大學(xué)物理總復(fù)習(xí)習(xí)題集課件

1、期末答疑安排期末答疑安排答疑時(shí)間：答疑時(shí)間：12月月31日下午（星期二）日下午（星期二）2:00-4:30邢邢 杰杰 趙長(zhǎng)春趙長(zhǎng)春 田恩科田恩科 田丁田丁1月月3日下午（星期五）日下午（星期五）2:00-4:30郝會(huì)穎郝會(huì)穎 吳秀文吳秀文 高祿高祿 李庚偉李庚偉答疑地點(diǎn)：答疑地點(diǎn)：教五樓教五樓307, 309熱熱 學(xué)學(xué)習(xí)題分析習(xí)題分析. 基本概念基本概念溫度，平衡態(tài)，理想氣體的微觀模型，準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程溫度，平衡態(tài)，理想氣體的微觀模型，準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程卡諾循環(huán)，可逆過(guò)程，平均自由程，平均碰撞頻率卡諾循環(huán)，可逆過(guò)程，平均自由程，平均碰撞頻率二二. 基本原理基本原理1. 理想氣體的壓強(qiáng)公式理想氣體的壓強(qiáng)公式2

2、. 溫度公式溫度公式3. 能量按自由度均分定理能量按自由度均分定理4. 速率分布率速率分布率5. 熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律三三. 基本應(yīng)用基本應(yīng)用1. 三種速率三種速率2. 熱力學(xué)第一定律對(duì)理想氣體的應(yīng)用熱力學(xué)第一定律對(duì)理想氣體的應(yīng)用 3. 循環(huán)過(guò)程循環(huán)過(guò)程 6. 熱力學(xué)第二定律熱力學(xué)第二定律.填空題（每小題填空題（每小題4分，共分，共24分）分）1、f()為麥克斯韋速率分布函數(shù)為麥克斯韋速率分布函數(shù),N為系統(tǒng)內(nèi)的分子數(shù)為系統(tǒng)內(nèi)的分子數(shù), 的物理意義的物理意義_; 速率分布函數(shù)歸一速率分布函數(shù)歸一化條件的數(shù)學(xué)表達(dá)式為化條件的數(shù)學(xué)表達(dá)式為_(kāi),其物理意義是其物理意義是_.2、1mol理想氣體在

3、平衡態(tài)時(shí)的內(nèi)能表達(dá)式為理想氣體在平衡態(tài)時(shí)的內(nèi)能表達(dá)式為 iRT/2 iRT/2 ,1/2KT物理意義是物理意義是_.3 3、分子運(yùn)動(dòng)論的三個(gè)基本觀點(diǎn)是、分子運(yùn)動(dòng)論的三個(gè)基本觀點(diǎn)是(1) (1) _， (2)_, (3)_.(2)_, (3)_.4 4、質(zhì)量為、質(zhì)量為0.056kg0.056kg的氮?dú)獾牡獨(dú)? (可看作理想氣體可看作理想氣體),),等壓加熱等壓加熱 使其溫度由使其溫度由77升高到升高到27,27,它的內(nèi)能增加了它的內(nèi)能增加了100R 100R , , 對(duì)外作功對(duì)外作功 40R40R , ,氮?dú)馕鼰釣榈獨(dú)馕鼰釣開(kāi) _140R 140R . .21)d(vvf5 5、熱力學(xué)第二定律的

4、開(kāi)爾文表述為、熱力學(xué)第二定律的開(kāi)爾文表述為_(kāi),_, 克勞修斯表述為克勞修斯表述為_(kāi)._.6 6、兩容器中裝有不同種類的氣體、兩容器中裝有不同種類的氣體, ,其分子的平均平動(dòng)其分子的平均平動(dòng) 動(dòng)能相等動(dòng)能相等, ,密度不同密度不同, ,則它們的溫度則它們的溫度_ _相同相同 , ,壓強(qiáng)壓強(qiáng) _ _不一定相同不一定相同_.(_.(填不相同、不一定相同或相同填不相同、不一定相同或相同) )二二.選擇題選擇題(每小題每小題4分分,共共24分分)1 1、一定量的氣體、一定量的氣體, ,從某一平衡態(tài)開(kāi)始經(jīng)過(guò)一個(gè)膨脹過(guò)從某一平衡態(tài)開(kāi)始經(jīng)過(guò)一個(gè)膨脹過(guò) 程程, ,體積增加為原來(lái)的兩倍體積增加為原來(lái)的兩倍, ,這

