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練習一 質(zhì)點運動學（一） 1（D） 2.（D） 3 4 5（1） （2） （3） 6答：矢徑是從坐標原點至質(zhì)點所在位置的有向線段。 位移是由前一時刻質(zhì)點所在位置引向后一時刻質(zhì)點所在 位置的有向線段， 它們的一般關系為 若把坐標原點選在質(zhì)點的初始位置，則，任意時刻質(zhì)點對 此位置的位移為，即此時既是矢徑也是位移。 練習二 質(zhì)點運動學（二） 1 2（C） 3三 ， 三至六 4 5 6根據(jù)已知條件確定常量k 練習三 質(zhì)點動力學（一） 1（D） 2. （C） 3 4 5因繩子質(zhì)量不計，所以環(huán)受到的摩擦力在數(shù)值上等于張力 T，設對地加速度為，取向上為正；對地加速度為（亦即繩子的加速 度）向下為正， 6(1)子彈進入沙土后受力為kv,由牛頓定律有 （2）求最大深度 練習四 質(zhì)點動力學（二） 1（C） 2.（B） 3 4 5（1）系統(tǒng)在水平方向動量守恒。令子彈穿出時物體的水平 速度為v/ （2） 負號表示沖量方向與方向相反 6這個問題有兩個物理過程： 第一過程為木塊M沿光滑的固定斜面下滑，到達B點時速度的大 小為 方向：沿斜面向下。 第二個過程：子彈與木塊作完全非彈性碰撞。在斜面方向 上，內(nèi)力的分量遠遠大于外力，動量近似守恒，以斜面向上為正，則 有 得 練習五 質(zhì)點動力學（三） 1（C） 2.（B） 3 290J 4 5（1）以小車、滑塊、彈簧為一系統(tǒng)，忽略一切摩擦，在 弱簧恢復原長的過程中，系統(tǒng)的機械能守恒，水平方向動量 守恒。設滑塊與彈簧剛分離時，車與滑塊對地的速度分別為 V和v，則 （2）滑塊相對于小車的速度為 6以彈簧、物體、地球為系統(tǒng)，取彈簧自然伸長處為原 點，沿斜面向下為x軸正向，且以原點為彈性勢能和重力勢能零點，則 由功能原理，在物塊向上滑至x處時，有 物塊靜止位置與v0對應，故有 解此二次方程，得 另一根xl，即初始位置，舍去 練習六 剛體力學基礎（一） 1（C） 2.（3） 3 4 5（1） 方向垂直紙面向外 （2）由機械能守恒，有 （3） 6， 聯(lián)立以上5式，得 練習七 剛體力學基礎（二） 1（C） 2 3 4守恒， 5（1）選桿與地球為系統(tǒng)，機械能守恒，有 由轉(zhuǎn)動定律 6， （1）轉(zhuǎn)臺人啞鈴地球系統(tǒng)的機械能不守恒。 因人收回二臂時要作功，即非保寫力的功不為零，不滿足 守恒條件。 （2）轉(zhuǎn)臺人啞鈴地球系統(tǒng)的角動量守恒。 因為系統(tǒng)受到的對豎直軸的外力距為零。 （3）啞鈴的動量不守恒，因有外力作用。 啞鈴的動能不守恒，因有外力對它作功. 練習八 相對論（一） A ； B ； C; 4. C, C; 5. 12m, 4s; 6. 在S系中，； 在s中， 由 得 即：，說明B事件先發(fā)生。 再由上式，可解出：。 通過得， 練習九 相對論（二） A ， C ； ; 。 解：由于電子的速率接近光速，因此經(jīng)典力學的動能公式已經(jīng)不適用，只能運用相對論的 動能表達式 。 再根據(jù)相對論中運動質(zhì)量和靜止質(zhì)量的關系 。 可得出 ， 由功能關系可知，這就是所需要做的功。 解: , 解出 . 由 , 從而得出 . 答：（1）質(zhì)量，； 動量，； 動能：。 （2）質(zhì)量，時間； （3）都不是。 練習十 機械振動（一） 1、1s 、 、 5s 2、 T=0.1s T=0.25s T=0.5s x 3、（3）（4） 4、（2） 5、（1） ， 時 （2）時 ， （3） ， ， 6、 (1) 從圖中知 ； ， 且 (2) b點： 同理 a 點 、 ； c點 、 練習十一 機械振動（二） cm 1、； 2 2、 0.5 t (s) -1 合振動曲線 3、（2）； 4、（1） 5、 ， ， 6、（1）， （2）， （3）, 練習十二 機械波（一） 1、（1）（3） 2、（4） 3、A 4、 ， （） 5、（1） ,當 時 （2）同一點，時間差，相應位相差 當 時， 6、（1） 波動方程為 （2） 的振動方程為 ， 的振動方程為 （3） 時 處 ，處 。 練習十三 機械波（二） 1、 表示以波速向軸正向傳播的平面簡諧波，固定時表示位于處質(zhì)點的簡諧振動，固定時 表示各質(zhì)點時刻的位移，即波形； 2、能流密度 ， ； 3、（1）；4、（3）； 5、（1）時， ， （2）， y （3）時與波源相距處質(zhì)點位移 0 5 10 x（m） 波形曲線 ； ； 6、（1）A點振動 ， 以A為坐標原點、沿x軸正向傳播的波的波動方程為 ， （2）在A點左邊5cm處B點的振動 所以，以B點為坐標原點的波動方程為 （3）沿x軸負向傳播， 以 A為原點 以 B為原點 。 