22春《数学物理方法》离线作业二及答案参考4

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1、22春数学物理方法离线作业二及答案参考1. 写出硼(B，Z=5)、氩(Ar，Z=18)、铜(Cu，Z=29)、溴(Br，Z=35)等原子在基态时的电子排布式。写出硼(B，Z=5)、氩(Ar，Z=18)、铜(Cu，Z=29)、溴(Br，Z=35)等原子在基态时的电子排布式。基态时原子的电子排布式为：B：(1s22s22p1) Ar：(1s22s22p63s23p6) Cu：(1s22s22p63s23p63d104s1) Br：(1s22s22p63s23p63d104s24p5)知识点窍 多电子原子中电子的排布：基态原子中电子排布遵循能量最低原理和泡利不相容原理。 能量最低原理：电子总处于可能

2、最低能级，一般说来，n越大，l越大，能量越高。 泡利不相容原理：同一状态不可能有多于一个电子存在。 逻辑推理 根据多电子原子中电子的排布规律可以对这些原子进行电子排布。 2. 下列各过程中，物体的动能转化为势能的是（）A秋千从低处荡向高处B钟表里的发条带动指针转动C小球从光滑下列各过程中，物体的动能转化为势能的是（）A秋千从低处荡向高处B钟表里的发条带动指针转动C小球从光滑的斜面上滑下D冰雹从天下降A、秋千由最低处向最高处荡去，所处高度升高，速度变小，动能转化为重力势能，符合题意；B、钟表里的发条带动指针转动，发条的形变程度减小，指针的速度增加，发条的弹性势能转化为指针的动能，不符合题意；C、

3、小球从光滑的斜面上滑下，在下落的过程中，高度减低，速度增大，重力势能转化为动能，不符合题意D、冰雹从天而降，高度降低，速度增大，重力势能转化为动能，不符合题意；故选A3. 一台幻灯机，放映屏幕面积为4m2，要求光照度为50lx，幻灯片面积为20cm2；假定物镜的相对孔径为1/2；系统的透过率一台幻灯机，放映屏幕面积为4m2，要求光照度为50lx，幻灯片面积为20cm2；假定物镜的相对孔径为1/2；系统的透过率K=0.5。试求光源的光亮度L。L=101.86104cd/m2。4. 证明吸收峰的高度反比于，半值宽度正比于证明吸收峰的高度反比于，半值宽度正比于物质的吸收值可由2n2一量描述，其中称为

4、衰减指数，它与(宏观)吸收系数有正比关系根据经典色散理论，导出2n2具有以下函数形式： 在阻尼常数(如)很小条件下，其极值(即吸收峰位置)发生在0处，即发生在外来光波长与物质本征谱线0相近的情况此时，吸收峰高度值为 为求吸收峰的半值宽度，令 =0/2， 且满足下式： 在展开式中忽略高阶小量()3，()4，得 经整理，最后解出吸收峰的半值宽度为 5. 下列配位化合物高自旋的是( )。ACO(NH3)63+BCO(NH3)62+CCO(NO2)63-DCO(CN)64-下列配位化合物高自旋的是( )。ACO(NH3)63+BCO(NH3)62+CCO(NO2)63-DCO(CN)64-正确答案：B

5、6. 如果要设计一个自感较大的线圈，应该从哪些方面去考虑?如果要设计一个自感较大的线圈，应该从哪些方面去考虑?正确答案：由于自感系数L与线圈匝数、形状、尺寸、磁介质有关应从这几个方面考虑。由于自感系数L与线圈匝数、形状、尺寸、磁介质有关,应从这几个方面考虑。7. 证明：电磁能量密度和坡印廷矢量S=EH，在下列变换下都具有不变性。 E1=Ecos+ 式中，为任意角度，。证明：电磁能量密度和坡印廷矢量S=EH，在下列变换下都具有不变性。E1=Ecos+式中，为任意角度，。(1)因为 = + 由于2以及， 所以有 具有不变性。 (2)因为 = =EH 所以，具有不变性，证毕。 8. 正弦光栅在自身所

6、在平面内平移或转动时，对夫琅禾费衍射场或透镜后焦面上的衍射斑有什么影响?正弦光栅在自身所在平面内平移或转动时，对夫琅禾费衍射场或透镜后焦面上的衍射斑有什么影响?正弦光栅平移时，其夫琅禾费衍射场不变，即透镜后焦面上的衍射斑不动正弦光栅转动时，后焦面上的零级斑不动，其余衍射斑绕零级斑与正弦光栅同步转动9. 若氢原子内电子沿圆形轨道绕原子核旋转，轨道半径为5.2910-11m，求：若氢原子内电子沿圆形轨道绕原子核旋转，轨道半径为5.2910-11m，求：根据库仑定律，电子和原子核之间的库仑力为 电子和原子核之间的万有引力为 电子和原子核之间的库仑力与万有引力之比 可见，在原子内，电子与原子核之间的库

