福建师范大学22春《热力学与统计物理》在线作业二及答案参考32

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1、福建师范大学22春热力学与统计物理在线作业二及答案参考1. 试求： (1)镭的衰变常数； (2)质量为1g的镭的活度； (3)质量为1g的镭放置1.610.3a时的活度试求： (1)镭的衰变常数； (2)质量为1g的镭的活度； (3)质量为1g的镭放置1.610.3a时的活度(1)查表知，镭的半衰期为1.6103a，可得衰变常数为 (2)由放射性活度公式A0=N0，可得 (3)由放射性活度公式，可得 答(1)镭的衰变常数为4.310-4a-1，(2)质量为1g的镭的活度为3.81010Bq，(3)质量为1g的镭放置1.6103a时的活度为1.91010Bq. 2. 一简谐波在媒质中传播，其波函

2、数为y=010cos(2tx)m，试求在波传播过程中，媒质中质点运动的最大一简谐波在媒质中传播，其波函数为y=010cos(2tx)m，试求在波传播过程中，媒质中质点运动的最大速度。正确答案：在简谐波传播过程中媒质中每一个质点都在其平衡位置附近作简谐振动其速度为rn rn 质点运动的最大速度为rn vmax=063(ms)rn 由题设波函数可知该简谐波的波速为rn =2(ms)从以上结论可知，波的传播速度和媒质中质点的运动速度是两个完全不同的概念，请注意区分。3. 从光源相干性出发，说明薄膜干涉对光源的时间相干性和空间相干性有什么要求。从光源相干性出发，说明薄膜干涉对光源的时间相干性和空间相干

3、性有什么要求。正确答案：在教材中是以杨氏干涉为题讨论光源的时空相干性的杨氏干涉是分波阵面干涉的典例。薄膜干涉是分振幅干涉下面以薄膜干涉为题讨论时空相干性。rn 光在薄膜的前表面上的反射光为光束1而在薄膜后表面上的反射光为光束2当薄膜厚度d远小于入射光的相干长度时光束1和2是相干的。干涉条纹的亮暗由光程差决定光程差取决于薄膜光学厚度nd和入射角度i。为具体讨论薄膜干涉分以下两种情况：（1）薄膜光学厚度nd不变而入射角度i改变即等倾干涉；（2）入射角度i不变而薄膜光学厚度nd改变即等厚干涉。rn（1）等倾干涉时因薄膜上下两表面互相平行所以干涉条纹是定域在无限远的光程差只取决于入射角i无论光源在何处

4、只要入射角相同光程差就相同即干涉图样与光源位置无关也就不存在光源的空间相干性问题。因此用尽量大的面光源照明不会使条纹模糊而只会增加条纹亮度。rn（2）等厚干涉时当膜很薄或入射光接近正入射时等厚干涉的两相干光在薄膜表面附近相遇而干涉因而这种条纹定域在薄膜表面附近。光源位置改变时其在薄膜上的同一位置产生的光程差也相应变化因而干涉图样与光源位置有关当光源较大时不同位置光源产生的干涉条纹互相重叠而模糊所以采用点光源或平行光束照明严格说只有当入射光是平行光时才是真正的等厚干涉。在教材中是以杨氏干涉为题讨论光源的时空相干性的,杨氏干涉是分波阵面干涉的典例。薄膜干涉是分振幅干涉,下面以薄膜干涉为题讨论时空相

5、干性。光在薄膜的前表面上的反射光为光束1,而在薄膜后表面上的反射光为光束2,当薄膜厚度d远小于入射光的相干长度时,光束1和2是相干的。干涉条纹的亮暗由光程差决定,光程差取决于薄膜光学厚度nd和入射角度i。为具体讨论薄膜干涉,分以下两种情况：（1）薄膜光学厚度nd不变而入射角度i改变,即等倾干涉；（2）入射角度i不变而薄膜光学厚度nd改变,即等厚干涉。（1）等倾干涉时,因薄膜上下两表面互相平行,所以干涉条纹是定域在无限远的,光程差只取决于入射角i,无论光源在何处,只要入射角相同,光程差就相同,即干涉图样与光源位置无关,也就不存在光源的空间相干性问题。因此用尽量大的面光源照明不会使条纹模糊而只会增

