同济大学大学物理下册答案

同济大学大学物理下册答案（缺同济大学大学物理下册答案（缺 1111 1212 章）章） 第九章第九章 热力学基础解答热力学基础解答 一、选择题一、选择题 1C 2D 3D 4D 5A 6C 7B 8D 二、填空题二、填空题 1传热； 做功； 其温度的改变量； 过程 2124.7； -84.3 3； 221 49.52； 570 5Pa1058 . 7 4 6等压； 绝热； 等压； 绝热 7卡诺； %25 8320K； 3.9 三、计算题三、计算题 1解：(1)等体过程： 0 1 A 5J.1246208031 . 8 2 5 1 1211 TTC M m EQ V 等温过程： 0 2 E J32033ln2802733181 2 lnd 2 2 22 V V RT M m VpAQ V V J32033 21 .AAAJ8 . 9327 3 . 2033 5 . 1246 21 QQQ J 5 . 1246E (2)等温过程： 0 3 E J71687ln2202733181 2 ln 133 V V RT M m AQ 等体过程： 0 4 AJ 5 . 1246208031 . 8 2 5 1 1244 TTC M m EQ V J71687 43 .AAAJ229345124671687 43 .QQQ J51246 43 .EEE 2 解： ， CCBB VpVp 3 m49 . 3 B V 由图可看出， ； 从状态方程 可知 CCAA VpVpRT M m pV CA TT 因此在全过程 中， CBA0E 过程是绝热过程，有CB 0 BC Q 过程是等压过程，有BA 2 J10 9 . 14)( 2 5 )( 5 AABB ABPAB VpVp TTC M m Q 故全过程的CBAJ10 9 . 14 5 ABBC QQQ 根据热力学第一定律，得EAQ 全过程的CBAJ10 9 . 14 5 EQA 3解：设状态 c 的体积为，则由于两状态 a、c 的温度相等，故 2 V 在中，acba 122 1 11 4 4 VVV p Vp 在循环过程 AQ,E0 在等体过程中，气体作功为 ba 0 1 A 在等压过程中，气体作功为 cb 1111 1 12 1 2 4 3 4 44 VpVV p VV p A 在等温过程中，气体作功为 ac 4lnln 11 2 1 113 Vp V V VpA 则在整个循环过程中，系统对外作功和吸收的净热量分别为 11321 ln4 4 3 VpAAAA 11 ln4 4 3 VpAQ 4解：在等压过程中吸热为32 23 TTC M m Q p 吸 在等压过程中放热为14 14 TTC M m Q p 吸 所以， 23 14 11 TT TT Q Q 吸 放 由于在绝热过程和中，相关状态参量存在如下关系，即2143 1 1 1 2 1 2 T p T p 1 - 2 1 2 1 )()( p p T T 4 1 1 3 1 2 T p T p 1 - 2 1 3 4 )()( p p T T 由水两式，得 23 14 3 4 2 1 TT TT T T T T 从而证得所述循环的效率为 3 1 2 1 2 1 11 p p T T 第十章第十章 气体分子动理论解答气体分子动理论解答 一、选择题一、选择题 1D 2C 3B 4C 5A 6D 7C 8A 二、填空题二、填空题 1Pa10936. 9J1021. 6 321 吸 2（1）等压； （2）等体； （3）等温 3； 462 5 102 . 1 4（2）； （1） 51:1 16:1 6温度； 分子的平均动能； 1mol 气体分子的内能； 质量为 m 千克气体分子的内能 7cm106s103 . 1 5-12 吸 8 1 KJ 2 . 20 三、计算题三、计算题 1解： RT M m pV 由题给条件可知两种气体、都相等，因此，两种气体的也相等。pVTR M m 即 R M m R M m He He H H 2 2 所以质量比 2 1 104 102 3 3 He H He H 22 M M m m 内能比为 3 5 2 3 2 5 He He H H He H 2 22 RT M m RT M m E E 2解：（1） 316325 23 5 mm1042 . 2 m1042 . 2 3001038 . 1 101 kT p n 163316 1042 . 