7、仑力远比万有引力大，因此在处理电子与原子核之间的相互作用时，只需考虑静电力，万有引力可以忽略不计。$电子沿圆形轨道绕原子核旋转作匀速率圆周运动，所需向心力为库仑力 解得 v=2.19106m/S 10. 设棒状光电导体长为l，截面积为S，在光照下棒内均匀产生电子空穴对数为Q/cm3s，若在棒两端施加电压V，试证光设棒状光电导体长为l，截面积为S，在光照下棒内均匀产生电子空穴对数为Q/cm3s，若在棒两端施加电压V，试证光生电流与总电流之比为式中b=n/pn0为平衡导带电子浓度。设光生载流子寿命n=p=10-4sQ=1014cm-3，估计300K下硅单晶的I/I比值。因样品的暗电导率为0=q(n

8、0n+p0p)，故暗电流为 I0=J0S=S=q(n0n+p0p)VS/l 设光生载流子与热平衡载流子有相同的迁移率，则光照下样品的附加电导率为 =q(nn+pp) 又因附加光生电子和光生空穴浓度可写为n=Qn，p=Qp，故 =q(Qnn+Qpp) 因此光生电流为 I=J0S=S=qQ(nn+pp)VS/l 它与总电流之比为 在300K下本征硅中热平衡载流子浓度n0=p0=ni=1.51010cm-3，代入题给出数据，则 =1/(1+1.51010/101410-4)=1/2.5=40% 11. 二端网络的电压，电流，求电压、电流的有效值以及网络的电阻、电抗、阻抗和阻抗角二端网络的电压，电流，

9、求电压、电流的有效值以及网络的电阻、电抗、阻抗和阻抗角130V，10A，-3.2，13，-141512. 沿光滑直铁轨设置x轴，火车以额定功率在此铁轨上行驶时，它的加速度ax与速度x的乘积是恒量，记作C。设t=0时，火沿光滑直铁轨设置x轴，火车以额定功率在此铁轨上行驶时，它的加速度ax与速度x的乘积是恒量，记作C。设t=0时，火车的位置x=0，速度x=0，试求x-t，ax-t，x-x，x-t诸关系式。据题设，有 ，xdx=Cdt， 积分 可得 即有 可见火车作变加速直线运动。 由 ，x2dx=Cdx 积分 可得 式联立，即得 13. 下列因素中，可以提高聚合物拉伸强度的有( )。 A在主链中引

10、入芳杂环结构 B加入增塑剂 C提高结晶度 D下列因素中，可以提高聚合物拉伸强度的有()。A在主链中引入芳杂环结构B加入增塑剂C提高结晶度D缺陷增多E与橡胶共混F增加分子间力ACF14. 红外光谱和拉曼光谱都是由于偶极矩变化而产生的。( )红外光谱和拉曼光谱都是由于偶极矩变化而产生的。( )此题为判断题(对，错)。正确答案：15. 高分子运动单元的松弛时间大小顺序为( )( )( )。 (a) 高分子链 (b) 链段 (c) 链节高分子运动单元的松弛时间大小顺序为()()()。(a) 高分子链(b) 链段(c) 链节abc16. 顺磁质和铁磁质的磁导率明显地依赖于温度，而抗磁质的磁导率则几乎与温

11、度无关，为什么?顺磁质和铁磁质的磁导率明显地依赖于温度，而抗磁质的磁导率则几乎与温度无关，为什么?顺磁质和铁磁质的磁化主要是其固有磁矩在外磁场作用下整齐排列，而原子的热运动是抵抗这种排列的。温度越高，热运动对这种排列的抵抗越强，因而明显地影响到顺磁质和铁磁质的磁导率。抗磁质的磁化是外加磁场的作用产生了感生磁矩，与温度无关，所以抗磁质的磁导率也就基本上与温度无关了。17. 已知两份具有相同压强p和物质的量，但温度分别为，T1和T2的同种理想气体，原来分装在容积分别为V1和V2的两个容已知两份具有相同压强p和物质的量，但温度分别为，T1和T2的同种理想气体，原来分装在容积分别为V1和V2的两个容器

