大学物理二课程总复习题及参考解答

1、大学物理（二）B课程总复习题及参考解答1,若f（v）为气体分子速率分布函数，N为分子总数，m为分子质量，则v212f-mvNf（v）dv的物理息义是（）。vi2A,速率为v2的各分子的总平动动能与速率为v1的各分子的总平动动能之差B.速率为v2的各分子的总平动动能与速率为vi的各分子的总平动动能之和C,速率处在速率间隔v1v2之内的分子平动动能之和D,速率处在速率间隔viv2之内的分子的平均平动动能2.在一容积不变的容器中贮有一定量的理想气体，温度为To时，气体分子的平均速率为立平均碰撞频率为Z?,平均自由程为工,当气体温度升高到4To时，其分子的平均速率v,平均碰撞频率ZT和平均自由程又分别

2、为（）。A.v=4v0,Z=4Zo,九=4九oB.v=2v0,Z=2Zo,九二九0C. v=2v°,Z=2Zo,'=4'oD,v=2v°,Z=2Zo,'='o3 .“气体和单一热源接触作等温膨胀时，吸收的热量全部用来对外作功”对此结论，有如下几种评论中正确的是（）。A.不违反热力学第一定律，但违反热力学第二定律B.不违反热力学第二定律，但违反热力学第一定律C.不违反热力学第一定律，也不违反热力学第二定律D.既违反热力学第一定律，也违反热力学第二定律4 .设有以下一些过程：（1）液体在等温下汽化；（2）理想气体在定体下降温；（3）两种不同气体在

3、等温下互相混合；（4）理想气体在等温下压缩；（5）理想气体绝热自由膨胀。在这些过程中，使系统的嫡增加的过程是（）。A.（1）、（2）、（3）B.（1）、（3）、（5）C.（3）、（4）、（5）D.（2）、（3）、（4）5 .热力学第二定律指出了热力学过程进行的方向性和条件，下列表述中正确的是（）。A.功可以全部转化为热量，但热量不能全部转化为功B.热量可以从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体C.不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程D. 一切自发过程都是不可逆的6.设V代表气体分子运动的平均速率，Vp代表气体分子运动的最概然速率，（V2）"2代表气体分子运动的方均根速

4、率。处于平衡状态下理想气体，三种速率关系为（）。2、1/22、1/2A.（V）=v=vpB.v=vp：二（v）'2、1/22、1/2C.vpv.（v）D.vp:二v：:（v）7. 一定量的理想气体，在容积不变的条件下，当温度升高时，分子的平均碰撞次数W和平均自由程兀的变化情况是（）。A.z增大，儿不变B.z不变，丸增大C.z和儿都增大D.z和£都不变8 .根据热力学第二定律判断下列哪种说法是正确的（）。A.热量能从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体B.气体能够自由膨胀，但不能自动收缩C.功可以全部变为热，但热不能全部变为功D.有规则运动的能量能够变为无规则运动

5、的能量，但无规则运动的能量不能变为有规图1则运动的能量9 .一定量的理想气体，分别进行如图1所示的两个卡诺循环abcda和abCd5；若在pV图上这两个循环曲线所围面积相等,则可以由此得知这两个循环（）。A.效率相等B,由高温热源处吸收的热量相等C.在低温热源处放出的热量相等10 .关于可逆过程，下列说法中正确的是A.可逆过程就是可以反向进行的过程C.可逆过程一定是准静态过程11 .两个容器中分别装有氮气和水蒸气,）。A.分子平均动能C.分子平均平动动能D.在每次循环中对外作的净功相等（）。B.凡可反向进行的过程均为可逆过程D.准静态过程一定是可逆过程它们的温度相同，则下列各量中相同的是B,分

6、子平均速率D.最概然速率12.当气体的温度升高时，麦克斯韦速率分布曲线的变化为（）。A.曲线下的面积增大，最概然速率增大B.曲线下的面积增大，最概然速率减小C.曲线下的面积不变，最概然速率增大D.曲线下的面积不变，最概然速率减小E.曲线下的面积不变，曲线的最高点降低13 .一定量的理想气体向真空作绝热自由膨胀，体积由V1增至V2,在此过程中气体的（）。A.内能不变，嫡增加B.内能不变，嫡减少C.内能不变，嫡不变D.内能增加，嫡增加14 .依据热力学第一定律，下列说法错误的是（）。A.系统对外做的功可能大于系统从外界吸收的热量B.系统内能的增量不一定等于系统从外界吸收的热量C.存在这样的循环过程

