(jīng)歷不同的幾何路程和，到達(dá)空間同一點(diǎn)P，若它們經(jīng)過(guò)的空間介質(zhì)的折射率分別為和，則對(duì)應(yīng)的光程分別為和，且當(dāng)光程差時(shí)兩光相干得最大值，當(dāng)光程差時(shí)，兩光相干得最小值。9、由單縫縫光源形成的兩相干光源、，在屏上形成了干涉圖樣，中央明紋在O點(diǎn)。如圖所示，若在的右面插入厚度為的薄云母片，中央明紋將向 下 方向移動(dòng)，若使用的光源波長(zhǎng)為，且插入薄云母片后中央明紋移過(guò)了6個(gè)明紋的距離，已知云母片的折射率，則云母厚度為。10、硅片()上的二氧化硅()薄膜對(duì)由空氣中垂直入射的波長(zhǎng)為的黃光反射增強(qiáng)，則該二氧化硅薄膜的厚度至少為

19、 190 nm 。11、將波長(zhǎng)為的平行單色光垂直照射在縫寬僅為的狹縫上，若對(duì)應(yīng)于衍射圖樣的第一級(jí)最小的衍射角，試問(wèn)縫寬的大小為。12、波長(zhǎng)為的單色光垂直照射到光柵常數(shù)的平面衍射光柵上，試向第一級(jí)衍射明紋所對(duì)應(yīng)的衍射角近似為 0.156 rad 。13、自然光入射到空氣和玻璃的界面上，當(dāng)入射角為時(shí)，反射光為線偏振光，則此玻璃的折射率為。14、將一偏振片沿角插入一對(duì)正交的偏振片之間，則自然光經(jīng)過(guò)它們后，強(qiáng)度會(huì)減為原來(lái)的百分之幾？ 12.5% 。15、若自然光以入射角為的方向從空氣入射到玻璃的表面上，此時(shí)反射光為線偏振光，則透射光的折射角為。16、在通常亮度下，人眼瞳孔的直徑為，則人眼對(duì)波長(zhǎng)的光的最小分辨角為。17、雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，設(shè)兩狹縫間的距離為，在距離雙縫遠(yuǎn)的屏上測(cè)得相鄰干涉條紋的間距為，求所用光的波長(zhǎng) 658nm 。18、在夫瑯