練習十四 機械波（三） 1、 相干波源是指兩個頻率相同、振動方向相同、周相相同或周相差恒定的波源。 出現(xiàn)空間某些點振動始終加強，而另一些點振動始終減弱或完全抵消的現(xiàn)象。 y 2、0.7cm 3、（1） 4、 u 0 x 5、設S1和S2的振動初位相分別為 和，兩波的波動方程為 ， 處兩波引起的振動位相差 處兩波引起的振動位相差 解得 ， ，當時位相差最小 6、（1）與標準波動方程 比較可得 ， 波速 （2）節(jié)點位置 ， （） （3）波腹位置 ， （）。 練習15 氣體動理論基礎（一） 1A 。2. D。3. D 。 4. 1.33105 Pa 5. kT; kT; MRT/Mmol 6. 解：(1) M / Mmol=N / NA N=MNA / Mmol J (2) 400 K 練習16 氣體動理論基礎（二） 1B 。 2C 。3. A 。 4 氬 ; 氦. 5 2 ; ; 2 ; 6. 解： p1V=nRT1 p2V=nRT2 T2=2 T1p2 / p1 練習17 熱力學基礎（一） 1. C 。 2. C 。 3. D 。 4. ; 5. ; 0 6.解：氦氣為單原子分子理想氣體， (1) 等體過程，V常量，A =0 根據(jù)熱一律 QDE+A 可知 623 J (2) 定壓過程，p = 常量， =1.04103 J E與(1) 相同 A = Q - E417 J (3) 絕熱過程 Q =0， 623 J 根據(jù)熱一律 QE+A 可知 A = -E=-623 J (負號表示外界作功) 練習18 熱力學基礎（二） 1. D。 2. C。 3. A 。 4 8.31 J ； 29.09 J 。 5 如圖1 等壓 絕熱 圖1 6解：由圖2，pA=300 Pa，pB = pC =100 Pa；VA=VC=1 m3，VB =3 m3 (1) CA為等體過程，據(jù)方程pA/TA= pC /TC得 TC = TA pC / pA =100 K BC為等壓過程，據(jù)方程VB/TB=VC/TC得 TB=TCVB/VC=300 K (2) 各過程中氣體所作的功分別為 AB： =400 J BC： A2 = pB (VCVB ) = -200 J CA： A3 =0 (3) 整個循環(huán)過程中氣體所作總功為 A= A1 +A2 +A3 =200 J 圖2 因為循環(huán)過程氣體內(nèi)能增量為E=0，因此該循環(huán)中氣體總吸熱 Q =A+E =200 J 練習19 熱力學基礎（三） 1. D。 2. C 。 3. C 。 4狀態(tài)概率增大 不可逆的 5E = 0， S 0 6. 解：準靜態(tài)過程 等溫過程 由 得 代入上式 得 熵變 J/K 練習二十 靜電場（一） 1、B 2、B 3、水平向左、 4、 5、 方向沿r背離o點 r o 時最大 6、取ox軸如圖，則 沿i方向 0 q P x L d 練習二十一 靜電場（二） 1、D 2、D 3、D 5、 沿方向 4、 （a） （b） 6、（1） ， （2）同理 時 練習二十二 靜電場（三） 1、A 2、B 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點產(chǎn)生電場 練習二十三 靜電場（四） 1、 、 2、 ， 3、 B 4、A 5、（1）球電勢 球殼電勢 （2） ， （3） 6、令A板左側面電荷密度為 ，右側面電荷密度為 C A B 且 解得 （1） （2） 練習二十四 靜電場（五） 1、D 2、C 3、相等，不相等，不相等 4、 、 5、（1） ， （2） ， 同理 6、（1） （） ， （） （）， （） （2） （）， （） （） 練習二十五 穩(wěn)恒磁場（一） 1、D 2、2.210 6 Wb 3、(C) 4、，方向垂直紙面朝里 5、（1） ， （2） ， （3），或 6、圓線圈 ，方線圈 ， ， 正方形一邊在中心點產(chǎn)生磁場 ， 各邊產(chǎn)生的相同 ， , 。 練習二十六 穩(wěn)恒磁場（二） 1、C 2、D 3、 ， 4、 5、 6、 ， 時 ，時 ，取 則 練習二十七 穩(wěn)恒磁場（三） 1、 C 2、（4） 3、，y軸正向 4、 5、取xy如圖 方向沿半徑 ， r y dF R x I2 I1 ， 6、半徑為r的圓環(huán) 中電荷，以旋轉(zhuǎn)時電流 ，磁矩 受到磁力矩 力矩 ，方向垂直向上。 