6、加条纹亮度。（2）等厚干涉时,当膜很薄或入射光接近正入射时,等厚干涉的两相干光在薄膜表面附近相遇而干涉,因而这种条纹定域在薄膜表面附近。光源位置改变时,其在薄膜上的同一位置产生的光程差也相应变化,因而干涉图样与光源位置有关,当光源较大时,不同位置光源产生的干涉条纹互相重叠而模糊,所以采用点光源或平行光束照明,严格说,只有当入射光是平行光时,才是真正的等厚干涉。4. 掷铁饼运动员手持铁饼转动1.25圈后松手，此刻铁饼的速度值达到v=25m/s。设转动时铁饼沿半径为R=1.0m的圆周运掷铁饼运动员手持铁饼转动1.25圈后松手，此刻铁饼的速度值达到v=25m/s。设转动时铁饼沿半径为R=1.0m的圆

7、周运动并且均匀加速。求：铁饼离手时的角速度为 =v/R=25/1.0=25rad/s$铁饼的角加速度为 $铁饼在手中加速的时间为 5. Cu的基谱项为2S1/2，与其基谱项不同的原子是( )。AAgBAuCZnDKCu的基谱项为2S1/2，与其基谱项不同的原子是( )。AAgBAuCZnDK正确答案：C6. 1kg水银，初始温度为T1100。如果加足够的热量使其温度升到T3100，问水银的熵变有多大冰银的熔点为T2391kg水银，初始温度为T1-100。如果加足够的热量使其温度升到T3100，问水银的熵变有多大冰银的熔点为T2-39，熔解热L1.17104J/(kgC)，而比热容c138J/(

8、kgC)。(提示：分三个阶段，从-100到-39；维持-39熔解；从 -39至100。) 整个过程的熵变为 SS1+S2+S3156J/K 7. 对于NPN缓变基区晶体管，导出：对于NPN缓变基区晶体管，导出：由p=nie-/VT有 $由和式(1)并利用爱因斯坦关系得到 上式两边乘以Na，并对x从x到xB积分，得到 在大多数实际的平面晶体管中，基区复合是可以忽略的，因此，在积分中In取为常数对于正向有源模式，把边界条件np(xB)=0代入上式，得到基区内电子分布 (2)$在x=0处利用np(0)=np0eVE/VT，并用np(0)pp(0)=，pp(0)=Na(0)，得到np0(0)=/Na(

9、0)，求得 (3)$为了计算基区输运因子，先把整个基区复合电流取为 根据基区输运因子的定义 将式(2)代入并使用，便得到 (4) 8. 金属探测器的探头内通入脉冲电流，才能测到埋在地下的金属物品发回的电磁信号，能否用恒定电流来探测?埋在地金属探测器的探头内通入脉冲电流，才能测到埋在地下的金属物品发回的电磁信号，能否用恒定电流来探测?埋在地下的金属为什么能发回电磁信号?脉冲电流产生的磁场也是脉冲，即随时间快速变化的。这快速变化的磁场传到地下金属物品中将激起较大的脉冲电流，这随时间快速变化的脉冲电流就向外发射(即发回)脉冲信号，根据发回的信号就可判断地下金属物品的存在与否。这里关键是要有变化的磁场

10、。恒定电流的磁场保持恒定不变，不能产生这样的效果。9. 为什么考虑到电子的自旋轨道耦合时，由n和l决定的能级就会分裂为两个能级?为什么考虑到电子的自旋轨道耦合时，由n和l决定的能级就会分裂为两个能级?这是因为电子在某一全量子数n和轨道量子数l所决定的状态内，还可能有自旋向上(ms=1/2)和自旋向下(ms=1/2)两个状态，其能量应为轨道能量En,l，和自旋轨道耦合能Es之和，即 En，l，s=En，l+Ei=En，lBB 这样，En，l这一个能级(l=0除外)就分裂成了两个能级，自旋向上的能级较高，自旋向下的能级较低。 10. 一凸透镜的焦距为12cm，填充表1-3中的空白(物距s为已知)，

11、并作出相应的光路图 表1-3一凸透镜的焦距为12cm，填充表1-3中的空白(物距s为已知)，并作出相应的光路图表1-3物距s/cm-24-12-6.006.0122436像距s/cm(8)(6)(4)(0)(-12)()(24)(18)横向放大率V(1/3)(1/2)(2/3)(1)(2)(-)(-1)(-1/2)像的虚实(实)(实)(实)()(虚)(实)(实)(实)像的正倒(正)(正)(正)(正)(正)(倒)(倒)(倒)根据薄透镜的物像距高斯公式和横向放大率公式，分别代入数据，把计算结果填于表中空白中光路图从略11. 瓶子里装一些水，然后密闭起来。忽然表面的一些水温度升高而蒸发成汽，余下的水