7、，在此循环过程中，外界对系统所做的功小于系统传给外界的热量D.热机的效率可能等于115.一平行板电容器与电源相连，电源端电压U,电容器极板间距离为图2电容器中充满两块大小相同，介电常数分别为明和82的均匀电介质板，如图2所示，则左、右两侧电介质中的电位移D的大小分别为（A.D1=D2pUB.D1，D2C.D1，D20；2UD.D17dD2；2d16.如图3所示，流出纸面的电流为2I,流进纸面的电流为I,则下述各式中正确的为A.B.dl=IC.17.关于高斯定理，下列说法中正确的是（L4A.高斯面上的D处处为零，则面内自由电荷的代数和必为零B.高斯面内不包围自由电荷，则穿过高斯面的D通量与通量均

8、为零C.高斯面上各点D仅由面内自由电荷决定D.穿过高斯面的D通量仅与面内自由电荷有关，而穿过高斯面的E通量与高斯面内外的自由电荷均有关18.一内外半径分别为Ri和R2的同心球形电容器，其间充满相对介电常数为一的电介质，当内球带电量为Q时,电容器中的储能为（A.We=Q216二；or(R一力B.Q28二；o；rC.We=8二；0丁RD.Q232二;0丁(R_R)19.在下列情况下，哪种情况的位移电流为零？答:A.电场不随时间而变化B.电场随时间而变化c.交流电路D.在接通直流电路的瞬时和磁场强度H相同的是20 .电磁波在空间传播时，某时刻在空间某点处，电场强度A.频率B.相位C.振幅D.振动方向

9、21 .一空气平行板电容器充电后与电源断开，然后在两极板间充满各向同性均匀电介质，则场强的大小E、电容C、电压U、电场能量We四个量各自与充入介质前相比较，增大（用T表示）或减小（用J表示）的情形为（）。A.EJ、CT、UT、WeJB.ET、CJ、UJ、WeTC.Ef、CT、UT、WeTD.Ej、Cf、Uj、WeJ22.对于安培环路定理的理解，正确的是（）。（所讨论的空间处在稳恒磁场中）A.若Hdl=0,则在回路L上必定是H处处为零B.若Hdl=0,则回路L必定不包围电流C.若RHdl=0,则回路L所包围传导电流的代数和为零D.回路L上各点的H仅与回路L包围的电流有关23.下列说法中正确的是（

10、）。,、八一一一，,A.按照线圈自感系数的定义式L=一,I越小，L就越大IB.自感是对线圈而言的，对一个无线圈的导线回路是不存在自感的C.位移电流只在平行板电容器中存在D.位移电流的本质也是电荷的定向运动，当然也能激发磁场E.以上说法均不正确24.在平行板电容器中充满两种不同的电介质，如图4所示，且8rl>与2。若用Di、D2和Ei、E2分别表示两种电介质中的电位移和场强的大小，则它们之间的关系为（）。A.Di=D2,Ei>E2B.Di=D2,Ei<E2C.Di<D2,Ei=E2D.DiD2,Ei=E225 .一空气平行板电容器电容为C,充电至电压为U并维持U不变，移动

11、两板使其距离变为原来的二分之一，则外力做功为（）。1_,21.222A.-CUB.-CUC.CUD.-CU26 .下列说法正确的是（）。A.波速表达式为U=?v,则波源频率越高，波速越大B.横波是沿水平方向振动的波，纵波是沿竖直方向振动的波C.机械波只能在弹性介质（媒质）中传播，而电磁波可以在真空中传播D.波源振动的频率就是波的频率，波源振动的速度就是波的传播速度27 .一个电阻为R,自感系数为L的线圈，将它接在一个电动势为8（t）的交变电源上，dl线圈的自感电动势加=-Ld-,则流过线圈的电流为（）。dtA%B.旦C.四'D,四一RRRR28 .两个相距不太远的平面圆线圈，怎样放置可

