醫(yī)學物理復習材料(新)詳解

PAGE4PAGE5第一章人體力學的基礎知識一、復習重點1、位矢、位移、速度、加速度2、慣性系、非慣性系、慣性力3、功、功能原理、能量守恒定律、動量定理、動量守恒定律3、剛體定軸轉動的特點及描述剛體定軸轉動的各個物理量4、力矩、轉動動能、轉動慣量、剛體定軸轉動定律6、角動量、角動量守恒定律二、同步練習題（一）填空題：1、一質點做直線運動，其速率為，、均為常量，則任意時刻質點加速度的大小是.2、一質點的法向加速度為零，切向加速度不為零，則該質點作運動。3、一質點的運動學方程為r=2t-t2m，則該質點在t=0時刻的瞬時速率為。4、做曲線運動的質點，其切向加速度為零，有法向加速度。（均填一定或不一定）5、速度的量綱為。6、做功與路徑無關的作用力稱為保守力，你知道的保守力有，，，。7、勢能的大小與勢能零點的選擇。（填有關或無關）8、做曲線運動時，質點的動量（填守恒或不守恒），動量隨時間的變化率（填一定或不一定）變化，所受合力的沖量（填等于零或不等于零）。9、剛體作定軸轉動，其角速度與線速度的關系為，切向加速度和角加速度之間的關系為。10、轉動慣量是描述剛體轉動慣性的物理量，質量為，長度為的均勻細桿繞垂直中心軸的轉動慣量為____________;繞垂直端點軸的轉動慣量為_____________。（二）選擇題：1、有關角動量說法正確的是（）A．質點系的總動量為零，總角動量一定為零B．一質點作直線運動，其角動量一定為零C．一質點作直線運動，其角動量不一定為零D．一質點作勻速率圓周運動，其動量方向不斷變化，所以質點對圓心的角動量隨之不斷變化。2、質點做勻速率圓周運動時，其速度和加速度的變化情況是（）A．速度不變，加速度在變B．加速度不變，速度在變C．二者都在變化D．二者都不變3、以下幾種力中屬于慣性力的有（）A、重力B、離心力C、靜電場力D、萬有引力4、以下物理量中，不是保守力的為（）A、重力B、磁場力C、靜電場力D、萬有引力5、質點系動能的增量在數值上等于（）A．一切外力所作的功B．一切外力所作的功和一切內力所作的功的代數和C一切外力所作的功和一切內非保守力所作的功的代數和D．一切外力和一切保守內力所作功的代數和6、花樣溜冰運動員在旋轉時，往往先把兩臂張開旋轉，然后迅速把兩臂靠攏身體，增加轉速，以獲得最佳表演效果。在此過程中不計冰面及空氣的摩擦阻力，她的（）A、機械能守恒B、動量守恒C、角動量守恒D、機械能和角動量均守恒（三）判斷題：（）1、慣性力是參照系非慣性運動的表現(xiàn)，或者說是物體的慣性在非慣性系中的表現(xiàn)。（）2、物體加速度的值很大，而物體的速度值卻不變，這是不可能的。（）3、物體具有恒定的速率，但仍有變化的速度這是可能的。（）4、物體的運動方向和合外力的方向一定相同。（）5、物體做圓周運動時，其加速度方向指向圓心。（）6、有兩個力作用在一個有固定軸的剛體上，當這兩個力都平行于軸作用時，它們對軸的合力矩一定是零。（）7、只要給定剛體，則剛體的轉動慣量就是個定值。（四）簡答題：1、要使一條長鐵棒保持水平，為什么握住它的中點比握住它的端點容易？2、剛體作平動和定軸轉動時各有什么特點？（五）計算題：1、花樣滑冰者開始時雙臂伸開以3πrad/s的角速度旋轉，其對軸的轉動慣量J1=5.4kg.m2，求：（1）如果他的雙臂交叉時的轉動慣量是伸開時的60%，雙臂交叉時的角速度是多少？（2）他的動能改變了多少？2、有一根長為l，質量為m的均勻細桿，兩端各牢固地連接一個質量為m的小球，整個系統(tǒng)可繞一過O點并垂直于桿長的水平軸無摩擦地轉動，如圖。當系統(tǒng)轉到水平位置時，求：（1）系統(tǒng)所受的合力矩；（2）系統(tǒng)的轉動慣量；（3）系統(tǒng)的角加速度三、精選例題圖1-11-1．炮彈以一定的仰角射出，它的軌跡是一條拋物線。設當它到達最高點時，不料發(fā)生爆炸，分裂成質量相等的兩塊碎片，其中一塊在爆炸的影響下沿著原來的軌跡返回到出發(fā)點。問：圖1-1（1）另一塊碎片將沿怎樣的方向飛去？能否達到預定的地點？（2）到達地面時兩者的速率是否相同？（3）兩者能否同時到達地面？解：如右圖1-1：（1）按動量守恒，則得A、（SV）/（2S1）；B、（SV）/2；C、（S1V）/2；D、V；E、SVabab當管中有水流過時，則：A、a管內水柱高B、b管內水柱高C、一樣高D、無法判斷（三）判斷題：（）1、流體中任意一條流線上各點的速度都相同，這樣的流動就叫做穩(wěn)定流動。