大学物理I(上)学习通超星期末考试答案章节答案2024年

大学物理I(上)学习通超星期末考试章节答案2024年/star3/origin/877f8d748652dcb15cfde23606454221.png

答案:598J;1002J;1.6在弦线上有一驻波,其表达式为y=2Acos(2πx/λ)cos(2πνt),两个相邻波节之间的距离是▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁

答案:λ/2一驻波中相邻两波节的距离为d=5.00cm,质元的振动频率为ν=1000.00Hz,求形成该驻波的两个相干行波的传播速度u▁▁▁▁▁▁▁和波长λ▁▁▁▁▁▁▁▁。

答案:100m/s;10cm/star3/origin/9e6f7c0ec88b5a24ac3142c98acf9d33.png

答案:y=0.01cos[165π(t-x/330/star3/origin/a030a461f9d6e6cda8c03e0d755b480d.png

答案:0.04cos(πt-π/2/star3/origin/ebe071cbcd06c33baa6bbc30aaddb441.png

答案:0.04;π/2两个同频率、同方向简谐振动的合振动为▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁,合振动的振幅取决于▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁。

答案:同频率的简谐振动;两个振动的振幅以及初相位一质点沿x

轴以

x=0为平衡位置做简谐振动。频率为

0.25Hz,t=0时

x=

−0.37cm

而速度等于零,则振幅是

,振动的数值表达式为

。

答案:0.37cm;x=0.0037cos(πt/2±π/star3/origin/5bdddf1e72b7628ed0134024f45a989e.png

答案:;;;;;;;;;/star3/origin/467e0fe7b0b991e77dbc6ac7b2b2ccb8.png

答案:;/star3/origin/abcb03879d664896269adb39cc73f811.png

答案:;一卡诺循环的热机,高温热源温度是400K。每一循环从此热源吸进100J

热量并向一低温热源放出80J热量。则低温热源温度为

;这循环的热机效率为

。

答案:320K;;20%热力学第二定律的克劳修斯表述是:__

;开尔文表述是_

。

答案:不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变;;不可能从单一热源吸收热量,使之完全变为有用的功而不产生其他影响。1mol单原子气体加热后,吸热836J,对外作功500J,则内能改变量为

;气体温度升高了

。

答案:336J;27K一定量的某种理想气体在等压过程中对外作功200J，若此种气体为单原子分子气体,则该过程中需吸热__

___J;若为双原子分子气体,则需吸热__

___J。

答案:500J;700JP—V图上的一点,代表_____

______;P—V图上任意一条曲线,表示__

_____。

答案:一个平衡态;一个准静态过程。沿着相反方向传播的两列相干波,其波动表达式为:y1=Acos2π(νt-x/λ)和y2=Acos2π

(ν

t+x/

λ)。在叠加后形成的驻波中,各处的振幅是:(

)

答案:|

2Acos(2πx/

λ)|在驻波中,两个相邻波节间各质点的振动(

)

答案:振幅不同,相位相同一平面简谐波在弹性媒质中传播时,某时刻某质元在负的最大位移处,则它的能量是(

)

答案:动能为零,势能为零在同一媒质中两列相干的平面简谐波的强度之比是I1/I2=4,则两列波的振幅之比A1/A2是

答案:2频率为100Hz,传播速度为300m/s的平面简谐波,波线上两点振动的相位差为π/3,则此两点相距为

答案:0.5m/star3/origin/9676d242403a54582a151fec8aa2e8e9.png

答案:π一物体作简谐振动,振动方程为x=Acos(ωt+π/2)。则该物体在t=0

时刻的动能与t=T/8(T

为振动周期)时刻的动能之比为

答案:2:1速率分布函数f(v)的物理意义为:(

)

答案:速率分布在v附近的单位速率间隔中的分子数占总分子数的百分比.两瓶不同种类的理想气体,它们分子的平均平动动能相等,但气体的分子数密度不同,则它们的(

)

答案:温度相同、压强不同/star3/origin/51e9c97ff716d75ee3d773c1b2e44c88.png

答案:气体对外作正功,从外界吸热。薄钢片上有两条紧靠的平行细缝,用波长λ=546.1nm

的平面光波正入射到钢片上.屏幕距双缝的距离为D=2.00m,测得中央明条纹两侧的第五级明条纹间的距离为Δl=12.0mm.(1)求两缝间的距离。(2)从任一明条纹(记作0)向一边数到第20条明纹,共经过多大距离?

