21秋《数学物理方法》在线作业二满分答案26

21秋数学物理方法在线作业二满分答案1. 用眼睛或透镜观察等倾干涉环，里疏处密试证明在傍轴条件下，干涉环的半径m与条纹级数差m之间关系为 ， 这用眼睛或透镜观察等倾干涉环，里疏处密试证明在傍轴条件下，干涉环的半径m与条纹级数差m之间关系为，这里，整数m为干涉环与最靠近中心那干涉环之间的级数差，亦即两者之间的环数；0为一常数，f为焦距等倾条纹光程差满足：L=2nhcosi所以内圈干涉环级数高，而外圈干涉环级数低 设最靠近中心的干涉环为k级，相距m圈的干涉环为k-m级 有： 2nhcosi1=k 2nhcosim=(k-m) 在傍轴条件下有：mfsinim 且根据折射定律有：sinim=nsinim 由-得：m=fnsinim 因为 2nh，忽略项 在傍轴条件下，近似有cosi11，cos2i11 所以有： 半径，表明这些同心圆环也是内疏外密 2. 潜水艇靠改变_来实现上浮和下沉的；潜水艇浸没后继续下潜的过程中，它受到水的浮力_，受到水压强_潜水艇靠改变_来实现上浮和下沉的；潜水艇浸没后继续下潜的过程中，它受到水的浮力_，受到水压强_（选：变大、变小或不变）（1）把压缩空气压入潜水艇的压力舱，将海水排出，潜水艇自重G减小，当F浮G时，潜水艇上浮；打开压力舱的阀门，让海水进入压力舱内，潜水艇自重G增大，当F浮G时，潜水艇下沉；当F浮=G时，潜水艇悬浮，可以停留在任何深度；由此可见，潜水艇能够上浮和下沉是通过改变自身重力来实现的；（2）在水中，潜水艇受到水的浮力和重力的作用，F浮=水v排g，潜水艇的体积不变，上浮或下潜时，排开水的体积不变，潜水艇受到水的浮力不变；（3）浸没在水中的潜水艇当它逐渐下潜时，深度h变大，排开水的体积不变，p=gh，潜水艇受到水的压强变大；故答案为：自身重力；不变；变大3. 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： /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 4. 有两个彼此远离的金属球，一大一小，所带电荷同号等量，问这两个球的电势是否相等?其电容是否相等?如果用一根有两个彼此远离的金属球，一大一小，所带电荷同号等量，问这两个球的电势是否相等?其电容是否相等?如果用一根细导线把两球相连接，是否会有电荷流动?5. 下列哪种通信没有采用电磁波传递信号（）A有线电话B手机C卫星电视D无线广播下列哪种通信没有采用电磁波传递信号（）A有线电话B手机C卫星电视D无线广播手机、无线对讲机、电视机工作时都要利用电磁波来传递信息，而固定电话是通过电流来传递信息的故选A6. 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D7. 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8. 游泳者在水下能听到岸上的音乐声，说明声音不仅能在空气中传播，也能在_中传播；小白兔能分辨出叫门的不游泳者在水下能听到岸上的音乐声，说明声音不仅能在空气中传播，也能在_中传播；小白兔能分辨出叫门的不是外婆，是根据声音的_来判断的（1）游泳者在水下能听到岸上的音乐声，说明声音既可以在空气中传播，也可以在液体中传播；（2）不同的发声体，发出声音的音色是不同的，因此根据不同音色可以来判断是不是外婆叫门故答案为：液体；音色9. 正球晶是指( )。 Anrnt Bnrnt Cnr=nt正球晶是指()。AnrntBnrntCnr=ntA10. 已知径向分布函数为D(r)，则电子出现在内径r1nm，厚度为1nm的球壳内的概率P为( )。APD(1)D已知径向分布函数为D(r)，则电子出现在内径r1nm，厚度为1nm的球壳内的概率P为( )。APD(1)D()BPD()CPD(1)DP-1D(r)dr正确答案：D11. 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。