《大学物理基础》考试题答案

西南大学网络与继续教育学院课程考试试题卷类别： 网教 专业：电力系统自动化技术 2016 年12月课程名称【编号】： 大学物理基础 【 1030 】 A卷大作业 满分：100 分一、简答题：（每题8分，选择其中5个题目作答，共40分）1、什么是平衡态？2、压强的微观本质是什么？3、热力学第一定律的数学表达式是什么？其物理意义是什么？4、什么是热力学第二定律？其开尔文表述是什么？5、热力学第二定律的微观本质是什么？6、什么是可逆过程？7、简谐振动的数学表达式是什么？描述简谐振动的三个特征量是什么？8、什么是驻波？它有什么特点？9、光的相干条件是什么？10、什么是起偏？什么是检偏？起偏有哪些方法？二、计算题：（每题15分，选择其中4个题目作答，共60分）1、压强为1.0105Pa，体积为0.0082m3的氮气，从初始温度300K加热到400K，加热时(1) 体积不变，(2) 压强不变，问各需热量多少？哪一个过程所需热量大？为什么？2、将500J的热量传给标准状态下2mol的氢。(1) 若体积不变，问这热量变为什么？氢的温度变化多少？ (2) 若压强不变，问这热量变为什么？氢的温度及体积各变化多少？3、做简谐运动的小球，速度最大值为，振幅。若从速度为正的最大值的某时刻开始计算时间，（1）求振动的周期；（2）求加速度的最大值；（3）写出振动表达式。4、一简谐横波以0.8m/s的速度沿一长弦线传播。在x=0.1m处，弦线质点的位移随时间的变化关系为。试写出波函数。5、用波长=500nm的单色光垂直照射在由两块玻璃板（一端刚好接触成为劈棱）构成的空气劈尖上。劈尖角=210-4rad。如果劈尖内充满折射率为n=1.40的液体。求从劈棱数起第五个明条纹在充入液体前后移动的距离。6、现有两块折射率分别为1.45和1.62的玻璃板，使其一端相接触，形成夹角的尖劈。将波长为 550 nm 的单色光垂直投射在劈上，并在上方观察劈的干涉条纹。(1)试求条纹间距；(2)若将整个劈浸入折射率为 1.52 的杉木油中，则条纹的间距变成多少？ 7、一双缝，缝间距d=0.10mm，缝宽a=0.02mm，用波长的平行单色光垂直入射该双缝，双缝后放一焦距为50cm的透镜，试求：（1）透镜焦平面处屏上干涉条纹的间距；（2）单缝衍射中央亮纹的宽度；（3）单缝衍射的中央包线内有多少条干涉的主极大。8、在杨氏双缝干涉实验中，S2 缝上覆盖的介质厚度为h，折射率为n，设入射光的波长为l。问：原来的零级条纹移至何处？若移至原来的第 k 级明条纹处，介质厚度 h 为多少？ （题二、8图）一、简答题 1、一个系统的各种性质不随时间改变的状态称为平衡态。 3、 表达式: 物理意义:当热力学系统与外界既有功又有热传递的作用由初平衡态到达末平衡态时，系统吸收的热量等于系统内能的增量与系统对外界做功之和。其中，Q表示系统从外界吸收的热量，A表示系统对外界做的功。4、热力学第二定律是关于自然过程方向的一条基本的、普遍的定律。开尔文表述是：其唯一效果是热量全部转变为功的过程是不可能的。5、一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行。例如：热功转换、热传递和绝热自由膨胀过程。由于涉及到大量粒子运动的有序和无序，故热力学第二定律是一条统计规律。6、可逆过程：系统状态变化过程中,逆过程能重复正过程的每一个状态,且不引起其他变化的过程。即。7、;三个特征量:振幅A、周期T、频率。8、驻波是由振幅、频率和传播速度都相同的两列相干波，在同一直线上沿相反方向传播时叠加而成的一种特殊现象。 特点:(1),相邻波腹间距=相邻波节间距=/2。(2),波节两边各点同时沿相反方向达到各自位移的最大值，又同时沿相反的方向通过平衡位置；而两波节之间各点则沿相同方向达到各自的最大值，又同时沿相同方向通过平衡位置。 9、光的相干条件:两列波的振动方向相同，或有相同的分量 两列波的频率相同 两列波的位相差恒二、计算题1、该问题需要分别求等体和等压过程中的热量，因此可以利用等体摩尔热容河等压摩尔热容来进行计算，即。首先，根据理想气体状态方程计算摩尔数，然后根据氮气的自由度i=5，可以得到 ，因此 因此，其原因是两过程内能变化相等（因为温度差都等于T2-T1），等压过程需对外做功，所以需要吸收更多的热量。3、解：（1）由，可得 （2） （3）由于t=0时，可知，而，所以有4 、解：由x=0.1m处质点的振动函数 可得，因此可得波长为任意x处的质元振动的相和x=0.1m处的相差为 这样，波函数为这是表示沿x轴正向传播的波。此外，波函数也可以写成这表示沿x轴负向传播的波