12、温变低，这件事可能吗?它违反热瓶子里装一些水，然后密闭起来。忽然表面的一些水温度升高而蒸发成汽，余下的水温变低，这件事可能吗?它违反热力学第一定律吗?它违反热力学第二定律吗?这件事原则上虽存在可能性，但其概率极微，所以实际上是不可能的。 这件事遵从能量转换与守恒定律，即它不违反热力学第一定律。 热力学第二定律表明自然宏观过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行，因而题中所述事件违反热力学第二定律。 12. 下列三种聚合物，密度最大的是( )。 A高压聚乙烯 B低压聚乙烯 C聚丙烯下列三种聚合物，密度最大的是()。A高压聚乙烯B低压聚乙烯C聚丙烯B13. 对于较重的卤素，除了诱导效应外，还存

13、在一种所谓“重原子”效应( )。A诱导效应造成碳核去屏蔽，而对于较重的卤素，除了诱导效应外，还存在一种所谓“重原子”效应( )。A诱导效应造成碳核去屏蔽，而“重原子”效应使抗磁屏蔽增大，对化学位移的影响要看综合作用的结果B诱导效应和“重原子”效应都使碳核去屏蔽，造成化学位移值增大C去屏蔽的诱导效应较弱，而具有抗磁屏蔽作用的“重原子效应很强，对化学位移的影响以重原子效应为主D去屏蔽的诱导效应很强，而具有抗磁屏蔽作用的“重原子”效应较弱，对化学位移的影响以诱导效应为主正确答案：A14. 1976年唐山大地震为里氏9.2级，试求那次地震所释放的总能量，该能量相当于几个百万吨级氢弹爆炸所释放的能量?1

14、976年唐山大地震为里氏9.2级，试求那次地震所释放的总能量，该能量相当于几个百万吨级氢弹爆炸所释放的能量?(“百万吨”是指相当的TNT炸药的质量，1kg TNT炸药爆炸时释放的能量为4.6106J。)由已知公式可知 相当于氢弹爆炸所释放能量的百万吨级数为 个 15. 为什么在十字路口的球面反射镜比汽车的后视镜要大得多?为什么在十字路口的球面反射镜比汽车的后视镜要大得多?汽车的后视镜要求的视场相对较小，且距人眼比较近，因此它的比较曲率半径可以大一些，尺寸也比较小。而十字路口的球面反射镜要求有大的视场，能使前面拐弯处的整个景物成像，所以曲率半径较汽车的后视镜要小，为了增大视场，所以尺寸相对大一些

15、。16. 端电压随负载电阻的增大而_。假设电源没有内阻，则负载电阻增大时，端电压_。端电压随负载电阻的增大而_。假设电源没有内阻，则负载电阻增大时，端电压_。增大，$不变17. 伸直链晶体的熔点很接近于平衡熔点。( )伸直链晶体的熔点很接近于平衡熔点。()正确18. 下列关于生活中温度值的说法正确的是（）A水不达到100不会沸腾B广州的冬天洗澡一般用50的水C让人感到下列关于生活中温度值的说法正确的是（）A水不达到100不会沸腾B广州的冬天洗澡一般用50的水C让人感到舒适的气温为25左右D水不低于0不会凝固成冰A、在标准大气压下水的沸点为100，如果气压较低，水低于100此选项错误；B、人体正

16、常体温在37左右，洗澡水是温度应该略高于体温，不可能达到50此选项错误；C、人体正常体温在37左右，让人感觉舒适的气温在25左右此选项正确；D、标准大气压下水的凝固点是0，若气压较小，凝固点将高于0此选项错误故选C19. 用内能判据导出热、力学和相变平衡条件用内能判据导出热、力学和相变平衡条件内能判据的数学表达形式为 (1) 对于推导平衡条件而言，只涉及U=0，不必考查2U0 为简化，设系统由两个均匀部分(或子系统)组成，分别代表两个相，相互接触，彼此之间可以发生能量与物质的交换，而且两个系统的体积也可以改变，但保持总的S，V及N不变令U1，U2；S1，S2；V1，V2；N1，N2分别代表两个

17、子系统的内能、熵、体积和摩尔数对整个系统，有 U=U1+U2， (2a) S=S1+S2， V=V1+V2， N=N1+N2 (2b) 于是有 (3) 由约束条件(2b)，得 S2=-S1， V2=-V1， N2=-N1. (4) 利用(4)，则(3)化为 U=(T1-T2)S1-(p1-p2)V1+(1-2)N1. (5) 根据内能判据，内能取极小的必要条件为U=0由于(5)式中的S1，V1和N1均可独立改变，故得平衡条件 (6) 20. 已知某种物质的线性衰减系数为200cm-1，现有一束单色X射线通过该物质后强度减弱了90%，则该物质的厚度应为多已知某种物质的线性衰减系数为200cm-1

