大学物理习题精选答案

㈠ 谁有陆培民版的大学物理课后答案

大学物理课后习题答案内容 机械波:机械振动在弹性介质中的传播。
波源：产生机械振动的振源。
弹性介质：传播机械振动的介质。
横波：质点的振动方向和波的传播方向垂直。
纵波：质点的振动方向和波的传播方向平行。
复杂波: 可分解为横波和纵波的合成。
波阵面：振动相位相同的点连成的面(简称波面)。
波前：在任何时刻，波面有无数多个，最前方的波面即是波前。波前只有一个。
波线：沿波的传播方向作的一些带箭头的线。波线的指向表示波的传播方向。
波速：单位时间内一定的振动状态所传播的距离，用u表示，是描述振动状态在介质中传播快慢程度的物理量，又称相速。
简谐波：简谐振动在介质中传播形成的波。
平面简谐波：波面为平面的简谐波。
2/4
波函数：表示介质中各质点的振动状态随时间变化的函数关系式，也称波动表达式。 介质中所有参与波动的质点都在不断地接受来自波源的能量，又不断把能量释放出去。 波的能量密度：介质中单位体积的波动能量
平均能量密度：波的能量密度在一个周期内的平均值。
波的平均能量密度与振幅的平方、频率的平方和介质密度的乘积成正比。
能流：在单位时间内通过介质中某面积S 的能量。
单位时间内通过垂直于波线的单位面积的平均能流，称为能流密度，也称波强度。 电磁波：变化的电磁场在空间以一定的速度传播形成。
辐射能：电磁波所携带的电磁能量。
能流密度S（辐射强度）：单位时间内通过垂直于传播方向的单位面积的辐射能。
惠更斯原理：介质中任一波面上的各点，都可看成是产生球面子波的波源；在其后的任一时刻，这些子波的包络面构成新的波面。
相干波：能够产生干涉现象的波。
相干波源：能够激发相干波的波源。
相干条件：频率相同、振动方向相同、相位差恒定。
两列相干波源为同相位时，在两列波叠加的区域内，在波程差等于波长整数倍的各点，干涉相长（振幅最大）；在波程差等于半波长的奇数倍的各点，干涉相消（振幅最小）。 驻波：两列振幅相同的相干波在同一条直线上相向传播时叠加而成。
驻波特点：
1.没有振动状态或相位的传播，而是媒质中各质点作稳定的振动或段与段之间的相位突变，与行波完全不同。
2.各个质点分别在各自的平衡位置附近作简谐运动。动能和势能在波节和波腹之间来回传递，无能量的传播。
半波损失：入射波在反射时产生了的相位突变的现象。
多普勒效应：波源或观察者相对于介质运动，使观察者接收到的波的频率发生变化的现象。

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系 (院)

专 业

级、班级

号

姓 名

衡阳师范院2007期
《物理》（二）期末考试试题B卷（答卷）

题 号 二 三 四 五 合 签 名

复 查

评卷

、 单项选择题：（每题3共30）
1. 处于真空电流元 P点位矢 则 P点产磁应强度 ( B )
(A) ； (B) ； (C) ； (D) .
2. 磁应强度 均匀磁场取边 立形闭合面则通该闭合面磁通量： （ D ）
(A) ； (B) ； (C) ； (D) 0
3. 图两导线电流I1=4 AI2=1 A根据安培环路定律图所示闭合曲线C = ( A )
(A) 3μ0； （B）0；
(C) －3μ0； （D）5μ0
4．半径a直圆柱体载流I 电流I均匀布横截面则圆柱体外（r>a）点P磁应强度 ( A )
(A) ； (B) ；
(C) ； (D)
5．某刻波形图图所示列说确 ( B )
(A) A点势能能；
(B) B点势能能
(C) A、C两点势能能；
(D) B点能势能
6. 水平弹簧振拉离平衡位置5cm由静止释放作简谐振并始计若选拉向 轴向并 表示振程则简谐振初相位振幅 （ B ）
(A) ； (B) ；
(C) ； (D)
7. 物体作简谐振, 振程x=Acos(ωt+π/4)t=T/4(T周期)刻,物体加速度 ( D )
(A) ; (B) ; (C) ; (D)
8. 简谐振位移—间曲线关系图所示该简谐振振程
(A) x=4cos2πt（m）； ( C )
(B) x=4cos(πt－π)（m）；
(C) x=4cosπt（m）；
(D) x=4cos(2πt+π)（m）
9．余弦波沿x轴负向传播已知x=－1 m处振程y=Acos(ωt+ )若波速u则波程 ( C )
(A) ; (B) ;
(C) ; (D)
10．图所示两平面玻璃板OAOB构空气劈尖平面单色光垂直入射劈尖A板与B板夹角θ增干涉图 ( C )
(A) 干涉条纹间距增并向O向移；
(B) 干涉条纹间距减并向B向移；
(C) 干涉条纹间距减并向O向移；
(D) 干涉条纹间距增并向O向移.

