2018年12月西南大学大学物理基础【1030】大作业答案
1030《大学物理基础》作业答案..
单选题（10.0 分）1.在双缝干涉实验中，两缝间距离为d，双缝与屏幕之间的距离为D，波长为λ的平行单色光垂直照射到双缝上，屏幕上干涉条纹中相邻之间的距离是A) A：2λD/dB) B：λd/DC) C：dD/λD) D：λD/d纠错（10.0 分）2.不可逆过程是A) A：不能反向进行的过程B) B：系统不能回复到初始状态的过程C) C：有摩擦存在的过程或非准静态过程D) D：外界有变化的过程纠错（10.0 分）3.由于电子自旋-轨道相互作用将导致能级分裂，在多重能级的结构中，两个相邻能级的间隔A) A：与两个J值中较大的值成正比B) B：与两个J值中较小的值成正比C) C：与较大的J的J（J+1）成正比D) D：与较小的J的J（J+1）成正比纠错（10.0 分）4.一定量某理想气体按PV r=C的规律膨胀，其中C为常数，r为绝热常数，则膨胀后理想气体的温度A) A：将升高B) B：将降低C) C：不变D) D：升高或降低，不能确定纠错（10.0 分）5.关于物体内能的改变，下列说法中正确的是（）A) A：只有做功才能改变物体的内能B) B：只有热传递才能改变物体的内能C) C：做功和热传递都能改变物体的内能D) D：做功和热传递在改变物体内能上是不等效的纠错（10.0 分）6.活塞把一定质量的理想气体封闭在气缸里，当气体温度降低，体积缩小时，其压强将（）A) A：不变B) B：增大C) C：减小D) D：不能确定纠错（10.0 分）7.热力学第二定律表明（）A) A：不可能从单一热源吸收热量使之全部变为有用的动B) B：在一个可逆过程中，工作物质净吸热等于对外作的功C) C：热不能全部转变为功D) D：热量不可能从温度低的物体传到温度高的物体纠错判断题（10.0 分）8. 光在指定的两点间传播时，肯定是沿光程为极值路径传播的。
正确错误纠错（10.0 分）9.系统处于热力学平衡态时，可简称为处于热平衡态。
西南大学1030]《大学物理基础》考试题答案
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设有介质时零级明条纹移到原来第 k 级处，它必须同时满足 因此，介质厚度为
-2-
自的最大值，又同时沿相同方向通过平衡位置。
9、光的相干条件:①两列波的振动方向相同，或有相同的分量
②两列波的频率相同
③两列波的位相差恒
二、计算题
4 、解：由 x=0.1m 处质点的振动函数
可得
，因此可得波长为
1、 该问题需要分别求等体和等压过程中的热量，因此可以利用等体摩尔热容河等压摩尔热容来进行计
，可得
，可知
，而
，所以有
7、
;三个特征量:振幅 A、周期 T、频率 。
8、驻波是由振幅、频率和传播速度都相同的两ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ相干波，在同一直线上沿相反方向传播时叠加而
成的一种特殊现象。 特点:(1),相邻波腹间距=相邻波节间距=λ /2。(2),波节两边各点同时沿相反方
向达到各自位移的最大值，又同时沿相反的方向通过平衡位置；而两波节之间各点则沿相同方向达到各
5 2
8.31
400
300
692J
Qp
Cp,m
T 2T
1
1 3
7 8.31 400 300
2
970J
因此 Qp QV ，其原因是两过程内能变化相等（因为温度差都等于 T2-T1），等压过程需对外做功，所
以需要吸收更多的热量。
一、简答题
1、一个系统的各种性质不随时间改变的状态称为平衡态。
3、 表达式:
算，即 Q CT 。
首先，根据理想气体状态方程计算摩尔数，
M
pV 10.082105 1
2017年6月西南大学[1030]〈大学物理基础〉答案.docx
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西南大学网络与继续教育学院课程考试试题卷类别：网教专业：电力系统自动化技术2017 年6月课程名称【编号】：大学物理基础【1030】 A卷大作业满分：100 分一、简答题：（每题8分，选择其中5个题目作答，共40分）1、什么是平衡态？答：在无外界影响的条件下，气体的状态不随时间而变化的状态叫做平衡状态。
只有当工质的状态是平衡状态时，才能用确定的状态参数值去描述。
只有当工质内部及工质与外界间，达到热的平衡（无温差存在）及力的平衡（无压差存在）时，才能出现平衡状态2、温度的微观本质是什么？答：温度是表示物体的冷热程度的物理量,从分子动理论的观点看,温度标志着物体内部大量分子无规则运动的剧烈程度,分子热运动越剧烈,其温度就越高,反之,温度越低.所以说温度是大量分子的平均动能的标志.3、能量均分定理的内容是什么？答：能量均分定理是一种联系系统温度及其平均能量的基本公式。
能量均分定理又被称作能量均分定律、能量均分原理、能量均分，或仅称均分。
能量均分的初始概念是热平衡时能量被等量分到各种形式的运动中；例如，一个分子在平移运动时的平均动能应等于其做旋转运动时的平均动能。
能量均分定理能够作出定量预测。
类似于均功定理，对于一个给定温度的系统，利用均分定理，可以计算出系统的总平均动能及势能，从而得出系统的热容。
均分定理还能分别给出能量各个组分的平均值，如某特定粒子的动能又或是一个弹簧的势能。
例如，它预测出在热平衡时理想气体中的每个粒子平均动能皆为(3/2)kBT，其中kB为玻尔兹曼常数而T为温度。
更普遍地，无论多复杂也好，它都能被应用于任何处于热平衡的经典系统中。
能量均分定理可用于推导经典理想气体定律，以及固体比热的杜隆-珀蒂定律。
它亦能够应用于预测恒星的性质，因为即使考虑相对论效应的影响，该定理依然成立。