（）2、毛細管的橫截面積小，所以由連續(xù)性原理可知，動物體內毛細管中的血液流速很快。（）3、流體在作湍流時消耗的能量要比層流多，但和層流一樣是不發(fā)聲的。（）4、液體在管子中流動時，由連續(xù)性原理看，管子越粗，流速越小，而從泊肅葉定理來看，管子越粗，流速越大，這兩者是矛盾的。（四）簡答題：1、試用伯努利方程解釋血壓與體位的關系。（4分）2、1912年秋，當時世界上最大的輪船之一“奧林匹克“號郵輪，以25千米／小時的速度在大海上行駛時，英國鐵甲巡洋艦“哈克號“以34千米／小時的速度從后面追趕，兩輪船間橫向距離很小，只有100米左右，到“哈克號“剛追上“奧林匹克“號，船首與郵輪船尾并列后，巡洋艦突然像被一只看不見的巨手推動，不再順從舵手的操縱幾乎筆直的向郵輪沖去，“哈克號“船頭把“奧林匹克“號的右舷撞了一個大洞．試用伯努力原理對此現(xiàn)象進行解釋．3、流體的切變模量為零，你如何理解？（五）計算題：1、水由蓄水池中穩(wěn)定流出，如圖3-1所示，點1比點2和點3高2m，在點2處管的橫截面積為0.04m2，在點3處為0.02m2，蓄水池面積比管子的橫截面積大得多。試求：點2、點3處的流速各是多少？vAvvAvB2、如圖3-2，設流量為0.12m3/s的流水管子。A點的壓強為2.0×105N/m2，截面積為100cm2，而B點的截面積為60cm2。B點比A點高2m，水的內摩擦可以忽略不計，并將水視為不可壓縮流體。求A，B兩點的流速和B點的壓強。（6分）三、精選例題2-1.若兩只船平行前進時靠的比較近，為什么它們極易碰撞？答：船是子彈形的，兩船之間入口處水流過的截面大，水量也大，而兩船中間之間水流過的截面小，使中間水的流速比船外側水的流速大，由于流速大的地方壓強小，故船外側的壓力將船彼此推近，所以極易碰撞。2-2.為什么裝有煙筒的火爐，煙筒越高通風的效果越好？答：因為煙筒兩端之間的壓強差大了，流量就大了，截面不變，故使流速增大，即通風效果好了。2-3.為什么自來水沿一豎直管道向下流時，形成一連續(xù)不斷的水流，而當水從高處的水龍頭自由下落時，則斷裂成水滴，試說明之？答：在水管中時，由于水對管的吸附作用，往下流時，流量不變，勢能轉化為動能，流速越來越大，水層就越來越薄，它不斷流。在空氣中時，下落時速度越來越快，流量不變，只有分裂成水滴了。2-4．有人認為從連續(xù)性方程來看管子愈粗流速愈小，而從泊肅葉定律來看管子愈粗流速愈大，兩者似有矛盾，你認為如何？為什么？答：兩個前提不一樣，連續(xù)流動方程是指整個截面的平均速度，泊肅葉公式是指截面處某一點的速度。2-5．水在粗細不均勻的水平管中作穩(wěn)定流動，已知載面處的壓強為110Pa，流速為，截面處的壓強為5Pa，求處的流速（內摩擦不計）。解：因為水平，所以有：；有：2-6．水在截面不同的水平管中作穩(wěn)定流動，出口處的截面積為管的最細處的3倍，若出口處的流速為，問最細處的壓強為多少？若在此最細處開一小孔，水會不會流出來？解：因為：，所以有：可見，P1小于大氣壓強的值，所以水不會流出來。第一點第二點圖2-32-7．在水管的某一點，水的流速為，高出大氣壓的計示壓強為Pa，設水管的另一點的高度比第一點降低了1m，如果在第二點處水管的橫截面積是第一點的1/2，求第二點處的計示壓強。第一點第二點圖2-3解：如圖2-3：設第二點的靜壓為，則：因為：有：所以：高出大氣壓的計示壓強為四、同步練習題答案（一）填空題：1、流動性、粘滯性、可壓縮2、絕對不可壓縮、完全沒有粘滯性的流體3、質量守恒定律，能量守恒4、液體不可壓縮，無粘滯性，作穩(wěn)定流動5、2v（二）選擇題：1、D2、B3、C4、B5、B6、A（三）判斷題1、×2、×3、×4、×（四）簡答題：1、答：在等截面管中，由伯努利方程可得，高處的壓強較小，而低處的壓強較大。因此人站立后，頭部的動脈壓（或靜脈壓）比在平躺時要低，而腳部的動脈壓（或靜脈壓）比平躺時要高。2、答：在水平管中，由伯努利方程可知，在同一高度處的流體流動時，流速大處，壓強??；流速小處，壓強大。兩輪船間橫向距離很小時，兩輪船中間的速度大，壓強小，而輪船兩側的速度小，壓強大，因此在壓強差的作用下，巡洋艦撞擊了郵輪。