12、中若将两容器连通，则气体混为一体，试求熵蛮S系统熵的变化为.18. 用膜渗透压法测定某聚合物溶液，在同一坐标中，画出下列情况的对c曲线：用膜渗透压法测定某聚合物溶液，在同一坐标中，画出下列情况的对c曲线：见图3-5。 $见图3-6。 19. 关于声现象，下列说法正确的是（）A“闻其声而知其人”是根据声音的响度来判断的B“不敢高声语，恐惊天上人”中关于声现象，下列说法正确的是（）A“闻其声而知其人”是根据声音的响度来判断的B“不敢高声语，恐惊天上人”中的“高”是指声音的音调高C“长啸一声，山鸣谷应”是指次声波传播很远D“隔墙有耳”说明固体能传声A、我们能“闻其声而知其人”，主要是因为不同的人声音

13、的音色不同，故A错误；B、“不敢高声语，恐惊天上人”中的“高”是指声音响度的大小，故B错误；C、次声波是我们的耳朵所听不到的声音，故C错误；D、“隔墙有耳”说明固体可以传播声音，故D正确故选D20. 电与磁不同的一点是，不存在磁单极。( )电与磁不同的一点是，不存在磁单极。( )正确答案：21. 核反应堆总功率最大的核电站是哪个?A、切诺贝利核电站B、福岛核电站C、秦山核电站D、大亚湾核电站核反应堆总功率最大的核电站是哪个?A、切诺贝利核电站B、福岛核电站C、秦山核电站D、大亚湾核电站正确答案： D22. 两个相同的电阻R，并联后接在电动势为E的电源上，通过一个电阻的电流为I。若将这两个电阻串

14、联，仍接在该电源上，两个相同的电阻R，并联后接在电动势为E的电源上，通过一个电阻的电流为I。若将这两个电阻串联，仍接在该电源上，此时通过一个电阻的电流仍为I，则电源的内阻是()A0.5RBRC2RD4RA23. 下列说法中正确的是（）A在空气中声音的传播速度大于光的传播速度B声音在空气中比在金属中传播得快C声音下列说法中正确的是（）A在空气中声音的传播速度大于光的传播速度B声音在空气中比在金属中传播得快C声音不能在真空中传播D在旷野里谈话比在屋子里响亮A、声音在空气中的传播速度约为340m/s，光在空气中的传播速度约为3108m/s，故在空气中声音的传播速度小于光的传播速度，选项说法错误，不符

15、合题意；B、声音在固体中的传播速度比在空气中传播得快，选项说法错误，不符合题意；C、声音可以在气体中传播，也可以在固体和液体中传播，但不能在真空中传播，选项说法正确，符合题意；D、在屋子里说话会有回音，所以听起来比在旷野中响亮，选项说法错误，不符合题意；故选C24. 结晶使塑料的使用温度提高。( )结晶使塑料的使用温度提高。()正确25. 下列关于冻胶的描述中正确的是( )。 A冻胶属于高分子浓溶液范畴 B分子内交联的冻胶的黏度大于分子间交下列关于冻胶的描述中正确的是()。A冻胶属于高分子浓溶液范畴B分子内交联的冻胶的黏度大于分子间交联的冻胶的黏度C分子内交联的冻胶可得到黏度小浓度大的浓溶液D

16、冻胶加热不能溶解和熔融E分子内交联的冻胶对纺丝不利ACE26. 已知r=xi+yj+zk，C为常矢，证明 div(Cr)=0及rot(Cr)=2C已知r=xi+yj+zk，C为常矢，证明 div(Cr)=0及rot(Cr)=2C正确答案：设C=C1i+C2j+C3k,则Cr=(C2z-C3y)i+(C3x-C1z)J+(C1yC2x)k,由此得div(Cr)=0+0+0=0,rot(Cr)=2C1i+2C2j+2C3k=2C27. 圆形镜对称共焦腔TEM00模和TEM01模在镜面处通过半径a=0的圆孔光阑后，所损失的能量百分比各为多圆形镜对称共焦腔TEM00模和TEM01模在镜面处通过半径a=

17、0的圆孔光阑后，所损失的能量百分比各为多少?正确答案：共焦腔TEM00模镜面处光强分布：rn式中0为自由空间波阻抗0=(00)1/2=377。rn 共焦腔TEM01模镜面处光强分布rn共焦腔TEM00模镜面处光强分布：式中0为自由空间波阻抗,0=(00)1/2=377。共焦腔TEM01模镜面处光强分布28. 把一段通电直导线放在匀强磁场中，导线与磁场方向_时，导线受到的安培力最大；当导线与磁场方向_时，把一段通电直导线放在匀强磁场中，导线与磁场方向_时，导线受到的安培力最大；当导线与磁场方向_时，导线受到的安培力为零。垂直，$平行29. 在光电效应实验中，有个学生测得某金属的遏止电势差U0和入