4、什么是热力学第二定律？其克劳修斯表述是什么？答：1：不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响，或不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响2：克劳修斯在卡诺的基础上统一了能量守恒和转化定律与卡诺原理,指出：一个自动运作的机器,不可能把热从低温物体移到高温物体而不发生任何变化,这就是热力学第二定律在提出第二定律的同时,克劳修斯还提出了熵的概念S=Q/T,并将热力学第二定律表述为：在孤立系统中,实际发生的过程总是使整个系统的熵增加.但在这之后,克劳修斯错误地把孤立体系中的熵增定律扩展到了整个宇宙中,认为在整个宇宙中热量不断地从高温转向低温,直至一个时刻不再有温差,宇宙总熵值达到极大.这时将不再会有任何力量能够使热量发生转移,此即“热寂论5、什么是准静态过程？答：准静态过程是指系统从一个平衡状态向另一个平衡状态变化时经历的全部状态的总合。
西南大学网络教育19.6月大学物理基础【1030】答案
1.温度的本质是物体的分子平均动能的一种度量方式，也就是用摄氏度、华氏度、开尔文 等热学计量单位来表达物体的分子平均动能。温度表达的是物体的总“热能”除以物质的量 以后得到的结果。
它规定了温度的读数起点（零点）和测量温度的基本单位。国际单位为热力学温标（K）。 目前国际上用得较多的其他温标有华氏温标（°F）、摄氏温标（°C）和国际实用温标。
西南大学网络与继续教育学院课程考试试题卷
类别： 网教 课程名称【编号】： 大学物理基础 【 1030 】 大作业
2019 年 6 月 A卷
满分：100 分
一、简答题：（共 8 个题，选择其中 4 个题目作答，每题 10 分，共 40 分） 1、温度的微观本质是什么？ 2、什么是能量均分定理？ 3、热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述的具体内容是什么？ 4、什么是熵增加原理？其适用条件是什么？ 5、什么是简谐振动？描述简谐振动的三个特征量是什么？ 6、波的相干条件是什么？ 7、什么是光程？ 8、提高光学仪器分辨本领的方法是什么？
(1) 体积不变，(2) 压强不变，问各需热量多少？哪一个过程所需热量大？为什么？
3、两个谐振子做同频率、同振幅的简谐运动。第一个振子的振动表达式为 x1 Acost ，当
第一个振子从振动的正方向回到平衡位置时，第二个振子恰好在正方向位移的端点。 （1）求第二个振子的振动表达式和二者的相差；
（2）若 t=0 时， x1 A 2 ，并向 x 负方向运动，写出二个振子的振动表达式。
4、用波长 λ=500nm 的单色光垂直照射在由两块玻璃板（一端刚好接触成为劈棱）构成的空气劈尖 上。劈尖角 θ=2×10-4rad。如果劈尖内充满折射率为 n=1.40 的液体。求从劈棱数起第五个明条纹在充入 液体前后移动的距离。
西南大学2018年秋[1030]《大学物理基础》作业答案
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1、波长λ=5000Ǻ的单色光垂直照射到宽度a=0.25mm 的单缝上，单缝后面放置一凸透镜，在凸透镜的焦平面上放置一屏幕，用以观测衍射条纹。
今测的屏幕上中央条纹一侧第三个暗条纹和另一侧第三个暗条纹之间的距离为d=12mm ，则凸透镜的焦距f 为1.2m 2. 1m3. 0.5m4.0.2m2、根据惠更斯—菲涅耳原理，若已知光在某时刻的阵面为S ，则S 的前方某点P 的光强度决定于波阵面S 上所有面积元发出的子波各自传到P 点的1. 振动振幅之和2. 光强之和3. 振动振幅之和的平方4.振动的相干叠加3、在玻璃（折射率n3 =1.60）表面镀一层MgF2 (折射率n2=1.38)薄膜作为增透膜，为了使波长为5000Ǻ的光从空气(n1=1.00)正入射时尽可能少反射，MgF2薄膜的最少厚度应是（ ）1. 1250Ǻ2. 1810Ǻ3. 2500Ǻ4.906Ǻ4、在双缝干涉实验中，入涉光的波长为λ，用玻璃纸遮住双缝中的一个缝，若玻璃纸中光程比相同厚度的空气的光程大2.5λ，则屏上原来的明纹处（ ）1.仍为明条纹2.变为暗条纹3.既非明纹也非暗纹4.无法确定是明纹，还是暗纹5、以下不是几何光学的基本实验定律的是（）1.光在均匀介质中的直线传播定律2.光通过两种介质分界面的反射定律和折射定律3.发射的光的强弱满足基尔霍夫定律4.光的独立传播定律6、对于温度，有以下几种说法①温度的高低反映了物质内部分子运动剧烈程度的不同②气体的温度是分子平均平动动能的量度③气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现，具有统计意义④从微观上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热程度上述说法正确的是1.①、②、④2.①、②、③3.②、③、④4.①、③、④7、有两个容器，一个盛氢气，另一个盛氧气。
如果这两种气体分子的方均根速率相等，则表明（）1.氧气的温度比氢气高2.氢气的温度比氧气高3.两种气体的温度相同4.两种气体的压强相同8、“理想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做功，因此热能能够全部转化为机械能”。
2019年3月西南大学网络教育3月大作业答案-1030大学物理基础
6、什么是惠更斯原理？
7、光的相干条件是什么？
答：频率相同、振动方向相同，且相位差恒定的光可称为相干光。两束满足相干光条件的光也可称为相干光。
8、提高光学仪器分辨本领的方法是什么？
二、计算题：（共5个题，选择其中2个题目作答，每题30分，共60分）
1、一容器内有氧气，其压强P=1.0atm,温度为t=27℃，求
(1)单位体积内的分子数；(2)氧气的密度；
(3)分子的平均平动动能。
2、如图所示，使 氧气
（1）由A等温地变到B；（2）由A等体
地变到C，再由C等压地变到B。试分别
计算氧气所做的功和吸收的热量点在介质中作简谐振动，振幅为0.2m，周期为4πs，取该质点过y0=0.1m处开始往y轴正向运动的瞬时为t=0。已知由此质点的振动所激起的横波在x轴正向传播，其波长为λ=2m。试求此波动的波函数。
