天津理工大学大学物理同步训练下答案

1、选择题大学物理同步训练电磁感应答案1. B 2. A 3.D 4.A 5.D 6.D 7.D二.填空题8A 9.D 10.B9_ _22. Bo R。点23 .导线端点；导线中点4 .2 BqR2;沿曲线由外指向中心5 .答案见图.6 . 20 J7. 1:2 ; 1:28. 2A9.不能三.计算题1 .解：长直导线在如图坐标x处所产 生的磁场为=BdS =, d也，ola/ d x J°Ia()2 7td x 2nd Jaln(d b)dI出 2二 d dt2.解:t时刻通过半圆的磁通量为_2.-二 r：，'m = B COS t2d ：,m B二 r2 sin tz =-

2、=dt22,B r , sin ti 二一二R 2RI3.解：建立坐标(如图)则：B=一2 二xd =Bvdx= "vjdx2 二 x名 x二 a：»0IV/1z”oIV| a+b=dE = (-)dxln° 2 二 x 2 二 a a124.解：(1) Uoe =Uo Ue =-0a B2B方向。Dx +dx a+bO* 添加辅助线OF,由于整个OEF内感应电动势为零，所以Eoe Eef =Eof即可直接由辅助线上的电动势Eqf来代替OE、EF两段内的电动势.OF =2a 8s45 =2a Uof =Uo_Uf，B( 2a)2 = .a2B 2(3)。点电势最高

3、机械振动答案选择题CDBBB CACAA DC填空题1、2、3、4、T/n4T , V2S/2®Asin% , -8 2Acos中02rad/s, 0, x=2cos2t (SI), 12V2 N,负方向5、6、10cm, 2 n , 3如图所示5 二2 、4.8s, x = 0.1cos(t+-n) (SI)1237、1+V22 kk x0 ，2m8、9、31A2-kA 810、二计算题1、解：处于平衡位置时，弹簧的伸长量 AL满足如下关系k L 二 Mg(1)对滑块m,M进行受力分析，设绳子的张力为则当滑块M位移为x时, 有Mg -T = Ma_ k(x lL) T 二 ma由于

4、绳子不可伸长，故有a' = a,则上述两式联立消去T并考虑(1)式 可得-kx = (M m)a由上式可知滑块M做简谐振动，具振动原频率为已知t=0时滑块M处于负的最大位移处，即 M滑块的振幅及初相A = ：LMgk(SI)题4则可得M滑块的运动方程x=MgcosMmt+nl(SI)2、解：设该质点的简谐运动方程为x = Acos（t+平）（SI）则可以知道该质点的速度满足)(SI)由图可以看出速度振幅为 切A =10,利用旋转矢量法可得速度方程的初相 与圆频率为236.：.：，411030，=.4 = > A =二 一：t33二/3 二因此可以得到该质点的振动方程30 二 二x

5、 =cos t 二 363、解：如图所示，画出旋转矢量图，可以知道质点从A/2处（速度为正） 运动到A/V2处（速度为正）时旋 转矢量转过的角度为.,19AG = n12已知旋转矢量的旋转角速度（即质点振动圆频率）为6 =冗/ 4 ,故需 要的时间为l =19 /、级= =（s）34、解：将振动方程X2写为x2 =3cost （SI）画出三个旋转矢量，如右图所示。先 又t X1与X3进行合成再与X2合成，容 易得到合振动的振幅为A = J（6 -2）2 32 =5初相位为4 a a arctan3其圆频率与这三个振动圆频率相同。即这三个同方向同频率的振动的合 振动为,4、x =5cos(nt

6、+ arctan-) (SI)3机械波答案选择题BDACC 6. y=2cos(10 二t 万)ABCD AC填空题1、负方向，5m, 2s, 0.5m, 0.25m/s2、2u3、右，向上，向下，向上4、y =0.03cos(104-5nx) (SI)一 .22二，、2 二5、yo = Acos I(t 10)+ (SI), y = As .1(tt。)x + (SI)_T2LTTu 26、yi =7cos(3t +15) (SI), 350小t (x-4)0, u(SI)r 0 "I7、 y = Acosjt+x + 平0(SI), y = Aob -a , .一一8、 (n =