18、射光波长有下列对应关系： /nm U在光电效应实验中，有个学生测得某金属的遏止电势差U0和入射光波长有下列对应关系：/nmUa/V253.62.60Z83.02.11303.91.81330.21.47366.31.10435.80.57画出遏止电势差与入射光频率的曲线，并求出 /(1014Hz) Ua/V 11.8 2.60 10.6 2.11 9.87 1.81 9.09 1.47 8.19 1.10 6.88 0.57 如图，Ua-关系为一条直线： 由图可知： =4.1310-15Js/c h=ke=4.1310-151.6010-19=6.6110-34Js$由方程Ua=k-U0可得截

19、距U0=2.28V 所以逸出功A=eU0=2.28eV$由方程和数据可得与横轴交点0=5.531014Hz 即红限波长542nm，红限频率5.531014Hz 30. 在热水瓶里灌进质量m=1.00kg的水热水瓶胆的内表面S=700cm2，瓶胆内外容器的间隙d=5.00mm，间隙内气体压强p=1在热水瓶里灌进质量m=1.00kg的水热水瓶胆的内表面S=700cm2，瓶胆内外容器的间隙d=5.00mm，间隙内气体压强p=1.00Pa假设热水瓶内的热量只是通过间隙内气体的热传导而散失试确定约需要多少时间容器内的水温从90降为80，取环境温度为2031. 水面上浮一层油，若一束红光从空气以适当的角度

20、射入油层，通过水后再经过玻璃器皿射出。已知油的折水面上浮一层油，若一束红光从空气以适当的角度射入油层，通过水后再经过玻璃器皿射出。已知油的折射率n1=147，水的折射率，n2=133，玻璃的折射率n3=15。设光线在油中、水中和玻璃中的频率分别为v1、v2、v3，传播速度分别为v1、v2、v3，光的波长分别为1、2、3，则下列物理量排列顺序正确的是：Av1v2v3，v1=v2=v3，1=2=3。Bv1=v2=v3，v2v1v3，2v1v3。Cv1v2v3，v2v1v3，2v1v3。Dv1=v2=v3，v1v2v3，1v2v3。正确答案：B32. 下列说法中正确的是（）A收音机中的音量开关是调节

21、音调的B收音机中的音量开关是调节响度的C只要发音体在下列说法中正确的是（）A收音机中的音量开关是调节音调的B收音机中的音量开关是调节响度的C只要发音体在空气中振动，我们就可以听到它的声音D人对着扩音机说话，音调会改变（1）收音机中的音量开关调节声音的响度的，故A不正确，B正确；（2）物体只要振动就能发出声，但不是所有的声我们都能听见，声音响度很小或不在人的听觉频率范围内，我们是听不到声音的，故C选项说法不正确；（3）人对着扩音机说话，声音的响度变大，但是音调不变，故D选项说法不正确故选B33. 假如你在家学习时，你家楼下有人大声吵闹，对你造成干扰，为了减弱这一噪声，采取下列措施有效的是 A将窗

22、户假如你在家学习时，你家楼下有人大声吵闹，对你造成干扰，为了减弱这一噪声，采取下列措施有效的是A将窗户打开，加快空气流通B用被捂住头C与楼下的人商量，请他们小声点D关紧门窗BCD34. 一圆极化平面电磁波自折射率为3的介质斜入射到折射率为1的介质。若发生全透射且反射波为一线极化波，求入射波一圆极化平面电磁波自折射率为3的介质斜入射到折射率为1的介质。若发生全透射且反射波为一线极化波，求入射波的入射角。斜入射的均匀平面电磁波，不论其为何种极化方式，都可以分解为两个正交的线极化波。一个极化方向与入射面垂直，称为垂直极化波；另一个极化方向在入射面内，称为平行极化波。即 E=E+E因此，一圆极化平面电

23、磁波自折射率为3的介质斜入射到折射率为1的介质时，如果入射角等于布儒斯特角，则其平行极化波分量无反射。反射波仅为垂直极化波，它是一线极化波。此时入射波的入射角 35. 在下列四个句子中，其中“高”字指音调的是（）这首歌调太高，我唱不上去；引吭高歌；她是唱高音的；请勿高声在下列四个句子中，其中“高”字指音调的是（）这首歌调太高，我唱不上去；引吭高歌；她是唱高音的；请勿高声喧哗。ABCDC试题分析：本题目主要根据“高”这个字，来解释生活中高的含义，主要从响度和音调两个方面来分辨解释，：这首歌调太高，我唱不上去，指的是音调高；引吭高歌，指的是响度大；她是唱高音的，指的是音调高；请勿高声喧哗，这里指的

