大學(xué)物理練習(xí)冊(cè)習(xí)題解答(1-22上)

1、練習(xí)一 運(yùn)動(dòng)的描述 （一）1（D）2.（D） 3 45（1） （2）（3）6答：矢徑是從坐標(biāo)原點(diǎn)至質(zhì)點(diǎn)所在位置的有向線段。位移是由前一時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)所在位置引向后一時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)所在位置的有向線段，它們的一般關(guān)系為 若把坐標(biāo)原點(diǎn)選在質(zhì)點(diǎn)的初始位置，則，任意時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)對(duì)此位置的位移為，即此時(shí)既是矢徑也是位移。練習(xí)二 運(yùn)動(dòng)的描述 （一）1 2（c） 3三 ，三至六 4 56根據(jù)已知條件確定常量K練習(xí)三 運(yùn)動(dòng)定律與力學(xué)中的守恒定律（一）1（D）2. （C）3 45因繩子質(zhì)量不計(jì)，所以環(huán)受到的摩擦力在數(shù)值上等于張力T，設(shè)對(duì)地加速度為，取向上為正；對(duì)地加速度為（亦即繩子的加速度）向下為正， 6(1)子彈進(jìn)入沙土后受力

2、為kv,由牛頓定律有（2）求最大深度練習(xí)四 運(yùn)動(dòng)定律與力學(xué)中的守恒定律（二）1（C）2.（B） 3 45（1）系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒。令子彈穿出時(shí)物體的水平速度為v/（2） 負(fù)號(hào)表示沖量方向與方向相反6人到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，只有水平方向速度，設(shè)人拋出m時(shí)，人的速度為V1，取人和物為一系統(tǒng)，水平方向動(dòng)量守恒，即由于拋出物體而引起人在水平方向的速度的增量為因?yàn)槿藦淖罡唿c(diǎn)落到地面的時(shí)間為：故跳的水平距離增加量為練習(xí)五 運(yùn)動(dòng)定律與力學(xué)中的守恒定律（三）1（C） 2.（B） 3 290J 45（1）以小車、滑塊、彈簧為一系統(tǒng)，忽略一切摩擦，在弱簧恢復(fù)原長(zhǎng)的過(guò)程中，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，水平方向動(dòng)量守恒。設(shè)滑塊與彈

3、簧剛分離時(shí)，車與滑塊對(duì)地的速度分別為V和v，則 （2）滑塊相對(duì)于小車的速度為6（1）木塊下滑過(guò)程中，以木塊、彈簧、地球?yàn)橐幌到y(tǒng)，機(jī)械能守恒。選彈簧原長(zhǎng)處為彈性勢(shì)能和重力勢(shì)能的零點(diǎn)，以v1表示木塊下滑x距離時(shí)的速度，則方向沿斜面向下。（2）以子彈和木塊為一系統(tǒng)，在子彈射入木塊過(guò)程中外力沿斜面方向的分力可略去不計(jì)，故沿斜面方向動(dòng)量守恒，以v2表示子彈射入木塊后的共同速度，則 負(fù)號(hào)表示此速度的方向沿斜面向上練習(xí)六 運(yùn)動(dòng)定律與力學(xué)中的守恒定律（四）1（C）2.（3） 3 45（1）方向垂直紙面向外（2）由機(jī)械能守恒，有（3）6，聯(lián)立以上5式，得練習(xí)七 運(yùn)動(dòng)定律與力學(xué)的守恒定律 （五）1（C）23 4守

4、恒， 5（1）選桿與地球?yàn)橄到y(tǒng)，機(jī)械能守恒，有由轉(zhuǎn)動(dòng)定律6， （1）轉(zhuǎn)臺(tái)人啞鈴地球系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒。因人收回二臂時(shí)要作功，即非保寫力的功不為零，不滿足守恒條件。（2）轉(zhuǎn)臺(tái)人啞鈴地球系統(tǒng)的角動(dòng)量守恒。 因?yàn)橄到y(tǒng)受到的對(duì)豎直軸的外力距為零。（3）啞鈴的動(dòng)量不守恒，因有外力作用。 啞鈴的動(dòng)能不守恒，因有外力對(duì)它作功。 練習(xí)八相對(duì)論（一） B ； ； 12m ,4s ， 2, 5解(1) S系中，相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向 y軸方向S/系中，相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向 y/軸方向 (2) 動(dòng)能增量 又 由 解出 動(dòng)量 . 解: , 解出 . 由 , 同樣得 . 練習(xí)九相對(duì)論（二） 8300k ， 短波方向 ； D ； D ；