答案:解:

(1)因为:杨氏双缝干涉中,k

级明纹位置坐标为:

所以:相邻明纹间距

,即条纹是等间距的。

因此,

故:缝间距离

.

(2)第零级明纹和第20级明纹之间相距

./star3/origin/878b59d375dd9ad944d07ce5590d545a.jpg

答案:解:

(1)因为第二级主极大的衍射角为,即,

所以,光栅常数

.

(2)因为第三级是缺级,由缺级条件:,第k

级缺级:

当时,透光缝宽度a

最小,即

所以透光缝的宽度.

(3)令衍射角,得:

实际上第四级观察不到,并考虑到第三级缺级,所以可能见到的是共五条主极大。波长为500nm

的平行光垂直照射在宽度为0.025mm

的单缝上,以焦距为50cm

的会聚透镜将衍射光聚焦于焦面上进行观察,求(1)衍射图样中央亮纹的半宽度;(2)第一亮纹和第二亮纹到中央亮纹的距离。

答案:解:(1)零强度点有

∴中央亮纹的半角宽度为,

∴亮纹半宽度

(2)第一亮纹,有

第二亮纹,有波长为600nm(1nm=10-9m)的单色光垂直入射到宽度为a=0.10mm的单缝上,观察夫琅和费衍射图样,透镜焦距f=1.0m,屏在透镜的焦平面处。求:(1)中央衍射明条纹的宽度Δx0;(2)第二级暗条纹离透镜焦点的距离X2.

答案:解:

(1)中央明纹的半角宽度为,

所以,中央明纹的宽度.

(2)若第二级暗纹的衍射角为,则,

于是,第二级暗纹与透镜焦点的距离.在双缝干涉实验中,用波长λ=546.1nm(1nm=10-9m)的单色光照射,双缝与屏的距离D=300mm,测得中央明条纹两侧的两个第五级明条纹的间距为12.2mm,求双缝间的距离。

答案:解:因为条纹间距,所以有。

于是,双缝间距。一束单色光垂直入射在光栅上,衍射光谱中共出现5条明纹。若已知此光栅缝宽度与不透明部分宽度相等,那么在中央明纹一侧的两条明纹分别是第

级和第

级谱线。

答案:一;三若介质的折射率为n,光在该介质中走过的几何路程为l,则该光的光程为

。

答案:nl光栅衍射中什么是缺级现象:

;缺极现象出现的条件是:

。

答案:缺级现象是在同一衍射角下,满足光栅衍射主级大条纹的条件,本应当出现亮条纹,但由于又满足单缝衍射出现暗纹的条件,正好使得每一个狭缝传过来的光的亮度为零,应当出现的亮条纹的亮度为零,这就是缺级。在双缝干涉实验中,若使两缝之间的距离增大,则屏幕上干涉条纹间距

;若使单色光波长减小,则干涉条纹间距

答案:减小;减小/star3/origin/3f6b4bd1b8dc878cf9b16d2f55d117b9.jpg

答案:1/8/star3/origin/fb4b904350a78dc88ad1b1d143c87eeb.jpg

答案:3一束平行单色光垂直入射在光栅上,当光栅常数(a+b)为下列哪种情况时(a

代表每条缝的宽度),k

=3、6、9等级次的主极大均不出现?(

)

答案:a+b=3a一束白光垂直照射在一光栅上,在形成的同一级光栅光谱中,偏离中央明纹最远的是(

)

答案:红光当单缝a变小时,夫琅和费单缝衍时的中央明纹(

)

答案:变宽在单缝夫琅和费衍射实验中,波长为λ的单色光垂直入射在宽度为a=4λ的单缝上,对应于衍射角为300方向,单缝处波阵面可分成的半波带数目为(

)

答案:4个一束波长为λ的单色光由空气垂直入射到折射率为n的透明薄膜上,透明薄膜放在空气中,要使反射光得到干涉加强,则薄膜最小的厚度为(

)

答案:λ/(4n)/star3/origin/dfb052fb3f58007df9e9dfacdbb1f567.png

答案:4πn2e/λ在真空中波长为λ的单色光,在折射率为n的透明介质中从A沿某路径传到B,若A、B两点的相位差为3π,则此路径AB的光程差为(

)

答案:1.5λ在双缝干射实验中,两条缝的宽度原来是相等的,若其中一缝的宽度略变窄,则(

)

答案:干涉条纹的间距不变,但原极小处的强度不再为零双缝间距为2mm,双缝与屏幕相距300cm,用波长为6000Å的光照射时,屏幕上干涉条纹的相临两明条纹的间距是(

)

答案:0.9mm/star3/origin/7f2a87346d5439944a777b741b3e4959.png

答案:;;刚体绕定轴的转动惯量与

有关.

