1、選擇題大學物理同步訓練電磁感應答案1. B 2. A 3.D 4.A 5.D 6.D 7.D二.填空題8A 9.D 10.B9_ _22. Bo R。點23 .導線端點；導線中點4 .2 BqR2;沿曲線由外指向中心5 .答案見圖.6 . 20 J7. 1:2 ; 1:28. 2A9.不能三.計算題1 .解：長直導線在如圖坐標x處所產 生的磁場為=BdS =, d也，ola/ d x J°Ia()2 7td x 2nd Jaln(d b)dI出 2二 d dt2.解:t時刻通過半圓的磁通量為_2.-二 r：，'m = B COS t2d ：,m B二 r2 sin tz =-

2、=dt22,B r , sin ti 二一二R 2RI3.解：建立坐標(如圖)則：B=一2 二xd =Bvdx= "vjdx2 二 x名 x二 a：»0IV/1z”oIV| a+b=dE = (-)dxln° 2 二 x 2 二 a a124.解：(1) Uoe =Uo Ue =-0a B2B方向。Dx +dx a+bO* 添加輔助線OF,由于整個OEF內感應電動勢為零，所以Eoe Eef =Eof即可直接由輔助線上的電動勢Eqf來代替OE、EF兩段內的電動勢.OF =2a 8s45 =2a Uof =Uo_Uf，B( 2a)2 = .a2B 2(3)。點電勢最高

3、機械振動答案選擇題CDBBB CACAA DC填空題1、2、3、4、T/n4T , V2S/2®Asin% , -8 2Acos中02rad/s, 0, x=2cos2t (SI), 12V2 N,負方向5、6、10cm, 2 n , 3如圖所示5 二2 、4.8s, x = 0.1cos(t+-n) (SI)1237、1+V22 kk x0 ，2m8、9、31A2-kA 810、二計算題1、解：處于平衡位置時，彈簧的伸長量 AL滿足如下關系k L 二 Mg(1)對滑塊m,M進行受力分析，設繩子的張力為則當滑塊M位移為x時, 有Mg -T = Ma_ k(x lL) T 二 ma由于

4、繩子不可伸長，故有a' = a,則上述兩式聯立消去T并考慮(1)式 可得-kx = (M m)a由上式可知滑塊M做簡諧振動，具振動原頻率為已知t=0時滑塊M處于負的最大位移處，即 M滑塊的振幅及初相A = ：LMgk(SI)題4則可得M滑塊的運動方程x=MgcosMmt+nl(SI)2、解：設該質點的簡諧運動方程為x = Acos（t+平）（SI）則可以知道該質點的速度滿足)(SI)由圖可以看出速度振幅為 切A =10,利用旋轉矢量法可得速度方程的初相 與圓頻率為236.：.：，411030，=.4 = > A =二 一：t33二/3 二因此可以得到該質點的振動方程30 二 二x

5、 =cos t 二 363、解：如圖所示，畫出旋轉矢量圖，可以知道質點從A/2處（速度為正） 運動到A/V2處（速度為正）時旋 轉矢量轉過的角度為.,19AG = n12已知旋轉矢量的旋轉角速度（即質點振動圓頻率）為6 =冗/ 4 ,故需 要的時間為l =19 /、級= =（s）34、解：將振動方程X2寫為x2 =3cost （SI）畫出三個旋轉矢量，如右圖所示。先 又t X1與X3進行合成再與X2合成，容 易得到合振動的振幅為A = J（6 -2）2 32 =5初相位為4 a a arctan3其圓頻率與這三個振動圓頻率相同。即這三個同方向同頻率的振動的合 振動為,4、x =5cos(nt

6、+ arctan-) (SI)3機械波答案選擇題BDACC 6. y=2cos(10 二t 萬)ABCD AC填空題1、負方向，5m, 2s, 0.5m, 0.25m/s2、2u3、右，向上，向下，向上4、y =0.03cos(104-5nx) (SI)一 .22二，、2 二5、yo = Acos I(t 10)+ (SI), y = As .1(tt。)x + (SI)_T2LTTu 26、yi =7cos(3t +15) (SI), 350小t (x-4)0, u(SI)r 0 "I7、 y = Acosjt+x + 平0(SI), y = Aob -a , .一一8、 (n =