评卷

二、填空题：（每题3共18）
1. 电流I直导线周围磁应强度
2. 相干波相干条件 振向相同、频率相同、相位差恒定
3. 谐振平衡位置运远点所需间 T/4 (用周期表示)走该距离半所需间 T/12 (用周期表示)
4. 微观说, 产电势非静电力 洛仑兹力
5．两谐振程x1=0.03cosωtx2=0.04cos(ωt+π／2)(SI)则合振幅 0.05 m
6. 描述简谐运三特征量 振幅、角频率、初相
评卷

三、简答题：（每题6共12）
1. 弹簧振振幅增两倍试析列物理量受影响：振周期、速度、加速度振能量
参考解答：弹簧振周期T=2π 【1】仅与系统内性质关与外界素关【1】所与振幅关【1】
vmax=ωAA增两倍vmax增原两倍【1】
amax=ω2AA增两倍amax增原两倍【1】
E= kA2A增两倍E增原四倍【1】
2． 同光源发光两部相干光哪几种几种别特点并举例
参考解答：同光源发光两部相干光两种：波阵面振幅【2】波阵面指原光源发同波阵面两部作两光源取相干光杨氏双缝干涉实验等【2】；振幅指普通光源同点发光利用反射、折射等二获相干光薄膜干涉等【2】
评卷

四、计算题：（第1题7其每题8共31）
1. 轻弹簧相连球沿x轴作振幅A简谐运该振表达式用余弦函数表示若t=0球运状态别：
(1) x0=－A；(2) 平衡位置向x向运；(3) x=A／2处且向x负向运试确定相应初相
解：(1) =π【1】；(2) =－π／2【1】；(3) =π／3【1】
相量图：【图（1）1；图（2）1；图（3）2】

2．水平弹簧振振幅A=2.0×10-2m周期T=0.50st=0
(1) 物体x=1.0×10-2m处向负向运；
(2) 物体x=－1.0×10-2m处向向运
别写两种情况振表达式
解： 相量图由题知 =4π【2】
（1）φ1= 其振表达式 x1=2.0×10-2cos(4πt+ ) (m) 【3】
（2）φ2= 或－ 其振表达式 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= 则φ=±
由 v0=－ωAsinφ0所φ= 【1】
其振表达式 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=－ 则φ=± （或 ）
由 v0=－ωAsinφ>0 sinφ<0所φ= 或－ 【1】
其振表达式
x1=2.0×10-2cos(4πt+ ) (m)= 2.0×10-2cos(4πt－ ) (m) 【2】