7、 1,2,3.) n9、 a10、 y = Acos(M +kx) , y =2Acoskxcos6t计算题1、解：(1)由图可得该质点的振幅为10cm,初相为冗/3,圆频率为1仞/60 , 故该质点的振动方程为.(TLn)y =0.1cos.-1+ I (SI)63(2)该简谐波的波动方程为二 2 二二二 二 2 二y=0.1cos.-1+ (x3)+ = 0.1cos Jt+ x(SI)6-3_633(3)原点处的振动方程为(SI)c , 二 2 二y0 = 0.1cos t - 一632、解：已知xA=a, yA = Acost , k=8/u,可得该简谐波的波动方程y = Acos |

8、t -一（x - a）u(1)。点的振动方程为yo : Acos( t a) u(2) B点的振动方程coyB = Acos( t - 2 a) u(3)与B点振动状态相同的点22nu (xa)=a+2nnt x=3a - (n=±1,七2,)uu3、解：由频率可求得圆频率切：=2" =7二由已知条件可得x=1m处质点的相位27 :7nM 2+邛,即甲=or 222故该点的振动方程为y1 =0.08cos(7 二 t)2利用旋转矢量法可以得到x = 2m处的质点落后于x = 1m处质点的相位为.,5=二=kx = k6因此该简谐波的波动方程为5 二二5 二4 二 y =0.

9、08cos(7 nt - (x -1) + ) =0.08cos(7nt -x +)(SI) 62634、解：(1)由已知条件可得 A =5m , co =2nf =200n , A = 0 ,中B =n，k =0/u =n/2故A , B波源的振动方程分别为yA =5cos(200E) (SI), yB =5§ 0 骑+兀)(SI)(2)法一：A点左侧某点P两列波的相位差2 二2 二:二B - ：A 一一 (BP - AP)=二- 30 = -14"4此相位差满足振动加强条件，所以合振幅 A=A + 4=10m；同理B点左侧某点P两列波的相位差2 二2 二/% - A 一

10、一(BP-AP) - -： - 一 (-30) 二16二4此相位差亦满足振动加强条件，所以合振幅A = A + A2=10m法二：由已知容易得到A、B向x负方向传播的简谐波方程为yA = 5cos(200 二 t 2(x 15)=5cos(200 二 t 2*一)_ 二t ,_、 _ 二 二、y B = 5cos(200二t 一 (x -15)二)=5cos(200二t x -) 222故在A左侧的各点的振幅为10m。同理，沿正方向传播的简谐波方程为JJ JTyA =5cos(200二t 一 2 (x 15) = 5cos(200二t - x )_ 二t ,、yb = 5cos(200二t -

11、 一(x -15)二)=5cos(200二t - - x ) 222即在B右侧的各点的振幅也为10m。(3) A、B之间的振动合成为A向右传播的波与B向左传播的波的合成, 即JJTJTJTy =5cos(200二t - - x ) 5cos(200二t x -)2222H JI= 10cos(x - ) cos t由 A = 10cos( x 工)=0可得 22在AB之间振幅为零的点为x = 2(n+1)m,其中 nwz 且 |n|<7。光的干涉答案一.选择题1. A 2.A 3.B 4.A 5.B 6.C 7.B二.填空题1 .不2.2+(-2-1九-T1+(R-1)t13.2n (n

12、 -1)e /九 ;3X1034.暗 5. 2ne +K/2 或 2ne-八/26. 1.1257. 218九8. 3，J (2n)9.不变；近棱边10.变密 11. 2n-1三.计算题1 解：(1)Ax= 10 DA / a= 0.02 m(2)覆盖云玻璃后，零级明纹应满足(n 1)e+ 门=2设不盖玻璃片时，此点为第k级明纹，则应有21=口所以(n 1)e = k儿k=(n1) e / 九=3.02= 3零级明纹移到原第3级明纹处九2 .解：2 =2ne + = k 九2k =1 =2021.6nmk=2儿=673.7nm(红)k=3九=404.3nm(紫)k = 4 =288.8nm正面