5、個(gè)過(guò)程可以是絕熱、這個(gè)過(guò)程可以是絕熱、 等溫或等壓過(guò)程。欲使氣體對(duì)外界所作的功的絕對(duì)等溫或等壓過(guò)程。欲使氣體對(duì)外界所作的功的絕對(duì) 值最大，那么此過(guò)程是值最大，那么此過(guò)程是_。(1)(1) (1)(1)等壓過(guò)程等壓過(guò)程,(2),(2)絕熱過(guò)程絕熱過(guò)程,(3),(3)等溫過(guò)程等溫過(guò)程,(4),(4)無(wú)法確定無(wú)法確定2、理想氣體分子的平均速率與最可幾速率之比、理想氣體分子的平均速率與最可幾速率之比p 2)1( )2(23)3( 4)4(（4） 3 3、某種理想氣體分子的平動(dòng)自由度、某種理想氣體分子的平動(dòng)自由度t=3,t=3,轉(zhuǎn)動(dòng)自由度轉(zhuǎn)動(dòng)自由度 r=2,r=2,振動(dòng)自由度振動(dòng)自由度s=1.s=1.當(dāng)

6、氣體的溫度為當(dāng)氣體的溫度為T T時(shí)時(shí), ,一個(gè)分子一個(gè)分子 的平均總能量等于的平均總能量等于_,_,一摩爾該種氣體的內(nèi)一摩爾該種氣體的內(nèi) 能等于能等于_._.（1 1）RTkT27,27)1(RTkT25,25)2(RTkT23,23)3(RTkT21,21)4(4 4、右圖為某種氣體的兩條麥克斯韋速率分布曲線、右圖為某種氣體的兩條麥克斯韋速率分布曲線, ,則則 它們的最可幾速率它們的最可幾速率P1P1_P2P2, ,溫度溫度T T1 1_T_T2 2. . (3)(1)(1)P1P1 P2P2, T, T1 1TT2 2 (2)(2)P1P1 TT2 2 (3)(3)P1P1 P2P2, T

7、, T1 1T P2P2, T, T1 1TT2 2 f(f() )T T1 1T T2 20 06.6.兩種不同種類的理想氣體兩種不同種類的理想氣體, ,分子的算術(shù)平均速率分子的算術(shù)平均速率 相同相同. .問(wèn)問(wèn): :分子的分子的_。（1 1） (1)(1)方均根速率相同方均根速率相同;(2);(2)平均平動(dòng)動(dòng)能相同平均平動(dòng)動(dòng)能相同; ; (3) (3)最可幾速率不同最可幾速率不同;(4);(4)無(wú)法確定無(wú)法確定. .三三.計(jì)算題計(jì)算題(每小題每小題13分分,共共52分分) 1.由由N個(gè)粒子個(gè)粒子,其速率分布函數(shù)為其速率分布函數(shù)為 )( 0)0()(00 cNddNf試作速率分布曲線試作速率分

8、布曲線;由由N和和o 求常數(shù)求常數(shù)c;求粒子的平均速率求粒子的平均速率.5.5.下列說(shuō)法正確的是下列說(shuō)法正確的是_._.（3 3） 物體的溫度愈高物體的溫度愈高, ,則熱量愈多；則熱量愈多； 物體的溫度愈高物體的溫度愈高, ,則內(nèi)能愈大；則內(nèi)能愈大； 物體的溫度愈高物體的溫度愈高, ,但內(nèi)能不一定愈大；但內(nèi)能不一定愈大； 物體的溫度愈高物體的溫度愈高, , 則熱量愈少。則熱量愈少。2. 1mol2. 1mol氦氣氦氣, ,作如圖所示的可逆循環(huán)一作如圖所示的可逆循環(huán)一abcd,bcabcd,bc為絕為絕熱熱 過(guò)程過(guò)程,T,Tc c=454K,P=454K,P2 2=2atm,ab=2atm,ab