3. 图所示线圈均匀密绕截面形整木环(木环内外半径别R1R2厚度h木料磁场布影响)共N匝求通入电流I环内外磁场布通管截面磁通量少?
解： 适选取安培环路根据安培环路定理两种情况讨论环外环内磁场作垂直于木环轴线圆轴线圆安培环路L
圆周环外 =0则由安培环路定理环外 B=0
圆周环内且半径r(R1<r<R2)根据电流布称性知与木环共轴圆周各点B相等向沿圆周切线向则由安培环路定理
【2】 B?2πr=μ0NI
由环内 B=μ0NI／(2πr) 【2】
求环管截面通磁通量先考虑环管内截面宽dr高h窄条面积通磁通量 dφ=Bhdr＝ dr【2】
通管全部截面磁通量 Φ= 【2】
4. 折射率n1=1.52镜表面涂层n2=1.38MgF2增透膜膜适用于波λ=550nm光膜厚度应少?
解： 增透膜使反射光干涉相消增透射光光强n空<n2<n1光MgF2、表面反射均半波损失【2】所反射光干涉相消条件
2n2h=(2k+1) , k=0,1,2,… 则 h=(2k+1) 【3】
k=0【1】增透膜厚度
hmin= = =9.96×10-8(m)= 99.6nm【2】
解二： 于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强求增透膜厚度光MgF2、表面经二反射（半波损失）【2】透射镜与直接透MgF2透射光相遇两透射光光程差2n2h+λ/2由干涉相条件
2n2h+ =kλ,k=1,2,3,… 则h=(k－ ) 【3】
k=1【1】增透膜厚度hmin= = =9.96×10-8(m)=99.6nm【2】
评卷

五、证明题：（共9）
图所示直导线通电流I另矩形线圈共N 匝宽aL速度v向右平试证明：矩形线圈左边距直导线距离d线圈应电势
解： 由电势公式 求解
：通电流I直导线磁场布B=μ0I/2πx向垂直线圈平面向于线圈、两边 向与 向垂直故线圈向右平移线圈两边产应电势（、两导线没切割磁场线）左右两边产电势左、右两边电势? 向相同都平行纸面向视并联所线圈总电势
?＝?1－?2＝N[ － ]【3】
=N[ ]
=N[ － ]= = 【3】
? ＞0 则? 向与?1向相同即顺针向【3】
二： 线圈左边距直导线距离d线圈左边磁应强度B1=μ0I/2πd向垂直纸面向线圈速度v运左边导线电势
?1＝N =N =NvB1 =Nv L.
向顺针向【3】线圈右边磁应强度B2=μ0I/2π(d+a)向垂直纸面向线圈运右边导线电势
?2 =N =N =NvB2 =Nv L.
向逆针【3】所线圈应电势
?＝?1－?2= Nv L－Nv L=
? ＞0即? 向与?1向相同顺针向【3】
三： 由? = 积路径L取顺针向
? =N[ ]
=N[ ]=N( )
=Nv L－Nv L= 【6】
? ＞0即? 向与闭合路径L向相同顺针向【3】
解二：由拉弟电磁应定律求解
直导线磁场非均匀磁场B=μ0I/2πr线圈平面内磁场向垂直线圈平面向故距直导线r处取L宽dr面元dS=Ldr取路绕行向顺针向则通该面元磁通量
dΦ= =BdScos0°=
通总线圈平面磁通量（设线圈左边距直导线距离x）
Φ= 【3】
线圈内应电势由拉弟电磁应定律
? =－
线圈左边距直导线距离x=d线圈内应电势
? = 【3】
? ＞0所? 向与绕行向致即顺针向【3】
应电势向由楞定律判断：线圈向右平由于磁场逐渐减弱通线圈磁通量减少所应电流所产磁场要阻碍原磁通减少即应电流磁场要与原磁场向相同所电势向顺针向
.

㈤ 大学物理下册课后习题答案吴百诗

第一次 热力学基础
一、选择题：
1. B 2. A 3. A 4. C 5. D
二、填空题：
1. , ,
2. 功完全转变为热（热功转换）； 热量自动从高温物体传给低温物体（热量传递，热传导）
3. (1)负，负（放热），零； (2)正，负（放热），负； 正，正（吸热），负
4. ， 5.
6. 不能； 该热机的效率为：，超过理想可逆机的效率：。
三、计算题：
1.（1）由功的定义
(2) 内能的变化 由