3、答：切變模量為0時，說明切應力為0，液體可以無窮形變。這顯然是理想液體的模型。（五）計算題：1、解：2、解：第四章1振動一、復習重點1、簡諧振動方程及簡諧振動的特征量2、簡諧振動的矢量圖示法3、了解阻尼振動、受迫振動及共振的概念3、理解同方向、同頻率簡諧振動的合成特點二、同步練習題（一）填空題：1、簡諧振動的加速度和位移成比而向。2、物體做簡諧振動時，其動力學方程的形式為：。3、倔強系數為80N/m的水平彈簧，振子質量0.2kg，現(xiàn)將彈簧振子拉離平衡位置0.5m，由靜止釋放使其作簡諧振動，則振動周期為s,振子機械能為J.4、一簡諧運動的圓頻率為ω，如果在t=0時，位移為x0，速度為v0，則振幅A等于，初位相φ=。5、一放置在水平光滑桌面上的彈簧振子，在t=0時刻，物體的位移為正，其值等于振幅的一半，且向正方向運動，則它的初位相為。6、一質點的運動方程為x=0.2cos2πt，式中x以米為單位，t以秒為單位。在t=0.50秒時刻，質點的速度是，加速度是。7、一倔強系數k=196牛頓/米的輕彈簧，下掛一質量為m=1kg的物體，并作諧振動，則此物體從位置運動到位置（A為振幅）的最短時間為_______________。8、一簡諧振動曲線如圖所示，其振動周期T為_____________，振動表達式為_____________。9、質點作簡諧振動，其角頻率和周期的關系是________________。10、彈簧振子作簡諧振動，其動能和勢能，總機械能。11、彈簧振子作簡諧振動，位移最大時，勢能達到，動能為。12、振幅隨時間減小的振動，稱為。13、兩個同方向同頻率簡諧振動的合成，若相位差為，合振幅最大，若相位差為，合振幅最小。14、一物體同時參與同一直線上的兩個簡諧振動：x1=0.05cos(4πt+π/3)

(SI)；有x1=0.03cos(4πt－2π/3)

。則(SI)合振動的振幅為m.(二)選擇題：（）1、一個質點作上下方向的簡諧振動，設向上為正方向，質點在平衡位置向下開始運動作為計時起點，則初相位為：A、0；B、π/2；C、-π/2；D、π；E、-π。10t（s）0.51.510t（s）0.51.5X（cm）-10A、10cm；2πrad/s；0.5πB、10cm；πrad/s；0C、20cm；πrad/s；0.5πD、10cm；πrad/s；-0.5πrad（）3、已知兩個簡諧振動曲線如圖所示。X1的位相比X2的位相(A)

落后π/2

（B）超前π/2

(C)落后π

(D)超前π(三)判斷題:（）1、質點在作簡諧振動時，從平衡位置運動到最遠點需時1/4周期，因此走過該距離的一半需時1/8周期。（）2、在鐘表里和電流計里阻尼效應均是有害的。（）3、一彈簧振子，把它水平放置作諧振動又將它鉛直懸掛作諧振動，兩種情況下它的振動頻率相同。（四）計算題：1、一物體沿x軸作簡諧振動，振幅為12×10-2m，周期為2秒，當t=0時，位移為6×10-2m且向x軸正方向運動。求（1）初相位和物體運動的數學表達式；（2）t=0.5秒時物體的位移，速度和加速度。三、精選例題4-1.輕彈簧的一端相接的小球沿x軸作簡諧振動，振幅為A，位移與時間的關系可以用余弦函數表示。若在t=0時，小球的運動狀態(tài)分別為：（1）x=-A。（2）過平衡位置，向x軸正方向運動。（3）過x=A/2處，向x軸負方向運動。（4）過處，向x軸正方向運動。試決定上述各種狀態(tài)的初相位。答：（1）（2）（3）（4）4-2.任何一個實際彈簧都是有質量的，如果考慮彈簧的質量，彈簧振子的振動周期將如何變化？答：考慮彈簧的質量時，其振動周期將變大，4-3、一沿x軸作簡諧振動的物體，振幅為，頻率為，在時間時，經平衡位置向x軸負方向運動，求簡諧振動方程。解：，又因為向x軸正方向運動，故取若向負方向運動，則4-4、一個運動物體的位移與時間的關系為，試求：（1）周期、角頻率、頻率、振幅和初相位；（2）時物體的位移、速度和加速度。解：（1）、（2）、4-5、兩個同方向、同頻率的簡諧振動方程為和，試求它們的合振動方程的表達式。解：所以合成后的振動方程是四、同步練習題答案（一）填空題：1、正比，反向2、3、0.1π，10J4、5、-π/36、0m/s，0.8π2m/s27、0.0748s8、9、10、相互轉化，不變11、最大值，012、阻尼振動13、2kπ,（2k+1）π14、0.02（二）選擇題：1、（B）；2、（B）；3、（B）。