2 mm1mm1042. 2 VnN （2）分子的平均平动动能为 J1021 . 6 3001038 . 1 2 3 2 3 2 1 21232 kTmv （3）分子平均速率 1 3 sm59.446 1032 30031. 8 60 . 1 60. 1 M RT v （4）平均每个分子占据的空间为 1/n，设此空间为正方体，则分子间平均距离等于该正方体的 边长，即 4 m1046 . 3 1042. 2 11 9 325 3 n l 尽管分子间平均距离很小，但比起氧分子自身线度（）来说，分子间的平均距离还m10 10 是很大的（前者约为后者的 10 倍），即分子间存在很大的活动空间。 （5）分子平均碰撞频率为 1925 2 102 s1007 . 6 59.4461042 . 2 1056 . 3 14 . 3 22 vndz （6）分子运动的平均自由程为 m1036 . 7 1042 . 2 1056. 314 . 3 22 8 1 25 2 10 1 2 nd 3解：（1） aP1035 . 1 100 . 2 1075. 6 5 2 5 21 2 5 5 3 2 V E RT VM m pRT M m E （2） K362 1038 . 1 104 . 55 1075 . 6 2 5 2 2322 2 Nk E TkT V N nkTp J105 . 7 2 3621038 . 1 3 2 3 2 1 21 23 2 kTmv 4解： )2(0 )2( )0( )( 0 00 0 0 vv vvv vvv v v N a N a f （1） 1d)( 0 vvf 0 3 2 v N a （2）之间的分子数可由图中面积算得，即 00 0 . 25 . 1vv N 3 1 （3） 0 2 0 0 2 0 9 11 ddd)( 0 0 0 vv v v v v vvvv v v v N a N a f 第十三、十四章第十三、十四章 相对论解答相对论解答 一、选择题一、选择题 1A 2B 3C 4C 5B 6D 7C 8A 二、填空题二、填空题 1物理定律对所有惯性系都具有相同的表达形式，即所有惯性系都是等价的； 在所有惯性系中，真空中的光速都等于 c，且与光源运动无关； 运动； 相对； 缩短； 慢。 5 2； v x 2 2 1 c xv v 3 2 2 c u 11 4； lS m )( 9 25 lS m 5 8 1033. 4 6cc 2 3 2 3 吸 7cc吸93 . 0 8MeV128 . 0 三、计算题三、计算题 1解：题中计算时，应用了伽利略速度变换式求两把尺子的相对速度，即 ，这显然是错误的。 000 2)(vvvv 应采用相对论速度变换式求相对速度，即 2 2 0 0 2 00 00 v v vv vv v c c 1 2 1 则 2 0 2 2 0 2 0 0 0 0 2 1 2 0 c c L c c L c 1LL v vv v v 2 1 2 2 2 2 1 2 1 2解： 18 2 2 2 2 sm105 3 5 2 3 1 1 1 c cc t tv vv 2 2 22 2 2 2 11 1 11 c tx x c tx x v v v v m= 88 2 2 12 10561045 2 3 1 0 c t xxxx v v m1034 . 1 9 6 3解：设地球为系 ，宇宙飞船为系；系对系以速率运动，。S S SSucu6 . 0 事件 1：发射高速子弹 ) S() , ( 11 吸tx )S(),( 11 吸tx 事件 2：高速子弹射中靶 ) S() , ( 22 吸tx )S(),( 22 吸tx 由洛仑兹变换式： ， 2 2 2 1 1 1 1 c u c ux t t 2 2 2 2 2 2 1 c u c ux t t ) 1 ( 1 ) () ( 2 2 12 2 12 12 c u xx c u tt tt 按题意有： m60 12 xx cc xx tt 8 . 0 60 8 . 0 12 12 代入式（1）得地球上观察者测得子弹飞行时间为 s1063 . 4 6 . 01 60 6 . 0 8 . 0 60 7 2 2 12 c c c tt 4. 解： (1) 初动能为 2 0 2 0 2 2 0 2 2 2 0 k 091. 0) 1 4 . 