18、，现有一束单色X射线通过该物质后强度减弱了90%，则该物质的厚度应为多少?设投射到该物质上的射线强度为I0，被物质衰减的强度则为0.9I0，因而出射的射线强度为0.1I0。 根据X射线的衰减规律I=I0e-x，得到 0.1I0=I0e-x，e-x=0.1 因此 答：物质的厚度应为1.1510-2(cm)。 21. 一个身高1.6m的同学站在离平面镜1.5m处，镜高1.5m，他在平面镜中的像离他有 _m，像高 _m，若将平面镜一个身高1.6m的同学站在离平面镜1.5m处，镜高1.5m，他在平面镜中的像离他有 _m，像高 _m，若将平面镜移到原来像的位置，镜中像移动了 _m因平面镜成像时物距与像距

19、相等，此时物距为1.5m，则像距也为1.5m，所以像离人的距离为3m，但由于像与物是相同的，所以像高也为1.6m，故答案为：3，1.6；当将平面镜移动到原来像的位置时，此时物距为3m，而像距也为3m，所以像移动了3m，故答案为：322. 15cm长的左旋葡萄糖溶液使钠光的偏振面转了25.6求溶液浓度(已知=-51.4/(dmgcm-3)15cm长的左旋葡萄糖溶液使钠光的偏振面转了25.6求溶液浓度(已知=-51.4/(dmgcm-3)溶液浓度为 23. 将lg PMMA在20下溶解于50cm3苯中，已知PMMA的密度为1.18g/cm3，苯的密度为0.879g/cm3，已知数均相对分子质量将l

20、g PMMA在20下溶解于50cm3苯中，已知PMMA的密度为1.18g/cm3，苯的密度为0.879g/cm3，已知数均相对分子质量为105，计算熵变值。在计算中你用了什么假定? 式中：V1为溶剂体积；V2为高分子体积。 在计算中假定体积具有加合性，高分子可以看成由一些体积与苯相等的链段组成，每个链段对熵的贡献相当于一个苯分子，在这里假定了链段数等于单体单元数。 24. 穿过闭合导体回路中的磁通量_时，回路中产生_，这种现象称为电磁感应现象。穿过闭合导体回路中的磁通量_时，回路中产生_，这种现象称为电磁感应现象。发生变化，$电流25. 25时，在下列条件下可否在铜上镀锌?电镀液：bZn2+=

21、01mol.kg-1，pH=5，(1)可逆时(i0)；(2)i=100A.m-25时，在下列条件下可否在铜上镀锌?电镀液：bZn2+=01mol.kg-1，pH=5，(1)可逆时(i0)；(2)i=100A.m-2，此时氢在铜上的超电势为0584V。正确答案：26. 一频率为1 kHz的声源以vS=34 ms的速率向右运动。在声源的右方有一反射面，该反射面以v1=68 ms的一频率为1 kHz的声源以vS=34 ms的速率向右运动。在声源的右方有一反射面，该反射面以v1=68 ms的速率向左运动。设空气中的声速为=340 ms。试求：(1)声源所发射的声波在空气中的波长；(2)每秒内到达反射面

22、的波数；(3)反射波在空气中的波长。正确答案：(1)在声源右侧声源向着观测者运动静止的观测者接收到的频率为rn rn (2)每秒到达反射面的波数为反射面接收到的频率。在这种情况下波源和接收者都运动而且相互接近所以每秒到达反射面的波数为rn本题为多普勒效应对各种不同情况的应用问题。波在空气中的波长等于波速除以相对于空气静止的观测者测到的频率。27. 小明的身高l60cm，他站在平面镜前0.5m，他在镜中的像高cm，像和他的距离是，他逐渐离开平面镜，镜中的像将(选填“小明的身高l60cm，他站在平面镜前0.5m，他在镜中的像高cm，像和他的距离是，他逐渐离开平面镜，镜中的像将(选填“变大”“变小”

23、或“不变”)。160 1m不变：（1）根据平面镜成像与物大小相同，人身高是160cm，则像高也是160cm；（2）根据像与物到镜面的距离相等，人离镜0.5m，则像离镜0.5m，人与像的距离就是0.5m+0.5m=1m；（3）像与物的大小相同，与人到镜的距离无关故答案为：160 1m不变28. 导出半径为的圆孔包含的波带数的表示式。并求出在平行光照明的情况下，当光波波长=500nm，考察点P到圆孔距离导出半径为的圆孔包含的波带数的表示式。并求出在平行光照明的情况下，当光波波长=500nm，考察点P到圆孔距离r0=1m时，半径为5mm的圆孔包含的波带数。如下图所示，第j个波带的半径为j可以表示为