（三）判斷題：1、√；2、×；3、√。（四）計算題：1、解：第四章2波動一、復習重點1、平面簡諧波的表達式及物理意義；2、波的幾何圖形描述，描述波動的基本物理量；3、理解波的干涉特點,半波損失,駐波的特點；二、同步練習題（一）填空題：1、兩個相鄰同位相振動質點之間的距離為。3、兩列初相位相同的相干波在空間中相遇，當相位差為時，在相遇點產生波的相長干涉。4、聲音傳播的速度是350米/秒，頻率為700赫茲的聲波的波長是。5、A、B是簡諧波波線上的兩點，已知B點的位相比A點落后/3，A、B兩點相距0.5m，波的頻率為100Hz，則該波的波長=m，波速u=m/s。6、一列平面簡諧波沿x軸正方向無衰減地傳播,波的振幅為2×103m,周期為0.01s,波速為400m/s,當t=0時x軸原點處的質元正通過平衡位置向y軸正方向運動,則該簡諧波的表達式為。（二）選擇題：1、一平面簡諧波的波動方程為：y=0.1cos(3t－x+)ux(m)yux(m)y(m)···O－0.10.1·abA、O點的初相位為-；B、波長為3m；C、a、b兩點間相位差為/2；D、波速為9m/s。2、一平面簡諧波在彈性媒質中傳播，在某一瞬時，媒質中某質元正處于平衡位置，此時它的能量是：（）A、動能為零,勢能最大；B、動能為零,勢能為零；C、動能最大,勢能最大；D、動能最大,勢能為零。（三）判斷題：（）1、波的傳播速度決定于媒質的特性，與波的頻率無關。（）3、波源振動的速度與波速相同。（）4、在波傳播方向上的任一質點振動位相總是比波源的位相滯后。（）5、兩個頻率相同振動方向相互垂直的波可以發(fā)生波的干涉現(xiàn)象。（四）簡答題：1、什么是半波損失？（五）|計算題：1、波源的振動方程為，它所形成的波以2.0m/s的波速沿一直線傳播。求距波源6.0m處一點的振動方程；該點與波源的相位差；該點的振動頻率；此波的波長。三、精選例題4-1.機械波在通過不同介質時，它的波長、頻率和速度中哪些會發(fā)生變化？哪些不會改變？答：波速會發(fā)生變化，頻率不變，所以波長會改變。4-2.振動和波動有何區(qū)別和聯(lián)系？答：振動是波動的起源，波動是振動的傳播，振動可以是單一物體或質點的運動，波動必須在由許多質點組成的介質中傳播。4-3.波動表式中，表示什么？表示什么？如果把上式改寫成，則表示什么？式中的點是否一定是波源？表示什么時刻？答：因為是以在一個平面上的簡諧振動在媒質中的傳播推導的，故稱為平面簡諧波的表示式。式中的是表示x處的振動比振源處的振動滯后的時間，表示振源處振動的初相位。表示傳播到x處，由傳播距離造成的附加相位，的點不一定代表波源，而是代表時刻的點，時刻是表示開始考察振動或波動的那一時刻。4-4.已知波動方程為，試求波的振幅、波速、頻率和波長。解：；；；4-5.有一列平面簡諧波，坐標原點按的規(guī)律運動。已知試求：（1）波動方程；（2）波線上相距2.5m的兩點的相位差；（3）假如時處于坐標原點的質點的振動位移為，且向平衡位置運動，求初相位并寫出波動方程。解：（1）方程為，（2）（3），因為向平衡位置移動，所以取故波動方程為4-6.P和Q是兩個同方向、同頻率、同相位、同振幅的波源所在處，設它們在介質中產生的波列波長為λ，PQ之間的距離為1.5λ。R是PQ連線上Q點外側的任意一點。試求：（1）PQ兩點發(fā)出的波到達R時的相位差；（2）R點的振幅。PQRPQR1.5λ圖示4-7.沿繩子行進的橫波波動方程為。試求（1）波的振幅、頻率、波速和波長；（2）繩上某質點的最大橫向振動速度。解：（1），頻率：波速：波長：（2）四、同步練習題答案（一）填空題:1、λ；2、/2；3、π的偶數倍；4、0.5m；5、3m；300。6、（二）選擇題:1、C；2、D。（三）判斷題:1、√；2、×；3、×；4、√；5×；6、√；7、√。（四）簡答題:1、答：當波從波疏介質傳播到波密介質，分界面反射點是波節(jié)，表明入射波在反射點反射時有相位π的突變，相當于在波程上突變l/2。這一現(xiàn)象稱為半波損失。（五）|計算題:1、解：。