9、為等容過(guò)程為等容過(guò)程,ca,ca為等壓過(guò)為等壓過(guò) 程程. .試求試求: : (1) (1)狀態(tài)狀態(tài)a a的溫度的溫度; ; (300K) (300K) (2) (2)狀態(tài)狀態(tài)b b的內(nèi)能的內(nèi)能; ; (7479J)(7479J) (3) (3)氦氣在一個(gè)循環(huán)中作的凈功氦氣在一個(gè)循環(huán)中作的凈功;(547J);(547J) (4) (4)循環(huán)效率循環(huán)效率. .（14.5%14.5%）24.624.637.237.2V(V(升升) )P(P(大氣壓大氣壓) )0 0a ab bc cP P1 1P P2 23.3.一容器內(nèi)裝有一容器內(nèi)裝有P=1atm,t=27P=1atm,t=27的氧氣的氧氣, ,

10、求求: : 單位體積內(nèi)的分子數(shù)；單位體積內(nèi)的分子數(shù)；（2.452.4510102525/m3/m3） 一個(gè)分子的質(zhì)量一個(gè)分子的質(zhì)量; ;(5.31(5.311010-26-26kg)kg) 密度密度; ;(1.3kg)(1.3kg) 方均根速率方均根速率; ;(4.84(4.8410102 2m/s)m/s) 分子的平均平動(dòng)動(dòng)能分子的平均平動(dòng)動(dòng)能. .( 6.21( 6.211010-21-21J)J)4.4.一卡諾熱機(jī)一卡諾熱機(jī), ,高溫?zé)嵩吹臏囟葹楦邷責(zé)嵩吹臏囟葹?00K,400K,在每一循環(huán)在每一循環(huán) 中在此溫度下吸入中在此溫度下吸入100cal100cal的熱的熱, ,并向低溫?zé)嵩捶懦?/p>

11、并向低溫?zé)嵩捶懦?80cal80cal的熱。的熱。 (1)(1)低溫?zé)嵩吹臏囟仁嵌嗌伲康蜏責(zé)嵩吹臏囟仁嵌嗌伲?320K)(320K) (2) (2)此循環(huán)的熱效率是多少？此循環(huán)的熱效率是多少？(20%)(20%)光光 學(xué)學(xué)習(xí)題分析習(xí)題分析. 基本概念基本概念簡(jiǎn)諧振動(dòng)，阻尼振動(dòng)，受迫振動(dòng)，簡(jiǎn)諧簡(jiǎn)諧振動(dòng)，阻尼振動(dòng)，受迫振動(dòng)，簡(jiǎn)諧波，應(yīng)力，應(yīng)變，駐波，能量密度，能波，應(yīng)力，應(yīng)變，駐波，能量密度，能流密度，波的強(qiáng)度，光程，雙折射。流密度，波的強(qiáng)度，光程，雙折射。二二. 基本原理基本原理1. 振動(dòng)和波動(dòng)的疊加原理振動(dòng)和波動(dòng)的疊加原理2. 惠更斯原理惠更斯原理3. 楊氏雙縫干涉和薄膜干涉楊氏雙縫干涉和薄膜

12、干涉4. 單縫衍射、光柵衍射單縫衍射、光柵衍射5. 馬呂斯定律和布儒斯特定律馬呂斯定律和布儒斯特定律三三. 基本應(yīng)用基本應(yīng)用多普勒效應(yīng)，邁克耳干涉，偏振光的獲得多普勒效應(yīng)，邁克耳干涉，偏振光的獲得 (1)/6 (2)5/6 (3)-5/6 (4) -/6 (5) -2/3 2. 一平面諧波在彈性媒質(zhì)中傳播時(shí)一平面諧波在彈性媒質(zhì)中傳播時(shí),某一時(shí)刻在某一時(shí)刻在 傳播方向上媒質(zhì)中某質(zhì)元在負(fù)的最大位移處傳播方向上媒質(zhì)中某質(zhì)元在負(fù)的最大位移處, 則它的能量是則它的能量是(1)動(dòng)能為零動(dòng)能為零 , 勢(shì)能最大；勢(shì)能最大；(2)動(dòng)能為零動(dòng)能為零 , 勢(shì)能為零勢(shì)能為零. (3)動(dòng)能最大動(dòng)能最大, 勢(shì)能最大；勢(shì)能

