基礎(chǔ)題與答案11

1、填空力學(xué)基礎(chǔ)題一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在兀軸上作直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方程為無位為秒，則=2f+4p+8,式屮兀的單位為米，t 的單(1) 質(zhì)點(diǎn)任意時(shí)刻的速度為 , 加速度為在=2s時(shí)刻，物體的位置為度為 o質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量定理的 內(nèi)容是 _ , 速度為 , 加速某質(zhì)點(diǎn)在力F=(4+5x)1 (SI)的作用下沿x軸作直線運(yùn)動(dòng)，在從x=0移動(dòng)到x =10m的過程中，力尸所做的功為 質(zhì)點(diǎn)角動(dòng)量定理的微分形式為 質(zhì)點(diǎn)所受的力矩的定義式為。積分形式為 , 角動(dòng)量的定義式為解：取質(zhì)點(diǎn)為研究對(duì)象，由加速度定義有a - 4/ ( 一維可用標(biāo)量式 )dv = 4tdt 分dt由初始條件有： dv= (4tdt得 2 2Jo Jo由速度定義得

2、： v = = 2t2 =>dx=2rdtdt由初始條件得 Xdx= 2t 2dtJio Jo2即 x = t2 +10 m32?質(zhì)點(diǎn)沿兀軸運(yùn)動(dòng)，其加速度 a 與位置坐標(biāo)兀的關(guān)系為 :a=2+6x 2 (SI)； 如果 質(zhì)點(diǎn)在原點(diǎn)處的速度為零，試求其在任意位置處的速度。解：設(shè)質(zhì)點(diǎn)在兀處的速度為兒 a = = 2A6x2dt dx dtV Xj vdv = J(2 + 6x2 )dx0 0解出： v=2(x + r3)A振動(dòng)與波基礎(chǔ)題簡(jiǎn)諧振動(dòng)的振動(dòng)方程為 O 最大速度為 , 最大加速度為 O一彈簧振子做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，振幅為 A,周期為T,其運(yùn)動(dòng)學(xué)方程用余弦函數(shù)表示。/ = 0 時(shí)， 振子在負(fù)的

3、最大位移處，初相位為 O 振子在平衡位置向正方向運(yùn)動(dòng)，初相位為 。 振子在位移為 A/2 處，且向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，初相位為 o若平面波的波長(zhǎng)為久，當(dāng)此波從 A點(diǎn)傳到B點(diǎn)，A與B的距離為S,則在同一 時(shí)刻t, B 點(diǎn)的相位比 A 點(diǎn)的相位小 o若駐波的波長(zhǎng)為，則相鄰波節(jié)Z 間的距離為 , 相鄰波腹 Z 間的距離為 , 相鄰波節(jié)與波腹之間的距離為 o選擇題1. 一物體作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，振動(dòng)方程為 X= A COS( 69Z + - 71) 。則該物體在 f=0 時(shí)刻 的2動(dòng)能與 r = 778 (T 為振動(dòng)周期 ) 時(shí)刻的動(dòng)能 Z 比為：(A) 1:4(B) 1:2(C) 1:1 (D) 2:12. 已知一

4、平面簡(jiǎn)諧波的表達(dá)式為y = Acos(at-hx) (a、/? 為正值常量 ) ，貝 9：(A) 波的頻率為 a(C)波長(zhǎng)為n/b 計(jì)算(B) 波的傳播速度為 h/a(D)波的周期為2兀/a1. 一橫波沿繩子傳播，其波的表達(dá)式為 y = 0.05c o 1 (0 fir - (SI)(1) 求此波的波速；(2) 求繩子上各質(zhì)點(diǎn)的最大振動(dòng)速度；(3) 求兀1二0.2 m處和X2 = 0.7 m處二質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的相位差。解：(1)5知波的表達(dá)式為：y = 0.05co 5 0電一 2亦)，與標(biāo)準(zhǔn)形式：y = Ac oAvt-27ix/A)比較得：v= 50 Hz, A= 1.0 mu = Av= 50

5、 m/s vmax = (dy/50max = 2/rvA = 15.7 m /s(3)aa = 2k(X2-xi)/A = n,二振動(dòng)反相?2.設(shè)有一平面簡(jiǎn)諧波，尸 0.02cos 2兀(希-石)，求：V-/ ? JL J(1) 波的振幅、波長(zhǎng)、頻率及波速x = 0. m處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的初相解：(1)與波函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)形式相對(duì)應(yīng)y = Acos2tt +0oT 2 丿 可得 A=0.02m 2 = 0.3m f = lOOf/z v = 30m/s -2(2)把x = 0.1/77帶入波函數(shù)，得到y(tǒng) = 0.02(200A7-兀)?2所以初相位為-7T-3光學(xué)基礎(chǔ)題楊氏雙縫裝置中，條紋間距為 。已知

