大学物理C复习 10页

《大学物理》自习练习题流体力学一、选择题1、关于粘滞系数，下列说法正确的是[D](A)对于液体，温度越低，粘滞系数越小，内摩擦力越小(B)对于液体，温度越高，粘滞系数越大，内摩擦力越小(C)对于气体，温度越高，粘滞系数越大，内摩擦力越小(D)对于气体，温度越高，粘滞系数越大，内摩擦力越大2、如图所示，金属框架的A、B间系一个棉线圈，先使布满肥皂膜，然后将P和Q两部分肥皂膜刺破后，线的形状将如图(b)中的[C]3、两根材料相同的毛细管插入同一液体中，液面上升高度比为H1：H2=1﹕2，两毛细管半径比为[B](A)1:2(B)2:1(C)1:4(D)4:14、用两根细绳将两轻球吊在同一高度，使两球间距离比较靠近，然后用一细管向中间吹气，使气流从两球中间通过，则两球[B](A)将分开(B)将靠拢(C)保持不动(D)以上结论都不对二、简答题1、两只船在平行前进时，若靠得较近，极易发生碰撞，为什么？答案:因为当两条木船朝同一方向并进时，两船之间水的流速增加（1分），根据伯努利方程可知，它们间的压强会减小，每一条船受到外侧水的压力大，因此两船会彼此靠拢甚至导致船体相撞。2、如图所示，打开2、3阀B将缩小，A将增大。请解释一下“大泡吃小泡”现象的物理原因？答案:气泡内外的压强差为：，\n；RA>RB，pB>pA，所以打开2、3阀B将缩小，A将增大。三、填空题1、为测试某种杀虫剂的表面张力系数，如图在金属框架中形成一液膜，金属丝AB长为5cm,可以自由滑动，拉此杀虫剂液膜平衡时，所需的平衡力F=3×10-3N，则杀虫剂药水的表面张力系数大小为。2、有一直径为的水银滴，温度在时的表面张力系数为，则水银滴的附加压强为376pa。3、横截面为的水箱，下端装有一水管，水在水管中以的速度流动。若水管的横截面为，那么水箱内水面下降时的速度为。4、水在粗细不均匀的水平管中稳定流动，已知截面处的压强为，流速为，在截面处的压强为，则截面处的流速。四、计算题P34例题2-9P43习题2-2，2-4，2-6P44习题2-18，2-191、某食品工厂安装有水过滤系统，假定过滤后的纯净水在管中作稳定流动，在某点处流速为1m/s，而在比它高1.5m的另一点处的流速为2m/s。已知低处的压强，求高处的压强。（计算时取g=10m/s2）解:利用伯努利方程热力学和统计物理学一、选择题1、一定量的理想气体若从同一状态分别经绝热、等温和等压过程，膨胀了相同的体积，在这三个过程中理想气体对外所作的功分别为Aa、AT和Ap，则有[D]\n(A)AT>Aa>Ap；(B)Ap>Aa>AT；(C)AT>Ap>Aa；(D)Ap>AT>Aa。2、在一密闭容器内，储有A、B、C三种理想气体，A气体的分子数密度为n1，它产生的压强为p1，B气体的分子数密度为2n1，C气体的分子数密度为3n1，则混合气体的压强为[D](A)3p1(B)4p1(C)5p1(D)6p13、处于平衡态的一瓶氦气和一瓶氮气的分子数密度相同，分子的平均平动动能也相同，则它们[C]A．温度、压强均不相同B．温度相同，但氦气压强大于氮气压强C．温度、压强都相同D．温度相同，但氦气压强小于氮气压强4、两个相同的刚性容器，一个盛有氢气，一个盛有氦气（均视为刚性分子理想气体）。开始时它们的温度和压强都相等，先将3J热量传给氦气，使之升高到一定温度。若使氢气也升高同样的温度，则应向氢气传递热量[B]A．3JB．5JC．6JD．10J5、温度为T的刚性双原子理想气体平均平动动能为[B](A)(B)(C)2．(D)6、一恒温容器内储有某种理想气体，若容器发生缓慢漏气，容器内气体分子的平均平动动能[C](A)变大(B)变小．(C)不变．(D)不能确定．