12、使其互感系数近似为零（设其中一线圈的轴线恰通过另一线圈的圆心）？答：（）。A.两线圈的轴线相互平行B.两线圈的轴线相互垂直C.两线圈的磁矩成反平行D.两线圈无论如何放置，互感系数也不为零29 .对位移电流，有下述四种说法，其中正确的是（）。A.位移电流是由变化电场产生的B.位移电流是由线性变化磁场产生的C.位移电流的热效应服从焦耳-楞次定律D.位移电流的磁效应不服从安培环路定理30 .设真空中一均匀带电球面与一均匀带电球体的半径和总电量均相同，则带电球面的电场能量We1与带电球体的电场能量We2的大小关系为（）。A.We1<We2B.We1=We2C.We1>We2D.不能确定31

13、.在单缝夫琅禾费衍射实验中波长为人的单色光垂直入射到单缝上，对应于衍射角为30°的方向上，若单缝处波面可分成3个半波带，则缝宽度a等于（）。A.B.1.5C.2D.3-32 .一束平行入射面振动的线偏振光以起偏角入到某介质表面，则反射光与折射光的偏振情况是（）。A.反射光与折射光都是平行入射面振动的线偏光B.反射光是垂直入射面振动的线偏光，折射光是平行入射面振动的线偏光C.反射光是平行入射面振动的线偏光，折射光是垂直入射面振动的线偏光D.折射光是平行入射面振动的线偏光33 .在光栅光谱中，假如所有偶数级次的主极大都恰好在每缝衍射的暗纹方向上，因而实际上不出现，那么此光栅每个透光缝宽度

14、a和相邻两缝间不透光部分宽度b的关系为A. a=bB. a=2bC. a=3bD. b=2a34 .在单缝夫琅禾费衍射实验中，波长为九的单色光垂直入射在宽度为a=4九的单缝上，对应于衍射角为30。的方向，单缝处波阵面可分成的半波带数目为（）。A.2个B.4个C.6个D.8个35 .自然光以布儒斯特角由空气入射到一玻璃表面上，反射光是（）。A.在入射面内振动的完全偏振光B.平行于入射面的振动占优势的部分偏振光C.垂直于入射面振动的完全偏振光D.垂直于入射面的振动占优势的部分偏振光36 .一衍射光栅对某一定波长的垂直入射光，在屏幕上只能出现零级和一级主极大，欲使屏幕上出现更高级次的主极大，应该（）

15、。A.换一个光栅常数较小的光栅C.将光栅向靠近屏幕的方向移动B.换一个光栅常数较大的光栅D.将光栅向远离屏幕的方向移动37.在如图5所示的单缝夫琅和费衍射实验中，将单缝K沿垂直于光白入射方向（在图中的x方向）稍微平移，则（）。A.衍射条纹移动，条纹宽度不变B.衍射条纹移动，条纹宽度变动C.衍射条纹中心不动，条纹变宽D.衍射条纹不动，条纹宽度不变E.衍射条纹中心不动，条纹变窄38.一束光是自然光和线偏振光的混合光,让它垂直通过一偏振片；若以此入射光束为轴旋转偏振片，测得透射光强度最大值是最小值的5倍，那么入射光束中自然光与线偏振光的光强比值为（）。C.3D.I39 .具有下列哪一能量的光子，能被

16、处在n=2的能级的氢原子吸收（A.1.51eVB.1.89eVC.2.16eVD.2.40eV40 .当照射光的波长从4000A0变到3000A0时，对同一金属，在光电效应实验中测得的遏止电压将（）。（普朗克常量h=6.63M104J，s,基本电荷e=1.602M109C）A.减小0.56VB.增大0.165VC.减小0.34VD.增大1.035V41 .已知氢原子从基态激发到某一定态所需的能量为10.19eV,若氢原子从能量为-0.85eV的状态跃迁到上述定态时，所发射的光子的能量（）。A.2.54eVB.3.41eVC.4.25eVD.9.95eV42.保持光电管上电势差不变，若入射的单色

