大學物理總復習習題集

期末答疑安排答疑時間：12月31日下午（星期二）2:00-4:30邢杰趙長春田恩科田丁1月3日下午（星期五）2:00-4:30郝會穎吳秀文高祿李庚偉答疑地點：教五樓307,309熱學習題分析.基本概念溫度，平衡態(tài)，理想氣體的微觀模型，準靜態(tài)過程卡諾循環(huán)，可逆過程，平均自由程，平均碰撞頻率二.基本原理1.理想氣體的壓強公式2.溫度公式3.能量按自由度均分定理4.速率分布率5.熱力學第一定律三.基本應用1.三種速率2.熱力學第一定律對理想氣體的應用

3.循環(huán)過程

6.熱力學第二定律.填空題（每小題4分，共24分）1、f(υ)為麥克斯韋速率分布函數(shù),N為系統(tǒng)內(nèi)的分子數(shù),的物理意義_____;速率分布函數(shù)歸一化條件的數(shù)學表達式為______,其物理意義是_____.2、1mol理想氣體在平衡態(tài)時的內(nèi)能表達式為iRT/2,1/2KT物理意義是_________________________.3、分子運動論的三個基本觀點是(1)_______，(2)_____________________,(3)_________.4、質(zhì)量為0.056kg的氮氣(可看作理想氣體),等壓加熱使其溫度由7℃升高到27℃,它的內(nèi)能增加了100R,

對外作功40R

,氮氣吸熱為_140R

.ò21)dυ(vvυυf5、熱力學第二定律的開爾文表述為___________,

克勞修斯表述為________.6、兩容器中裝有不同種類的氣體,其分子的平均平動動能相等,密度不同,則它們的溫度_相同

,壓強

_不一定相同_.(填不相同、不一定相同或相同)二.選擇題(每小題4分,共24分)1、一定量的氣體,從某一平衡態(tài)開始經(jīng)過一個膨脹過程,體積增加為原來的兩倍,這個過程可以是絕熱、等溫或等壓過程。欲使氣體對外界所作的功的絕對值最大，那么此過程是_______。(1)

(1)等壓過程,(2)絕熱過程,(3)等溫過程,(4)無法確定2、理想氣體分子的平均速率與最可幾速率之比（4）

3、某種理想氣體分子的平動自由度t=3,轉(zhuǎn)動自由度

r=2,振動自由度s=1.當氣體的溫度為T時,一個分子的平均總能量等于_________,一摩爾該種氣體的內(nèi)能等于__________.（1）4、右圖為某種氣體的兩條麥克斯韋速率分布曲線,則它們的最可幾速率υP1___υP2,溫度T1______T2.(3)(1)υP1>υP2,T1>T2

(2)υP1<υP2,T1>T2

(3)υP1<υP2,T1<T2

(4)υP1>υP2,T1<T2

f(υ)T1T2υ06.兩種不同種類的理想氣體,分子的算術(shù)平均速率相同.問:分子的_________。（1）

(1)方均根速率相同;(2)平均平動動能相同;(3)最可幾速率不同;(4)無法確定.三.計算題(每小題13分,共52分)1.由N個粒子,其速率分布函數(shù)為試作速率分布曲線;由N和υo求常數(shù)c;求粒子的平均速率.5.下列說法正確的是________.（3）物體的溫度愈高,則熱量愈多；物體的溫度愈高,則內(nèi)能愈大；物體的溫度愈高,但內(nèi)能不一定愈大；物體的溫度愈高,則熱量愈少。2.1mol氦氣,作如圖所示的可逆循環(huán)一abcd,bc為絕熱過程,Tc=454K,P2=2atm,ab為等容過程,ca為等壓過程.試求:(1)狀態(tài)a的溫度;(300K)(2)狀態(tài)b的內(nèi)能;(7479J)(3)氦氣在一個循環(huán)中作的凈功;(547J)(4)循環(huán)效率.（14.5%）24.637.2V(升)P(大氣壓)0abcP1P23.一容器內(nèi)裝有P=1atm,t=27℃的氧氣,求:

單位體積內(nèi)的分子數(shù)；（2.45×1025/m3）一個分子的質(zhì)量;(5.31×10-26kg)

密度;(1.3kg)

方均根速率;(4.84×102m/s)

分子的平均平動動能.(6.21×10-21J)4.一卡諾熱機,高溫熱源的溫度為400K,在每一循環(huán)中在此溫度下吸入100cal的熱,并向低溫熱源放出

80cal的熱。

(1)低溫熱源的溫度是多少？(320K)(2)此循環(huán)的熱效率是多少？(20%)光學習題分析.基本概念簡諧振動，阻尼振動，受迫振動，簡諧波，應力，應變，駐波，能量密度，能流密度，波的強度，光程，雙折射。二.基本原理1.振動和波動的疊加原理2.惠更斯原理3.楊氏雙縫干涉和薄膜干涉4.單縫衍射、光柵衍射5.馬呂斯定律和布儒斯特定律三.基本應用多普勒效應，邁克耳干涉，偏振光的獲得

(1)π/6(2)5π/6(3)-5π/6(4)-π/6(5)-2π/3

2.一平面諧波在彈性媒質(zhì)中傳播時,某一時刻在傳播方向上媒質(zhì)中某質(zhì)元在負的最大位移處,

則它的能量是(1)動能為零,勢能最大；(2)動能為零,勢能為零.(3)動能最大,勢能最大；(4)動能最大,勢能為零.(2)動能為零,勢能為零.1.一質(zhì)點作簡諧振動,其運動速度與時間的關(guān)系曲線如圖所示。若質(zhì)點的振動規(guī)律用余弦函數(shù)描述，則其初相應為：

(3)-5π/6

形成駐波的表達式是Y=______________________.波的方程式是

Y1=________________________;3.如果在固定端x=0處反射的反射波方程式是

Y2=Acos2π(νt-x/λ),設(shè)反射波無能量損失,那么入射Acos(2πνt+2πx/λ+π)2Acos(2πνt+π/2)cos(2πx/λ+π/2）4.如圖所示，S1和S2為兩相干波源，它們的振動方向均垂直于圖面，發(fā)出波長為l

的簡諧波，P點是兩列波相遇區(qū)域中的一點，已知，，兩列波在P點發(fā)生相消干涉，若S1的振動方程為，則S2的振動方程為_______.

(A)

(B)(C)(D)

(D)5.一質(zhì)點在x軸上作簡諧振動,選取該質(zhì)點向右運動通過A點時作為計時起點(t=0),經(jīng)過2秒后質(zhì)點第一次經(jīng)過B點,再經(jīng)過2秒后質(zhì)點第二次經(jīng)過B點,若已知該質(zhì)點在A、B兩點具有相同的速率,且AB=10cm,求:(1)質(zhì)點的振動方程;(2)質(zhì)點在A點處的速率.ABT=8(s)∵AB=10(cm)0∴0A=-5(cm)即x0=-5cmω=2π/T=π/4設(shè)振動方程為x=Acos(ωt+Φ)解：當t=0時x0=-5cm,且vA=vB

則：-5=AcosΦ（1）(1)振動方程為x=Acos(ωt+Φ)(2)質(zhì)點在A點處的速率為∴Φ=-3π/4（2）由(1)(2)得tgΦ=±16.波長=500nm的平行光，垂直投射到某透射光柵上，測得第4級衍射主極大的衍射角為30,且第2級明紋不出現(xiàn)。求：（1）光