大學物理習題精選答案

㈠ 誰有陸培民版的大學物理課後答案

大學物理課後習題答案內容 機械波:機械振動在彈性介質中的傳播。
波源：產生機械振動的振源。
彈性介質：傳播機械振動的介質。
橫波：質點的振動方向和波的傳播方向垂直。
縱波：質點的振動方向和波的傳播方向平行。
復雜波: 可分解為橫波和縱波的合成。
波陣面：振動相位相同的點連成的面(簡稱波面)。
波前：在任何時刻，波面有無數多個，最前方的波面即是波前。波前只有一個。
波線：沿波的傳播方向作的一些帶箭頭的線。波線的指向表示波的傳播方向。
波速：單位時間內一定的振動狀態所傳播的距離，用u表示，是描述振動狀態在介質中傳播快慢程度的物理量，又稱相速。
簡諧波：簡諧振動在介質中傳播形成的波。
平面簡諧波：波面為平面的簡諧波。
2/4
波函數：表示介質中各質點的振動狀態隨時間變化的函數關系式，也稱波動表達式。 介質中所有參與波動的質點都在不斷地接受來自波源的能量，又不斷把能量釋放出去。 波的能量密度：介質中單位體積的波動能量
平均能量密度：波的能量密度在一個周期內的平均值。
波的平均能量密度與振幅的平方、頻率的平方和介質密度的乘積成正比。
能流：在單位時間內通過介質中某面積S 的能量。
單位時間內通過垂直於波線的單位面積的平均能流，稱為能流密度，也稱波強度。 電磁波：變化的電磁場在空間以一定的速度傳播形成。
輻射能：電磁波所攜帶的電磁能量。
能流密度S（輻射強度）：單位時間內通過垂直於傳播方向的單位面積的輻射能。
惠更斯原理：介質中任一波面上的各點，都可看成是產生球面子波的波源；在其後的任一時刻，這些子波的包絡面構成新的波面。
相干波：能夠產生干涉現象的波。
相干波源：能夠激發相干波的波源。
相干條件：頻率相同、振動方向相同、相位差恆定。
兩列相干波源為同相位時，在兩列波疊加的區域內，在波程差等於波長整數倍的各點，干涉相長（振幅最大）；在波程差等於半波長的奇數倍的各點，干涉相消（振幅最小）。 駐波：兩列振幅相同的相干波在同一條直線上相向傳播時疊加而成。
駐波特點：
1.沒有振動狀態或相位的傳播，而是媒質中各質點作穩定的振動或段與段之間的相位突變，與行波完全不同。
2.各個質點分別在各自的平衡位置附近作簡諧運動。動能和勢能在波節和波腹之間來回傳遞，無能量的傳播。
半波損失：入射波在反射時產生了的相位突變的現象。
多普勒效應：波源或觀察者相對於介質運動，使觀察者接收到的波的頻率發生變化的現象。

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系 (院)

專 業

級、班級

號

姓 名

衡陽師范院2007期
《物理》（二）期末考試試題B卷（答卷）

題 號 二 三 四 五 合 簽 名

復 查

評卷

、 單項選擇題：（每題3共30）
1. 處於真空電流元 P點位矢 則 P點產磁應強度 ( B )
(A) ； (B) ； (C) ； (D) .
2. 磁應強度 均勻磁場取邊 立形閉合面則通該閉合面磁通量： （ D ）
(A) ； (B) ； (C) ； (D) 0
3. 圖兩導線電流I1=4 AI2=1 A根據安培環路定律圖所示閉合曲線C = ( A )
(A) 3μ0； （B）0；
(C) －3μ0； （D）5μ0
4．半徑a直圓柱體載流I 電流I均勻布橫截面則圓柱體外（r>a）點P磁應強度 ( A )
(A) ； (B) ；
(C) ； (D)
5．某刻波形圖圖所示列說確 ( B )
(A) A點勢能能；
(B) B點勢能能
(C) A、C兩點勢能能；
(D) B點能勢能
6. 水平彈簧振拉離平衡位置5cm由靜止釋放作簡諧振並始計若選拉向 軸向並 表示振程則簡諧振初相位振幅 （ B ）
(A) ； (B) ；
(C) ； (D)
7. 物體作簡諧振, 振程x=Acos(ωt+π/4)t=T/4(T周期)刻,物體加速度 ( D )
(A) ; (B) ; (C) ; (D)
8. 簡諧振位移—間曲線關系圖所示該簡諧振振程
(A) x=4cos2πt（m）； ( C )
(B) x=4cos(πt－π)（m）；
(C) x=4cosπt（m）；
(D) x=4cos(2πt+π)（m）
9．餘弦波沿x軸負向傳播已知x=－1 m處振程y=Acos(ωt+ )若波速u則波程 ( C )
(A) ; (B) ;
(C) ; (D)
10．圖所示兩平面玻璃板OAOB構空氣劈尖平面單色光垂直入射劈尖A板與B板夾角θ增干涉圖 ( C )
(A) 干涉條紋間距增並向O向移；
(B) 干涉條紋間距減並向B向移；
(C) 干涉條紋間距減並向O向移；
(D) 干涉條紋間距增並向O向移.