4、在杨氏双缝干涉实验中，S2缝上覆盖的介质厚度为h，折射率为n，设入射光的波长为。问：原来的零级条纹移至何处？若移至原来的第k级明条纹处，介质厚度h为多少？
（题二、4图）
5、自然光通过两个偏振化方向间成 的偏振片，投射光强为I1。今在这两个偏振片之间再插入另一偏振片，它的偏振化方向与前两个偏振片均成 角，则透射光强为多少？
西南大学网络与继续教育学院课程考试试题卷
类别：网教(网教/成教)专业：工程造价2019年3月
课程名称【编号】：大学物理基础【1030】B卷
大作业满分：100分
一、简答题：（共8个题，选择其中4个题目作答，每题10分，共40分）
1、压强的微观本质是什么？
2、什么是热力学第二定律？其开尔文表述是什么？
答：热力学第二定律，热力学基本定律之一，其表述为：不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响，或不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响，或不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零。又称“熵增定律”，表明了在自然过程中，一个孤立系统的总混乱度不会减小。
大学物理大作业答案
第1章 质点运动学§1.3 用直角坐标表示位移、速度和加速度一．选择题和填空题1. (B)2. (B)3. 8 m10 m4. ()[]t t A tωβωωωββsin 2cos e22 +--()ωπ/1221+n (n = 0, 1, 2,…) 5. h 1v /(h 1-h 2)二．计算题1解: (1) 5.0/-==∆∆t x v m/s(2) v = d x /d t = 9t - 6t 2 v (2) =-6 m/s (3) S = |x (1.5)-x (1)| + |x (2)-x (1.5)| = 2.25 m2解： =a d v /d t 4=t ，d v 4=t d t⎰⎰=vv 0d 4d tt tv=2t 2 v=dx/dt=2t 2t t x txx d 2d 020⎰⎰=x 2=t 3 /3+x 0 (SI)§1.5 圆周运动的角量描述 角量与线量的关系一．选择题和填空题 1. (D) 2. (C)3. 16R t 2 4rad /s 24. -c(b -ct )2/R二．计算题1. 解： ct b t S +==d /d v c t a t ==d /d v ()R ct b a n /2+=根据题意： a t = a n 即 ()R ct b c /2+=解得 cbc R t -=§1.6 不同参考系中的速度和加速度变换定理简介一．选择题和填空题1. (C)2. (B)3. (A)4.0321=++v v v ϖϖϖ二．计算题1.解：选取如图所示的坐标系，以V ϖ表示质点的对地速度，其x 、y 方向投影为：u gy u V x x +=+=αcos 2v ，αsin 2gy V y y ==v当y =h 时，V ϖ的大小为： ()2cos 222222αgh u gh uy x ++=+=V V VV ϖ的方向与x 轴夹角为γ，ugh gh xy +==--ααγcos 2sin 2tg tg 11V V第2章 牛顿定律§2.3 牛顿运动定律的应用一．选择题和填空题 1. (C) 2. (C) 3. (E)4. l/cos 2θ5. θcos /mgθθcos sin gl二．计算题1. 解：质量为M 的物块作圆周运动的向心力，由它与平台间的摩擦力f ϖ和质量为m 的物块对它的拉力F ϖ的合力提供．当M 物块有离心趋势时，f ϖ和F ϖ的方向相同，而当M 物块有向心运动趋势时，二者的方向相反．因M 物块相对于转台静止，故有F + f max =M r max ω2 2分 F － f max =M r min ω2 2分m 物块是静止的，因而F = m g 1分 又 f max =μs M g 1分 故2.372max =+=ωμM Mgmg r s mm 2分 4.122min=-=ωμM Mg mg r s mm 2分γ v ϖ2. 解：球A 只受法向力N ϖ和重力g m ϖ，根据牛顿第二定律法向： R m mg N /cos 2v =-θ ① 1分 切向： t ma mg =θsin ② 1分由①式可得 )/cos (2R g m N v +=θ 1分 根据牛顿第三定律，球对槽压力大小同上，方向沿半径向外． 1分 由②式得 θsin g a t = 1分三．理论推导与证明题 证：小球受力如图，根据牛顿第二定律tm ma F k mg d d vv ==--t mF k mg d /)(d =--v v初始条件： t = 0, v = 0．⎰⎰=-tt F)/m k mg 00d (d v -v v∴ k F mg mkt /)e1)((/---=v第3章 功和能§3.3 动能定理一．选择题和填空题 1. (B) 2. (C)3. 1.28×104 J4. 18 J 6 m/s二．计算题1. 解：用动能定理，对物体⎰⎰+==-402402d 610d 021x x x F m )(v 3分3210x x +=＝168解出 v ＝13 m/s 2分§3.4（1）势能一．选择题和填空题1.(C)2. 20kx2021kx -gm ϖxf ϖFϖ a ϖ2021kx3. R GmM 32RGmM 3-4. 保守力的功与路径无关W = -ΔE P二．计算题1. 解：(1) 外力做的功＝31 J 1分(2) 设弹力为F ′= 5.34 m/s 1分(3) 此力为保守力，因为其功的值仅与弹簧的始末态有关． 2分§3.4（2）机械能守恒定律一．选择题和填空题1. (C)2.)(mr k )2(r k -二．计算题1. (1)建立如图坐标.