二、填空题1、室内生起炉子后，温度从15oC上升到27oC，设升温过程中，室内的气压保持不变，问升温后室内分子数减少了4%（填写百分比）2、氢气的自由度是5；1g氢气温度为27时所具有的内能是3120J3、1mol某种刚性双原子分子理想气体，在等压过程中温度升高1k，内能增加了20.78J，则气体对外作的功为8.31J，气体吸收热量为29.09J（R=8.31J/mol.K）4、设低温热源热力学温度是高温热源的热力学温度的倍，则理想气体在一次卡诺循环中，传给低温热源的热量是从高温热源吸收热量的倍。5、如图所示，体系由A态经ABC过程到达C态，吸收的热量为350J，同时对外做功126J。系统内能的增量是224J；如果沿ADC\n进行，系统对外做功为42J，则系统吸收的热量Q=264J；如果系统由C出发沿CA曲线返回A，外界对系统做功为84J，则系统吸热Q=-308J。6、一卡诺热机的低温热源温度为300K，效率为40%，若将其效率提高到50%，则高温热源的温度提高了100K。三、计算题：P78例题4-5P80例题4-6P86习题4-111、1mol双原子分子理想气体，做如图所示的循环，图中bc代表绝热过程。试求：（1）一次循环过程中，体系从外界吸收的热量；（2）一次循环过程中，系统向外界放出的热量；（3）循环的效率。解：a-b过程吸热：c-a过程放热：循环的效率：（双原子分子理想气体）四、辨析题1、由公式，可以实验测出,计算出压强p；或者可以实验测出p、m和气体体积，而估算出分子的平均平动动能。答：速率平方的平均值为统计平均数，无法通过实验测出，因此第一点不可行。p、m和气体体积可以通过实验测出，第二点可行。2、因为自然界的过程都遵守能量守恒定律，所以遵守能量守恒定律的过程都可以在自然界中出现。答：能量守恒定律作为自然界的基本定律，自然界的过程都遵守能量守恒定律。但遵守能量守恒定律的过程不一定可以在自然界中出现\n。如功可以完全通过摩擦转化为热，而热全部转化为功是不可行的。光学一、选择题1．在空气中做双缝干涉实验，屏幕E上的P处是明条纹。若将缝S2盖住，并在S1、S2连线的垂直平分面上放一平面反射镜M，其它条件不变(如图)，则此时（B）A.P处仍为明条纹B.P处为暗条纹C.P处位于明、暗条纹之间D.屏幕E上无干涉条纹2．在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大,可以采的办法是（B）A.使屏靠近双缝B.使两缝的间距变小C.把两个缝的宽度稍微调窄D.改用波长较小的单色光源3．在杨氏双缝干涉实验中，若用折射率为n薄玻璃片将上面的狭缝挡住，则此时中央亮条纹的位置与原来相比应（A）(A)向上移动；(B)向下移动；(C)不动；(D)根据具体情况而定。4．在照相机镜头的玻璃上均匀镀有一层折射率n小于玻璃的介质薄膜，以增强某一波长l的透射光能量，假定光线垂直入射，则介质膜的最小厚度应为(D)(A)l/n；(B)l/2n；(C)l/3n；(D)l/4n。5．一折射率为、厚度为e的薄膜处于折射率分别为和的介质中，现用一束波长为的平行光垂直照射该薄膜，如图，若，则反射光a、b的光程差为(B)（A）、；（B）、；（C）、；（D）、。6．在单缝夫琅禾费衍射实验中，波长为的单色光垂直入射在宽度为的单缝上，对应于衍射角为的方向，单缝处波阵面可分成的半波带数目为（B）（A）2个（B）3个（C）4个（D）6个\n7．当平行单色光垂直入射于如图所示空气劈尖，两块平面玻璃的折射率为，空气的折射率为，C点处的厚度为e，在劈尖上下表面反射的两光线之间的光程差为(D)NθMQCab1a1bA．B．C．D．8．如图所示，两个直径有微小差别的彼此平行的滚柱之间的距离为L，夹在两块平面晶体的中间，形成空气劈形膜，当单色光垂直入射时，产生等厚干涉条纹，如果滚柱之间的距离L变小，则在L范围内干涉条纹的（C）（A）数目减小，间距变大（B）数目减小，间距不变（C）数目不变，间距变小（D）数目增加，间距变小9．波长的单色光垂直入射于光栅常数的光栅上，可能观察到的光谱线的最大级次为（D）（A）4（B）3（C）2（D）110．