2017年秋季西南1030大学物理基础 【1030】机考

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？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？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？5、热力学第一定律的内容是什么？6、什么是熵增加原理？7、一个物体做简谐振动，其能量的特征是什么？8、什么是波动？机械波与电磁波的主要区别是什么？9、什么是光程？ 10、什么是布儒斯特定律？二、计算题：（每题30分，选择其中2个题目作答，共60分）1、一体积为1.0×10-3 m3 的容器中，含有4.0×10-5 kg的氦气和4.0×10-5 kg的氢气，它们的温度为 30，试求容器中混合气体的压强。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？（）3、一质点沿x轴作简谐振动，振幅A0.05m，周期T0.2s。当质点正越过平衡位置向负x方向运动时开始计时。（1） 写出此质点的简谐振动方程；（2）另一质点和此质点的振动频率相同，但振幅为0.08m，并和此质点反相，写出另一质点的简谐振动方程；4、有一沿X轴正方向传播的平面谐波，设P点的振动方程为波速u=200m/，（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、4图）5、用波长=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=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。6、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=589.3nm，金属丝与劈尖顶点间的距离L=28.880nm，30条纹间的距离为4.295mm，求金属丝的直径D。7、杨氏双缝干涉装置的下缝上被一片很薄的玻璃片覆盖，这时零级明纹移动到原来的6级暗纹的地方，如果入射光的波长为600nm，玻璃片的折射率为n=1.55，求玻璃片的厚度e。8、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l。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、8图）一、简答题：5、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u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。 对应的公式：w+q=u。6、什么是熵增加原理？答: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dS0。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。8、什么是波动？机械波与电磁波的主要区别是什么？答:1、波动是一种常见的物质运动形式，属于物理学研究范围。波动是一种常见的物理现象。我们将某一物理量的扰动或振动在空间逐点传递时形成的运动形式称为波动。2、区别有机械波产生于波源的机械振动 而电磁波是电磁振荡产生的 所以他们传播的能量分别为机械能 和 电磁能 最后 机械波传播需要介质 而电磁波不需要 或者说人类至今还没有发现这种介质机械波很多 比如 声波 电磁波也很多 比如 无线电波 可见光 红外线 激光 等等9、什么是光程？ 答:光程是一个折合量,可理解为在相同时间内光线在真空中传播的距离.在传播时间相同或相位改变相同的条件下,把光在介质中传播的路程折合为光在真空中传播的相应路程.在数值上,光程等于介质折射率乘以光在介质中传播的路程.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,引入光程,原因是光在不同介质的光速不一样.所以造成了一种结果：光如果在不同介质里虽然传播了相同的距离,但是他们用的时间不一样,也就是传播的“周期数”不同.所以,用光实际传播距离去分析干涉问题,就不合适了.所以就引入了一个“相同时间内”产生的物理量-光程.10、什么是布儒斯特定律？答:布儒斯特定律（Brewster's law）是指自然光经电介质界面反射后，反射光为线偏振光所应满足的条件。该定律由英国物理学家D.布儒斯特于 1815 年发现，适用于物理光学和几何光学领域。当光以布儒斯特角入射时，反射光与折射光互相垂直。二、计算题：2、答:3、答:1再写上初相位=0的简谐运动的方程y=AsinWt W=2/T=代入数据y=0.06sint始计时(t=0)时,质点恰好处在负向最大位移处把y=sint图象向右移动/2得y=0.06sin(t-/2）=-00.6cost(m)2周期为2 速度为2m/s 故波长=4m波动方程y=-00.6cost=-00.6cosx/2(m)5、答: 8、答- 3 -