13、的颜色是紫红色的。3 .解：上下表面反射都有相位突变 叫计算光程差时不必考虑附加的半波长.设 膜厚为e , B处为暗纹，2ne= 1( 2k+ 1 )一，(k= 0, 1, 2,)2A处为明纹，B处第6个暗纹对应上式k= 5e = (2k +1 1卜=i.ox io-3 mm4n根据题意可得4 .解：由牛顿环暗环半径公式rk =VkR九，11 = 9R i - 4R i = R i12 = 9R' 2 -，4R' 2 = R' 2222 =12 l/ll22'2/'1 =12八1光的衍射一.选择题1. D 2. A 3. B 4. D 5. C 6. B

14、 7. A 8. D 9. C i0.B二.填空题1. 6xi0m , 600nm；2. 10,第一级明(只填“明”也可以)；3. 0.10mm；4. 0.5m；5. 0, ±1, ±3, ;6. 2;7.更暗更宽； 8. 600nm.三.计算题1 .解：(1)对于第一级暗纹，有b sin中产儿因中i很小，故tg啊=sin中i =八/ b故中央明纹宽度；：x0 = 2f tg ;：i =2f1 / b= 0.6 cm(2)对于第二级暗纹，有bsin2-2X2 = f tg 2=f sin ;:2 =2f / b= 0.6cm2 解：(1)bsin = k九tg = x /

15、f当x<< f时，tg平定sin审让9, bx / f = k九,取k= 1有x= f / b= 0.03 m中央明纹宽度为x= 2x= 0.06 m(2)(b+b)sin* = kk'= (b+ b )x / (f K)= 2.5取k = 2,共有k = 0, ±1, ± 2等5个光栅衍射主明纹。3 .解：(1)由光栅衍射主极大公式(b+ b )sin* =Q 得b+ b ="小=2.4 x 10-6 msin ：(2)若第三级不缺级，则由光栅公式得b b sin:'： 1 -3,由于第三级缺级，则对应于最小可能的b,邛方向应是单缝衍

16、射第一级暗纹:两式比较，得bsi n一.b= (b+b )/3=0.8X10-6 m(3) (b + bsinkZ ,(主极大)bsin.=k2,(单缝衍射极小)(K =1, 2, 3,)因此 k=3, 6, 9,缺级.又因为kmax=( b+b')/ 4=4,所以实际可观察到k=0, ±1, ±2级共5个主明纹.4 .解：(1)照相机的角分辨率应为uc=d/l =5 10-/(160 103)=3 10 2 rad(2)由夫琅禾费圆孔衍射知：照相机孔径应为D =1.22 / 1-2m c光的偏振一.选择题1.B2.B 3.A 4.D 5.D 6.A 7.C 8.C

17、二.填空题1 .自然光，线偏振光，部分偏振光或椭圆偏振光；2 .线偏振光光(矢量)振动，偏振化；3. 3/2;4. 45° ; 5 . 73;6. 54.7° 7. n2 / n1 ；8.部分,n / 2 (或 90° ).三.计算题1 .解：设第二个偏振片与第一个偏振片的偏振化方向间的夹角为6.透过第一个偏振片后的光强|1 = 1。/ 2.透过第二个偏振片后的光强为I2 ,由马吕斯定律，2 .I2= (I0 /2)cos 1透过第三个偏振片的光强为I3 = I2 cos (90 ) = (I0 / 2) cos2H sin2 = (I0 / 8)sin229由题

18、意知I3=I0 / 8所以sin220 = 1 ,- 1si n1= 45。2.解：(1)透过第一个偏振片的光强I1|1 = 1。cos 30° =3 I0 / 4透过第二个偏振片后的光强I2,I2=l1cos260° =3I。/ 16(2)原入射光束换为自然光，则|1= I。/ 212= 1185260° =10/ 83 .解：设太阳光(自然光)以入射角i入射到水面上，则所求仰角日=n/ 2-i, 当反射太阳光是线偏振光时，根据布儒斯特定律，有 i = iO = arctan (n2 / m),其 中n1为空气的折射率，n2为水的折射率。所以 i = i0 =n

19、 / 2日=arctan (n2 / m)贝= n / 2 arctan (n2 / m) =36.9° .反射光中的E矢量的方向是垂直于入射面.4.解：(1)根据布儒斯特定律tan i = n2 / ni = 1.60 /1.00所以 i = 58.0°(2)r =90° i =32.0°(3)因两个界面平行，所以下表面处入射角等于r,tan r = ctan i = ni / n2满足布儒斯特定律，所以图中玻璃板下表面处的反射光也是线偏振 光.分子物理部分答案选择题:1 . B 2. B 3. C4. A 5. C 6. D 7. B 8. A9.