01 1 ( 1 cmcmcm c cm E v 末初动能为 2 0 2 0 2 2 0 2 2 2 0 k 667 . 0 ) 1 8 . 01 1 ( 4 1 cmcmcm c cm E v 则 33 . 7 091 . 0 667 . 0 k k E E 且 06 . 3 4 1 12 1 4 1 2 2 2 2 2 2 2 0 2 2 0 c c c m c m P P v v v v v v （2）初动量为 7 22 0 2 2 2 0 0 2 0 2 2 0 1 44 . 0 4 . 0 4 . 01 1 cmP Pc c m P cmc m c m mP v v v v v v 设为末动量，则得 P 42 . 2 ) 144 . 0 100( ) 144 . 0 (10 100 10 22 0 2 22 0 2 22 0 2 22 0 2 22 0 2 22 0 2 cm cm cmP cmP cmP Pc cmP cP v v 第十五章第十五章 量子物理解答量子物理解答 一、选择题一、选择题 1C 2A 3C 4B 5C 6E 7A 8D 二、填空题二、填空题 1； ； c h h c h 21.44V ； -15 sm101 . 7 30.316 m 412.75 5m1038 . 2 3 6； )()( d d 2 2 22 xEx xm )()() d d 2 ( 0 2 22 xExU xm 7短波 8粒子数反转；光放大；进一步得到光放大；使激光的方向性好；使激光的单色性好 三、计算题三、计算题 1解：（1）Amh m 2 2 1 v a eUm 2 m 2 1 v e A e h Ua 则 恒量，由此可知，对不同金属而言 AB 线的斜率相同。 e hUa d d （2）sJ104 . 6 10)0 . 50 .10( 0-2.0 106 . 1tan 34 14 19 eh 2解：（1） 散射的 X 射线的波长为 8 m10724. 0)90cos1 ( 103101 . 9 1063 . 6 107 . 0 )cos1 ( 10o 831 34 10 0 00 吸吸 cm h 由能量守恒 k 0 E hchc J104 . 9 17 0 k hc E （2） o0 0 44 724 . 0 7 . 0 tan h h 3解： 6 . 13 6 . 12 nkn EEE 7 . 3 13.6- eV0 . 1 6 . 13 6 . 12 2 n n n E 氢原子吸收 12.6eV 能量的后，可跃迁至 n=3 的激发态上。 nm122 nm103 nm657 12 2112 13 3113 23 3223 EE hc EE EE hc EE EE hc EE 其中，属于可见光谱nm657 32 4解：（1） ) 4 cos1 ( 12 sin 2 )( 2 2 2 a x aa x a x 处为极大值。0 4 sin0 d )(d 2 2 a x x x 4 3 , 4 aa x 在处（以及处）的几率密度为4ax 43a a xax 2 )(4 2 2 （2） %2 .40 3 4 sin 4 1 3 1 )d 4 cos1 ( 1 d)( 3 0 3 0 2 2 aa x a x a xx 第十六、十七、十八章第十六、十七、十八章 原子核物理原子核物理 粒子物理简介粒子物理简介 固体物理简介解答固体物理简介解答 一、选择题一、选择题 1C 2B 3A 4D 5D 6C 7B 8A 二、填空题二、填空题 1； 17 1076 . 1 13 1098 . 1 213.5； 放能 3118.4 9 40； 1； -1； 0 5杂质； 本征 6禁带 7个 10 1064 . 3 8； ； Mev 5 . 67 -1 cMev5 .67Hz1063 . 1 22 三、计算题三、计算题 1解： qB m T p 2 MHz63 . 7 1063 . 7 1067 . 1 14 . 3 2 5 . 0106 . 1 2 1 6 27 19 p m qB T 2解：（1）+H 1 1 F 19 9 O 16 8 He 4 2 （2）+P 30 15 Si 30 14 e 0 1 （3）+Cl 35 17 H 1 1 S 32 16 He 4 2 3解：（1）：，：，： 不满足 K1S 0S 0S （2）：，：，：，： 不满足n0S K1Sp0S 0 0S （3）：，：，：，： 满足 K1S K