某一时刻桌面上全链条长为y ,则摩擦力大小为g lymf μ= 1分 摩擦力的功 ⎰⎰--==00d d a l a l f y gy lmy f W μ 2分=022a l y l mg -μ =2)(2a l lmg--μ 2分(2)以链条为对象，应用质点的动能定理 ∑W ＝222121v v m m -其中 ∑W = W P ＋W f ，v 0 = 0 1分W P =⎰la x P d =la l mg x x l mg la 2)(d 22-=⎰ 2分xyal -a⎰⎰⋅+==21d )4.388.52(d 2x x xx x xF W ρρ⎰⎰⋅=-==1212d d 21'2x x x x Wx F x F m ρρv 3分3分由上问知 la l mg W f 2)(2--=μ所以222221)(22)(v m a l l mg l a l mg =---μ 得 []21222)()(a l a l lg ---=μv 2分 2. 解：把卸料车视为质点．设弹簧被压缩的最大长度为l ，劲度系数为k ．在卸料车由最高点下滑到弹簧压缩最大这一过程中，应用功能原理有h G kl h G 12121sin 2.0-=-α ① 2分对卸料车卸料后回升过程应用功能原理，可得：22221sin 2.0kl h G h G -=-α ② 2分由式①和②联立解得： 372.030sin 2.030sin 21=-︒+︒=G G 1分第4章 冲量和动量§4.2 质点系的动量定理一．选择题和填空题 1. (D) 2. (C)3. 18 N ·s二．计算题1. 解：设在某极短的时间t ∆内落在传送带B 上矿砂的质量为m ，即m=q m t ∆，这时矿砂动量的增量为（参看附图） 图1分12v v v ϖϖϖm m m -=∆)( 1212221s m kg 98.375cos 2)(-⋅⋅∆=︒-+=∆t q m m m v v v v v ϖ 2分设传送带作用在矿砂上的力为F ϖ，根据动量定理)(v ϖϖm t F ∆=∆于是 N 2.213.98/)(==∆∆=m q t m F v ϖϖ 2分方向：︒==︒∆2975θ,sin sin )(θm m 2v v ϖϖ 2分 由牛顿第三定律，矿砂作用在传送带B 上的（撞击）力与F ϖ大小相等方向相反，即等于2.21 N ，偏离竖直方向1︒，指向前下方． 1分§4.3 质点系动量守恒定律一．选择题和填空题 1. (C)2. 4.33 m/s ；30︒15︒θ1v ϖm )(v ϖm ∆ 2v ϖm与A 原先运动方向成 -30° 3.二．计算题1. 解：这个问题有两个物理过程：第一过程为木块M 沿光滑的固定斜面下滑，到达B 点时速度的大小为θsin gl 21=v 1分方向：沿斜面向下第二个过程：子弹与木块作完全非弹性碰撞．在斜面方向上，内力的分量远远大于外力，动量近似守恒，以斜面向上为正，则有V v v )(cos M m M m +=-1θ 3分Mm gl M m +-=θθsin cos 2v V 1分2. 解：(1) 因穿透时间极短，故可认为物体未离开平衡位置．因此,作用于子弹、物体系统上的外力均在竖直方向，故系统在水平方向动量守恒．令子弹穿出时物体的水平速度为v '有 m v 0 = m v +M v 'v ' = m (v 0 - v )/M =3.13 m/s 2分 T =Mg+M v 2/l =26.5 N 2分(2) s N 7.40⋅-=-=∆v v m m t f (设0v ρ方向为正方向) 2分负号表示冲量方向与0v ϖ方向相反． 2分第5章 刚体力学基础 动量矩§5.2 力矩 刚体绕定轴转动微分方程量一．选择题和填空题 1. (C) 2. (B) 3.（B)4. 6.54 rad / s 24.8 s5. 62.51.67ｓ6. 0.25 kg ·m 2二．计算题1. 解：(1) ∵ mg －T ＝ma 1分TR ＝J β 2分 a ＝R β 1分 ∴ β = mgR / (mR 2＋J )()R M m mgMR mR mgR +=+=222122 ＝81.7 rad/s 2 1分 方向垂直纸面向外． 1分211m m t F +∆22211m t F m m t F ∆∆++(2) ∵ βθωω2202-=当ω＝0 时， rad 612.0220 ==βωθ 物体上升的高度h = R θ = 6.12×10-2 m 2分 (3)==βθω210.0 rad/s方向垂直纸面向外. 2分2. 解：(1) 0＝ω 0＋β tβ＝－ω 0 / t ＝－0.50 rad ·s -2 2分 (2) M r ＝ml 2β / 12＝－0.25 N ·m 2分 (3) θ10＝ω 0t ＋21β t 2＝75 rad 1分§5.3 绕定轴转动刚体的动能 动能定理一．选择题和填空题 1. (D) 2. (A) 3.（D)4. 6π rad/s 237 J5. 角动量gl mM 334二．计算题1.解：选泥团和杆为系统，在打击过程中，系统所受外力对O 轴的合力矩为零，对定轴O 的角动量守恒，设刚打击后两者一起摆起的角速度为ω，则有 1分ωJ lm lm +=v v 21210 ① 2分其中 2/l ⋅=ωv ② 1分在泥团、杆上摆过程中，选杆、泥团、地球为系统，有机械能守恒．当杆摆到最大角度θ 时有()()222121cos 121ωθJ m l g m M +=-+v ③ 3分联立解以上三式可得()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡++-=-gl M m m M m 4331cos 221v θ 3分2.解：(1) 将转台、砝码、人看作一个系统，过程中人作的功W 等于系统动能之增量： W ＝∆E k ＝212210222204)21(214)21(21n ml J n ml J π+-π+2 4分 这里的J 0是没有砝码时系统的转动惯量．(2) 过程中无外力矩作用，系统的动量矩守恒：2π(J 0＋2121ml ) n 1 = 2π (J 0＋2221ml ) n 2 ∴ ()()1222212102n n n l n l m J --= 4分(3) 将J 0代入W 式，得 ()2221212l l n mn W -π= 2分T Tmga§5.4 动量矩和动量矩守恒定律一．