評卷

二、填空題：（每題3共18）
1. 電流I直導線周圍磁應強度
2. 相干波相干條件 振向相同、頻率相同、相位差恆定
3. 諧振平衡位置運遠點所需間 T/4 (用周期表示)走該距離半所需間 T/12 (用周期表示)
4. 微觀說, 產電勢非靜電力 洛侖茲力
5．兩諧振程x1=0.03cosωtx2=0.04cos(ωt+π／2)(SI)則合振幅 0.05 m
6. 描述簡諧運三特徵量 振幅、角頻率、初相
評卷

三、簡答題：（每題6共12）
1. 彈簧振振幅增兩倍試析列物理量受影響：振周期、速度、加速度振能量
參考解答：彈簧振周期T=2π 【1】僅與系統內性質關與外界素關【1】所與振幅關【1】
vmax=ωAA增兩倍vmax增原兩倍【1】
amax=ω2AA增兩倍amax增原兩倍【1】
E= kA2A增兩倍E增原四倍【1】
2． 同光源發光兩部相干光哪幾種幾種別特點並舉例
參考解答：同光源發光兩部相干光兩種：波陣面振幅【2】波陣面指原光源發同波陣面兩部作兩光源取相干光楊氏雙縫干涉實驗等【2】；振幅指普通光源同點發光利用反射、折射等二獲相干光薄膜干涉等【2】
評卷

四、計算題：（第1題7其每題8共31）
1. 輕彈簧相連球沿x軸作振幅A簡諧運該振表達式用餘弦函數表示若t=0球運狀態別：
(1) x0=－A；(2) 平衡位置向x向運；(3) x=A／2處且向x負向運試確定相應初相
解：(1) =π【1】；(2) =－π／2【1】；(3) =π／3【1】
相量圖：【圖（1）1；圖（2）1；圖（3）2】

2．水平彈簧振振幅A=2.0×10-2m周期T=0.50st=0
(1) 物體x=1.0×10-2m處向負向運；
(2) 物體x=－1.0×10-2m處向向運
別寫兩種情況振表達式
解： 相量圖由題知 =4π【2】
（1）φ1= 其振表達式 x1=2.0×10-2cos(4πt+ ) (m) 【3】
（2）φ2= 或－ 其振表達式 x1=2.0×10-2cos(4πt+ ) (m) 【3】
解二： 解析（1）T=0x0=1.0×10-2m=A/2, v0<0. 【1】
由x0=Acosφ= 知 cosφ= 則φ=±
由 v0=－ωAsinφ0所φ= 【1】
其振表達式 x1=2.0×10-2cos(4πt+ ) (m) 【2】
（2）T=0x0=－1.0×10-2m=A/2, v0>0. 【1】
由x0=Acosφ=－ 知 cosφ=－ 則φ=± （或 ）
由 v0=－ωAsinφ>0 sinφ<0所φ= 或－ 【1】
其振表達式
x1=2.0×10-2cos(4πt+ ) (m)= 2.0×10-2cos(4πt－ ) (m) 【2】