17、光光强增大，则从阴极逸出的光电子的最大初动能Eo和飞到阳极的电子的最大动能Ek的变化分别是（）。A.Eo增大，Ek增大B.Eo不变，Ek变小C.Eo增大，Ek不变D.Eo不变，Ek不变43 .经典理论在解释黑体辐射实验规律时，出现的紫外灾难指的是（）。A.瑞利-金斯分布在短波方向发射趋于无限大B.维恩分布在长波部分与实验曲线严重偏离C.维恩分布在短波方向趋于零D.瑞利-金斯分布在长波方向趋于零44 .假设一个光子和一个电子具有相同的波长，则（）。A.光子具有较大的动量B.电子具有较大的动量C.电子和光子的动量相等D.电子和光子的动量不确定参考解答：1.C。2.B。3.Ao4.B。5.D。6.D

18、。7.A。8.B。9.D。10.C。11.C。12.C。13.Ao14.C。15.B。16.D。17.A。18.B。19.A。20.B。21.D。22.C。23.E。24.Do25.B。26.Co27.C。28.B。29.A。30.A。31.D。32.D。33.A。34.B。35.C。36.Bo37.Do38.A。39.B。40.D。41.A。42.D。43.A。44.C。45.用总分子数N,气体分子速率v和速率分布函数f(v)表不下列各量：(1)速率大于;(3)多次观察某一分子的V0的分子数=；(2)速率大于V0的那些分子的平均速率=速率，发现其速率大于v0的概率=46 .一卡诺热机(可逆的

19、)，低温热源的温度为27cC,热机效率为40%,其高温热源温度为K。今欲将该热机效率降低到33.3%,若低温热源保持不变，则高温热源的温度应减少K。47 .从统计的意义来说，不可逆过程实际上是一个转变过程。48 .设气体的速率分布函数为f(v)，总分子数为N,则：处于vv+dv速率区间的N分子数dN=;处于0vp的分子数为AN,则=；平均速率v与f(v)的pN图6关系为v=。49 .如图6所示，温度为To,2T0,4To三条等温线与两条绝热线围成三个卡诺循环：abcda,(2)dcefd,(3)abcefda,其效率分别为，=；T=;%=。50 .热力学第一定律的实质是，热力学第二定律指明了5

20、1 .面积为S的平面线圈置于磁感应强度为B的均匀磁场中；若线圈以匀角速度与绕位II于线圈平面内且垂直于B方向的固定轴旋转，在时刻t=0时B与线圈平面垂直；则任意时I刻t时通过线圈的磁通量Gm=，线圈中的感应电动势w=;若均匀磁场B是由通有电流I的线圈所产生，且B=kI(k为常量)，则旋转线圈相对于产生磁场的线圈最大互感系数为Mm=。52 .磁介质处于磁场中将产生磁化现象，按照磁化电流产生的附加磁场的方向不同和大小不同，磁介质可分为、三大类,图7画出的曲线称为铁磁质的,图中HC称为53 .真空中一根无限长直导线中流有电流强度为I的电流，则距导线垂直距离为a的某点的磁能密度wm=。54 .反映电磁

21、场基本性质和规律的积分形式的麦克斯韦方程组为:把螺线管拉长一些,图8电场的能量密度we这几个量中，保持不变的有,变大的有,变小的有试判断下列结论是包含于或等效于哪一个麦克斯韦方程式的；将你确定的方程式用代号填在相应结论后的空白处。(1)变化的磁场一定伴随有电场;(2)磁感应线是无头无尾的;(3)电荷总伴随有电场;(4)变化的电场一定伴随有磁场。55 .一无铁芯的长直螺线管，在保持其半径和总匝数不变的情况下,则它的自感系数将a,56 .在边长为a的正万形平面的中垂线上、距中心O点一处，有2一电量为+q的点电荷，如取平面的正法线方向n如图8所示，则通过该平面的电场强度通量E=,电位移通量D=。,它

22、是电介质的主要极化方式；,它是57 .电介质的极化方式包括：电介质的主要极化方式。58 .空气平行板电容器充电后与电源断开，用均匀电介质充满其间，则在极板所带的电量1Q、极板间的电位移和场强的大小D和E、两板间的电势差U+、电容器的电容C、59 .反映下列事实的麦克斯韦方程分别是：一个变化的电场，必定有一个磁场伴随它。方程是一个变化的磁场，必定有一个电场伴随它。方程是不存在磁单极子。方程是在静电平衡条件下，导体内部不可能有电荷分布。方程是60 .如图9所示，有一根无限长直导线绝缘地紧贴在矩形线圈的中心轴OC止，则直导线与矩形线圈间的互感系数为。61 .阻尼振动分为振动、振动和振动；其阻尼系数分