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12. 由于聚合物具有黏弹性，其力学行为与以下哪些因素密切相关：( ) (A)温度 (B)时间 (C)外力大小 (D)都有关由于聚合物具有黏弹性，其力学行为与以下哪些因素密切相关：()(A)温度(B)时间(C)外力大小(D)都有关D13. 同时考虑介质对光的吸收和散射时，吸收系数=+s，其中为真正吸收系数，s为散射系数。朗伯定律为I=I0exp-同时考虑介质对光的吸收和散射时，吸收系数=+s，其中为真正吸收系数，s为散射系数。朗伯定律为I=I0exp-(+s)l。若光经过一定厚度的某种介质后，只有20%的光强透过。已知该介质的散射系数s为真正吸收系数的1/2，若不考虑散射，则透射光强可增加多少?由I=I0exp-(+s)l，有，将，代入，得 故 若消除散射，则s=0，于是 即透射光强比原来增加14%。 14. 奇电子离子断裂后可以产生奇电子离子，也可以产生偶电子离子；偶电子离子断裂后只能产生奇电子离子奇电子离子断裂后可以产生奇电子离子，也可以产生偶电子离子；偶电子离子断裂后只能产生奇电子离子。( )此题为判断题(对，错)。正确答案：15. 狭义相对论的相对性原理和光速不变原理的内容是什么?其实质是什么?狭义相对论的相对性原理和光速不变原理的内容是什么?其实质是什么?C16. 目前，很多汽车的驾驶室里都有一个叫做GPS（全球卫星定位系统）接收器的装置GPS接收器通过接收卫星发射的导航目前，很多汽车的驾驶室里都有一个叫做GPS（全球卫星定位系统）接收器的装置GPS接收器通过接收卫星发射的导航信号，实现对车辆的精确定位并导航卫星向GPS接收器传送信息依靠的是（）A红外线B紫外线C电磁波D激光GPS接收器通过接收卫星发射的导航信号，实现对车辆的精确定位并导航卫星向GPS接收器传送信息依靠的是电磁波故选C17. 投影仪是利用凸透镜能成倒立、 （填“放大”或“缩小”）实像的原理制成的；老师讲课的声音是通过 传到同学们的耳朵投影仪是利用凸透镜能成倒立、（填“放大”或“缩小”）实像的原理制成的；老师讲课的声音是通过传到同学们的耳朵。放大；空气18. 平面镜和凸透镜都能成虚像，但平面镜所成的虚像是由光的_现象形成的；凸透镜所成的虚像是由光的_平面镜和凸透镜都能成虚像，但平面镜所成的虚像是由光的_现象形成的；凸透镜所成的虚像是由光的_现象形成的。反射，折射19. 离点电荷q为r的p点场强为，现将点电荷用一金属球壳包围起来，分别讨论q在球心或不在球心时p点场强是否改变?若离点电荷q为r的p点场强为，现将点电荷用一金属球壳包围起来，分别讨论q在球心或不在球心时p点场强是否改变?若改用金属圆筒包围电荷，P点场强是否改变?(只讨论p点在金属球壳及在金属圆筒外的情况)q在球心时，P点场强不会变化，q不在球心时，P点场强为金属球壳球心处的q产生的场强，所以P点场强变化，若用金属圆筒包围，q在圆筒轴线上则场强不变化，q不在轴线上则场强改变20. 中国著名学者祖冲之编制了太初历，完成了对中国历法的第二次大改革。( )中国著名学者祖冲之编制了太初历，完成了对中国历法的第二次大改革。( )参考答案：错21. 在杨氏双缝实验中，如有一条狭缝稍稍加宽一些，屏幕上的干涉条纹有什么变化?如把其中一条狭缝遮住，将发生什么在杨氏双缝实验中，如有一条狭缝稍稍加宽一些，屏幕上的干涉条纹有什么变化?如把其中一条狭缝遮住，将发生什么现象?若有一条狭缝加宽，则通过两缝的光强将不同，产生不同振幅的叠加，暗条纹的光强将不为零，干涉场的衬比度下降 如把一条狭缝遮住，则在屏上产生单缝衍射的图样 22. 四配位化合物的构型是四面体还是平面正方形?与哪些因素有关?四配位化合物的构型是四面体还是平面正方形?与哪些因素有关?正确答案：晶体场稳定化能和配位体的相互排斥作用是四配位化合物采取哪一种构型的两个主要因素。从晶体场稳定化能来看d电子数不同弱场中的两种构型的CFSE差值与强场中的两种构型的CFSE差值不同。d0、d5、d10在弱场中的两种型构的CFSE均为0因此主要考虑配体间的排斥力四面体构型中四个配体间的斥力小所以采取四面体构型如TiCl4、FeCl4-、ZnX42-均为四面体构型。