5、2 . 5v , . 解: 功率, 單位面積上 光子質(zhì)量 . 解: , 散射波長(zhǎng) 由能量守恒 反沖電子動(dòng)能 . 練習(xí)十 靜電場(chǎng)與穩(wěn)恒電場(chǎng)（一）1、B 2、B 3、水平向左、 4、5、 方向沿r背離o點(diǎn)r o 時(shí)最大 2a6、取ox軸如圖，則 沿i方向 0 q P xL d 練習(xí)十一 靜電場(chǎng)與穩(wěn)恒電場(chǎng)（二）1、D 2、D 3、D 5、 沿方向4、 （a） （b） 6、（1） ， （2）同理 時(shí) 練習(xí)十二 靜電場(chǎng)與穩(wěn)恒電場(chǎng)（三）1、A 2、（2） 3、 ， 4、5、 r P Q （1） L 3r 同理 （2） ， 6、面密度為-的圓盤在離o為x 的p點(diǎn)產(chǎn)生電場(chǎng)練習(xí)十三靜電場(chǎng)與穩(wěn)恒電場(chǎng)（四）1、 、

6、 2、 ，3、 2 4、1 5、（1）球電勢(shì) 球殼電勢(shì) （2） ， （3） 6、令A(yù)板左側(cè)面電荷密度為 ，右側(cè)面電荷密度為 C A B 且 解得 （1） （2） 練習(xí)十四靜電場(chǎng)與穩(wěn)恒電場(chǎng)（五）1、D 2、C 3、相等，不相等，不相等 4、 、 5、（1） ，（2） ， 同理 6、（1） （） ， （） （）， （） （2）（）， （） （） 練習(xí)十五穩(wěn)恒磁場(chǎng)和電磁場(chǎng)的相對(duì)性（一） 1、D 2、2.210 6 Wb 3、(3) 4、 5、（1） ， （2） ，（3），或 6、圓線圈 ，方線圈 ， ，正方形一邊在中心點(diǎn)產(chǎn)生磁場(chǎng) ， 各邊產(chǎn)生的相同 ， , 。 練習(xí)十六穩(wěn)恒磁場(chǎng)和電磁場(chǎng)的相對(duì)性（二）

7、1、C 2、D 3、 ， 4、5、6、 ， 時(shí) ，時(shí) ，取則 練習(xí)十七 穩(wěn)恒磁場(chǎng)和電磁場(chǎng)的相對(duì)性（三）1、 C 2、（4） 3、，y軸正向 4、 rydF5、取xy如圖 方向沿半徑 ， R xI2 I1 ， 6、半徑為r的圓環(huán) 中電荷，以旋轉(zhuǎn)時(shí)電流 ，磁矩 受到磁力矩 力矩 ，方向垂直向上。 練習(xí)十八穩(wěn)恒磁場(chǎng)和電磁場(chǎng)的相對(duì)性（四）1、107 m/s 2、 3、（2） 4、（1）5、方向向左， 方向向右，當(dāng)時(shí)即可 ， 。6、電子以繞核作半徑為r的軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)，等效電流 磁矩 。 練習(xí)十九穩(wěn)恒磁場(chǎng)和電磁場(chǎng)的相對(duì)性（五）1、 oa表示鐵磁質(zhì)、ob表示順磁質(zhì)、oc表示抗磁質(zhì)2、 ob表示剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度、

8、oc表示矯頑力3、 （1）垂直紙面向里、（2）垂直op向 4、 4 、（4）（2）5、 5、（1） ， （2） ， 6、（1） （2） （） ， （）練習(xí)二十電磁感應(yīng)（一）1、；2、 ，N端電勢(shì)高 3、（2） 4、（3）5、如圖， ， l0.5 1.5 r ， 沿逆時(shí)針?lè)较颉?、 練習(xí)二十一電磁感應(yīng)（二）1、 2、， 3、（1） 4、（2）5、 V順時(shí)針?lè)较颉?、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì) 方向從b到a ， 感生電動(dòng)勢(shì) a R b R c方向從a到c ， 練習(xí)二十二電磁感應(yīng)（三）1、， 2、3、（1） 4、（1）5、 ， 。6、設(shè)圓柱截面半徑為R，則時(shí) 單位長(zhǎng)度上 。練習(xí)二十三 氣體動(dòng)理論基礎(chǔ)（一）、 （）；

9、 2、（）； 3、.a、. ； .-Kgm3 ； 。、解：（）molmol0Nmol 8.2710-21 J （） 、解： 練習(xí)二十四 氣體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（二）1、（） 2、（） 3、6.23103 ； 6.2110-21 1.03510-20 4、氬；氦5、解：飛機(jī)在高為h的空氣密度 地面的空氣密度 由 m、解:（）設(shè)分子數(shù)為. 據(jù) N (i2) kT 及P（） 得 P2 （）1.35105 （）由 得 （）7.510-21 J 又 得 2(5)362 練習(xí)二十五 熱力學(xué)基礎(chǔ)（一）1、（C） 2、（C） 3、A1 ；A2 4、 ；降低PoV1V2V5、解：（）圖如圖 （）127327300 據(jù)