三个偏振片、与堆叠在一起，与的偏振化方向相互垂直，与的偏振化方向间的夹角为，强度为的自然光入射于偏振片，并依次透过偏振片、与，则通过三个偏振片后的光强为（C）（A）（B）（C）（D）二、填空题1．光相干的必要条件为　　频率相同　、　相位差恒定或相位相同　　、振动方向平行　。2．在双缝干涉实验中，形成第三级明纹的两束光(波长为λ)的相位差为__0或_____；光程差为_________。3．一束波长为的单色光，从空气垂直入射到折射率为的透明薄膜上，要使反射光得到加强，薄膜的最小厚度为　　，若要使反射光得到减弱，薄膜的最小厚度为　　　　。4．一束光强为的自然光通过一个偏振片后，光强变为　　　　　　，若通过两个偏振化方向夹角为/6的偏振片后，光强变为　　　　　　　　。5．自然光从空气射到折射率为的玻璃上，欲使反射光成为偏振光，则起偏角应为　\n　　。6．白光垂直照射到空气中一厚度为的肥皂膜上，设肥皂膜的折射率为了，则反射干涉加强的光的波长为674nm、403nm。7．如图所示，把细丝夹在两块平玻璃板之间，已知细丝到棱边距离为，入射光波长为，测得30条亮条纹间的间距为，则细丝的直径为。8．在白光照射单缝产生的夫琅禾费衍射公式中，某一波长为的光波的第三级暗条纹与红光（）的第二级暗条纹相重合，则。9．可见光的波长范围大约从400nm到760nm，将这个范围的可见光垂直入射到每厘米有6000条刻痕的平面光栅上，则第一级可见光谱的角宽度为0.216弧度。10．单缝的宽度，以波长的单色光垂直照射，设透镜的焦距，则中央明纹的宽度为2.945mm。11用劈尖干涉来检测工件表面的平整度，当波长为的单色光垂直入射时,观察到的干涉条纹如图所示，每一条纹的弯曲部分的顶点恰与左邻的直线部分的连线相切．试说明工件缺陷是凸还是凹?并估算该缺陷的程度．解:工件缺陷是凹的．故各级等厚线(在缺陷附近的)向棱边方向弯曲．按题意，每一条纹弯曲部分的顶点恰与左邻的直线部分连线相切，说明弯曲部分相当于条纹向棱边移动了一条，故相应的空气隙厚度差为，这也是工件缺陷的程度．三．计算题P94例题5-1P99例题5-2P104例题5-4P107例题5-5P113例题5-91白光垂直照射到空气中一厚度为380的肥皂膜上，设肥皂膜的折射率为1.33，试问该膜的正面呈现什么颜色?背面呈现什么颜色?解:反射面存在半波损失，由反射干涉相长公式有得,(红色)\n,(紫色)所以肥皂膜正面呈现紫红色．透射面不存在半波损失，由透射干涉相长公式所以当时，=505.4(绿色)故背面呈现绿色．2如题13.13图，波长为680的平行光垂直照射到＝0.12m长的两块玻璃片上，两玻璃片一边相互接触，另一边被直径=0.048mm的细钢丝隔开．求：(1)两玻璃片间的夹角?(2)相邻两明条纹间空气膜的厚度差是多少?(3)相邻两暗条纹的间距是多少?(4)在这0.12m内呈现多少条明条纹?解:(1)由图知，，即故(弧度) (2)相邻两明条纹空气膜厚度差为 (3)相邻两暗纹间距(4)条3　一个沿x轴做简谐振动的弹簧振子，振幅为A，周期为T，其振动方程用余弦函数表出.如果t＝0时质点的状态分别是：(1)x0＝－A；(2)过平衡位置向正向运动；(3)过处向负向运动；(4)过处向正向运动.试求出相应的初位相，并写出振动方程.解：因为\n将以上初值条件代入上式，使两式同时成立之值即为该条件下的初位相．故有（用旋转矢量法如何求解）？4　题8-5图为两个谐振动的x－t曲线，试分别写出其谐振动方程.题8-5图解：由题8-5图(a)，∵时，即故由题8-5图(b)∵时，时，又∴故电磁学填空题1．边长为正方体中心放置一个电荷，则通过任一个正方体侧面的电通量为\n若将电荷放置在正方体的顶点，则通过与该顶点不相连的正方体侧面的电通量为I1I2I3l2.半径为R的球面均匀带电，所带总电量为q，则球内距球心距离为r(r