d1、d6两种构型的CFSE差值很小排斥作用占优势所以仍为四面体构型如VCl4、FeCl42-。d2、d7在弱场中两种构型的CFSE差值仍较小四面体与平面四方形均有如CoX42-(XCl、Br、I、NCS)均为四面体而有些配合物为平面四方形。d3、d4的两种构型的CFSE差值较大平面四方形可获得较多的CFSE但实验数据不多。d8的两种构型的CFSE差值大应是平面四方形构型稳定这时配合物自旋成对呈反磁性。第二、三长周期过渡元素确实如此如PdCl42-、PtCl42-、Au2Cl6、AgF4-Rh(CO)2Cl2等。但第一周期过渡元素凶中心离子较小若配体电负性高、体积大则需考虑排斥因素所以四面体与平面四方形均有NiX42是四面体(r+r-0414)而Ni(CN)42-为平面四方形(CN-为强场)。d9的Cu2+配合物从CFSE来看应为平面正方形。晶体场稳定化能和配位体的相互排斥作用是四配位化合物采取哪一种构型的两个主要因素。从晶体场稳定化能来看,d电子数不同,弱场中的两种构型的CFSE差值与强场中的两种构型的CFSE差值不同。d0、d5、d10在弱场中的两种型构的CFSE均为0,因此主要考虑配体间的排斥力,四面体构型中四个配体间的斥力小,所以采取四面体构型,如TiCl4、FeCl4-、ZnX42-均为四面体构型。d1、d6两种构型的CFSE差值很小,排斥作用占优势,所以仍为四面体构型,如VCl4、FeCl42-。d2、d7在弱场中两种构型的CFSE差值仍较小,四面体与平面四方形均有,如CoX42-(XCl、Br、I、NCS)均为四面体,而有些配合物为平面四方形。d3、d4的两种构型的CFSE差值较大,平面四方形可获得较多的CFSE,但实验数据不多。d8的两种构型的CFSE差值大,应是平面四方形构型稳定,这时配合物自旋成对,呈反磁性。第二、三长周期过渡元素确实如此,如PdCl42-、PtCl42-、Au2Cl6、AgF4-Rh(CO)2Cl2等。但第一周期过渡元素凶中心离子较小,若配体电负性高、体积大,则需考虑排斥因素,所以四面体与平面四方形均有,NiX42是四面体(r+r-0414),而Ni(CN)42-为平面四方形(CN-为强场)。d9的Cu2+配合物从CFSE来看应为平面正方形。23. 平面镜成像原理：_。平面镜成像原理：_。光的反射24. 1996年2月一航天飞机用长19.7km的金属缆线吊着一个绳系卫星以8km/s的速度横扫地磁场。缆线上产生的电压峰值1996年2月一航天飞机用长19.7km的金属缆线吊着一个绳系卫星以8km/s的速度横扫地磁场。缆线上产生的电压峰值为3500V。试由此估算此系统飞越处的地磁场的B值。此系统飞越处的地磁场为 知识点窍 动生电动势：ab=(vB)dl。 逻辑推理 直接将已知数据代入公式即可得解。 25. 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26. 证明A=(y2+2xz2)i+(2xyz)J+(2x2zy+2z)k为有势场，并求其势函数证明A=(y2+2xz2)i+(2xyz)J+(2x2zy+2z)k为有势场，并求其势函数正确答案：由A的雅可比矩阵rnrn得rot A=(-1)-(-1)f+(4xz-4xz)j+(2y-2y)k=0rn故A为有势场rn 一般说来有势场的势函数可用如下公式来计算rnrn此外它还可以用不定积分的方法来求出为了说明这种方rn法下面就用它来求本例的势函数v：rn 因势函数v满足A=-grad v即有rn vx=-y2-2xz2 vy=-2xy+zvz=-2x2z+y-2z (1)rn将第一个方程对x积分得rn v=-xy2-x2z2+(yz) (2)rn其中(yz)暂时是任意的为了确定它将上式对y求导得rn vy=-2xy+y(yz)rn与(1)式中第二个方程比较知y(yz)=zrn于是 (yz)=yz+(z)rn代入(2)式得rn v=-xy2-x2z2+yz+(z) (3)rn其中(z)也是暂时任意的为了确定它将上式对z求导得rn