云南大学软件学院大学物理期末复习

1、题型：填空题：10空 x 2分 = 20分计算题： 3题 x 10分 = 30分简答题： 4题 x 5分 = 20分分析题： 2题 x 15分 = 30分一、填空题1、宇宙速度（1）第一宇宙速度：又称环绕速度，是指物体紧贴地球表面作圆周运动的速度，也是人造地球卫星的最小发射速度。大小为： QUOTE * MERGEFORMAT （2）第二宇宙速度：又称挣脱速度，是指物体完全摆脱地球引力束缚，飞离地球的所需要的最小初始速度。大小为： QUOTE * MERGEFORMAT （3）第三宇宙速度：又称逃逸速度，是指在地球上发射的物体摆脱太阳引力束缚，飞出太阳系所需的最小初始速度。大小为： QUOTE

2、 * MERGEFORMAT 2、气体的热力学能气体分子在x轴、y轴和z轴上的平均动能均为 QUOTE * MERGEFORMAT 因此：单原子分子的平均动能为 QUOTE * MERGEFORMAT ，双原子分子的平均动能为 QUOTE * MERGEFORMAT 。理想气体的热力学能=转动动能+平动动能质量为M的气体所具有的动能为： QUOTE * MERGEFORMAT 3、区分库仑力，洛伦兹力，安培力，电场力，磁场力的概念（1）库仑力：在真空中两个静止的点电荷Q1与Q2之间的相互作用力的大小和Q1、Q2的乘积成正比，和它们之间的距离r的平方成反比，作用力的方向沿着它们的连线，同号电荷相

3、斥，异号电荷相吸引。其中要注意库仑定律成立的条件：处在真空中，必须是点电荷。（2）洛伦兹力：运动电荷在磁场中所受到的力称为洛伦兹力，即磁场对运动电荷的作用力。（3）安培力：通电导线在磁场中受到的作用力。电流为I、长为L的直导线在匀强磁场B中受到的安培力大小为：F=ILBsin QUOTE * MERGEFORMAT （4）电场力：等同于库仑力（5）磁场力：磁场力包括磁场对运动电荷作用的洛仑兹力和磁场对电流作用的安培力4、简谐振动的合成5、驻波6、偏振光7、卡诺循环8、薄膜干涉二、计算题1、动生电动势的计算动生电动势：导体或导体回路在恒定的磁场中运动，此时产生的感应电动势。计算公式： QUOTE

4、 * MERGEFORMAT 注意事项：（1） QUOTE * MERGEFORMAT 的方向从正到负，若是电源内部，则为从负到正。（2） QUOTE * MERGEFORMAT （洛伦兹力）（3）夹角 QUOTE * MERGEFORMAT 是 QUOTE * MERGEFORMAT 与 QUOTE * MERGEFORMAT 的夹角；夹角 QUOTE * MERGEFORMAT 则是洛伦兹力 QUOTE * MERGEFORMAT 与 QUOTE * MERGEFORMAT 的夹角。（4） QUOTE * MERGEFORMAT 的方向是从积分下限到积分上限（即：从a到b）例如： QUOT

5、E * MERGEFORMAT BA洛伦兹力 QUOTE * MERGEFORMAT 方向向上，而 QUOTE * MERGEFORMAT 方向是从A到B，方向向下。因此，夹角 QUOTE * MERGEFORMAT 为 QUOTE * MERGEFORMAT 例题：2、运动方程位置矢量：具体题型：（1）已知 QUOTE * MERGEFORMAT ，求 QUOTE * MERGEFORMAT 和 QUOTE * MERGEFORMAT QUOTE * MERGEFORMAT 求一阶导数，即为 QUOTE * MERGEFORMAT ，求二阶导数，即为 QUOTE * MERGEFORMAT

6、。例题：（2）已知 QUOTE * MERGEFORMAT ，求 QUOTE * MERGEFORMAT 和 QUOTE * MERGEFORMAT QUOTE * MERGEFORMAT 求一次积分，即为 QUOTE * MERGEFORMAT ，求两次积分，即为 QUOTE * MERGEFORMAT 。例题：（3）已知 QUOTE * MERGEFORMAT ，求 QUOTE * MERGEFORMAT 、 QUOTE * MERGEFORMAT 和 QUOTE * MERGEFORMAT 已知 QUOTE * MERGEFORMAT 的表达式，除以m可以得到 QUOTE * MERGE