选择题和填空题 1. (C) 2. (B) 3.（C) 4.（D)5. 031ω6. ()212mR J mr J ++ω 7. ()l m M /3460+v二．计算题1. 解：将杆与两小球视为一刚体，水平飞来小球与刚体视为一系统．由角动量守恒得 1分ωJ l m lm +-=3223200v v （逆时针为正向） ① 2分 又 22)3(2)32(lm l m J += ② 1分将②代入①得 l230v =ω 1分2. 解：(1) 设当人以速率v 沿相对圆盘转动相反的方向走动时，圆盘对地的绕轴角速度为ω，则人对与地固联的转轴的角速度为R R v v221-=-='ωωω ① 2分 人与盘视为系统，所受对转轴合外力矩为零，系统的角动量守恒． 1分设盘的质量为M ，则人的质量为M / 10，有：ωωω'⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+22022211021211021R M MR R M MR ② 2分 将①式代入②式得：R2120v+=ωω ③ 1分(2) 欲使盘对地静止，则式③必为零．即ω0 +2v / (21R )＝0 2分 得： v ＝－21R ω0 / 2 1分式中负号表示人的走动方向与上一问中人走动的方向相反，即与盘的初始转动方向一致．1分3. 解：(1) 角动量守恒：ω⎪⎭⎫ ⎝⎛'+='2231l m ml l m v 2分∴l m m m ⎪⎭⎫ ⎝⎛'+'=31vω＝15.4 rad ·s -1 2分(2) －M r ＝(231ml ＋2l m ')β 2分0－ω 2＝2βθ 2分∴ rM l m m 23122ωθ⎪⎭⎫ ⎝⎛'+=＝15.4 rad 2分答案 第六章 振动§6.1-1简谐振动 振幅 周期和频率 相位1-2.BB3. 1.2 s 1分; －20.9 cm/s 2分.4. 0.05 m 2分; -0.205π（或-36.9°）2分.5. )212cos(π-πT t A 2分; )312cos(π+πT t A 2分.二计算题1. 解: (1) v m = ωA ∴ω = v m / A =1.5 s -1∴ T = 2π/ω = 4.19 s 3分(2) a m = ω2A = v m ω = 4.5×10-2m/s 2 2分(3) π=21φ x = 0.02)215.1cos(π+t (SI) 3分 2. 解：(1) 1s 10/-==m k ω 1分, 63.0/2=π=ωT s 1分(2) A = 15 cm ，在 t = 0时，x 0 = 7.5 cm ，v 0 < 0 由 2020)/(ωv +=x A 得 3.12020-=--=x A ωv m/s 2分π=-=-31)/(tg 001x ωφv 或 4π/3 2分;∵ x 0 > 0 ，∴ π=31φ(3) )3110cos(10152π+⨯=-t x (SI) 2分§6.1-2简谐运动的能量1-3:DBD4. b ，f 2分; a ，e 2分.5. 9.90×102 J 3分§9-3旋转矢量1-6:BBBBCA7. π 1分; - π /2 2分; π/3． 2分.8. 10 cm 1分; (π/6) rad/s 1分; π/3 1分. 二.计算题1. 解：旋转矢量如图所示． 图3分由振动方程可得 π21=ω，π=∆31φ 1分667.0/=∆=∆ωφt s 1分2. 解：(1) 设振动方程为 )cos(φω+=t A xx (m) ω ωπ/3π/3t = 0 t0.12 0.24 -0.12 -0.24 OA ϖA ϖ由曲线可知 A = 10 cm , t = 0，φcos 1050=-=x ，0sin 100<-=φωv 解上面两式，可得 φ = 2π/3 2分由图可知质点由位移为 x 0 = -5 cm 和v 0 < 0的状态到x = 0和 v > 0的状态所需时间t = 2 s ，代入振动方程得 )3/22cos(100π+=ω(SI) 则有2/33/22π=π+ω，∴ ω = 5 π/12 2分 故所求振动方程为：)3/212/5cos(1.0π+π=t x (SI) 1分 3. 解：依题意画出旋转矢量图3分。
西南大学2020年春季大学物理基础【1030】课程考试大作业参考答案
学期：2020年春季
课程名称【编号】：大学物理基础【1030】A卷
考试类别:大作业满分：100分
一、简答题：（共8题，每题10分，选择其中4个题目作答，共40分）
1、温度的微观本质是什么？
答：温度的微观本质是物体的分子平均动能的一种度量方式，也就是用摄氏度、华氏度、开尔文等热学计量单位来表达物体的分子平均动能。温度表达的是物体的总“热能”除以物质的量以后得到的结果。它规定了温度的读数起点（零点）和测量温度的基本单位。国际单位为热力学温标（K）。目前国际上用得较多的其他温标有华氏温标（°F）、摄氏温标（°C）和国际实用温标。从分子运动论观点看，温度是物体分子运动平均动能的标志。温度是大量分子热运动的集体表现，含有统计意义。对于个别分子来说，温度是没有意义的。根据某个可观察现象（如水银柱的膨胀），按照几种任意标度之一所测得的冷热程度。
二、计算题：（共5题，每题30分，选择其中2个题目作答，共60分）
1、一体积为1.0×10-3m3的容器中，含有4.0×10-5kg的氦气和4.0×10-5kg的氢气，它们的温度为30℃，试求容器中混合气体的压强。
答：T=273+30=303K
He的摩尔质量：M1=4.1X 10^-3kg/mol
H2的摩尔质量：M2=2.0X 10^-3kg/mol
P1=M1RT/M1V=4 X 10^-5X8.31 X 303/4X 10^-3X 1 X 10^-3=2.25 X
10^4
P2=M2RT/M2V=4 X 10-5X8.31 X 303/2X 10-3X 1X 10-3=5.04 X
10^ 4
P=P1+P2=7.56X10^ 4Pa
西南大学网络与继续教育学院1030