第五章熱力學基礎一、復習重點1、熱力學系統(tǒng)及分類、準靜態(tài)過程和非準靜態(tài)過程；2、熱力學第一定律及應用：等體過程、等壓過程、等溫過程；知道P—V圖上的圖像所表示的物理過程及含義；3、摩爾熱容量（定壓摩爾熱容量、定容摩爾熱容量）；4、熱力學第二定律的兩種表述；二、同步練習題（一）填空題：1、理想氣體絕熱膨脹過程中，對外作正功，系統(tǒng)不與外界交換熱量，所以內能，溫度，壓強。（填“增大”、“減小”或“不變”）2、熱力學第二定律的實質在于指出，一切與熱現(xiàn)象有關的宏觀過程都是的。4、定壓摩爾熱容量和定容摩爾熱容量之間的關系是。5、一定質量的氣體處于平衡態(tài)，則氣體各部分壓強，各部分溫度（填相等或不相等）6、熱力學第二定律的開爾文表述：自然界中的這一個過程，其唯一的結果是將熱全部轉化為功的過程是的。（填可能或不可能）7、克勞修斯把熱力學第二定律表述為：不可能把從低溫物體傳到高溫物體而不產生。（二）選擇題：1、以下說法錯誤的是：（）A、循環(huán)過程的特征是系統(tǒng)內能的變化為零。B、孤立系統(tǒng)就是與外界既沒有物質也沒有能量的交換的系統(tǒng)。C、利用正循環(huán)可以對外作功，利用逆循環(huán)可以制冷。D、溫度是衡量一個分子冷熱程度的物理量。2、1mol理想氣體從P－V圖上初態(tài)a分別經歷如圖所示的（1）或（2）過程到達末態(tài)b。已知Ta<Tb，則這兩過程中氣體吸收的熱量Q1和Q2的關系是；（）A、Q1>Q2>0.B、Q2>Q1>0.

C、Q2<Q1<0.D、Q1<Q2<0.

E、Q1=Q2>0.3、關于溫度的意義，有下列幾種說法：(1)氣體的溫度是分子平動動能的量度.(2)氣體的溫度是大量氣體分子熱運動的集體表現(xiàn)，具有統(tǒng)計意義.(3)溫度的高低反映物質內部分子運動劇烈程度的不同.(4)從微觀上看，氣體的溫度表示每個氣體分子的冷熱程度.上述說法中正確的是（）A、(1)、(2)、(4).B、(1)、(2)、(3).C、(2)、(3)、(4).D、(1)、(3)、(4).（三）判斷題：（）1、物體的溫度愈高，則內能愈大，它的熱量也愈多。（）3、在P-V圖上等溫線比絕熱線陡。（）4、孤立系統(tǒng)內部進行的都是自發(fā)過程。（）5、熱力學第一定律的表述也包含熱力學第二定律的內容。（）6、凡是能在P-V圖中表示的過程一定是準靜態(tài)過程。（）7、以開水為研究對象，開水的降溫是自發(fā)過程。（）8、一容器內的理想氣體對應于某一狀態(tài)，其內能數值不唯一。（四）計算題：1、一系統(tǒng)中a狀態(tài)沿路徑acb變化到b狀態(tài)，有334J的熱量傳入系統(tǒng)，而系統(tǒng)作功126J（如圖示）（1）若沿adb時系統(tǒng)作功42J，問有多少熱量傳入系統(tǒng)？（2）當系統(tǒng)由b狀態(tài)沿曲線ba返回a狀態(tài)時，外界對系統(tǒng)作功84J，系統(tǒng)是吸熱還是放熱？熱量是多少？2、2mol雙原子理想氣體，從300K加熱到500K。試求在定容過程和定壓過程中各吸取了多少熱量？內能各增加多少？對外作功多少？三、精選例題5-1.解釋下列術語：①系統(tǒng)；②環(huán)境；③參量；④過程；⑤外界；⑥準靜態(tài)。答：①系統(tǒng)—熱力學研究的對象。②環(huán)境—熱力學研究對象以外的能夠影響系統(tǒng)的所有物體。③參量—描寫系統(tǒng)狀態(tài)的物理量。④過程—熱力學系統(tǒng)的態(tài)隨時間的變化。⑤外界—即環(huán)境。⑥準靜態(tài)—是一個理想模型，指過程所經歷的所有中間狀態(tài)都無限接近于平衡態(tài)的過程。5-2.作功和傳遞熱量是等效的，但又有本質的不同，試解釋之。答：作功和傳遞熱量都是能量轉化中轉化的那一份能量，但作功是大量分子集體有規(guī)則運動而轉化的那一份能量，傳遞熱量是大量分子無規(guī)則運動而轉化的那一份能量。5-3.在P-V圖上封閉曲線所包圍的面積表示什么？該面積越大是否意味著效率就越高？答：面積表示做的凈功，效率不是由面積決定，而是由面積的位置決定。A等溫線A等溫線絕熱線BPV答：如圖，因為A、B點都在同一條絕熱線上，所以又因為A、B點都在同一條等溫線上，所以由兩方程可以解得A、B實為同一點，說明一條絕熱線與一條等溫線不能兩次相交。5-5.