7、FORMAT ，之后方法与（2）相同。例题：例题：3、杨氏双缝干涉（1）在没有透明媒质薄片时，点P是明纹或暗纹的判断：光程差： QUOTE * MERGEFORMAT （2）在存在透明媒质薄片时，点P是明纹或暗纹的判断：光程差： QUOTE * MERGEFORMAT （3）区分光程差与相位差：相位差：光程：光程差与相位差的关系：光程差：（4）一些问题：a.第一级明纹对应的位置：x=?此时：k= QUOTE * MERGEFORMAT 1， QUOTE * MERGEFORMAT ，解出 QUOTE * MERGEFORMAT 如果是求第二级明纹，则k= QUOTE * MERGEFORMAT

8、 2。b.第n级明纹与第m级明纹的间距：（n QUOTE * MERGEFORMAT m）间距为： QUOTE * MERGEFORMAT c.在一个波长的间距内，会出现2条明纹或2条暗纹；若为k个波长的间距，则出现2k条明纹或2k条暗纹。d.已知在x=1m处，出现第4级明纹，求 QUOTE * MERGEFORMAT 。解： QUOTE * MERGEFORMAT ，则 QUOTE * MERGEFORMAT （5）例题：三、简答题1、质点与刚体质点：牛顿第二运动定律：物体受到外力作用时，它所获得的加速度的大小与合外力的大小成正比，与物体的质量m成反比，加速度的方向与合外力的方向一致： QU

9、OTE * MERGEFORMAT 刚体：刚体定轴转动的转动定律： QUOTE * MERGEFORMAT 力矩： QUOTE * MERGEFORMAT 转动惯量：刚体作转动时对惯性的量度描述，用 QUOTE * MERGEFORMAT 来表示，角加速度： 2、动能、动量（1）动量、动量定理、动量守恒质点：质点组：动量守恒：（2）动能、动能定理质点：质点组：（3）动量与动能的比较：（4）机械能守恒：（5）刚体的定轴转动动力学动能：动能定理：角动量：角动量定理：角动量守恒：3、电磁场中的高斯定理与安培环路定理（1）电场真空状态下：注意：高斯定理： QUOTE * MERGEFORMAT 而安培

10、环路定理： QUOTE * MERGEFORMAT 电场力：保守力若为非真空状态，则将 QUOTE * MERGEFORMAT 换为 QUOTE * MERGEFORMAT 即可。（2）磁场真空状态下：注意：高斯定理： QUOTE * MERGEFORMAT 而安培环路定理： QUOTE * MERGEFORMAT 磁场力：非保守力若为非真空状态，则将 QUOTE * MERGEFORMAT 换为 QUOTE * MERGEFORMAT 即可。4、光的衍射光的传播：正常情况：直线传播非正常情况：非直线传播-衍射现象我们把光偏离直线传播而绕过障碍物的现象叫做光的衍射。当波长等于小孔或狭缝直径时，

11、衍射现象最明显。衍射有小孔衍射和狭缝衍射等。衍射图样为明暗相间的条纹或圆环。四、分析题1、平面简谐波分析机械波的物理描述：（1）波速（ QUOTE * MERGEFORMAT ）：单位时间内某一确定的振动状态传播的距离。（2）波长（ QUOTE * MERGEFORMAT ）：同一波射线上两个相邻的振动状态相同的质元之间的距离。（3）周期（T）：波前进一个波长的距离所需要的时间。（4）频率（ QUOTE * MERGEFORMAT ）：单位时间内通过波射线上某点的完整波的个数。（5）圆频率（ QUOTE * MERGEFORMAT ）： QUOTE * MERGEFORMAT 秒内振动的次数，