20、B 10.填空题1 . 62 . pV / (kT).3 . 1.64 3kT , 5kT ,225. 46. 3二 / 87. 28. 2pV/M5JRT2 M m°i三.计算题1 .解：理想气体在标准状态下，分子数密度为n = p / (kT) = 2.69X 1025 个/ m3以550nm为边k的立方体内应有分子数为N = nV= 4.48X 106 个.2.解:w =3kT2T ;血=2 90K 3kEHeMHRT =18.07 105 J 2Mm°iEh2 - E - EHe -0.64 106 JEH2RTmolMH -0.21 kg3.解：（1）Ek =3p

21、V =3.11X105 J2EkN1 N2= 6.22X10-21 J(2)2wT =300K3k(或由 p= nkT 得T ='=pV = 300 K)nk N1 N2k1/24 .解：据V2) =J3RT/Mm°l =、；3RT/NAm ,得Na=3RT / (mv2 ) = 6.11X 1023 mol-1.热力学基础一.选择题1.B 2.C 3.C 4.D 5D 6.A 7.B 8.A 9.A 10.C二.填空题1.MM molN = No -M-M mol2. 326J443. 41.3mol, 4.29 10 J, 1.71 10 J4. 940.5J, 2810

22、.3J, 1869.75 J,747.9J, 2617.65 J, 1869.75 J5. 5.57J6. p2 = -p1RTVi7. 3.14J8. 15%9. 6 106 J, 010. 相等，不等三.计算题1.解：(1) Q=仙 Cvm AT=64*5M8.31M(50 0) = 2.08"03J32 2A E=Q=2.08 103JW=064 5 23 Q= a Cpm AT= x5父8.31 父(500) = 2.91 "03J322AE=Q=2.08 103J3W=Q- AE=0.83X103J2解：（1）等温A - B:A E=0vv2Q=W= v pdv=

23、-十 , v1=a RTi ln = ap10.50.3RT1ln - =3 8.31 293 ln p2 28 108.1=1.433m105(J)(2)等容A-C再等压C-B由于A,B温度相同，AE=0Qacb =Wacb =Wac + Wcb = 0 + P2W2 一5)二- 1.13 父 106(J)3 解：a-cb Q=80J, W=30J, A E=Q-W=80-30=50J(1) a-db W=10J, Q=A E+W=50+10=60J(2)沿曲线 ba W=-20J, Q=A E+W= 50 20= 70J所以系统放 热。-54.解：(1)AE =Cv(T2 T1) =2(p

24、2V2 P1V1)1(2) W = (P1 + P2 )(V2 -V1),2W为梯形面积，根据相似三角形有 P1V2= P2V1,则1W =KP2V2 - P1V1)2(3) Q =A E+W=3( p2V2P1V1 ).以上计算对于A-B过程中任一微小状态变化均成立，故过程中AQ =3 A ( pV).由状态方程得故摩尔热容A(pV) =rat,AQ =3RA T,C=AQ/A T=3R.狭义相对论答案一.选择题1.D2.A3.A4.D5.B6.C7.A8.C9.C二.填空题1 .所有惯性系对于物理学定律都是等价的所有惯性系中，真空中的光速都是相等的2 . c3.Mt4.0.6c5.c，1-(I/I0)2参考解： 根据运动杆长度收缩公式 l =l01-(v/c)2则 l 之10/-(v/c)2 , v 之c，1 (l /l0)26.0.8c7 .同时；不同地8 .m()1(v2/c)229. 0.25mlec22EK = mc -m0c三.计算题1解：(1)观测站测得飞船船身的长度为L =L0J1 -(v/c)2 =60m则 &= L