24、是响度大；符合选项的是，所以选C点评：本题目考查了学生对响度和音调的分辨，需要学生将生活知识与所学知识相结合，考查学生的综合运用能力36. 物体的重心越_，支撑面越_，稳定性就越好。物体的重心越_，支撑面越_，稳定性就越好。低，$大37. 均匀带电荷体密度为，半径分别为R1，R2的球壳层，取为参考点。求空间的电势分布。均匀带电荷体密度为，半径分别为R1，R2的球壳层，取为参考点。求空间的电势分布。正确答案：由电势定义u=pE.dl求解。如图416(a)所示首先求电场强度分布由电荷分布的球对称性由高斯定理易得rnrnrn选径向为积分路径得u=pE.dl=pEdr故rn由电势定义u=pE.dl求解

25、。如图416(a)所示,首先求电场强度分布,由电荷分布的球对称性,由高斯定理易得选径向为积分路径,得u=pE.dl=pEdr,故38. 在一个导体球壳内放一个电荷量为Q(Q0)的点电荷，用E表示球壳外任一点的电场强度，则 ( ) A当Q在球壳中央在一个导体球壳内放一个电荷量为Q(Q0)的点电荷，用E表示球壳外任一点的电场强度，则()A当Q在球壳中央时，E=0B不论Q在球壳内何处，E一定为零C只有当Q在球心且球壳接地时，E=0D只要球壳接地，不论Q在球壳内何处，E一定为零D39. 下列说法中正确的是 A电磁波的传播速度比光速小B波长越短的电磁波频率越小C给飞机导航可以通过无线电下列说法中正确的是

26、A电磁波的传播速度比光速小B波长越短的电磁波频率越小C给飞机导航可以通过无线电波实现D频率越低的电磁波传播的速度越小C40. Maxwell模型是一个黏壶和一个弹簧_联而成，适用于模拟_聚合物的_过程；Kevlin模型是一个黏壶Maxwell模型是一个黏壶和一个弹簧_联而成，适用于模拟_聚合物的_过程；Kevlin模型是一个黏壶和一个弹簧_联而成，适用于模拟_聚合物的_过程。串；$线性；$应力松弛；$并；$交联：$蠕变41. 在本学期的物理实验中，曾经用钢尺作为实验器材来研究一些问题，现在请你以钢尺作为实验器材之一，可以适当添在本学期的物理实验中，曾经用钢尺作为实验器材来研究一些问题，现在请你

27、以钢尺作为实验器材之一，可以适当添加其他辅助器材，设计一个实验来研究或说明相关的物理问题（声、光实验都可以）器材主要实验过程研究或说明的物理问题示例钢尺将一把钢尺一端紧按在桌面上，另一端伸出桌边拨动钢尺，听它发出的声音钢尺振动可以发声设计（1）声的发生：用钢尺敲击桌面，钢尺和桌面都振动，振动发声（2）音调和频率的关系：将一把钢尺一端紧按在桌面上，伸出桌边一小部分拨动钢尺，听声音的音调将一把钢尺一端紧按在桌面上，伸出桌边一大部分拨动钢尺，听声音的音调（3）响度和振幅的关系：一把钢尺一端紧按在桌面上，另一端伸出桌边用大小不同的力拨动钢尺，听它发出的声音的大小故答案为：（答案不唯一）器材主要实验过程

28、研究或说明的物理问题示例钢尺将一把钢尺一端紧按在桌面上，另一端伸出桌边拨动钢尺，听它发出的声音钢尺振动可以发声设计钢尺一把钢尺一端紧按在桌面上，另一端伸出桌边用大小不同的力拨动钢尺，听它发出的声音的大小振幅越大响度越大42. 摆长l=0.750m的单摆作阻尼振动，经t=1min后，其振幅减为初始振幅的1/8，试求对数减缩摆长l=0.750m的单摆作阻尼振动，经t=1min后，其振幅减为初始振幅的1/8，试求对数减缩=0.06143. 现有两个16mm电影摄影机镜头，其焦距和相对孔径数据如下： 1)f=1000mm，D/f=110。 2)f=10现有两个16mm电影摄影机镜头，其焦距和相对孔径数