(3)根据热力学第一定律：
2. (1)等体过程: 由热力学第一定律得 ,做功
(2)等压过程: 吸热
对外做功 J
3. (1) 由abc 过程可求出态和态的内能之差 J
(2) adb过程，系统作功 系统吸收热量
(3)ba 过程，外界对系统作功 系统放热
4. 定向速率对应的机械动能转化为系统内能，温度会升高，由能量守恒：
解得：,平衡后温度为,由状态方程可知压强
第二次 气体分子运动论
一、选择题： 1. B 2.B 3.C 4.A 5.C 6.D
二、填空题：
⒈ 原来分子数的
⒉ 速率处于 间隔内分子数与总分子数的比 , 速率 的分子数与总分子数的比, 速率 的分子个数 , 速率处于 间隔的分子的平均速率。
⒊3:2 ⒋
⒌ ⒍ 1 ；0.5 ⒎ 5 8.(2) ;(2)
三、计算题：
1 解： 由理想气体状态方程 ,
有

2 解：理想气体分子的能量

平动动能
转动动能
内能

3 解：由气体状态方程得
由平均自由程公式

4 解：(1)从图上可得分布函数表达式

满足归一化条件，但这里纵坐标是而不是故曲线下的总面积为，
(2) 由归一化条件可得

(3) 可通过面积计算
(4) 个粒子平均速率

(5) 到区间内粒子平均速率

到区间内粒子数

第四次 机械波
一、选择题：1．A 2．D 3．B 4．A 5．C 6．B
二、填空题：1． 2． 3．
4．,( k = ± 1，± 2，…)
5．
6．
三、计算题：
1 解: (1)已知波动方程 ()和标准形式 比较得：
波振幅为，频率，波长，波速，周期．
(2)将代入波动方程得
(3)因任一时刻同一波线上两点之间的位相差为
将，及代入上式，即得
2解：(1) 如图A，取波线上任一点P，其坐标设为x，由波的传播特性，
P点的振动落后于l /4处质点的振动
该波的表达式为：
=
(2) t = T 时的波形和 t = 0时波形一样。
t= 0时=

3解: (1)
(2)

4．解:：设连线及延长线为方向，以为坐标原点，则： ，令：
P O P’ Q

（1）右侧 （取Q点），则从 分别传播来的两波在Q点的相位差为：
处各点均因干涉而静止。
（2）左侧 （取P点），从 分别传播来的两波在P点的相位差为：
处各点干涉加强，相干波振幅为 2A。
（3）之间 （取P’点），从分别传播来的两波在P’点的相位差为：
， 由干涉静止的条件可得：
即
第七次 狭义相对论
一、选择题：⒈ C ⒉ C ⒊ A ⒋ A ⒌ D ⒍ D
二、填空题：
1．狭义相对论的相对性；光速不变。 2． ； 。 3．
4． ; 5.0.98C 6. ； ； ； 。
三、计算题：
1．
⑴
⑵ （应同时测量两端的位置，不是下面的 ）
⑶
2．⑴ ⑵
⑶
3.以地面为参考系，这时该子的寿命，它可以通过的距离为
4. 设电子静质量为，由动能定律
5. (1)
（2）设系为一个质子处于静止的参考系，则另一个质子相对于的速度为：、

第八次 量子物理基础
一、选择题：1. C 2. D 3. B 4. D 5. A 6. A 7. A 8. D
二、填空题：
1. 定态假设；跃迁频率；轨道角动量量子化； 2. 泡利不相容；能量最小原理； 3. ; ；
4. 5. ,
6.3，5 7. , , 8. 9.不变 10. 355nm
三、计算题：
1. 解：

2. 使处于基态的电子电离所需能量为，因此，该电子远离质子时的动能为

速度为 ：
其德布罗意波长为：
3. (1)
(2) ,
4．各处出现的几率密度：
时， ; 时， 和
四、简答题：
1.德布罗意波是概率波，波函数不表示某实在物理量在空间的波动，其振幅无实在的物理意义，并且存在归一化问题；经典波是振动状态的传播，无归一化问题。
2.光电效应是指金属中的电子吸收了光子的过程，遵守能量守恒定律；而康普顿散射则是光子与自由电子的弹性碰撞过程，同时遵守能量与动量守恒定律。