7、 1,2,3.) n9、 a10、 y = Acos(M +kx) , y =2Acoskxcos6t計算題1、解：(1)由圖可得該質點的振幅為10cm,初相為冗/3,圓頻率為1仞/60 , 故該質點的振動方程為.(TLn)y =0.1cos.-1+ I (SI)63(2)該簡諧波的波動方程為二 2 二二二 二 2 二y=0.1cos.-1+ (x3)+ = 0.1cos Jt+ x(SI)6-3_633(3)原點處的振動方程為(SI)c , 二 2 二y0 = 0.1cos t - 一632、解：已知xA=a, yA = Acost , k=8/u,可得該簡諧波的波動方程y = Acos |

8、t -一（x - a）u(1)。點的振動方程為yo : Acos( t a) u(2) B點的振動方程coyB = Acos( t - 2 a) u(3)與B點振動狀態相同的點22nu (xa)=a+2nnt x=3a - (n=±1,七2,)uu3、解：由頻率可求得圓頻率切：=2" =7二由已知條件可得x=1m處質點的相位27 :7nM 2+邛,即甲=or 222故該點的振動方程為y1 =0.08cos(7 二 t)2利用旋轉矢量法可以得到x = 2m處的質點落后于x = 1m處質點的相位為.,5=二=kx = k6因此該簡諧波的波動方程為5 二二5 二4 二 y =0.

9、08cos(7 nt - (x -1) + ) =0.08cos(7nt -x +)(SI) 62634、解：(1)由已知條件可得 A =5m , co =2nf =200n , A = 0 ,中B =n，k =0/u =n/2故A , B波源的振動方程分別為yA =5cos(200E) (SI), yB =5§ 0 騎+兀)(SI)(2)法一：A點左側某點P兩列波的相位差2 二2 二:二B - ：A 一一 (BP - AP)=二- 30 = -14"4此相位差滿足振動加強條件，所以合振幅 A=A + 4=10m；同理B點左側某點P兩列波的相位差2 二2 二/% - A 一

10、一(BP-AP) - -： - 一 (-30) 二16二4此相位差亦滿足振動加強條件，所以合振幅A = A + A2=10m法二：由已知容易得到A、B向x負方向傳播的簡諧波方程為yA = 5cos(200 二 t 2(x 15)=5cos(200 二 t 2*一)_ 二t ,_、 _ 二 二、y B = 5cos(200二t 一 (x -15)二)=5cos(200二t x -) 222故在A左側的各點的振幅為10m。同理，沿正方向傳播的簡諧波方程為JJ JTyA =5cos(200二t 一 2 (x 15) = 5cos(200二t - x )_ 二t ,、yb = 5cos(200二t -

11、 一(x -15)二)=5cos(200二t - - x ) 222即在B右側的各點的振幅也為10m。(3) A、B之間的振動合成為A向右傳播的波與B向左傳播的波的合成, 即JJTJTJTy =5cos(200二t - - x ) 5cos(200二t x -)2222H JI= 10cos(x - ) cos t由 A = 10cos( x 工)=0可得 22在AB之間振幅為零的點為x = 2(n+1)m,其中 nwz 且 |n|<7。光的干涉答案一.選擇題1. A 2.A 3.B 4.A 5.B 6.C 7.B二.填空題1 .不2.2+(-2-1九-T1+(R-1)t13.2n (n

12、 -1)e /九 ;3X1034.暗 5. 2ne +K/2 或 2ne-八/26. 1.1257. 218九8. 3，J (2n)9.不變；近棱邊10.變密 11. 2n-1三.計算題1 解：(1)Ax= 10 DA / a= 0.02 m(2)覆蓋云玻璃后，零級明紋應滿足(n 1)e+ 門=2設不蓋玻璃片時，此點為第k級明紋，則應有21=口所以(n 1)e = k兒k=(n1) e / 九=3.02= 3零級明紋移到原第3級明紋處九2 .解：2 =2ne + = k 九2k =1 =2021.6nmk=2兒=673.7nm(紅)k=3九=404.3nm(紫)k = 4 =288.8nm正面

