大学物理-作业与标准答案

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第八章 气体动理论

第九章 热力学基础

1、如图所示,系统由A态经ABC过程到达C态,吸

收的热量为350J,同时对外做功为126J。(1)如果沿ADC进行,系统对外做功为42J,则系统吸收了多少热量?(2)如果系统由C态沿CA返回A态,外界对系统做功为84J,则系统吸热多少?

OABVDCP解:(1)系统从abc进行过程中,吸收热量Qabc?350J,系统对外做功,

Aabc?126J。

故c态与a态能量之差为

Ec?Ea?Qabc?Aabc?(350?126)J?224J

系统经adc过程之后,系统做功Aabc?42J。系统吸收热量为

Qadc?(Ec?Ea)?Aadc?224?42?266J

(2)系统沿ca曲线由c态返回a态时,系统对外做功Aca??84J,这时系统内能减少?Eca???Eac??224J。Qca??Eca?Aca??224?84??308J,负号表示系统放热。

2、1mol双原子分子理想气体,做如图所

示循环,图中bc代表绝热过程。求(1)一次循环过程中,系统从外界吸收的热量;(2)一次循环过程中系统向外界放出的热量;循环的效率。

Pbp/105Pa3.02.01.0OacV 9

1.02.0V/10-3m3

解(1)在循环过程中,只有在ab过程吸收热量。因是等体过程,则吸收热量为

Q吸?Qab?vCV,m?T?500J

(2)在循环过程中,只有在ca过程放出热量。因是等压过程,则放出热量为

Q放?Qca?vCP,m?T?350J (3)循环的效率为

??1?

Q放Q吸?30% 第十章 振动和波动

1、有一个和轻弹簧相连的小球,沿x轴作振幅为A的简谐运动,振动的表达式为余弦函数。若t=0时球的运动状态分别为:(1)x0= - A;(2)过平衡位置向x轴正方向运动;(3)过x=2/A处,且向x轴反方向运动。用旋转矢量法确定上述状态的初相位。

2、作简谐振动的小球,速度最大值vm=0.03m/s,振幅A=0.02m,从速度为正的最大值的某个时刻开始计时。(1)求振动周期;(2)求加速度最大值;(3)写出振动表达式。

2??0.024???4.2(s)

??m0.0332?2?(2)am??2A??m???m??0.03??0.045(m/s2)

4?T3解:(1)T?2??2?A?(3)?0??

?2,??33?(rad/s),∴x?0.02cos(t?) [SI] 222 10

3、一简谐波在介质中沿x轴正方向传播,振幅A=0.1m,周期T=0.5s,波长?=10m。在t=0时刻,波源振动的位移为正方向最大值,把波源的位置取为坐标原点。求:

(1)这个简谐波的波函数;(2)t1=T/4时刻,x1=?/4处质元的位移;(3)t2=T/2时刻,x2=?/4处质元的振动速度。

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第十一章 波动光学

1、 由汞弧灯发出的光,通过一绿色滤光片后,垂直照射到相距为0.60m的双缝上,在距双

缝2.5m的光屏上出现干涉条纹。现测得相邻两明条纹中心间距为2.27mm,求入射光的波长。

2、 一双缝间距d=1.0×10-4m,每个缝的宽度a=2.0×10-5m,透镜焦距为0.5m,入射光的

波长为480nm,求:(1)屏上干涉条纹的间距;(2)单缝衍射的中央明纹的宽度;(3)

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