3. 圖所示線圈均勻密繞截面形整木環(木環內外半徑別R1R2厚度h木料磁場布影響)共N匝求通入電流I環內外磁場布通管截面磁通量少?
解： 適選取安培環路根據安培環路定理兩種情況討論環外環內磁場作垂直於木環軸線圓軸線圓安培環路L
圓周環外 =0則由安培環路定理環外 B=0
圓周環內且半徑r(R1<r<R2)根據電流布稱性知與木環共軸圓周各點B相等向沿圓周切線向則由安培環路定理
【2】 B?2πr=μ0NI
由環內 B=μ0NI／(2πr) 【2】
求環管截面通磁通量先考慮環管內截面寬dr高h窄條面積通磁通量 dφ=Bhdr＝ dr【2】
通管全部截面磁通量 Φ= 【2】
4. 折射率n1=1.52鏡表面塗層n2=1.38MgF2增透膜膜適用於波λ=550nm光膜厚度應少?
解： 增透膜使反射光干涉相消增透射光光強n空<n2<n1光MgF2、表面反射均半波損失【2】所反射光干涉相消條件
2n2h=(2k+1) , k=0,1,2,… 則 h=(2k+1) 【3】
k=0【1】增透膜厚度
hmin= = =9.96×10-8(m)= 99.6nm【2】
解二： 於增透膜使反射光干涉相消使透射光干涉相故由透射光干涉加強求增透膜厚度光MgF2、表面經二反射（半波損失）【2】透射鏡與直接透MgF2透射光相遇兩透射光光程差2n2h+λ/2由干涉相條件
2n2h+ =kλ,k=1,2,3,… 則h=(k－ ) 【3】
k=1【1】增透膜厚度hmin= = =9.96×10-8(m)=99.6nm【2】
評卷

五、證明題：（共9）
圖所示直導線通電流I另矩形線圈共N 匝寬aL速度v向右平試證明：矩形線圈左邊距直導線距離d線圈應電勢
解： 由電勢公式 求解
：通電流I直導線磁場布B=μ0I/2πx向垂直線圈平面向於線圈、兩邊 向與 向垂直故線圈向右平移線圈兩邊產應電勢（、兩導線沒切割磁場線）左右兩邊產電勢左、右兩邊電勢? 向相同都平行紙面向視並聯所線圈總電勢
?＝?1－?2＝N[ － ]【3】
=N[ ]
=N[ － ]= = 【3】
? ＞0 則? 向與?1向相同即順針向【3】
二： 線圈左邊距直導線距離d線圈左邊磁應強度B1=μ0I/2πd向垂直紙面向線圈速度v運左邊導線電勢
?1＝N =N =NvB1 =Nv L.
向順針向【3】線圈右邊磁應強度B2=μ0I/2π(d+a)向垂直紙面向線圈運右邊導線電勢
?2 =N =N =NvB2 =Nv L.
向逆針【3】所線圈應電勢
?＝?1－?2= Nv L－Nv L=
? ＞0即? 向與?1向相同順針向【3】
三： 由? = 積路徑L取順針向
? =N[ ]
=N[ ]=N( )
=Nv L－Nv L= 【6】
? ＞0即? 向與閉合路徑L向相同順針向【3】
解二：由拉弟電磁應定律求解
直導線磁場非均勻磁場B=μ0I/2πr線圈平面內磁場向垂直線圈平面向故距直導線r處取L寬dr面元dS=Ldr取路繞行向順針向則通該面元磁通量
dΦ= =BdScos0°=
通匯流排圈平面磁通量（設線圈左邊距直導線距離x）
Φ= 【3】
線圈內應電勢由拉弟電磁應定律
? =－
線圈左邊距直導線距離x=d線圈內應電勢
? = 【3】
? ＞0所? 向與繞行向致即順針向【3】
應電勢向由楞定律判斷：線圈向右平由於磁場逐漸減弱通線圈磁通量減少所應電流所產磁場要阻礙原磁通減少即應電流磁場要與原磁場向相同所電勢向順針向
.

㈤ 大學物理下冊課後習題答案吳百詩

第一次 熱力學基礎
一、選擇題：
1. B 2. A 3. A 4. C 5. D
二、填空題：
1. , ,
2. 功完全轉變為熱（熱功轉換）； 熱量自動從高溫物體傳給低溫物體（熱量傳遞，熱傳導）
3. (1)負，負（放熱），零； (2)正，負（放熱），負； 正，正（吸熱），負
4. ， 5.
6. 不能； 該熱機的效率為：，超過理想可逆機的效率：。
三、計算題：
1.（1）由功的定義
(2) 內能的變化 由