29、据如下： 1)f=1000mm，D/f=110。 2)f=10mm，D/f=12。 而其片框尺寸104mm75mm是固定不变的。试求： 1)这两个物镜的物方视场角2。 2)当物体离开摄影物镜10m时，这两个物镜的垂轴放大率分别各等于多少? 3)摄影师拍远距离特写“镜头”时，用长焦距镜头还是用短焦距镜头? 4)摄影师拍全景时，用长焦距镜头还是用短焦距镜头? 5)为什么现在的照相机上除了标准镜头(又称常摄镜头，即经常拍摄的镜头)还要配置长焦距和短焦距镜头?正确答案：44. 假设太阳表面温度为5800K，太阳半径为6.96108m如果认为太阳的辐射是稳定的，求太阳在1年内由于辐射，它的质假设太阳表面

30、温度为5800K，太阳半径为6.96108m如果认为太阳的辐射是稳定的，求太阳在1年内由于辐射，它的质量减小了多少?已知：太阳表面积S=4R2，t=365243600 s，则 E总=T4st=1.231034J 由E=mc2得 45. 静质量为m0的粒子在恒力作用下，从静止开始加速，经过t时间，粒子的动能为其静能的n倍。试求： (1)粒子达到的静质量为m0的粒子在恒力作用下，从静止开始加速，经过t时间，粒子的动能为其静能的n倍。试求：(1)粒子达到的速度；(2)粒子获得的动量p；(3)粒子所受冲量I；(4)恒力大小F。(1) (2) (3) (4)46. 在黏度法测量中，溶液浓度对测量结果有何

31、影响?在黏度法测量中，溶液浓度对测量结果有何影响?若溶液浓度太高，以sp/c对c和lnr/c对c作图的线性不好，外推c0的结果不可靠。而且，黏度的理论处理也很困难，所以，溶液浓度太高是不合适的；若溶液浓度太稀，溶液的流出时间t和纯溶剂的流出时间t0很接近，sp的相对误差比较大，结果精确度很差，所以，溶液浓度太稀也不合适，合适的溶液浓度是使相对黏度r在1.2至2.0之间。47. 高分子的近程结构又称为高分子链的_，包括_、_、_和_。高分子的近程结构又称为高分子链的_，包括_、_、_和_。一级结构$化学组成$结构单元键接方式$构型$支化与交联48. 邻羟基苯甲醛及邻羟基苯乙酮中分子内氢键的形成，

32、使羰基碳_，化学位移值_。邻羟基苯甲醛及邻羟基苯乙酮中分子内氢键的形成，使羰基碳_，化学位移值_。正确答案：去屏蔽增大去屏蔽,增大49. 试述聚合物结晶与非晶结构模型。试述聚合物结晶与非晶结构模型。(1)结晶高聚物的结构模型 两相结构模型，又叫缨状胶束模型或织态结构模型，它是把整块高聚物看作是晶体嵌在无定形之中。 实验依据：X射线衍射图案中，除有代表晶区结构的衍射环外，还有与非晶区对应的弥散环；高聚物的熔点是个范围；高分子晶体尺寸为110-6610-6cm，小于高分子链长(10-410-3cm)。 模型要点：单个大分子能同时穿过一个或几个晶区和非晶区，所以晶区和非晶区两相共存且不分离；晶区是若

33、干个分子链段规整堆砌而成，链段轴与晶轴平行；非晶区中大分子链仍是无规卷曲且相互缠结；结晶度是晶区所占聚集体中的百分数。 能解释的事实：晶区尺寸小于高分子链长，结晶不完善，熔点是个范围常称作熔限。 不能解释的事实：聚癸二酸乙二醇酯是球晶，用苯腐蚀后，非晶部分消失，只剩下发射状的晶区。这说明晶区与非晶区相互共存，但可分离，另外，现在可制备出结晶度高达90%的聚合物，这用两相结构模型是不能解释的，特别是单晶的发现，使人们对这个模型的真实性表示怀疑。现仍可用于解释快速结晶得到的结晶结构。 规整折叠链结构模型。把高聚物晶体看成是由链规整折叠的片晶所构成。 实验依据：很多高聚物在适宜的条件下，都能生成单晶

34、体，不同高聚物的单晶外形不同；晶片的厚度大都为10-6cm，但分子链长却为10-410-3cm，所以晶片的厚度与相对分子质量无关；电子衍射发现分子链方向与晶片表面垂直。 模型要点：在不影响键长、键角且表面能最小的前提下，整个大分子链是规整地反复地排入晶格的；为了使体系能量更低、更稳定，大分子链折叠时有自动调整厚度的倾向，且晶片厚度为10-6cm最合适，这个数值是通过计算得出的。也可做如下的定性解释：若折叠的厚度越小，比表面积就越大，则表面能越小，为了减少表面能，要求折叠的越小越好。但大分子链折叠的厚度越小，拐的弯子就越多，在拐弯处为旁式构象，其余为反式构象。所以，晶片厚度越小，所含的旁式构象就