24、一般情况下，hr0，因而可略去h2，得到 将上题中h和的表达式代入上式，即 由此得到 因此半径为的圆孔包含的波带数为 在平行光照的情形R=，上式化为 当=5mm，r0=1m和=500nm时，波带数为 29. 下列关于声现象的说法，正确的是（）A声音的传播需要介质，真空不能传声B声音振动的频率越高，发出声音的响下列关于声现象的说法，正确的是（）A声音的传播需要介质，真空不能传声B声音振动的频率越高，发出声音的响度越大C声音振动的振幅越大，发出声音的音调越高D用次声波可以除去人体内的结石A、声音的传播需要介质，一切固体、液体、气体都可以作为传播声音的介质，真空不能传声，故A正确；B、声音振动的频率

25、越高，发出声音的音调越高，故B错误；C、声音振动的振幅越大，发出声音的响度越大，故C错误；D、用超声波可以出去胆结石，故D错误；故选A30. 静止的钾原子光谱中有一对容易辨认的吸收线(K线和H线)，其谱线的波长在395.0nm附近。来自牧夫星座一个星云的静止的钾原子光谱中有一对容易辨认的吸收线(K线和H线)，其谱线的波长在395.0nm附近。来自牧夫星座一个星云的光中，在波长为447.0nm处发现了这两条谱线，试求该星云远离地球的“退行速度”。0.123c31. 某小组用蜡烛、玻璃板（作为平面镜）、刻度尺等器材做“探究平面镜成像特点”的实验时，测得的数据如下：次数蜡烛到某小组用蜡烛、玻璃板（作

26、为平面镜）、刻度尺等器材做“探究平面镜成像特点”的实验时，测得的数据如下：次数蜡烛到平面镜的距离/cm蜡烛的像到平面镜的距离/cm110.010.0218.018.4320.020.0（1）分析比较表格内的数据，你会发现第2次测量数据略有差异，请你写出产生这个差异原因可能是（写出其中两点）_，_（2）做实验时，用一块玻璃板代替了平面镜，请你说一说这样做的好处答：_（1）第2次测量数据略有差异，可能是用刻度尺时，读数不准确，或者像与代替的蜡烛没有完全重合（2）用玻璃代替平面镜是由于玻璃既能成像又能透过玻璃确定出像的位置故本题答案为：（1）数读的不准，或放在玻璃板后的蜡烛与像没有重合或玻璃板有厚度

27、（2）玻璃板不但反射光成像，还能透光看到玻璃板后面的蜡烛32. 变化的电流周围不一定会产生磁场。( )变化的电流周围不一定会产生磁场。( )正确答案：33. 以下几个实验现象中，能说明声音产生条件的实验现象是 A放在钟罩内的闹钟正在响铃，把钟罩内的空气抽走一以下几个实验现象中，能说明声音产生条件的实验现象是A放在钟罩内的闹钟正在响铃，把钟罩内的空气抽走一些以后，铃声明显减小B使正在发声的音叉接触水面，水面溅起水花C吹笛子时，手指按住不同的孔便会发出不同的声音D把正在发声的收音机密封在塑料袋内，然后放入水里，人们仍能听到收音机发出的声音B34. 激光的方向性要比手电筒的差。( )激光的方向性要比

28、手电筒的差。( )正确答案： 35. 根据“孪生子效应”当其中一个乘坐高速宇宙飞船飞了40天，那么地面上的另一个是多少岁了(假定开始根据“孪生子效应”当其中一个乘坐高速宇宙飞船飞了40天，那么地面上的另一个是多少岁了(假定开始出去的时候是20岁)?A、20.0B、24.0C、40.0D、60.0正确答案： D36. 下列关于声音的说法中正确的是（）A人说话时的声音是由声带振动产生的B女高音歌唱家的“高音”是指声音的响下列关于声音的说法中正确的是（）A人说话时的声音是由声带振动产生的B女高音歌唱家的“高音”是指声音的响度很大C两名宇航员登上月球后能直接交谈D声音由空气传到水中，速度不变A、人说话