答案:刚体质量、质量分布、转轴位置加速度反映

的物理量,切向加速度反映

的物理量,法向加速度反映

的物理量。

答案:质点速度变化;质点速度大小变化;质点速度方向变化行驶中的汽车关闭发动机后不会立即停止运动,是因为

,汽车的速度越来越小,最后会停下来是因为

。

答案:汽车有惯性;汽车受到摩擦力的作用用绳悬挂一重物,当重物处于平衡状态时,重物所受重力的平衡力是

,重力的反作用力是

。

答案:绳子对物体的拉力;物体对地球的万有引力功能原理可以表述为:

。

答案:质点系在运动过程中,所受外力的功与系统内非保守力的功的总和等于其机械能的增量。系统机械能守恒的条件为:

。

答案:系统外力和系统内非保守力做功的总和等于零/star3/origin/1ea70ec39b0b5ecef01da23195c7beec.png

答案:12J/star3/origin/3a58de3a5cd66719be6bed5395fcd6d1.png

答案:2N;1N/star3/origin/5028073161997e0a82565f93b7071f1d.png

答案:求导数;导数;求积分;积分决定刚体定轴转动惯量的因素是:

答案:刚体的质量,质量的空间分布,轴的位置行星在万有引力作用下绕太阳运转的过程中,

守恒。

答案:动量矩质点在有心力作用下运动时,力的作用线始终通过一固定点(力心),该力对力心的

为零,质点的

守恒。

答案:力矩,动量矩动量相等的甲、乙两车,刹车后沿两条水平路面滑行.若两车质量比为1:2,路面的阻力相同,则两车滑行时间之比为

答案:1:1/star3/origin/e4a60e7c5690a804cad9ee6bfd03b20b.png

答案:(D)只有(3)是对的/star3/origin/de8c15d7245e7da79046c988b1640fd3.png

答案:增大,不变下列关于运动物体所受的合外力、外力做功和动能变化的关系中正确的是

答案:如果物体受的合外力为零,那么合外力对物体做的功一定为零下面关于保守力的说法哪个是正确的

答案:当物体沿任一闭合路径运动一周,作用于它的某种力所做之功为零,则该种力为保守力/star3/origin/ce65dbd786f212c1ef3c5be7f8fe49e0.png

答案:子弹动能的减少等于子弹克服木块阻力所做的功根据牛顿第一定律,下列说法中正确的是(

)

答案:要改变物体运动状态,必须有外力作用以下哪种情况不可以把研究对象看作质点(

)

答案:地球自转/star3/origin/61a7259d8f1c7df0d65f0620845aeac7.png

答案:抛体运动/star3/origin/5d3b5f7012a00a7e506429098a128d95.png

答案:;/star3/origin/2481923bc6691a60fe149e35c398e58c.png

答案:速度大小为:加速度大小为:关于几个守恒律:动量守恒的条件是

;

动量矩守恒的条件是

;机械能守恒的条件是

;能量守恒的条件是

。

答案:(系统/star3/origin/f85e30c359de0689aaba83b2f20dcb06.png

答案:水平方向的动量守恒;机械能;动量矩;机械能对于质点系有下列说法,选项中哪一项是正确的:①质点系总动量的改变与内力无关;②质点系总动能的改变与内力无关;③质点系机械能的改变与保守内力无关;④质点系总势能的改变与保守内力无关。

答案:①和③是正确的一弦上的驻波表达式为y=0.1cos(πx)cos(90πt)(SI)形成该驻波的两个反向传播的行波的波长为▁▁▁▁▁▁▁,频率为▁▁▁▁▁▁▁。

答案:2m;45Hz/star3/origin/edbcd6eb67246435fdde5bdf57fc772c.png

答案:相同;相同;2π/3一平面简谐波沿Ox轴传播,波动方程为y=Acos[2π(νt-x/λ)+φ],则x1=L处介质质点振动的初位相是▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁;与x1处质点振动状态相同的其它质点的位置是▁▁▁▁▁▁▁▁▁;与x1处质点速度大小相同,但方向相反的其它各质点的位置是▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁。