10、1122， 得 211600 np（21）1.25104 （） D （） 據(jù)D 1.251046、解： 氦氣為單原子分子理想氣體， （） 定容過(guò)程，常量， 據(jù) D 可知 （）定壓過(guò)程，常量， 與（）相同 D417 （），D與（）同 D623 （負(fù)號(hào)表示外界作功） 練習(xí)二十六 熱力學(xué)基礎(chǔ)（二）1、（D） 2、（D） 3、29.1 J（Kmol） ；20.8 J（Kmol） 4、BM、CM ；CM5、解：由圖，PA300，PBPc100； AC3，B3 （）為等容過(guò)程，據(jù)方程 PATAPCTC得 TCTAPCPA 100 為等壓過(guò)程，據(jù)方程 BTBCTC得 TBTCVBVC300 （）各過(guò)程中氣體

11、所作的功分別為 ：1(PAPC)（BC）400：2PB（CB）200 ：3 （）整個(gè)循環(huán)過(guò)程中氣體所作總功為：123200 因?yàn)檠h(huán)過(guò)程氣體內(nèi)能增量為 D，因此一循環(huán)中氣體總吸熱 D200 6、 解：（） a Pa2400 b Pb1636 c Pc1800 d Pd2504 （）C （2）C 9.971O3 （）等容吸熱 1V （C b）2.044103 等容放熱 2V（d a）1.296103 120.748103 練習(xí)二十七 熱力學(xué)基礎(chǔ)（三）1、（D） 2、(C) 3、(B) 4、S1S2 ；S15、 解：由于兩種不同溫度的液體混合為不可逆過(guò)程，故可用兩個(gè)可逆過(guò)程的熵變求系統(tǒng)熵變。混合后

12、的平衡態(tài)有： mCp（T1T）mCp（TT2） 液體等壓準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程T1T 液體等壓準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程T2T 總熵變： 因?yàn)椋?6、解：（1）熵的變化 T1t1273293 K ；T2t2273373 K （2）由玻爾茲曼關(guān)系 練習(xí)二十八 機(jī)械振動(dòng)（一）T=0.1sT=0.25sT=0.5sx 1、1s 、 、 5s 2、 3、（3）（4） 4、（2）5、（1） ， 時(shí) （2）時(shí) ，（3） ， ，6、 (1) 從圖中知 ； ， 且 (2) b點(diǎn)： 同理 a 點(diǎn) 、 ； c點(diǎn) 、練習(xí)二十九機(jī)械振動(dòng)（二）cm 1、； 2 2、 0.5 t (s) -1 合振動(dòng)曲線3、（2）； 4、（1） 5、 ， ， 6、

13、（1）， （2）， （3）, 練習(xí)三十機(jī)械波（一） 1、（1）（3） 2、（4） 3、A 4、 ， （） 5、（1） ,當(dāng) 時(shí) （2）同一點(diǎn)，時(shí)間差，相應(yīng)位相差 當(dāng) 時(shí)， 6、（1） 波動(dòng)方程為 （2） 的振動(dòng)方程為 ， 的振動(dòng)方程為 （3） 時(shí) 處 ，處 。練習(xí)三十一機(jī)械波（二）1、 表示以波速向軸正向傳播的平面簡(jiǎn)諧波，固定時(shí)表示位于處質(zhì)點(diǎn)的簡(jiǎn)諧振動(dòng)，固定時(shí)表示各質(zhì)點(diǎn)時(shí)刻的位移，即波形；2、 2、能流密度 ， ；3、（1）； 4、（3）；5、（1）時(shí)， ， （2）， y （3）時(shí)與波源相距處質(zhì)點(diǎn)位移 0 5 10 x（m） 波形曲線 ； ；6、（1）A點(diǎn)振動(dòng) ，以A為坐標(biāo)原點(diǎn)、沿x軸正向傳播

14、的波的波動(dòng)方程為 ， （2）在A點(diǎn)左邊5cm處B點(diǎn)的振動(dòng) 所以，以B點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)的波動(dòng)方程為 （3）沿x軸負(fù)向傳播， 以 A為原點(diǎn) 以 B為原點(diǎn) 。練習(xí)三十二機(jī)械波（三）1、 相干波源是指兩個(gè)頻率相同、振動(dòng)方向相同、周相相同或周相差恒定的波源。y出現(xiàn)空間某些點(diǎn)振動(dòng)始終加強(qiáng)，而另一些點(diǎn)振動(dòng)始終減弱或完全抵消的現(xiàn)象。2、0.7cm 3、（1） 4、 u 0 x5、設(shè)S1和S2的振動(dòng)初位相分別為 和，兩波的波動(dòng)方程為 ，處兩波引起的振動(dòng)位相差 處兩波引起的振動(dòng)位相差 解得 ， ，當(dāng)時(shí)位相差最小 6、（1）與標(biāo)準(zhǔn)波動(dòng)方程 比較可得 ， 波速 （2）節(jié)點(diǎn)位置 ， （） （3）波腹位置 ， （）。 練習(xí)三