29、时的声音是由声带振动产生的；故A正确B、女高音歌唱家的“高音”是指声音的音调高；故B错误C、月球上是真空的，声音在真空中不传播；故C错误D、声音在水中的传播速度比在空气中要快；故D错误故选A37. 用显微镜观察球晶半径随时间的变化，从而求得的结晶速度参数是 ( ) At1/2 BAvrami公式的速率常数K C用显微镜观察球晶半径随时间的变化，从而求得的结晶速度参数是()At1/2BAvrami公式的速率常数KC结晶线生长率C38. 有一平板电容器，极板是半径为R的圆形板，现将两极板由中心处用长直引线连接到一远处的交变电源上，有一平板电容器，极板是半径为R的圆形板，现将两极板由中心处用长直引线

30、连接到一远处的交变电源上，使两极板上的电荷量按规律q=q0sint变化略去极板边缘效应，试求两极板间任一点的磁场强度正确答案：39. 油炸食品时，油锅中滴入水滴会发生爆裂声，并把热油溅起；沸水中滴入油滴却没有类似的现象，解释产生这两种不同油炸食品时，油锅中滴入水滴会发生爆裂声，并把热油溅起；沸水中滴入油滴却没有类似的现象，解释产生这两种不同现象的原因答：因为热油的温度高于水的沸点100，当水滴在油中，水的密度比油的密度大，沉入油中并迅速沸腾，所以会把热油溅起来，并发生爆裂声而油滴入沸水中时，油的密度比水小，因而漂浮在水面上，不会发生激烈的汽化现象，所以没有类似的现象40. 定体气体温度计的测温

31、气泡放入水的三相点管的槽内时，气体的压强为6.65103Pa。定体气体温度计的测温气泡放入水的三相点管的槽内时，气体的压强为6.65103Pa。定体过程。水的三相点温度T1=273.16K，气体压强设为p1=6.65103Pa。 当T2=373.15K时，求p2=? 由理想气体状态方程，有p2T1=p1T2，所以 $设p3=2.20103Pa，求T3=? 根据p1T3=p3T1可得 =90.4K=-182.8 41. 有一个电容为40F，与阻值为60的电阻串联后接在电压为220V，频率为50Hz的交流电源上，求：（1）阻抗Z；有一个电容为40F，与阻值为60的电阻串联后接在电压为220V，频率

32、为50Hz的交流电源上，求：（1）阻抗Z；（2）功率因数cos；（3）有功功率；（4）无功功率。正确答案：（1）因电阻与电容串联故二者电流同相位。又因为电阻上电流与电压同相位；电容上电压落后电流/2故该支路总电压为两元件电压平方和的二次方根故阻抗为rnrn （2）由功率因数的定义可得rnrn（3）由有功功率的定义可得rnrn（4）由无功功率的定义可得rn（1）因电阻与电容串联,故二者电流同相位。又因为电阻上电流与电压同相位；电容上电压落后电流/2,故该支路总电压为两元件电压平方和的二次方根,故阻抗为（2）由功率因数的定义可得（3）由有功功率的定义可得（4）由无功功率的定义可得42. 在一个线圈

33、(自感为L，电阻为R)和电动势为的电源的串联电路中，当开关接通的那个时刻，线圈中还没有电流，自感在一个线圈(自感为L，电阻为R)和电动势为的电源的串联电路中，当开关接通的那个时刻，线圈中还没有电流，自感电动势怎么会最大? I虽等于零，但最大，所以最大 43. 平面镜成_立的_像，物体与平面镜平行放置，若物体距平面镜1米，像距物体_米，若物体向平面镜靠平面镜成_立的_像，物体与平面镜平行放置，若物体距平面镜1米，像距物体_米，若物体向平面镜靠近0.2米，则像与物体相距_米物体在平面镜中成正立的虚像；物体距离平面镜1m，根据物像到平面镜距离相等，所以像距离平面镜1m，所以物像相距2m；当物体向平面

34、镜靠近0.2m，物体距离平面镜0.8m，根据物像到平面镜距离相等，所以像距离平面镜0.8m，所以物像相距1.6m故答案为：正；虚；2；1.644. 设有一列简谐横波： 其中x，y的单位是cm，t的单位是s。试求： (1)振幅A，角频率，波速u和波长； (2)振动初相设有一列简谐横波：其中x，y的单位是cm，t的单位是s。试求：(1)振幅A，角频率，波速u和波长；(2)振动初相位是的位置x。(1)A=5.0cm，=4.0/s，u=2.0m/s，=10cm； (2)x=(-3.0+10k)cm，k=0，1，2， 45. 如果不存在碰撞机制，在外电场下，金属中电子的分布函数如何变化?如果不存在碰撞机