6、在邁克耳遜干涉儀中使用波長(zhǎng)為幾的單色光，在干涉儀的可動(dòng)反射鏡移動(dòng)距離d的過程屮，干涉條紋將移動(dòng) 條。波長(zhǎng)為久的單色光垂直照射如圖所示的透明薄膜。膜厚度為e,兩束反射光的光程差=、A1n2 = 1.3()n3 = 1.50一光學(xué)儀器孔徑為D,入射波波長(zhǎng)為2,最小可分辨角盅o選擇1. 在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，為使屏上的干涉條紋間距變大，可以采取的辦法是：(A)使屏靠近雙縫；(B)使兩縫的間距變小；(C)把兩個(gè)縫的寬度稍微調(diào)窄；(D)把兩個(gè)縫的寬度稍微調(diào)寬。2. 在邁克耳孫干涉儀中使用波長(zhǎng)為 2的單色光，在干涉儀的可動(dòng)反射鏡移動(dòng)距離d的過程中，干涉條紋將移動(dòng)：(A) 2/2(B)Z/d(C) 3d/ A(

7、D) 2d/A3. 一束平行單色光垂直入射在光柵上，當(dāng)光柵常數(shù)(a + b)為下列哪種情況時(shí)代表每條縫的寬度)，A3、6、9等級(jí)次的主極大均不出現(xiàn)？(A) ah=2 a(B) a+h=3 a (C) a+h=4 a(D) a+h=6 a4. 在單縫夫瑯和費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，屏上第三級(jí)暗紋對(duì)應(yīng)于單縫處波面可劃分的半波帶個(gè)數(shù)為:(A) 6(B)(C) 5(D)10統(tǒng)計(jì)與熱力學(xué)基礎(chǔ)題壓強(qiáng)P不變，體積變化為 #，氣體對(duì)外界做的功為 0質(zhì)量為M,摩爾質(zhì)量為“，溫度恒為 T,體積由變?yōu)閹X，系統(tǒng)對(duì)外做功為0溫度公式為 ,壓強(qiáng)公式為 ,狀態(tài)方程的兩種形式為和0選擇1. 一瓶氨氣和一瓶氮?dú)饷芏认嗤?，分子平均平?dòng)動(dòng)能相

8、同，而且它們都處于平衡狀態(tài)，則它們：(A) 溫度相同、壓強(qiáng)相同；(B)溫度、壓強(qiáng)都不相同；335(A) -RT；(B) -kT ；(C) -RT；222(C) 溫度相同，但氮?dú)獾膲簭?qiáng)大于氮?dú)獾膲簭?qiáng)；(D) 溫度相同，但氨氣的壓強(qiáng)小于氮?dú)獾膲簭?qiáng)。2. Imol剛性雙原子分子理想氣體，當(dāng)溫度為 T時(shí)，其內(nèi)能為：5(D) -kT o23. lmol的單原子分子理想氣體從狀態(tài) A變?yōu)闋顟B(tài)B,如果不知是什么氣體，變化過程也不知道，但A、B兩態(tài)的壓強(qiáng)、體積和溫度都知道，則可求出：(A)氣體所作的功(B)氣體內(nèi)能的變化(C)氣體傳給外界的熱量(D)氣體的質(zhì)量4. 根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知：(A) 功可以全部轉(zhuǎn)

9、換為熱，但熱不能全部轉(zhuǎn)換為功；(B) 熱可以從高溫物體傳到低溫物體，但不能從低溫物體傳到高溫物體；(C) 不可逆過程就是不能向相反方向進(jìn)行的過程；(D) 一切自發(fā)過程都是不可逆的 計(jì)算1. 如圖所示，"cda為1 mol單原子分子理想氣體的循環(huán)過程，求:(1)氣體循環(huán)一次，在吸熱過程中從外界共吸收的熱量；(2) 氣體循壞一次對(duì)外做的凈功。解：(1)過程加？與方c為吸熱過程，吸熱總和為：350尸。仍一匚)+57；幾)飛(幾 幾匕)+空(代匕一幾(2)循環(huán)過程對(duì)外所作總功為圖中矩形面積：W = pb(Vc VJpAVd Va) =100J2. 一定量的某種理想氣體進(jìn)行如圖所示的循環(huán)過程。