35、越多，体系的能量就越高，越不稳定。这两种反向作用的结果，使晶片厚度恰好为10-6cm时最合适。 能解释的事实：高分子能形成单晶，且晶片的厚度与相对分子质量无关。 不能解释的事实：高聚物取向后强度增加；X射线衍射为什么有弥散环；晶体密度小于按晶胞参数计算的理论值。 松散折叠链模型。实验依据：电子显微镜、核磁共振和其他实验研究发现，即使在高聚物单晶中，仍然存在着晶体缺陷，特别是有些单晶的表面结构非常松散，使单晶的密度远小于理想晶体的密度值，并测得单晶的结晶度为75%85%。这说明即使是单晶，其表面层在一定程度上也是无序的。基于这些实验事实，Fisher提出了松散折叠链模型，作为对原来规整折叠链模型

36、的一种修正。 模型要点：在结晶高聚物的晶片中，仍以折叠的分子链为基本结构单元，只是折叠处可能是一个环圈，松散而不规整(相当于非晶区)，而在晶片中，分子链的相邻链段仍然是相邻排列的。 插线板模型。Flory以聚乙烯的熔体结晶为例，进行了半定量的推算，证明由于聚乙烯分子的无规线团在熔体中松弛的时间太长，而实验观察到聚乙烯的结晶速度又很快，结晶时分子链根本来不及作规整的折叠，而只能是局部链段无规地排入晶片中。在同一个晶片中，可以是同一个分子链的链段，也可以是其他大分子链的链段，根本不全是由同一个分子链相连接的链段。因此，对同一层晶片而言，其中链的排列方式与老式电话交换台的插线板相似。晶片表面上的分子

37、链就像插头电线那样，毫无规则，也不紧凑，构成非晶区。所以这种模型称为插线板模型。 伸直链模型。1969年，有人用固态聚合制得聚双炔类宏观单晶体，其中大分子链是完全伸直的，如图2-7所示。单晶体积较大，可达厘米级。伸直的分子链方向平行于晶面，晶体的强度很大。另外，聚乙烯在高压下也可以得到完全伸直链的晶体(图2-1)。 隧道-折叠链模型。鉴于实际高聚物结晶大多是晶相与非晶相共存，各种结晶模型都有其片面性，Hosemann综合了各个结晶模型的特点，提出了一种折衷的模型，称为隧道一折叠链模型。它包括了在高聚物晶态结构中所有可能存在的各种形态。因而特别适用于描述半晶聚合物中复杂的结构形态。 (2)高聚物

38、非晶态的结构模型 两相模型(或两相球粒模型)。实验事实：实验测得许多高聚物非晶与结晶密度比a/c为0.850.96，而按分子链呈无规线团形态的完全无序的模型计算，a/c0.65，这种密度比的偏高说明非晶中包含有规整排列部分；有些聚合物如聚乙烯、聚酰胺等结晶速度很快，这用无规线团模型是难以想像的。另外，电子显微镜发现有直径为5nm左右的小颗粒(有序区)。 模型要点：非晶态结构由折叠链构成的粒子相(有序区)和由无规线团构成的粒问相(无序区)组成。用这一模型就可以解释上述实验事实。 无规线团模型。实验事实：橡胶的弹性理论完全是建立在无规线团模型的基础上，在小形变下，这个理论能很好地与实验相符；橡胶的

39、弹性模量和应力一温度系数关系并不随稀释剂的加入而有反常的改变；在非晶高聚物的本体和溶液中，分别用高能辐射使高分子发生交联，实验结果并未发现本体体系中发生分子内的交联倾向比溶液中更大；用x射线小角散射实验测定含有标记分子的聚苯乙烯本体试样中聚苯乙烯分子的旋转半径，与在溶液中聚苯乙烯分子的旋转半径相近；特别是中子小角散射实验测定一些聚合物本体的回转半径与在溶液中一样。 模型要点：非晶态结构完全由无序的无规线团组成。 50. 关于显微镜系统的正确陈述是：( )。A显微镜的作用相当于一个放大镜，它可将位于系统物镜前焦面关于显微镜系统的正确陈述是：( )。A显微镜的作用相当于一个放大镜，它可将位于系统物