23、别满足条件是：、和。62 .波动过程也是能量的过程；单位时间内通过与波的传播方向垂直的某个面的能量称为;波的平均能流密度也称为波的63 .若波源与观察者或两者同时相对于介质在运动，观察者图9频率不同于波源频率,这种现象称为264 .马吕斯定律的数学表达式为I=|0COSU，式中I为通过检偏器的的强度；I。为入射的强度；a为入射光方向和检偏器方向之间的夹角。65 .在光学各向异性晶体内部有一确定的方向，沿这一方向寻常光和非常光的相等，这一方向称为晶体的光轴；只具有一个光轴方向的晶体称为晶体。66 .惠更斯引入的概念提出了惠更斯原理，菲涅耳再用的思想补充了惠更斯原理，发展成为惠更斯一菲涅耳原理。6

24、8.在波动中，体积元的总能量,且同一体积元内的动能和势能是变化的。67 .受迫振动是在作用下的振动，稳态日的振动频率等于的频率；共振是指当时所发生的现象。69.固定波源发出频率为n=100kHz的超声波，当汽车向波源行驶时，与波源安装在一起的接收器接收到从汽车反射回来的波的频率为v'=110kHz。已知空气中的声速为u=330ms,则车速为70.两平行放置的偏振化方向正交的偏振片P2以入射光线为轴以角速度6匀速转动，如图10所示。光强为I0的自然光垂直入射到R上，t=0时,P1与P3之间平行地加入一块偏振片O的偏振化方向平行；则t时刻透过P1的光强11=,透过P2的光强I2=，透过3的

25、光强I3=。71 .自然光入射到具有双折射的透明晶体表面上，有两条折射光，它们都是线偏振光，其一为,简称o光，另一为,简称e光。这两种光的任一光线与组成的平面称为该光线的主平面，其中光的振动方向与主平面垂直。72 .将波长为九的平行单色光垂直投射于一狭缝上，若对应于衍射图样的第一级暗纹位置的衍射角的绝对值为6,则缝的宽度等于。73 .绝对黑体的单色辐出度是的函数，当把不同物体均视为绝对黑体时，只要相同单色辐出度就相同。74 .波函数的统计意义是75 .某黑体的表面温度为6000K,则与最大单色辐出度对应的波长为nm；若使此波长增加，该黑体温度应该。76 .根据爱因斯坦的光子理论，每个光子（其频

26、率为v,波长为九二c）的能量E=v动量P=,质量m=。参考解答:cO45.fNf(v)dv；V0'Vvf(v)dv喂；vf()dvof(v)dv"v046 .500;50。47 .热力学概率小的状态向热力学概率大的状态。48.dN=Nf(v)dv；Nv0-=J。f(v)dv;v=1vf(v)dv。49. 50%；50%；75%。50. 能量转换及守恒律；热力学过程进行的方向。d:<51. 6m=BScost;z=-m=BSESinot；Mm=kS。dt52.顺磁质、抗磁质、铁磁质；磁滞曲线；矫顽力。53.°I2Wm二022。8a254 .；。55 .减小。57

27、.取向极化，有极分子；位移极化，无极分子。58.±Q、D；C；E、U上、weo59.dls(J.:tD.:D二j.:t60.61.62.63.64.光轴）。65.66.67.68.69.70.71.72.73.74.平方。75.76.LEd=-jdS或wE=史;s日式bdS=0或)=0;M=0。弱阻尼（或欠阻尼）、过阻尼、临界阻尼；P22:22：22<'0!'10、-=.'0。传播；能流；强度。接收到的；多普勒效应。透射光；线偏振光（或完全偏振光，或平面偏振光）;光（矢量）振动；偏振化（或透传播速度；单轴。子波；子波干涉（或答“子波相干叠加”周期性外力；