12、又叫角频率设一平面简谐波波速为u，沿x 轴正方向传播,起始时刻，原点o 处质元的振动方程为： QUOTE * MERGEFORMAT 波动方程： QUOTE * MERGEFORMAT 因为 QUOTE * MERGEFORMAT ， QUOTE * MERGEFORMAT ，所以： QUOTE * MERGEFORMAT 标准波动方程： QUOTE * MERGEFORMAT 标准波动方程：（1）如果x给定，则y是t的函数，这时波动方程表示距原点为x处的质元在不同时刻的位移。y-t曲线称之为位移时间曲线。也就是振动方程。（2）如果t给定，则y只是x的函数, 这时波动方程表示在给定时刻波射线上

13、各振动质元的位移，即给定时刻的波形图。（3）如果x和t都变化，则波动方程表示波射线上各振动质元在不同时刻的位移，即波形的传播。具体题型：（1）给振动方程，求波动方程振动方程： QUOTE * MERGEFORMAT -1个质元的振幅方程（一元方程）求 QUOTE * MERGEFORMAT 波动方程： QUOTE * MERGEFORMAT -n个质元的振幅方程（二元方程）（2）给波动方程，求振动方程标准波动方程： QUOTE * MERGEFORMAT 代入给定的 QUOTE * MERGEFORMAT 即可，此时的振动方程为： QUOTE * MERGEFORMAT （3）给波动方程或振动

14、方程，求波的某些特征比如：求波的振幅、波长、周期及波速等物理量。举例：（1）求A点振动初相位：A点波动方程： QUOTE * MERGEFORMAT 代入t=0即可求出初相位（大括号中为初相位）： QUOTE * MERGEFORMAT （2）求波从A点到B点的传递时间：时间 QUOTE * MERGEFORMAT 例题：2、P-V图分析热量、功和热力学能：（1）热量（Q）：系统与外界之间由于温度差异而传递的能量。（2）热力学能（E）：表征热力学系统状态的物理量。系统热力学能的增量（ QUOTE * MERGEFORMAT ）只与系统的起始和终了状态有关，与系统所经历的过程无关，是温度（T）的

15、单值函数，只与温度T有关。可能引起热力学能改变的两种方法：A.做功（W）B.热传递热力学第一定律：表达式： QUOTE * MERGEFORMAT 意义：在状态变化的过程中，系统所吸收的热量一部分使系统的热力学能增加，另一部分用于对外做功。对于系统状态的微小变化过程，热力学第一定律可表示为： QUOTE * MERGEFORMAT 如果所研究的系统是气体，则热力学第一定律的数学表达式为：所以： QUOTE * MERGEFORMAT P-V图分析：（1）准静态过程是指在过程中任意时刻，系统都以一种无限缓慢的、接近于平衡状态的过程进行。（2）对于理想气体，准静态过程可以用p-V 图上的一条曲线来

16、表示，而非静态过程则不能。（3）P-V图表示气体状态转变的准静态过程。如图：A、B、C、D四个点表示四个平衡态。（4）等体过程：在等体过程中，系统从外界吸收的热量全部用于增加系统的热力学能。如图：AB、DC过程均为等体过程。 QUOTE * MERGEFORMAT （5）等压过程：气体在等压过程中所吸收的热量一部分转换为热力学能的增量,一部分转换为对外所做的功。如图：AD、BC过程均为等压过程。（6）曲线既不是等体、等压，也不是等温过程。（7）比较、三个过程：a.比较W的大小： QUOTE * MERGEFORMAT 气体对外所作的总功等于曲线与横坐标之间的曲边梯形的面积。如图：的W最小，的W最大。b.比较 QUOTE * MERGEFORMAT 的大小：系统热力学能的增量（ QUOTE * MERGEFORMAT ）只与温度T有关。如图：都是从A到C，起终点相同，温度变化量（ QUOTE * MERGEFORMAT ）相同，因此 QUOTE * MERGEFORMAT 相等。c.比较 QUOTE * MERGEFORMAT 的大小：因为 QUOTE * MERGEFORMAT ，所以的 QUOTE * MERGEFORMAT 最小，的 QUOTE * MERGEFORMAT 最大。d.在什么情况下， Q