(3)根據熱力學第一定律：
2. (1)等體過程: 由熱力學第一定律得 ,做功
(2)等壓過程: 吸熱
對外做功 J
3. (1) 由abc 過程可求出態和態的內能之差 J
(2) adb過程，系統作功 系統吸收熱量
(3)ba 過程，外界對系統作功 系統放熱
4. 定向速率對應的機械動能轉化為系統內能，溫度會升高，由能量守恆：
解得：,平衡後溫度為,由狀態方程可知壓強
第二次 氣體分子運動論
一、選擇題： 1. B 2.B 3.C 4.A 5.C 6.D
二、填空題：
⒈ 原來分子數的
⒉ 速率處於 間隔內分子數與總分子數的比 , 速率 的分子數與總分子數的比, 速率 的分子個數 , 速率處於 間隔的分子的平均速率。
⒊3:2 ⒋
⒌ ⒍ 1 ；0.5 ⒎ 5 8.(2) ;(2)
三、計算題：
1 解： 由理想氣體狀態方程 ,
有

2 解：理想氣體分子的能量

平動動能
轉動動能
內能

3 解：由氣體狀態方程得
由平均自由程公式

4 解：(1)從圖上可得分布函數表達式

滿足歸一化條件，但這里縱坐標是而不是故曲線下的總面積為，
(2) 由歸一化條件可得

(3) 可通過面積計算
(4) 個粒子平均速率

(5) 到區間內粒子平均速率

到區間內粒子數

第四次 機械波
一、選擇題：1．A 2．D 3．B 4．A 5．C 6．B
二、填空題：1． 2． 3．
4．,( k = ± 1，± 2，…)
5．
6．
三、計算題：
1 解: (1)已知波動方程 ()和標准形式 比較得：
波振幅為，頻率，波長，波速，周期．
(2)將代入波動方程得
(3)因任一時刻同一波線上兩點之間的位相差為
將，及代入上式，即得
2解：(1) 如圖A，取波線上任一點P，其坐標設為x，由波的傳播特性，
P點的振動落後於l /4處質點的振動
該波的表達式為：
=
(2) t = T 時的波形和 t = 0時波形一樣。
t= 0時=

3解: (1)
(2)

4．解:：設連線及延長線為方向，以為坐標原點，則： ，令：
P O P』 Q

（1）右側 （取Q點），則從 分別傳播來的兩波在Q點的相位差為：
處各點均因干涉而靜止。
（2）左側 （取P點），從 分別傳播來的兩波在P點的相位差為：
處各點干涉加強，相干波振幅為 2A。
（3）之間 （取P』點），從分別傳播來的兩波在P』點的相位差為：
， 由干涉靜止的條件可得：
即
第七次 狹義相對論
一、選擇題：⒈ C ⒉ C ⒊ A ⒋ A ⒌ D ⒍ D
二、填空題：
1．狹義相對論的相對性；光速不變。 2． ； 。 3．
4． ; 5.0.98C 6. ； ； ； 。
三、計算題：
1．
⑴
⑵ （應同時測量兩端的位置，不是下面的 ）
⑶
2．⑴ ⑵
⑶
3.以地面為參考系，這時該子的壽命，它可以通過的距離為
4. 設電子靜質量為，由動能定律
5. (1)
（2）設系為一個質子處於靜止的參考系，則另一個質子相對於的速度為：、

第八次 量子物理基礎
一、選擇題：1. C 2. D 3. B 4. D 5. A 6. A 7. A 8. D
二、填空題：
1. 定態假設；躍遷頻率；軌道角動量量子化； 2. 泡利不相容；能量最小原理； 3. ; ；
4. 5. ,
6.3，5 7. , , 8. 9.不變 10. 355nm
三、計算題：
1. 解：

2. 使處於基態的電子電離所需能量為，因此，該電子遠離質子時的動能為

速度為 ：
其德布羅意波長為：
3. (1)
(2) ,
4．各處出現的幾率密度：
時， ; 時， 和
四、簡答題：
1.德布羅意波是概率波，波函數不表示某實在物理量在空間的波動，其振幅無實在的物理意義，並且存在歸一化問題；經典波是振動狀態的傳播，無歸一化問題。
2.光電效應是指金屬中的電子吸收了光子的過程，遵守能量守恆定律；而康普頓散射則是光子與自由電子的彈性碰撞過程，同時遵守能量與動量守恆定律。