35、制，在外电场下，金属中电子的分布函数如何变化?如果不存在碰撞机制，当有外电场后，电子波矢的时间变化率 上式说明，不论电子的波矢取何值，所有价电子在波矢空间的漂移速度都相同如果没有外电场时，电子的分布是一个费密球，当有外电场后，费密球将沿与电场相反的方向匀速刚性漂移，电子分布函数在波矢空间永远达不到一个稳定分布 46. 一切磁现象都起源于运动的电荷。 ( )一切磁现象都起源于运动的电荷。()正确47. 一相对于实验室以0.50c的速度运动的放射性原子核，衰变时沿其运动方向发射一电子，此电子相对于原子核的速度一相对于实验室以0.50c的速度运动的放射性原子核，衰变时沿其运动方向发射一电子，此电子相

36、对于原子核的速度为0.90c.试求原子核相对于实验室的快度，电子相对于原子核的快度，以及电子相对于实验室的快度.原子核相对于实验室的快度为 电子相对于原子核的快度为 因为快度相当于洛伦兹变换中坐标轴转过的角度，电子相对于实验室的快度就相当于从实验室系转到电子系的转角，而这个转角等于从实验室系转到原子核系的转角与从原子核系转到电子系的转角之和.所以，电子相对于实验室的快度就等于电子相对于原子核的快度与原子核相对于实验室的快度之和 我们也可以先用纵向速度叠加算出电子相对于实验室的速度ve，再换算成相应的快度Ye： 可以看出，由于具有可加性，快度是比速度更简便的概念. 48. 无规共聚的乙烯和丙烯可

37、以结晶，从而形成硬而韧的塑料。( )无规共聚的乙烯和丙烯可以结晶，从而形成硬而韧的塑料。()错误49. 作为“不确定关系”实验的一部分，布雷特(Brent)正在用球杆击打一个高尔夫球并测量它的速度。同时，他的同学瑞贝作为“不确定关系”实验的一部分，布雷特(Brent)正在用球杆击打一个高尔夫球并测量它的速度。同时，他的同学瑞贝卡(Rebecca)把时空结构搞乱了。令瑞贝卡惊奇的是，他打开了一个通往另一个世界的孔洞。布雷特和高尔夫球都被吸进这个孔洞，进入了另一个世界。在这个新世界中，普朗克常数为h=0.6Js，布雷特测得这个高尔夫球的质量为0.30kg，速度为20.01.0m/s。求：p=mv=

38、0.301.0=0.30(kgms-1) ，取等号计算，有位置不确定量为 $在这个新的世界中，由于高尔夫球的波长与球杆的尺寸可比拟，布雷特可能会看到高尔夫球在球杆处发生衍射而绕过球杆。 50. 在霍尔效应实验中，金属导体薄片宽5.0cm、长10.0cm、厚2.0cm。电流5.0A并沿长度方向流动。当用1T的磁在霍尔效应实验中，金属导体薄片宽5.0cm、长10.0cm、厚2.0cm。电流5.0A并沿长度方向流动。当用1T的磁场垂直地穿过该导体薄片时，可产生1.010-5V的横向电压。求：（1）载流子的飘移速度；（2）载流子的密度。正确答案：（1）设导体宽度为b霍尔电场和霍尔电压的关系为rn （1

39、）rn若设载流子的飘移速度为v当电场力与洛仑兹力平衡时有rnevB=eEH （2）rn由式（1）和式（2）可得载流子的飘移速度为rnrn（2）设导体厚度为d由题意得金属导体中的载流子是电子因此载流子的密度为rn（1）设导体宽度为b,霍尔电场和霍尔电压的关系为（1）若设载流子的飘移速度为v,当电场力与洛仑兹力平衡时,有evB=eEH（2）由式（1）和式（2）可得载流子的飘移速度为（2）设导体厚度为d,由题意得金属导体中的载流子是电子,因此载流子的密度为51. 设有N个可分辨的粒子组成的理想气体，处于体积为V的容器内，达到平衡态设重力的影响可以忽略今考虑V内的一设有N个可分辨的粒子组成的理想气体，

40、处于体积为V的容器内，达到平衡态设重力的影响可以忽略今考虑V内的一个指定的小体积v(i)证明在体积v内找到m个粒子的几率遵从二项式分布(ii)证明PN(m)满足归一化条件，即提示：利用二项式展开.(iii)直接用PN(m)计算m的平均值证明(iv)证明当，时，上述二项式分布化为泊松分布：并证明使PN(m)取极大的m值(即m的最可几值)(i)一个粒子处于v内的几率为，不处于v内的几率为.对理想气体，粒子之间的相互作用可以忽略，或者说是统计独立的因此，特定的m个粒子处于v内，同时其余(N-m)个粒子不在v内的几率为 (1) 现在要求的是v内找到m个粒子的几率，但并不限定是哪m个特定的粒子因此，需要