13、最大；(4)動(dòng)能最大動(dòng)能最大, 勢(shì)能為零勢(shì)能為零. (2)動(dòng)能為零動(dòng)能為零 , 勢(shì)能為零勢(shì)能為零. 1. 一質(zhì)點(diǎn)作簡(jiǎn)諧振動(dòng)一質(zhì)點(diǎn)作簡(jiǎn)諧振動(dòng), 其運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間的關(guān)系其運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間的關(guān)系曲線如圖所示。若質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)規(guī)律用余弦函數(shù)曲線如圖所示。若質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)規(guī)律用余弦函數(shù)描述，則其初相應(yīng)為：描述，則其初相應(yīng)為： (3)-5/6 st)s(m1vmvm21vo 形成駐波的表達(dá)式是形成駐波的表達(dá)式是Y=_.波的方程式是波的方程式是 Y1=_;3. 如果在固定端如果在固定端x=0處反射的反射波方程式是處反射的反射波方程式是 Y2=Acos2(t-x/),設(shè)反射波無(wú)能量損失設(shè)反射波無(wú)能量損失, 那么入射那么

14、入射Acos (2t+2x/+)2Acos(2t+/2)cos(2x/+/2）4. 如圖所示，如圖所示，S1和和S2為兩相干波源，它們的振動(dòng)方為兩相干波源，它們的振動(dòng)方向均垂直于圖面，發(fā)出波長(zhǎng)為向均垂直于圖面，發(fā)出波長(zhǎng)為l l 的簡(jiǎn)諧波，的簡(jiǎn)諧波，P點(diǎn)是點(diǎn)是兩列波相遇區(qū)域中的一點(diǎn)，已知兩列波相遇區(qū)域中的一點(diǎn)，已知 ，l l21 PSl l2 . 22 PS)212cos(1tAy，兩列波在兩列波在P點(diǎn)發(fā)生相消干涉，若點(diǎn)發(fā)生相消干涉，若S1的的振動(dòng)方程為振動(dòng)方程為 ， 則則S2的振動(dòng)方程為的振動(dòng)方程為_(kāi). S1S2P)2cos(2 tAy)2cos(2 tAy)2cos(2 tAy)1 . 02

15、cos(22 tAy (A) (B) (C) (D) (D)5. 一質(zhì)點(diǎn)在一質(zhì)點(diǎn)在x軸上作簡(jiǎn)諧振動(dòng)軸上作簡(jiǎn)諧振動(dòng),選取該質(zhì)點(diǎn)向選取該質(zhì)點(diǎn)向右運(yùn)動(dòng)通過(guò)右運(yùn)動(dòng)通過(guò)A點(diǎn)時(shí)作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)點(diǎn)時(shí)作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)(t=0),經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)2秒秒后質(zhì)點(diǎn)第一次經(jīng)過(guò)后質(zhì)點(diǎn)第一次經(jīng)過(guò)B點(diǎn)點(diǎn),再經(jīng)過(guò)再經(jīng)過(guò)2秒后質(zhì)點(diǎn)第二秒后質(zhì)點(diǎn)第二次經(jīng)過(guò)次經(jīng)過(guò)B點(diǎn)點(diǎn),若已知該質(zhì)點(diǎn)在若已知該質(zhì)點(diǎn)在A、B兩點(diǎn)具有相兩點(diǎn)具有相同的速率同的速率,且且AB=10cm, 求求:(1)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程; (2)質(zhì)點(diǎn)在質(zhì)點(diǎn)在A點(diǎn)處的速率點(diǎn)處的速率.ABT=8(s)AB=10(cm)00A=-5(cm) 即即x0=-5cm=2/T=/4設(shè)振動(dòng)方程為設(shè)振

16、動(dòng)方程為x=Acos(t+)解：解：當(dāng)當(dāng)t=0時(shí)時(shí)x0=-5cm , ,且且v vA A=v=vB B 則：則：-5=Acos（1 1）(1)振動(dòng)方程為振動(dòng)方程為x=Acos(t+)(2)質(zhì)點(diǎn)在質(zhì)點(diǎn)在A點(diǎn)處的速率為點(diǎn)處的速率為)434cos(25 tx454sin425 A=-3=-3/4 （2）由由(1)(2)得得 25 Atg = =1 1)24sin(4sin4 AA6. 波長(zhǎng)波長(zhǎng)l l=500nm的平行光，垂直投射到某的平行光，垂直投射到某透射光柵上，測(cè)得第透射光柵上，測(cè)得第4級(jí)衍射主極大的衍射級(jí)衍射主極大的衍射角為角為30 ,且第且第2級(jí)明紋不出現(xiàn)。求：級(jí)明紋不出現(xiàn)。求：（1）光柵常數(shù)）光柵常數(shù)d；（2）透光縫的寬度）透