28、周期性外力；外力的圆频率不守恒；同步。156.8kmh。2.1010cost22,10costsintp接近系统的固有圆频率80。2.10sint或8寻常光；非常光；光轴;温度；温度。在某一时刻，在空间某一地点，粒子出现的概率正比于该时刻、该地点的波函数的483;降低。,h=hn；p=;h、m=-2"。c到平衡态（p,T）,总内能不变，即：(EHe-EQ?)=。得(Cv,m)He(T-Ta)(Cv,m)02(T-Tb)=0平衡时温度T二(CVm)HeTA2TB(Cv,m)He-(Cv,m)o235-RTaRTb35-R-R22（2）根据理想气体嫡增量公式得33005600488K35

29、于是分别有cdQS=TCv'mdT_Cv,mln1tT1(-S)He3T34884二Rln二-8.31ln6.07JK2Ta230077.求1mol理想气体经任一过程由初态（P0,Vo,To）变化到末态（p,V,T）时的嫡变。（设气体的定体摩尔热容为Cv）pdvdERdvCvRdT:ds=二TvTcv一TS=RlnCvRln-V。T。78.如图11所示，在刚性绝热容器中有一个可以无摩擦移动又不漏气的导热隔板，将容器分为A、B两部分，各盛有1mol的理想气体氨气和氧气，它们处于初态时的温度各为Ta=300K、tb=600K,压强土匀为1atm。当整个系统达到平衡时，压强为1.08atm,

30、求：（1）系统平衡时的温度；（2）系统的嫡变。(ln1.63=0.487,ln1.23=0.207)解：（1）氨气与氧气构成一个孤立系统，系统从初态p0,TA和p0,TB达(-S)o25TB5600-Rln-B=-8.31ln一=-4.30JK2T2488由此得系统嫡变为as=(AS)h+9S)o2=1.77JK't.79 .一无限长直导线通有电流I=IoeTt（式中I。、九为常量），和直导线在一平面内有矩形线框，线框的尺寸及位置如图12所示，且=3。试求：直导线和线框间的互感系数；线框中的互感电动势。解：无限长载流直导线产生的磁场为图12因I=Ioe为，则mJoa.3in2,口oaI

31、3om方向满足右手定则1。通过矩形线框磁通量为ddb0Ioaboa3;Dm=BdS=adr=IIn=IIn一S"2二2二b-c2二2故直导线和线框间的互感系数为故线框中的互感电动势二生A|n3e-tdt2二2方向为顺钟向。80 .两根横截面半径都为a的平行长圆柱形直导线属于同一回路，圆柱轴线间相距为d。设两导线内部的磁通量都可略去不计，求这一对导线长为I的一段的自感系数。解：设两直导线上通有等值反向电流I,在两导线间距离其中任一导线的轴线为r处取面元ds=ldr,其上的磁感应强度大小为JIII11B=°-世二上（工2二r2二（d-r）2二rd-r通过I长度上两直导线间的磁通

32、量为d-ad-a.-oI11OIld-am.laBds=.a-（-）ldr=In2二rd-r二aOId-aL=一InI二a81 .来顿瓶是早期的一种储电容器，它是一内外均贴有金属薄膜的圆柱形玻璃瓶，设玻璃瓶内外半径分别为R/DR2,且R2-R<<R1、R2,内外所贴金属薄膜长为L。已知玻璃的相对介电常数为斗，其击穿场强为Ek,忽略边缘效应，试计算：来顿瓶的电容值;它最多能储存多少电荷？最大储能是多少解：设内金属薄膜带电Q,外金属薄膜带电q,由电介质中的高斯定理可得两柱面间电位移矢量分布为“QD-2二LrR:二r:R2由D=；0；r,得电场强度的分布为Q2二；0；rLr两板间的电势差为u_=EddFR2=EdrR2QRi2二；0;rLrdr2二；0；rLRi根据电容器电容的定义式得Q2二；0rLU-ln以RiR2,即R2R1=d«R1,那么ln。RiRi=ln(1f)Rid&RiR2-RiRi2二；0rRiLR2-Ri即为平行板电容器的电容值。因击穿场强为Ek,则对应两板最大电势差为U-Ekd=-Ek(R2-Ri)故它最多能储存多少电荷为