分析下述說法正確與否：（1）功可以完全變成熱，但熱不能完全變成功。（2）熱量只能從高溫物體傳到低溫物體，不能從低溫物體傳到高溫物體。答：（1）后半句錯誤，應改為：“熱不能自發(fā)的完全轉變?yōu)楣Α?，因為在外部環(huán)境的作用下，系統(tǒng)的熱可以全部轉換為功，但需外部環(huán)境付出能量，即對外界產生了影響。（2）錯誤。制冷機可以將熱量從低溫物體傳向高溫物體，但需外界對工作物質作功。5-6為什么說內能是態(tài)函數，而功和熱量不是態(tài)函數。答：內能就一般而言，是指系統(tǒng)所具有的各種能之和，包括原子能、化學能、機械能。對熱力學系統(tǒng)而言，是指由其熱學狀態(tài)所決定的能量，包括動能和勢能。對理想氣體而言，就是由體積、溫度決定的能量，由于理想氣體中沒有勢能，實際就是指所有動能之和，因為不同狀態(tài)有不同的動能，故內能是狀態(tài)的函數。功和熱都是與一個過程相聯(lián)系，即不僅與始末狀態(tài)有關，還與經歷的過程或路徑有關，所以功和熱不是狀態(tài)的函數。四、同步練習題答案（一）填空題1、減少，減少，減少2、不可逆3、分子熱運動的無序性4、CP=CV+R5、相等，相等6、不可能7、熱量，任何影響（二）選擇題1、（D）2、(A)2、(B)（三）判斷題1、×；3、×；4、√；5、×；6、√；7、×；8、×。（四）計算題1、2、（1）定容過程：A=0，（2）定壓過程：第六章靜電場一、復習重點1、電場強度、場強疊加原理、電場強度的計算；2、電場線與電通量概念；3、理解高斯定律、理解靜電場的環(huán)路定律；4、電勢能、電勢的定義及計算；二、同步練習題（一）填空題2、電場線和等勢線相互。3、初速度為零的電子在電場力作用下總是從電勢處向電勢處運動（填高或低），電場力對電子做功，電子的電勢能（填增加或減少）。4、試探電荷q0從靜電場中某點出發(fā)經任意閉和路徑L，最后回到該點，則在此過程中靜電場力對q0所作的總功為。5、電偶極子軸線的中垂面上的電勢為，正電荷所在一側為電勢區(qū)。6、沿著電力線的方向，電場中的電勢值逐點。7、靜電場中a、b兩點的電勢為Ua＜Ub，將正電荷從a點移到b點的過程中，電場力做功，電勢能。8、高斯面上的場強處處為零時，高斯面內的電荷的代數和為零。（填一定或不一定）（二）選擇題1、在一對等量同號點電荷連線的中點O，下述結論正確的是：（取無限遠處為電勢參考點）（）A、點O的電場強度和電勢均為零；B、點O的電場強度和電勢均不為零；C、點O的電場強度為零，電勢不為零；D、點O的電場強度不為零，電勢為零。2、一通有穩(wěn)恒電流的長直導線，在周圍空間中（）A、只產生電場；B、只產生磁場；C、即產生電場，又產生磁場；D、只產生電場，不產生磁場。3、關于高斯定律，以下說法正確的是：（）A、高斯面上的電場強度處處為零，高斯面內必無電荷；B、高斯面內有電荷，高斯面上的場強一定處處不為零；C、高斯面上的電場只與面內電荷有關；D、高斯面上的總通量只與面內電荷有關。4、如果對某一閉合曲面的電通量為=0,以下說法正確的是：（）A、S面上的E必定為零；B、S面內的電荷必定為零；C、空間電荷的代數和為零；D、S面內電荷的代數和為零。5、以下說法中正確的是（）A、沿著電力線移動負電荷,負電荷的電勢能是增加的；B、場強弱的地方電位一定低,電位高的地方場強一定強；C、等勢面上各點的場強大小一定相等；D、初速度為零的點電荷,僅在電場力作用下,總是從高電位處向低電位運動。6、關于電偶極子的概念,以下說法正確的是（）A、其電荷之間的距離遠小于問題所涉及的距離的兩個等量異號的點電荷系統(tǒng)；B、一個正點電荷和一個負點電荷組成的系統(tǒng)；C、兩個等量異號電荷組成的系統(tǒng)；D、一個正電荷和一個負電荷組成的系統(tǒng)。7、如圖所示為一球對稱性靜電場的E-r關系曲線，請指出該電場是由哪種帶電體產生的(E表示電場強度的大小，r表示離對稱中心的距離)()A、點電荷;EμEμ1/r2ORrE第7題圖4圖4C、半徑為R的均勻帶電球面;D、內外半徑分別為r和R的同心均勻帶球殼.（三）判斷題（）1、電場的能量存在于電荷中。（）2、物質內部存在著分子環(huán)形電流，是物質磁性的根源．（）3、電場的存在，我們既看不見也摸不著，所以電場不是物質。（四）計算題1、求半徑為r的均勻帶電球殼的場強分布。