西南大学网络与继续教育学院课程考试试题卷类别：网教(网教/成教) 专业:电力系统自动化技术2017年12月课程名称【编号】：大学物理基础【1030】 A卷大作业满分：100分一、简答题：（每题10分，选择其中4个题目作答，共40分）1、温度的微观本质是什么？答：温度的本质是物体内部分子热运动剧烈程度的标志。
是分子热运动平均平运动能的度量。
温度是统计概念，是大量分子热运动的集体表现。
对于少量的分子，温度是概念就失去了意义每同一温度下，各种气体分子平均平运动动能均相等。
2、什么是自由度？刚性单原子、双原子、多原子各有几个自由度？答：自由度是指物理学当中描述一个物理状态，独立对物理状态结果产生影响的变量的数量。
刚性单原子有3个自由度，双原子、多原子不考虑振动相当于刚体，分别有5个（3平2转）、6个自由度（3平3转），考虑振动后，双原子加1个，三原子加2个。
3、能量均分定理的内容是什么？答：在经典统计力学中，能量均分定理是一种联系系统温度及其平均能量的基本公式。
能量均分定理又被称作能量均分定律、能量均分原理、能量均分，或仅称均分。
能量均分的初始概念是热平衡时能量被等量分到各种形式的运动中；例如，一个分子在平移运动时的平均动能应等于其做旋转运动时的平均动能。
能量均分定理能够作出定量预测。
类似于均功定理，对于一个给定温度的系统，利用均分定理，可以计算出系统的总平均动能及势能，从而得出系统的热容。
均分定理还能分别给出能量各个组分的平均值，如某特定粒子的动能又或是一个弹簧的势能。
例如，它预测出在热平衡时理想气体中的每个粒子平均动能皆为(3/2)kBT，其中kB为玻尔兹曼常数而T为温度。
更普遍地，无论多复杂也好，它都能被应用于任何处于热平衡的经典系统中。
能量均分定理可用于推导经典理想气体定律，以及固体比热的杜隆-珀蒂定律。
它亦能够应用于预测恒星的性质，因为即使考虑相对论效应的影响，该定理依然成立。
4、什么是热力学系统？根据系统与外界之间的相互作用以及能量、质量交换的情况，可以把系统分为哪四种？答：（1）热力学系统是指由大量微观粒子组成，并与其周围环境以任意方式相互作用着的宏观客体。
西南大学网络学院19秋【1030】大学物理基础
大学物理基础【1030】
一、简答题：（共8个题，选择其中4个题目作答，每题10分，共40分）
1、平衡态（equilibrium state）是指在没有外界影响条件下热力学系统的各部分宏观性质在长时间里不发生变化的状态。
这里所说的没有外界影响，是指系统与外界没有相互作用，既无物质交换，又无能量传递（做功和传热），即系统是孤立系。
2、自由度是指物理学当中描述一个物理状态，独立对物理状态结果产生影响的变量的数量。
刚性单原子、双原子、多原子分别由一个、两个、三个自由度。
3、热力学第二定律,表达的是能量传递的单向性(孤立系统熵增大原理)。
该定律表明,能量的传递是有自发方向的,也就是,虽然能量可以双向传递,但是只有但一方向的传递,才是自发的,也就是不需要外界帮助的。
克劳修斯的表述是，热量可以自发地从较热的物体传递到较冷的物体，但不可能自发地从较冷的物体传递到较热的物，表达的是内能之间传递的单向性。
7、光在传播过程中，遇到障碍物或小孔时，光将偏离直线传播的路径而绕到障碍物后面传播的现象，叫光的衍射。
包括：单缝衍射、圆孔衍射、圆板衍射及泊松亮斑。
二、计算题：（共5个题，选择其中2个题目作答，每题30分，共60分）
2、解：
5、解：设入射光的强度I0.自然光通过两个偏振片后,透射光的强度
I.= 1/2 I0 *(cos60)的平方 = 1/8I0
通过三个偏振片后,透射光的强度I'1。
西南大学2017年12月网络教育大作业答案-1030大学物理基础1
类别：网教(网教/成教) 专业:电力系统自动化技术 课程名称【编号】 ：大学物理基础 【1030】 大作业
一、简答题： （每题 10 分，选择其中 4 个题目作答，共 40 分） 1、温度的微观本质是什么？ 2、什么是自由度？刚性单原子、双原子、多原子各有几个自由度？ 3、能量均分定理的内容是什么？
6、什么是熵增加原理？
答： 熵增加原理：利用绝热过程中的熵是不变还是增加来判断过程是可逆还是不可逆的基 本原理。利用克劳修斯等式与不等式及熵的定义可知，在任一微小变化过程中恒有熵增加 原理，其中不等号适于不可逆过程，等号适于可逆过程。对于绝热系统，则上式又可表为 dS≥0。这表示绝热系统的熵绝不减少。可逆绝热过程熵不变，不可逆绝热过程熵增加， 这称为熵增加原理。
2017 年 12 月 A卷 满分：100 分
在热力学过程中，热量和功可以相互转换，消耗一定量的功必定产生相用数量的热量， 反之，为了获得一定数量的功，必须消耗一定数量的热量，这就是热力学第一定律。热力 学第一定律是能量守恒和转换定律在热力学中的应用，确定了热力学过程中热量和功的数 量间的相互关系；但热力学第一定律没有阐明能量在传递和转化过程中的有关传递方向、 转换的条件和限度问题。
答：能量均分定理是一种联系系统温度及其平均能量的基本公式。能量均分定理又被称 作能量均分定律、能量均分原理、能量均分，或仅称均分。能量均分的初始概念是热平衡 时能量被等量分到各种形式的运动中；例如，一个分子在平移运动时的平均动能应等于其 做旋转运动时的平均动能。 能量均分定理能够作出定量预测。类似于均功定理，对于一个给定温度的系统，利用 均分定理，可以计算出系统的总平均动能及势能，从而得出系统的热容。均分定理还能分 别给出能量各个组分的平均值，如某特定粒子的动能又或是一个弹簧的势能。例如，它预 测出在热平衡时理想气体中的每个粒子平均动能皆为(3/2)kBT，其中 kB 为玻尔兹曼常数 而 T 为温度。更普遍地，无论多复杂也好，它都能被应用于任何处于热平衡的经典系统中。 能量均分定理可用于推导经典理想气体定律，以及固体比热的杜隆-珀蒂定律。它亦能够 应用于预测恒星的性质，因为即使考虑相对论效应的影响，该定理依然成立。
西南大学21年6月大学物理基础 【1030】大作业资料