13、的顏色是紫紅色的。3 .解：上下表面反射都有相位突變 叫計算光程差時不必考慮附加的半波長.設 膜厚為e , B處為暗紋，2ne= 1( 2k+ 1 )一，(k= 0, 1, 2,)2A處為明紋，B處第6個暗紋對應上式k= 5e = (2k +1 1卜=i.ox io-3 mm4n根據題意可得4 .解：由牛頓環暗環半徑公式rk =VkR九，11 = 9R i - 4R i = R i12 = 9R' 2 -，4R' 2 = R' 2222 =12 l/ll22'2/'1 =12八1光的衍射一.選擇題1. D 2. A 3. B 4. D 5. C 6. B

14、 7. A 8. D 9. C i0.B二.填空題1. 6xi0m , 600nm；2. 10,第一級明(只填“明”也可以)；3. 0.10mm；4. 0.5m；5. 0, ±1, ±3, ;6. 2;7.更暗更寬； 8. 600nm.三.計算題1 .解：(1)對于第一級暗紋，有b sin中產兒因中i很小，故tg啊=sin中i =八/ b故中央明紋寬度；：x0 = 2f tg ;：i =2f1 / b= 0.6 cm(2)對于第二級暗紋，有bsin2-2X2 = f tg 2=f sin ;:2 =2f / b= 0.6cm2 解：(1)bsin = k九tg = x /

15、f當x<< f時，tg平定sin審讓9, bx / f = k九,取k= 1有x= f / b= 0.03 m中央明紋寬度為x= 2x= 0.06 m(2)(b+b)sin* = kk'= (b+ b )x / (f K)= 2.5取k = 2,共有k = 0, ±1, ± 2等5個光柵衍射主明紋。3 .解：(1)由光柵衍射主極大公式(b+ b )sin* =Q 得b+ b ="小=2.4 x 10-6 msin ：(2)若第三級不缺級，則由光柵公式得b b sin:'： 1 -3,由于第三級缺級，則對應于最小可能的b,邛方向應是單縫衍

16、射第一級暗紋:兩式比較，得bsi n一.b= (b+b )/3=0.8X10-6 m(3) (b + bsinkZ ,(主極大)bsin.=k2,(單縫衍射極小)(K =1, 2, 3,)因此 k=3, 6, 9,缺級.又因為kmax=( b+b')/ 4=4,所以實際可觀察到k=0, ±1, ±2級共5個主明紋.4 .解：(1)照相機的角分辨率應為uc=d/l =5 10-/(160 103)=3 10 2 rad(2)由夫瑯禾費圓孔衍射知：照相機孔徑應為D =1.22 / 1-2m c光的偏振一.選擇題1.B2.B 3.A 4.D 5.D 6.A 7.C 8.C

17、二.填空題1 .自然光，線偏振光，部分偏振光或橢圓偏振光；2 .線偏振光光(矢量)振動，偏振化；3. 3/2;4. 45° ; 5 . 73;6. 54.7° 7. n2 / n1 ；8.部分,n / 2 (或 90° ).三.計算題1 .解：設第二個偏振片與第一個偏振片的偏振化方向間的夾角為6.透過第一個偏振片后的光強|1 = 1。/ 2.透過第二個偏振片后的光強為I2 ,由馬呂斯定律，2 .I2= (I0 /2)cos 1透過第三個偏振片的光強為I3 = I2 cos (90 ) = (I0 / 2) cos2H sin2 = (I0 / 8)sin229由題

18、意知I3=I0 / 8所以sin220 = 1 ,- 1si n1= 45。2.解：(1)透過第一個偏振片的光強I1|1 = 1。cos 30° =3 I0 / 4透過第二個偏振片后的光強I2,I2=l1cos260° =3I。/ 16(2)原入射光束換為自然光，則|1= I。/ 212= 1185260° =10/ 83 .解：設太陽光(自然光)以入射角i入射到水面上，則所求仰角日=n/ 2-i, 當反射太陽光是線偏振光時，根據布儒斯特定律，有 i = iO = arctan (n2 / m),其 中n1為空氣的折射率，n2為水的折射率。所以 i = i0 =n

19、 / 2日=arctan (n2 / m)貝= n / 2 arctan (n2 / m) =36.9° .反射光中的E矢量的方向是垂直于入射面.4.解：(1)根據布儒斯特定律tan i = n2 / ni = 1.60 /1.00所以 i = 58.0°(2)r =90° i =32.0°(3)因兩個界面平行，所以下表面處入射角等于r,tan r = ctan i = ni / n2滿足布儒斯特定律，所以圖中玻璃板下表面處的反射光也是線偏振 光.分子物理部分答案選擇題:1 . B 2. B 3. C4. A 5. C 6. D 7. B 8. A9.