練習二十八 穩(wěn)恒磁場（四） 1、107 m/s 2、 3、（B） 4、（A） 5、方向向左， 方向向右，當時即可 ， 。 6、電子以繞核作半徑為r的軌道運動時，等效電流 磁矩 。 練習二十九 電磁感應（一） 1、 oa表示鐵磁質(zhì)、ob表示順磁質(zhì)、oc表示抗磁質(zhì) 2、 ob表示剩余磁感應強度、oc表示矯頑力 3、 、； 4、 ，N端電勢高 5、 （2） 6、 C 練習三十 電磁感應（二） 1、 2、， 3、（A） 4、（B） 5、 順時針方向。 V 6、動生電動勢 方向從b到a ， 感生電動勢 a R b R c 方向從a到c ， 練習三十一 電磁感應（三） 1、， 2、 3、（A） 4、（A） 5、 ， 。 6、設圓柱截面半徑為R，則 時 單位長度上 。 練習三十二 電磁場和電磁波 1、（B）（D） 2、（1）垂直紙面向里、（2）垂直op向下 3、渦旋電場 位移電流 4、（1） ， （2） ， 5、（1） （2） （） ， （） 練習三十三 光的干涉（一） 1 B; （2）B; 3 B； 4 1130； 5 解：（1）； (2）覆蓋玻璃后，零級明紋應滿足： 設不蓋玻璃片時，此點為第k級明紋，則應有 故零級明紋應移到原第7級明紋處。 6 解： 第四級明紋至中心距離滿足： 練習三十四 光的干涉（二） 1 A； 2 A； 3 ； 4 ； 5解：空氣劈尖時，間距 液體劈尖時，間距 因此， 6解：設所用的單色光波長為，則該單色光在液體中的波長為/n ，根據(jù)牛頓環(huán)明環(huán)半徑公 式 ， 有 ， 充液體后， 練習三十五 光的衍射（一） 1 D； 2 D; 3 2 .5， 5 ； 4 6，第一級明紋； 5 解：由，第三級暗紋的位置 6 解：中央明紋寬度 浸入水中： . 練習三十六 光的衍射（二） 1 C； 2 D； 3 B; 4 5 ；參考解：根據(jù)缺級條件，可知第三級譜線與單縫衍射的第一級暗紋重合（因而缺 級）。因此，在單縫衍射的中央明條紋內(nèi)有5條譜線，它們相應于，。 5 解（）由于P點是明紋，故有 且 代入前式， 所以 在可見光范圍內(nèi)求得k值是2.34.75。由于k只能取整數(shù)，因此k=3或k=4。 當k=3，得，對應于p點看夾縫處的波陣面可分為2k+1=7個半波帶； 當k=4，得，對應于p點看夾縫處的波陣面可分為2k+1=9個半波帶。 6、解：（1）由光柵公式得 若第三級不缺級，則有 (2) 由于第三級缺級，對應最小可能的 方向應是單縫衍射第一級暗紋， (3) ) 所以實際可觀察到 級5條明紋 （處看不到）。 練習三十七 光的偏振 1 B； 2 ； 3 ，； 4 傳播速度， 單軸； 5 解 ：（1）自然光I0 透過P1的光強 設P1與P2的偏振化方向的夾角為 ，則透過P2 后的光強為 透過P3后的光強 由題知，因此可得 ； （2）轉(zhuǎn)動P2 ，使，即 ； 則P1與P2的偏振化方向的夾角為，P2轉(zhuǎn)過的角度為。 6 解：設自然光的強度為 ，則通過第一偏振片的光強為 ，再通過第二個偏振片的光強為 ， ， 今在兩偏振片中間再插入一偏振片后，透過各振片的光強為 。 參 考 答 案 練習三十八 量子物理基礎 （一） 1. D 。 2. B 。 3. D 。 4. 51014 ； 2 。 5. 6. 解：入射光子的能量為 散射光子的能量為 反沖電子的動能為 1.6810-16 練習三十九 量子物理基礎 （二） 1. B 。 2. C 。 3. C 。 4. 9r1 = 4.7710-10m , 3 h = 3.1610-34J.S , 6條; 5. 13.6 ; 3.4 6. 解：由于發(fā)出的光線僅有三條譜線，按： n =3 k =2， n =3 k =1， n =2 k =1 各得一條譜線 可見氫原子吸收外來光子后，處于n =3的激發(fā)態(tài)以上三條光譜線中，頻率最大的一條是： =2.921015 Hz 這也就是外來光的頻率 練習四十 量子物理基礎 （三） 1 A 。 2 D 。 3. D 。 4. 0.145nm; 6.6310-20 nm 5. 11 ; 41 . 6. 1.6710-27kg， 1.5104m/s, 7. 解：遠離核的光電子動能為 eV 則 7.0105 m/s 光電子的德布羅意波長為 1.0410-9 m =1.04 nm 練習四十一 量子物理基礎 （四） 1. C。 2. D。 3. A 。 4. a / 6， a / 2， 5 a / 6 5. 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)進行積分，并使之等于 100% ， 即 所以 于是得到歸一化的波函數(shù) n = 1，2，3， 6