答案:φ-2πL/λ;L+mλ;±(2m+1将质量为

0.2kg

的物体,系于倔强系数

k=19N/m

的竖直悬挂的弹簧的下端。假定在弹簧不变形的位置将物体由静止释放,然后物体作简谐振动,则振动频率为

,振幅为

。

答案:1.55Hz;0.103m一瓶氧气,一瓶氢气,等压、等温,氧气体积是氢气的2倍,氧气和氢气分子数密度之比为

,氧分子和氢分子的平均速率之比为

。

答案:1:1;;1/4/star3/origin/24ab4a189b7a87fe6909c6847fed9fb2.png

答案:3/2;/star3/origin/d13339af5f8bd03df98f687d40db0f8d.png

答案:2;;200J一定量的理想气体盛于容器中,则该气体分子热运动的平均自由程仅决定于

(

)

答案:体积V在下面四种情况中,何种将一定能使理想气体分子平均碰撞频率增大?

(

)

答案:增大压强,降低温度/star3/origin/765593d9dc5444b165803c40685a50d4.png

答案:氧气的密度大在下列说法中,哪些是正确的?(

)(1)可逆过程一定是准静态过程

(2)准静态过程一定是可逆的(3)不可逆过程一定是非准静态过程

(4)非准静态过程一定是不可逆的

答案:(1),(4)/star3/origin/4811a396b83f59a839b70a727cd786ce.jpg

答案:解:

光栅方程,设波长的级谱线与的级谱线重合。因为,与的主极大重合,即θ相同,则

,

即

.

对于衍射角的第二次重合,有

.

由此可得/star3/origin/df8240f00ff9e9fb324e972f0691fff5.jpg

答案:解:

(1)光栅方程,因为距中央明纹5cm

处光的第k

级主极大和光的第(k+1)

级主极大相重合,

即

θ

相同,所以有:于是,;

(2)

对于的第二级主极大,有,衍射角

所以,光栅常数:。/star3/origin/7c41aa4ca06f380647884ea5b90e6290.jpg

答案:解:

光栅常数

由光栅方程,可得两种波长第二级主极大的衍射角分别为:

,

;

所以谱线间隔:/star3/origin/a22c123548d9dddce26724a345dd0237.jpg

答案:解:

(1)

明环半径为,令,且,所以得。

(2)设明环半径为r,则由明环半径公式可得其级数,令,得。由此可见,在半径为AB的范围内可观察到50个明环。白光垂直照射到空气中一厚度为e=3800Å的肥皂膜上,肥皂膜的折射率n=1.33,在可见光的范围内(4000Å–7600Å),哪些波长的光在反射中增强?

答案:解:

在反射中增强的光,其波长满足下式:于是,当;当,即上述两种波长的光在反射中增强。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

。

答案:1/2光程差δ与位相差Δφ的关系是:

;用光程差δ表示出两相干光相互加强条件为:

;减弱的条件为:

。

答案:,;,一束光垂直入射在偏振片P上,以入射光线为轴转动P,观察通过P的光强的变化过程。若入射光是__________光,则将看到光强不变;若入射光是__________,则将看到明暗交替变化,有时出现全暗;若入射光是______________,则将看到明暗交替变化,但不出现全暗。

答案:自然光;线偏振光;完全偏振光;平面偏振光;部分偏振光/star3/origin/1c72cd11758c7b2a5af29961d2a3ecb5.jpg

答案:10λ惠更斯——菲涅耳原理的基本内容是:波阵面上各面积元所发出的子波在观察点P的

,决定了P点的合振动及光强。

答案:相干叠加/star3/origin/5c0ba8b4b84975f32a5617e7820eecd8.jpg

答案:折射光为部分偏振光,折射角为/star3/origin/e1c1fa805b55963c96c1cf03c9a4238c.jpg

答案:光强先增加,后又减小至零单色平行光垂直照射单缝,当单缝在衍射屏上向上平移时,透镜后焦平面上衍射图样(

)

答案:分布不变/star3/origin/ce28a0d6a576809202666e6febe99f23.jpg

答案:λ/star3/origin/6dfb6408fa9255c46fae31702b66872d.png

答案:78.1nm两块平玻璃构成空气劈尖,左边为棱边,用单色平行光垂直入射,若上面的平玻璃以棱边为轴,沿逆时针方向做微小转动,则干涉条纹的(

)

答案:间隔变小,并向棱边方向平移/ananas/latex/p/3426

答案:;0.5s/ananas/latex/p/157

答案:

/ananas/latex/p/980707

答案:0.1cos(4πt-π;-0.4π/ananas/latex/p/295078

答案:0.02m;2.5m;100Hz;250m/s/star3/origin/394d9d740a1fac8cacf7ae9051287701

答案:波沿x