15、十三光的干涉（一） 1、（1），2、（2），3、C ；4、1130A； 5、解：（1）； (2）覆蓋玻璃后，零級(jí)明紋應(yīng)滿足：設(shè)不蓋玻璃片時(shí)，此點(diǎn)為第k級(jí)明紋，則應(yīng)有故零級(jí)明紋應(yīng)移到原第7級(jí)明紋處。6、解： 第四級(jí)明紋至中心距離滿足： 練習(xí)三十四光的干涉（二） 1、（1）；2、（1）；3、 ； 4、 ； 5、解：空氣劈尖時(shí)，間距 液體劈尖時(shí)，間距 6、解：設(shè)所用的單色光波長(zhǎng)為，則該單色光在液體中的波長(zhǎng)為/n ，根據(jù)牛頓環(huán)明環(huán)半徑公式 ， 有 ， 充液體后， 練習(xí)三十五光的衍射（一）1、（4）； 2、 2 .5， 5 ； 3、 6，第一級(jí)明紋；4、 解：（1） （2） （3）這說(shuō)明，比值變小時(shí)，所

16、求的衍射角變小，中央明紋變窄（其他明紋也相應(yīng)地靠近中心點(diǎn)），衍射效應(yīng)越來(lái)越不明顯。 0的極限情形即幾何光學(xué)中光線沿直線傳播，無(wú)衍射現(xiàn)象。 5、解：由，第三級(jí)暗紋的位置 6、解：中央明紋寬度 浸入水中： . 練習(xí)三十六光的衍射（二） 1、（3）； 2、（1）； 3、5000Ao，K=2 ； 4、5 ； 5、解：（1） （2） 1cm的條紋數(shù) （3） 單色光波長(zhǎng)是：（4） 對(duì)單色光，最多能看到的明紋數(shù)為 能見到第二級(jí)明條紋 6、解：（1）由光柵公式得 若第三級(jí)不缺級(jí)，則有 (2) 由于第三級(jí)缺級(jí)，對(duì)應(yīng)最小可能的 方向應(yīng)是單縫衍射第一級(jí)暗紋， (3) ) 所以實(shí)際呈現(xiàn) 級(jí)明紋（處看不到）。 練習(xí)三十

17、七光的偏振 1、（3）； 2、B； 3、； 4、 ，； 5、解 ： （1）透過(guò)P1的光強(qiáng) 設(shè)P1與P2的偏振化方向的夾角為，則透過(guò)P2后的光強(qiáng)為 透過(guò)P3后的光強(qiáng) 當(dāng) 時(shí)，； （2）轉(zhuǎn)動(dòng)P2 ，使，則P1與P2的偏振化方向的夾角為，P2轉(zhuǎn)過(guò)的角度為。 6、解： 設(shè)自然光的強(qiáng)度為 ，則通過(guò)第一偏振片的光強(qiáng)為 ，再通過(guò)第二個(gè)偏振片的光強(qiáng)為 ， ， 今在兩偏振片中間再插入一偏振片后，透過(guò)各振片的光強(qiáng)為 練習(xí)三十八量子物理基礎(chǔ) （一） 8300k ， 短波方向 ； D ； D ； 2 . 5v , . 解: 功率, 單位面積上 光子質(zhì)量 . 解: , 散射波長(zhǎng) 由能量守恒 反沖電子動(dòng)能 . 練習(xí)三十九

18、量子物理基礎(chǔ) （二）C ； D ； 9r1 = 4.7710-10m , 3 h = 3.1610-34J.S , 6條; 13.6, 3.4 ; (1) 故 (2) 可以發(fā)出 6條譜線.如圖所示 3 2 6、解：（1） 1 聯(lián)立解出 （2）電子從態(tài)躍遷到（）態(tài)所發(fā)出光子的頻率為 （3）當(dāng)很大時(shí)，上式變?yōu)?練習(xí)四十 量子物理基礎(chǔ) （三） , ; , ; C ; 1:1, 4:1; D ; 或（還可能為或） 參考解：根據(jù) ， 則 若根據(jù) ，；則 若根據(jù) ，；則 若根據(jù) ，；則 (1) , ., (2) , 練習(xí)四十一量子物理基礎(chǔ) （四） A ; (3) ; ; 解：所謂歸一化就是讓找到粒子的概率在可能找到的所有區(qū)域內(nèi)進(jìn)行積分，并使之等于100%，即