40、镜前焦面上的物成像在无穷远处供人眼观察。B显微镜是大孔径、小视场系统，需校正球差、正弦差和慧差。C当视觉放大率增大时，其线视场变小，出瞳变小。D系统的视觉放大率不能大于1000 NA是因为物镜分辨率的限制。正确答案：CD51. 一变压器铁芯是由硅钢片制成的，它的截面积为8cm2，磁路的平均长度为31.4cm，硅钢片铁芯的r值为3000，初级线圈一变压器铁芯是由硅钢片制成的，它的截面积为8cm2，磁路的平均长度为31.4cm，硅钢片铁芯的r值为3000，初级线圈通有电流，磁通势为100A试求通过变压器铁芯截面的磁通是多大因为磁阻 且 所以 52. 看电视节目时，如果附近有汽车路过或有人使用冲击电

41、钻时，为什么电视屏幕上会出现成串的不规则雪花？看电视节目时，如果附近有汽车路过或有人使用冲击电钻时，为什么电视屏幕上会出现成串的不规则雪花？答：汽车路过或使用冲击电钻时，迅速变化的电流产生的电磁波被电视机接收放大，形成干扰，所以出现了不规则的雪花53. 由润湿过程知，铺展系数s=-Gs=g-s一l-s一g-l=g-l(cos-l)，式中为接触角。当某液体能在固体上由润湿过程知，铺展系数s=-Gs=g-s一l-s一g-l=g-l(cos-l)，式中为接触角。当某液体能在固体上铺展时，有s0，则必须cos1或g-l0，这显然是不可能的，对此如何解释?正确答案：铺展系数的定义是s=g-s-l-s-g

42、-l杨氏方程为g-s=l-s-g-lcos将两者结合可得rn s=g-l(cos1)rn杨氏方程只适用于铺展系数s0的场合必须为热力学平衡体系。对s0的体系液体能在固体上自动展开但即使液体呈单分子层分散在固体表面体系仍未达到平衡。对这种体系杨氏方程不能适用也不存在接触角故只能用s值来判断铺展润湿能否进行。铺展系数的定义是s=g-s-l-s-g-l,杨氏方程为g-s=l-s-g-lcos,将两者结合可得s=g-l(cos1)杨氏方程只适用于铺展系数s0的场合,必须为热力学平衡体系。对s0的体系,液体能在固体上自动展开,但即使液体呈单分子层分散在固体表面,体系仍未达到平衡。对这种体系,杨氏方程不能

43、适用,也不存在接触角,故只能用s值来判断铺展润湿能否进行。54. 从原理上如何计算物体在始末状态之间进行不可逆过程引起的熵变?从原理上如何计算物体在始末状态之间进行不可逆过程引起的熵变?正确答案：55. 一维周期势函数的付里叶级数 中，指数函数的形式是由什么条件决定的?一维周期势函数的付里叶级数中，指数函数的形式是由什么条件决定的?周期势函数V(x)付里叶级数的通式为 上式必须满足势场的周期性，即 显然 要满足上式，n必为倒格矢 可见周期势函数V(x)的付里叶级数中指数函数的形式是由其周期性决定的 56. 晶体C60与金刚石相比较，熔点较高者应是_，理由是_。晶体C60与金刚石相比较，熔点较高

44、者应是_，理由是_。正确答案：金刚石；金刚石是原子晶体C60晶体是分子晶体。金刚石；金刚石是原子晶体,C60晶体是分子晶体。57. 试总结应用薛定谔方程处理微观粒子运动状态的一般方法试总结应用薛定谔方程处理微观粒子运动状态的一般方法正确答案：(1)提出势能模型给出势能函数；(2)代入薛定谔方程求解波函数；(3)分析讨论微观粒子的运动状态。(1)提出势能模型,给出势能函数；(2)代入薛定谔方程求解波函数；(3)分析讨论微观粒子的运动状态。58. 聚合物在形变过程中消耗部分能量用于链段运动克服内摩擦力的现象称为应力松弛。( )聚合物在形变过程中消耗部分能量用于链段运动克服内摩擦力的现象称为应力松弛。()错误59. 在研究受控核聚变的托卡马克装置中，用螺绕环产生的磁场来约束其中的等离子体，设某托卡马克装置中环管轴线的在研究受控核聚变的托卡马克装置中，用螺绕环产生的磁场来约束其中的等离子体，设某托卡马克装置中环管轴线的半径为2.0m，管截面半径为1.0m，环上均匀绕有10km长的水冷铜线。求铜线内通入峰值为7.3104A的脉冲电流时，管内中心的磁场峰值多大(可近似按稳恒电流计算)?60. 电荷间力和万有引力都是平方反比率，因此它们完全相同。( )电荷间力和万有引力都是平方反比率，因此它们完全相同。( )正确答案：