20、B 10.填空題1 . 62 . pV / (kT).3 . 1.64 3kT , 5kT ,225. 46. 3二 / 87. 28. 2pV/M5JRT2 M m°i三.計算題1 .解：理想氣體在標準狀態下，分子數密度為n = p / (kT) = 2.69X 1025 個/ m3以550nm為邊k的立方體內應有分子數為N = nV= 4.48X 106 個.2.解:w =3kT2T ;血=2 90K 3kEHeMHRT =18.07 105 J 2Mm°iEh2 - E - EHe -0.64 106 JEH2RTmolMH -0.21 kg3.解：（1）Ek =3p

21、V =3.11X105 J2EkN1 N2= 6.22X10-21 J(2)2wT =300K3k(或由 p= nkT 得T ='=pV = 300 K)nk N1 N2k1/24 .解：據V2) =J3RT/Mm°l =、；3RT/NAm ,得Na=3RT / (mv2 ) = 6.11X 1023 mol-1.熱力學基礎一.選擇題1.B 2.C 3.C 4.D 5D 6.A 7.B 8.A 9.A 10.C二.填空題1.MM molN = No -M-M mol2. 326J443. 41.3mol, 4.29 10 J, 1.71 10 J4. 940.5J, 2810

22、.3J, 1869.75 J,747.9J, 2617.65 J, 1869.75 J5. 5.57J6. p2 = -p1RTVi7. 3.14J8. 15%9. 6 106 J, 010. 相等，不等三.計算題1.解：(1) Q=仙 Cvm AT=64*5M8.31M(50 0) = 2.08"03J32 2A E=Q=2.08 103JW=064 5 23 Q= a Cpm AT= x5父8.31 父(500) = 2.91 "03J322AE=Q=2.08 103J3W=Q- AE=0.83X103J2解：（1）等溫A - B:A E=0vv2Q=W= v pdv=

23、-十 , v1=a RTi ln = ap10.50.3RT1ln - =3 8.31 293 ln p2 28 108.1=1.433m105(J)(2)等容A-C再等壓C-B由于A,B溫度相同，AE=0Qacb =Wacb =Wac + Wcb = 0 + P2W2 一5)二- 1.13 父 106(J)3 解：a-cb Q=80J, W=30J, A E=Q-W=80-30=50J(1) a-db W=10J, Q=A E+W=50+10=60J(2)沿曲線 ba W=-20J, Q=A E+W= 50 20= 70J所以系統放 熱。-54.解：(1)AE =Cv(T2 T1) =2(p

24、2V2 P1V1)1(2) W = (P1 + P2 )(V2 -V1),2W為梯形面積，根據相似三角形有 P1V2= P2V1,則1W =KP2V2 - P1V1)2(3) Q =A E+W=3( p2V2P1V1 ).以上計算對于A-B過程中任一微小狀態變化均成立，故過程中AQ =3 A ( pV).由狀態方程得故摩爾熱容A(pV) =rat,AQ =3RA T,C=AQ/A T=3R.狹義相對論答案一.選擇題1.D2.A3.A4.D5.B6.C7.A8.C9.C二.填空題1 .所有慣性系對于物理學定律都是等價的所有慣性系中，真空中的光速都是相等的2 . c3.Mt4.0.6c5.c，1-(I/I0)2參考解： 根據運動桿長度收縮公式 l =l01-(v/c)2則 l 之10/-(v/c)2 , v 之c，1 (l /l0)26.0.8c7 .同時；不同地8 .m()1(v2/c)229. 0.25mlec22EK = mc -m0c三.計算題1解：(1)觀測站測得飛船船身的長度為L =L0J1 -(v/c)2 =60m則 &= L