41、计及v内m个粒子与其余N-m个粒子的一切可能的交换数，它是 (2) (1)、(2)相乘，即得 (3) (4) 以上第二步用到二次项展开公式 (5) (iv) (6) 当，且使时，对求平均有重要贡献的m不可能很大，亦即m取大值的几率必定很小，因此(6)式的 中的部分可以近似取为1，于是有 (7) 又对于时 (8) (9) 将(7)与(9)代入(2)，即得 (10) 最后来求使PN(m)取极大的，简单的办法是求lnPN(m)的极大 由(10)，并利用斯特令公式，得 (11) (12) (12)的解，表明使PN(m)取极大的m值就等于m的平均值 52. 以下哪个国家坐落着国际理论物理中心?A、法国B

42、、德国C、意大利D、美国以下哪个国家坐落着国际理论物理中心?A、法国B、德国C、意大利D、美国正确答案： C53. 热力学第二定律认为热量不会从低温物体自动传向高温物体，除非对它?A、加热B、制冷C、通电D、做功热力学第二定律认为热量不会从低温物体自动传向高温物体，除非对它?A、加热B、制冷C、通电D、做功正确答案：D54. 一线极化平面波从自由空间入射到电介质(r=4，r=1)的界面上，如果入射波的电场矢量与入射面的夹角为45，试问一线极化平面波从自由空间入射到电介质(r=4，r=1)的界面上，如果入射波的电场矢量与入射面的夹角为45，试问对于(r=4，r=1)的介质，其布儒斯特角为 所以当

43、入射角i=B=63.4时，反射波中将不存在平行极化分量，成为垂直极化波。$因为入射波的电场矢量与入射面的夹角为45，所以平行极化分量与垂直极化分量的振幅相等，即E=E，于是入射波平均功率流密度为 当电磁波以布儒斯特角入射时 R=0 于是反射波平均功率流密度为 因此反射波与入射波的平均功率流密度之比是 55. 如果光在增益介质中通过1m后，光强增大至两倍，试求介质增益系数。如果光在增益介质中通过1m后，光强增大至两倍，试求介质增益系数。因为I=I0eGz=2I0，所以G=ln2-0.693(m-1)=0.69310-3mm-1。56. 你能否想出一种简单的实验或观察，来说明反射定律对一切波长的可

44、见光都适用?你能否想出一种简单的实验或观察，来说明反射定律对一切波长的可见光都适用?令一束太阳光照射在平面镜上，即可观察到入射光束和反射光束之间总是遵循反射定律的因为太阳光是包含一切波长的可见光，这一现象说明反射角的大小与波长无关，都遵从反射定律光在折射时是有色散的；而反射时总是无色散的因此，在光学仪器中，为减小色散总是尽量采用反射光路57. 凝胶是介于固体和液体之间的分散系统，下列关于刚性凝胶的描述，不正确的是( )A是非膨胀性的B凝胶是介于固体和液体之间的分散系统，下列关于刚性凝胶的描述，不正确的是( )A是非膨胀性的B具有多孔性的结构C凡是能润湿的液体，其吸收作用并无选择性D线性大分子所

45、形成的凝胶多属刚性凝胶正确答案：D58. 指出下列各句话中的“影”，说明了光在传播过程中所遵从的哪种物理规律 （1）手影： _（2）水中的倒影指出下列各句话中的“影”，说明了光在传播过程中所遵从的哪种物理规律（1）手影：_（2）水中的倒影：_（3）电影院放映电影：_（4）立杆见影：_（1）光的直线传播（2）光的反射（3）光的折射（4）光的直线传播59. 张岩同学把蜡烛放在距凸透镜40cm处时，在光屏上得到一个清晰等大的像，该凸透镜的焦距是 cm。如果将蜡烛再靠近张岩同学把蜡烛放在距凸透镜40cm处时，在光屏上得到一个清晰等大的像，该凸透镜的焦距是cm。如果将蜡烛再靠近凸透镜10cm，能成_、_的_像。20；倒立；放大；实60. 一足球充满7g的氮气，温度T=27=300K，以v=80km/h的速率飞行。求：一足球充满7g的氮气，温度T=27=300K，以v=80km/h的速率飞行。求：氮气分子的平均平动动能为 氮气分子的平均转动动能为 氮气分子的平均动能为 $球内氮气的内能为 $球内氮气的轨道动能为