西南大学培训与继续教育学院课程考试试题卷学期：2021年春季课程名称【编号】： 大学物理基础 【1030】 A 卷考试类别:大作业 满分：100分一、简答题：（共8题，每题10分，选择其中4个题目作答，共40分） 1、什么是平衡态？ 2、温度的微观本质是什么？3、热力学第二定律的开尔文表述是什么？4、热力学第二定律的微观意义是什么？5、物体做简谐振动，其能量特征量是什么？6、机械波的形成条件是什么？7、什么是光程？8、提高光学仪器分辨本领的方法是什么？二、计算题：（共5题，每题30分，选择其中2个题目作答，共60分）1、 一容器内储有氧气，其压强为Pa 51001.1⨯，温度为C ︒0.27，求：(1)气体的分子数 密度；(2)分子的平均平动动能；(3)分子的平均动能。
2、将500J 的热量传给在标准状态（1.01325×105Pa ，0℃）下2mol 的氢。
（1）若体积不变，问这热量变为什么？氢的温度变为多少？ （2）若压强不变，问这热量变为什么？氢的温度及体积各变为多少？3、有一沿X 轴正方向传播的平面谐波，设P 点的振动方程为2105-⨯=y )3800cos(ππ+t m波速u=200m/s ，（1）求简谐波的表达式（以P 为原点）； （2）求此波的频率与波长。
（3）Q 点与P 点相距X=5.0m ，问Q 点与P 点的的相位差是多少?（题二、3图）4、在杨氏实验中，在相干光束之一的光路中放入一块薄的玻璃片，结果使中央明纹中心移到原来是第6明纹中心所占的位置上。
设光线垂直射入薄片，薄片的折射率n ＝1.60，波长λ＝660nm ，求薄片的厚度。
5、自然光通过两个偏振化方向间成60的偏振片，投射光强为I 1。
今在这两个偏振片之间再插入另一偏振片，它的偏振化方向与前两个偏振片均成30角，则透射光强为多少？答：一、简答题1、什么是平衡态？平衡态是指在没有外界影响条件下热力学系统的各部分宏观性质在长时间里不发生变化的状态。
2018年12月西南大学大学物理基础 【1030】大作业答案
西南大学网络与继续教育学院课程考试试题卷类别：网教 专业： 工程造价 2018年12月 课程名称【编号】： 大学物理基础 【1030】 A 卷 大作业 满分：100分一、简答题：（共8个题，选择其中4个题目作答，每题10分，共40分） 1、什么是平衡态？ 2、温度的微观本质是什么？ 3、热力学第一定律的内容是什么？4、什么是热力学第二定律？其开尔文表述是什么？5、什么是简谐振动？描述简谐振动的三个特征量是什么？6、什么是驻波？7、什么是光程？8、什么是光的衍射？二、计算题：（共5个题，选择其中2个题目作答，每题30分，共60分）1、某容器储有氧气，其压强为1.013×105Pa ，温度为300K ，求：（1）单位体积内的分子数；（2）分子的p υ，υ及2υ；（3）分子的平均平动动能k ε。
2、64克氧气从00C 加热至500C ，（1）保持体积不变；（2）保持压强不变。
在这两个过程中氧气各吸收多少热量？各增加了多少内能？各对外做了多少功？（8.31/.R J mol K =）3、 波源的振动方程为t y 5πcos 100.62-⨯=（m ），它所激起的波以2.0m/s 的速度在一直线上传播，求：（1）距波源6.0m 处一点的振动方程；（2）该点与波源的相位差。
4、在杨氏双缝干涉实验中，用一块薄的玻璃片将上缝盖住，结果使中央明纹中心移到原来是第5明纹中心所占的位置上。
设光线垂直射入薄片，薄片的折射率n ＝1.60，波长λ＝660nm ，求薄片的厚度。
5、为了测量金属细丝的直径，把金属丝夹在两块平玻璃之间，使空气层形成劈尖（如图所示）。
如用单色光垂直照射，就得到等厚干涉条纹。
测出干涉条纹间的距离，就可以算出金属丝的直径。
某次的测量结果为：单色光的波长λ=589.3nm ，金属丝与劈尖顶点间的距离L =28.880mm ，30条纹间的距离为4.295mm ，求金属丝的直径D 。
（题二、5图）一、简答题3.答：1.答：若系统与外界无能量交换，则系统的宏观性质不随时间改变，这样的状态称为平衡态。
2016年12月西南大学网络与继续教育学院《大学物理基础》[1030]大作业答案
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(2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱa=-w^2 *A*cos(w*t+f),当小球运动到X=|A|=2cm=0.02m处加速度最大,
即最大加速度a=w^2 *A=9*0.02/4 m/(s^2)=4.5*10^(-2) m/(s^2)
(3)由以上可知X=0.02*cos(1.5*t+f)
当小球运动到x=0.02m处，t=T/4
3、热力学第一定律是阐明能量转换及守恒的一个基本定律,它反映了工质在热力过程中的能量转换的数量关系。在工质不发生流动时,数学表达式为：q＝u＋W。这可以表述为：一般情况下，加给工质的热量一部分消耗于作膨胀功，另一部分蓄存于工质内部，增加了工质的内能。热可以转变为功，功也可以转变为热，一定量的热消失时，必产生一定量的功；消耗了一定量的功时，必产生与之对应的一定量的热。
若加热时体积不变，则有：Q=nCv(T2-T1)=0.32892×20.80×(400-300)=684.2J
若加热时压强不变，则有：Q=nCp(T2-T1)=0.32892×29.12×(400-300)=957.8J
17春西南大学网院学物理基础【1030】课程考试试题卷
二、计算题： （每题 15 分，选择其中 4 个题目作答，共 60 分） 1、一摩尔的单原子理想气体从 300k 加热至 500K， （1）体积保持不变， （2）压力保持不变，求气 体在这两过程中各吸收多少热量？各增加了多少内能？各对外做了多少功？（ R 8.31J / mol.K ） 2、将 500J 的热量传给在标准状态（1.01325×105Pa，0℃）下 2mol 的氢。 （1）若体积不变，问这热量变为什么？氢的温度变为多少？ （2）若压强不变，间这热量变为什么？氢的温度又变为多少? 体积变为多少?