（球殼上帶電量為Q）2、在等邊三角形abc的頂點a、b處各放置點電荷q=8×10-7c，三角形邊長L=0.1m，求另一頂點c的場強。三、精選例題6-1如圖所示的閉合曲線S內有一點電荷q，P為S面上的任意一點，在S面外有一點電荷q1與q的符號相同。若將q1從A點沿直線移到B點，則在移動過程中：BABAq1qS面PB.S面上的電通量不變，P點的場強不變；C.S面上的電通量不變，P點的場強改變；D.S面上的電通量不變，P點的場強也不變。答：(A)對靜電場而言,是保守力場只有閉合曲面內的“凈”電荷對電通量有貢獻，所以由于q不變并在閉合曲面內，故電通量不變。同時，q1和q共同決定的電場，由于q1的移動，使電場分布發(fā)生變化，所以P點電場也不變。故只有（A）對。6-2在一橡皮球表面上均勻地分布著正電荷，在其被吹大的過程中，有始終處在球內的一點和始終處在球外的一點，他們的場強和電勢將作如下的變化：A.E內為零，E外減小，U內不變，U外增大；B.E內為零，E外不變，U內減小，U外不變；C.E內為零，E外增大，U內增大，U外減?。籇.E內，E外，U內，U外均增大。答：（B）橡皮球相當于一個均勻帶電球殼，按高斯定理可知，,，，，在吹大過程中，R變大，故變小，又由于球外一點始終,故，都不變。故只有（B）對。6-3在真空中有板面積為S,間距為d的兩平行帶點板(d遠小于板的線度)分別帶電量+q與-q。有人說兩板之間的作用力,又有人說因為,,所以,這兩種說法對嗎?為什么?F應為多少?答：兩種說法都不對，前者把兩平行板看成兩個點電荷，后者用的也是點電荷的公式，正確的應該化為點電荷，然后積分，即：。6-4試求無限長均勻帶點直線外一點(距直線R遠)的場強.設限電荷密度為λ.xdxxOLyRθxdxxOLyRθθ1θ2解：如圖取一段長為L的帶電線段，P點距直線距離為R，則：∵∴∴又∵∴同理∴當L變?yōu)闊o限長時，，，故。6-5一長為L的均勻帶電直線,線電荷密度為λ.求在直線延長線上與直線近端相距R處P點的電勢與場強.xdxRPLAB（；，xdxRPLAB解：如圖：設P點坐標為原點則:同理：四、同步練習題答案（一）填空題1、2、垂直3、高，低，正功，減少4、05、零，正6、降低7、負功，增加8、一定（二）選擇題1、（D）2、（C）3、（D）4、（D）5、（A）6、（A）7、（D）（三）判斷題1、×2、√3、×（四）|計算題1、①r<R時，；②r>R時，；2、第八章電磁現(xiàn)象一、復習重點1、磁力、磁場、磁現(xiàn)象的電本質；2、理解磁感應強度、畢奧—薩伐爾定律、安培環(huán)路定理、知道磁感應線的性質、磁通量、理解磁場的高斯定理。3、洛侖茲力、安培力、安培定律、磁矩；4、磁場和電場的性質比較。二、同步練習題（一）選擇題1、當觀察者觀察到放于空間某處的通電線圈或磁針一動也不動，則該處的磁感應強度的大?。海ǎ〢、一定為零；B、一定不為零；C、一定大于零；D、一定小于零；E、不能確定。2、若某空間存在著由-Q所建立的靜電場，同時也存在著穩(wěn)恒電流所產生的磁場，則這個空間的電場能與磁場能：（）A、電場能小于零，磁場能大于零；B、兩者均大于零；C、兩者均小于零；D、兩者均為零；E、無法確定。3、電流元在空間某點的磁感應強度的方向是：（）A、沿從該點到電流元的距離r方向；B、與電流元的方向相同；C、與電流元的方向相反；D、與電流元的方向無關；E、垂直于r與電流元所決定的平面，右手螺旋法則判定。4、一個電子以速度v在半徑為R的圓周上作勻速圓周運動，那么它的磁矩為：（）A、0；B、；C、D、5、根據畢奧-沙伐爾定律可導出無限長直導線電流的磁場公式為當考察點無限接近導線時（r→0），則磁感應強度B的值為：（）A、B→∞；B、B→0；C、B為一有限值；D、B無法確定；E、以上說法均不對。6、電流元在空間某點產生的磁感應強度：（）A、方向是垂直于電流元Idl與該點到電流元的距離r組成的平面，由右手螺旋法則判定；B、大小與電流元的大小成正比；C、大小與r的平方成反比；D、大小與Idl和r的夾角θ的正弦成正比；E、以上說法都不全面。（二）判斷題（）2、通電線圈的磁矩的方向與磁場的方向平行時，才能達到穩(wěn)定平衡。（）3、磁場是非保守力場。（）5、閉合曲面的磁通量必然是0。（）6、磁場是電荷的微觀運動產生的。（）7、磁場是電荷的宏觀運動產生的。