10、己知?dú)怏w在狀態(tài)A的溫度為 7 = 300 K,求：(1) 氣體在狀態(tài)3、C的溫度；(2) 各過程中氣體對(duì)外所作的功；(3) 經(jīng)過整個(gè)循環(huán)過程，氣體從外界吸收的總熱量。解：由圖，必=300 Pa,ps = pc=100 Pa Va=Vc=1 m3, Vb=3 m3o(1) C-A 為等體過程，據(jù)方程 Pa/Ta二 pc/TcTC二Tapc/Pa = AKB_C 為等壓過程，據(jù)方程 Vn/Tb=Vc/Tc 得：Tb=7cVb/Vc=3OO K-(2) 各過程中氣體所作的功分別為：AAB：叱=*(幾+幾)(匕-Vc)=400JB-C: W2 = P b(Vc-Vb) =-200 J C-A: W3=

11、0(3)整個(gè)循環(huán)過程中氣體所作總功為：W= +必 +W3 =200 J因?yàn)檠h(huán)過程氣體內(nèi)能增量為 A "0,因此該循環(huán)中氣體總吸熱：Q=WaaU=200J力學(xué)基礎(chǔ)題答案一.填空題1. (1” = 尸+& (5/)(2) x = 40m v = 4 0m /,=12/+(S)ia = 3 2m / i2. I = Fdt=AN-s3. 質(zhì)點(diǎn)受到的合外力為零時(shí)，動(dòng)量保持不變。4. 4=0大小方向5. 質(zhì)點(diǎn)受到的合外力的功等于動(dòng)能的變化量。6-%+保守內(nèi)=(M合=0GMm GMm.W = V2 Fclx = 290J9. M = dLdt10. M =rxF11. M : =J a

12、12. L = J co二、選擇題(Melt =-厶L= rx i1. C 2 . C 3. A 4. C 5.D振動(dòng)與波基礎(chǔ)題答案1.x = Acos(m + 0)coA ar A2.3.以角速度3TC 712Q （代表角頻率）繞著O點(diǎn)做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)714.A = JA? + A; +2£A2COS(Z0) 岡 _4| 弘 4+%5.6.2/ra7.8.1=pco2A2u2A選擇2I.D2.D光學(xué)基礎(chǔ)題答案1.2.3.A Ax = da , AAd =2%dsi n0 =(2R + l#,k = ± ±,4.6£ ="+ :”a (a+b)s

13、in& = 込A2.60(?±, ±,k =0, ± 2+9. 1.22 D 選擇 l.B 2.D 3.B 4.A統(tǒng)計(jì)與熱力學(xué)基礎(chǔ)題答案1. Q = AU-AW2? %0 占3. ( 1 )不可能把熱量從低溫物體傳到高溫物體而不引起其他變化。(2) 不可能從單一熱源吸收熱量，使之完全變成有用功而不產(chǎn)牛其他影響4. 一個(gè)系統(tǒng)經(jīng)過絕熱過程由初態(tài)到終態(tài)，它的慵不減少。5. 156. 開放系統(tǒng) 封閉系統(tǒng) 孤立系統(tǒng)3 57 ? 戶 3>5戶 6；AkT 寸 T 3kT ；77U 空 RH U=3“2 “ “;MA=- RT2-TA9. WAp/W10. W =

14、 RTnA匸 X11. T = A-p = nA3 k 3 A 選擇l.C 2.C 3.B 4.D 剛體轉(zhuǎn)動(dòng)定律的表達(dá)公式為 剛體的角動(dòng)量為 PV=A- R、選擇1. 人造地球衛(wèi)星，繞地球作橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，地球在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上，則衛(wèi)星 的(A) 動(dòng)量不守恒，動(dòng)能守恒.(B)動(dòng)量守恒，動(dòng)能不守恒 .(C)對(duì)地心的角動(dòng)量守恒，動(dòng)能不守恒.(D)對(duì)地心的角動(dòng)量不守恒，動(dòng)能守恒2. 一個(gè)質(zhì)點(diǎn)沿兀軸做直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方程為x = 2r* 1 2 3 +4r2 +,式中兀的單位為米/ 的單位為秒，貝 y t = 2s 時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度為：(A) 20J(B) 30J(C) 40J(D)50J3. 某質(zhì)點(diǎn)在力 F = (4 + 5x)7 的作用下沿兀軸做直線運(yùn)動(dòng)，從 x = 0m 至 ljx = 10m 的過程中力戸做的功是：(A) 290J(B) 280J(C) 160J(D) 150J4. 關(guān)于剛體對(duì)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，下列說法中正確的是：(A) 只取決于剛體的質(zhì)量，與質(zhì)量的空間分布和軸的位置無關(guān)；(B) 取決于剛體的質(zhì)量和質(zhì)量的空間分布，與軸的位置無關(guān)；(C) 取決于