（1）求波的振幅、波长、频率、波速和传播方向。 （2）求绳子上质点振动时的最大速度并与波速比较。 5、在折射率 n=1.50 的玻璃上，镀上 nˊ=1.35 的透明介质薄膜，入射光波垂直于戒指膜表面照射， 观察反射光的干涉，发现对λ 1=6000 Å 的光波干涉相消，对λ 2=7000 Å 的光波干涉相长。且在 6000 Å ~7000 Å 之间没有别的波长是最大限度相消或相长的情形，求所镀介质膜的厚度。 6、在玻璃表面镀上一层 MgF2 薄膜，使波长为λ =550nm 的绿光全部通过。求： （1）膜的厚度。 （2） 此时反射光呈什么颜色？ 7、用很薄的玻璃片覆盖在杨氏双缝干涉装置的一条缝上，这时零级明纹移动到原来的 7 级明纹的 地方，如果入射光的波长为 550nm，玻璃片的折射率为 n=1.58，求玻璃片的厚度 e。 8、在杨氏实验中，用波长为 λ 的氦氖激光束垂直照射间距为 d 的两个小缝，缝至屏幕的垂直距离 为 D，
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课程名称【编号】 ： 大学物理基础 【1030】 大作业
一、简答题： （每题 8 分，选择其中 5 个题目作答，共 40 分） 1、什么是平衡态？ 2、温度的微观本质是什么？ 3、能量均分定理的内容是什么？ 4、什么是热力学第二定律？其克劳修斯表述是什么？ 5、什么是准静态过程？ 6、什么是简谐振动？描述简谐振动的三个特征量是什么？ 7、什么是光程？ 8、光的相干条件是什么？ 9、什么是光的衍射？ 10、提高光学仪器分辨本领的方法是什么？
西南网络教育20.6月大学物理基础【1030】答案
1、一体积为1.0×10-3m3的容器中，含有4.0×10-5kg的氦气和4.0×10-5kg的氢气，它们的温度为30℃，试求容器中混合气体的压强。
解：
He的摩尔质量：
H2的摩尔质量：
2、今有两摩尔的理想气体氮气，温度由17℃升为27℃。若在升温过程（1）体积保持不变，（2）压强保持不变，求气体在这两过程中各吸收多少热量？各增加了多少内能？各对外做了多少功？
8、什么是光程？
答：光程是光在媒质中通过的路程和该媒质折射率的乘积。例如，在折射率为n的介质中，光行进一距离d，光程即为乘积nd，由n的物理意义可知，光在该介质中行经距离d所需的时间，与光在真空中行经nd距离所需的时间相等。这是因为，媒质的折射率等于真空中的光速和媒质中的光速之比，所以光程也就是在相同的时间内光在真空中通过的路程。
7、什么是波动？机械波与电磁波的主要区别是什么？
答：波动，是一种物质运动形式，属于物理学研究范围。波动是一种常见的物理现象。波动是质点群联合起来表现出的周而复始的运动现象。其成因是介质中质点受到相邻质点的扰动而随着运动，并将形振动形式由远及近的传播开来，各质点间存在相互作用的弹力。机械波是由物体的机械波动形成的。它与电磁波和物质波是两类概念。电磁波是电磁场在空间内的波动传播。而物质波是物质运动是波动性的表现。我们知道一切物质都有波粒二像性，其波动性的波长为普郎克常量与其动量的商。从微观的角度讲，光子由于动量较小则波动性表现明显，这样光子的运动就主要表现出波的性质。（表现为电磁波）而宏观上的物质也具有波动性（表现为物质波）这里要注意，光子与构成我们能直接感知的物质的物质粒子是不同类的。
（ ）
3、一质点沿x轴作简谐振动，振幅A＝0.05m，周期T＝0.2s。当质点正越过平衡位置向负x方向运动时开始计时。
2018年12月西南大学大学物理基础【1030】机考答案
6、什么是驻波？
7、什么是光程？
8、什么是光的衍射？
二、计算题：（共5个题，选择其中2个题目作答，每题30分，共60分）
1、某容器储有氧气，其压强为1.013×105Pa，温度为300K，求：
（1）单位体积内的分子数；（2）分子的 ， 及 ；（3）分子的平均平动动能 。
4.什么是热力学第二定律？其开尔文表述是什么？
答：热力学第二定律（second law of thermodynamics），热力学基本定律之一，其开尔文表述：
不可能制成一种循环动作的热机，从单一热源取热，使之完全变为功而不引起其它变化。
6.什么是驻波？
答：振幅相同、传输方向相反的两种波（不一定是电波），沿传输线形成的一种分布状态。其中的一个波一般是另一个波的反射波。在两者电压（或电流）相加的点出现波腹，在两者电压（或电流）相减的点形成波节。在波形上，波节和波腹的位置始终是不变的，给人“驻立不动的印象，但它的瞬时值是随时间而改变的。如果这两种波的幅值相等，则波节的幅值为零。
（题二、5图）
一．简答题
1.什么是平衡态？
答：平衡态与非平衡态是对于某个物理量,在系统内部的各处相等、均匀分布,则称系统在宏观上呈现出的完全均匀状态为系统的平衡态。
3.热力学第一定律的内容是什么？
答：热力学第一定律：内能的改变量Δu等于外界对物体做的功w（有正负性）与其从外界所吸收的热量q（有正负性）的代数和。
西南大学网络与继续教育学院课程考试试题卷
类别：网教专业：工程造价2018年12月
课程名称【编号】：大学物理基础【1030】A卷
大作业满分：100分
一、简答题：（共8个题，选择其中4个题目作答，每题10分，共40分）
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答：振幅相同、传输方向相反的两种波（不一定是电波），沿传输线形成的一种分布状态。其中的一个波一般是另一个波的反射波。在两者电压（或电流）相加的点出现波腹，在两者电压（或电流）相减的点形成波节。在波形上，波节和波腹的位置始终是不变的，给人驻立不动的印象，但它的瞬时值是随时间而改变的。如果这两种波的幅值相等，则波节的幅值为零。
西南大学网络与继续教育学院【编号】：大学物理基础【1030】A卷
大作业满分：100分
一．简答题
1.什么是平衡态？
答：平衡态与非平衡态是对于某个物理量,在系统内部的各处相等、均匀分布,则称系统在宏观上呈现出的完全均匀状态为系统的平衡态。
3.热力学第一定律的内容是什么？
答：热力学第一定律：内能的改变量Δu等于外界对物体做的功w（有正负性）与其从外界所吸收的热量q（有正负性）的代数和。
4.什么是热力学第二定律？其开尔文表述是什么？
答：热力学第二定律（second law of thermodynamics），热力学基本定律之一，其开尔文表述：
不可能制成一种循环动作的热机，从单一热源取热，使之完全变为功而不引起其它变化。
二.计算题
3、波源的振动方程为 （m），它所激起的波以2.0m/s的速度在一直线上传播，求：（1）距波源6.0m处一点的振动方程；
（2）该点与波源的相位差。
5.为了测量金属细丝的直径，把金属丝夹在两块平玻璃之间，使空气层形成劈尖（如图所示）。
如用单色光垂直照射，就得到等厚干涉条纹。测出干涉条纹间的距离，就可以算出金属丝的直径。某次的测量结果为：单色光的波长λ=589.3nm，金属丝与劈尖顶点间的距离L=28.880mm，30条纹间的距离为4.295mm，求金属丝的直径D。