（）8、磁力只對運動電荷有作用力。（）9、當磁針不動時，說明該處的磁感應強度為零。（）10、一帶點粒子在磁場中運動時，也可以大小和方向不變。（三）填空題1、我們用磁感應線表示磁場的方向和大小，對表示大小規(guī)定為。2、由磁場中的高斯定理可知磁場的重要特性是。3、由畢奧-沙伐爾定理可知，電流元在磁場中某點產生的磁感應強度，其方向由決定。4、當磁距處于某一磁場中時，將會出現(xiàn)的趨勢或運動。5、圓電流軸線上圓心處的磁場為。（四）計算題一半徑R=0.10m的圓形閉合線圈，載有電流I=10A，放在均勻外磁場中，磁感應強度的大小B=0.50T,的方向與線圈平面的法線方向成300角，如圖所示，試求線圈所受力矩的大小及方向。2、一導體圓柱半徑為a通有電流I設電流都是均勻地分布在導體的橫截面上，求：導體圓柱內外各點處磁感應強度的大小.三、精選例題8－1討論庫侖定律與畢奧－薩伐爾定律的類似與不同。答：相似處：（1）都是有源產生的；（2）都與成反比；（3）都滿足疊加原理。不同處：（1）的公式是直接從試驗總結出來的，而的公式是從試驗數據間接得到的（2）的方向與的方向相同或相反，而的方向垂直于和組成的平面，由右手螺旋法則確定。（3）的大小與成正比，而的大小不僅與的大小成正比，還與與的夾角有關。8－2一個半徑為0.2m，阻值的圓形電流回路連著12V的電壓，回路中心的磁感應強度是多少？解：；。8-3．一無限長直導線通有I=15A的電流，把它放在B=0.05T的外磁場中，并使導線與外磁場正交，試求合磁場為零的點至導線的距離。解：因：，所以（米）8-4．在圖8-1中，（1）求（a）中半圓c處磁感應強度是多少？（2）如圖（b）總電流分成兩個相等的分電流時，圓心處的磁感強度時多少？I/2I/2IaCaCI圖8-1(a)(b)解：（1）；（2）。8－5一根載有電流I的導線由三部分組成，AB部分為四分之一圓周，圓心為O，半徑為a，導線其余部分伸向無限遠，求O點的磁感應強度。OaOaBIA圖11-2解：如圖11-2：可知：；；因為：，所以：；又因：，所以：；故：。8－6如圖11－30所示，環(huán)繞兩根通過電流為I的導線，有四種環(huán)路，問每種情況下等于多少？解：按環(huán)路定理可知與有關，所以（1）由于兩個電流大小一樣，方向相反，故環(huán)路積分為正。（2）由于環(huán)路方向兩個電流一樣，所以為。（3）為。（4）為。四、同步練習題答案（一）選擇題1、（E）；2、（B）；3、（E）；4、（C）；5、（C）；6、（E）；（二）判斷題1、（√）；2、（×）；3、（√）；4、（√）；5、（√）；6、（×）；7、（×）；8、（√）；9、（×）；10、（√）。（三）填空題1、通過垂直磁場方向的單位面積上的磁感應線的數目2、渦旋場3、右手螺旋法則4、磁距方向趨向磁場方向5、（四）計算題1、答案：M=0.025N.m方向平行正方形線圈ab邊向上。第九章波動光學一、復習重點1、光的相干條件、相干光束的獲得方法、光程、光程差、光程差與相位差的關系；2、楊氏雙縫干涉：干涉判據、條紋特征（位置、間距）薄膜干涉：干涉判據、半波損失；3、夫瑯和費單縫衍射4、光的偏振性及偏振態(tài)的分類、偏振光的產生及檢驗、馬呂斯定律、布儒斯特定律。二、同步練習題（一）選擇題1、兩束相干光產生干涉現(xiàn)象，在空間某點加強的條件是：（）A、兩光源到該點的幾何路徑相同；B、兩光源到該點的光的強度相同；C、光程差是波長的整數倍；D、相位差恒定；E、以上說法都不對。2、在日光下能看到油膜表面有彩色花紋的原因是：（）A、油膜干涉；B、油膜發(fā)生全反射；C、日光經油膜色散；D、油膜發(fā)生漫反射；E、油膜對光的選擇性吸收。3、一束波長為λ的光線垂直投射到一個雙縫上，在屏上形成干涉條紋，若P點為第一暗紋的位置，那么由兩縫到達P點的光程差為：（）A、2λ；B、；C、λ；D、；E、4、用波長為550nm的光通過一雙縫，在干涉圖樣中，相鄰兩明紋張開的角度為1.50，則縫寬為：（）A、3.66×10-7m；B、1.83×10-7m；C、1.45×10-4m；D、1.91×10-5m；E、2.10×10-5m。5、從鈉光燈發(fā)出的單色光強度為I0，照射在一偏振片上，則透過光的強度為：（）A、0；B、I0；C、I0cosθ；D、I0cos2θ；