v2=-2x2z+y+(z)rn与(1)式中第三个方程比较即知(z)=-2zrn故 (z)=-z2+Crn代入(3)式即得所求之势函数rn v=-xy2-x2z2+yz-z2+C由A的雅可比矩阵得rotA=(-1)-(-1)f+(4xz-4xz)j+(2y-2y)k=0,故A为有势场一般说来,有势场的势函数,可用如下公式来计算此外,它还可以用不定积分的方法来求出,为了说明这种方法,下面就用它来求本例的势函数v：因势函数v满足A=-gradv,即有vx=-y2-2xz2,vy=-2xy+z,vz=-2x2z+y-2z(1)将第一个方程对x积分,得v=-xy2-x2z2+(y,z),(2)其中(y,z)暂时是任意的,为了确定它,将上式对y求导,得vy=-2xy+y(y,z),与(1)式中第二个方程比较,知y(y,z)=z,于是(y,z)=yz+(z)代入(2)式,得v=-xy2-x2z2+yz+(z),(3)其中(z)也是暂时任意的为了确定它,将上式对z求导,得v2=-2x2z+y+(z)与(1)式中第三个方程比较,即知(z)=-2z,故(z)=-z2+C代入(3)式即得所求之势函数v=-xy2-x2z2+yz-z2+C27. 用相同质量的水和冰来冷藏食物， 的效果会更好。用相同质量的水和冰来冷藏食物，的效果会更好。冰28. 顺丁橡胶、天然橡胶和丁苯橡胶的玻璃化温度分别为-85、-73、-61，从结构上解释其高低顺序。顺丁橡胶、天然橡胶和丁苯橡胶的玻璃化温度分别为-85、-73、-61，从结构上解释其高低顺序。顺丁橡胶和天然橡胶的重复单元分别为： 由于天然橡胶的主链结构与顺丁橡胶一样，但是其重复单元上多了一个侧甲基，增加了主链内旋转位垒，柔性下降，因此天然橡胶的玻璃化温度比顺丁橡胶高。丁苯橡胶是丁二烯与苯乙烯的共聚物，与天然橡胶相比，主链中孤立双键的数目有所下降；侧基为苯基，位阻效应更大，这两方面的因素都导致丁苯橡胶的柔性不如天然橡胶的好，其玻璃化温度高于天然橡胶。 29. 球面像差是_产生的，消除的方法是_。球面像差是_产生的，消除的方法是_。远轴光线$在透镜前放置一个光阑或在会聚透镜前放置一个发散透镜30. 己知在无限长理想导体板围成的矩形区域内(0xa，0yb)，电场复矢量为己知在无限长理想导体板围成的矩形区域内(0xa，0yb)，电场复矢量为利用复麦克斯韦方程可以求出磁场强度的复矢量 写成分量形式为 Hy=0 所以$根据电场和磁场的复矢量可以得到相应的瞬时值 坡印廷矢量的瞬时值 坡印廷矢量的平均值 $穿过任一横截面的平均功率为 31. 图6-13为三组热机械曲线，是结构和相对分子质量不同的同一聚合物，在恒定外力作用下得到的。试讨论这三组曲线图6-13为三组热机械曲线，是结构和相对分子质量不同的同一聚合物，在恒定外力作用下得到的。试讨论这三组曲线各属于什么结构?同一组中各曲线所代表的样品的相对分子质量大小顺序如何?(1)齐聚物(即低聚物)；(2)非晶态；(3)交联。相对分子质量大小的顺序已标在图6-13中。 32. 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。33. 北京正负电子对撞机的储存环是周长为240m的近似圆形轨道，当环中电子流强度为8mA时，在整个环中有多少电子在北京正负电子对撞机的储存环是周长为240m的近似圆形轨道，当环中电子流强度为8mA时，在整个环中有多少电子在运行?已知电子的速率接近光速解题过程 通过分析结果可得环中的电子数34. 铝在=500nm时，n=15，nk=32，求正入射时的反射率和反射的位相变化。铝在=500nm时，n=15，nk=32，求正入射时的反射率和反射的位相变化。正确答案：解 正入射时反射率为rn解正入射时反射率为35. 为什么调节显微镜是改变镜筒与载物台的相对位置，而不改变筒长，而调节望远镜时则需要调节目镜相对于物镜的距为什么调节显微镜是改变镜筒与载物台的相对位置，而不改变筒长，而调节望远镜时则需要调节目镜相对于物镜的距离?显微镜的放大率与光学筒长成正比，与物镜和目镜的焦距成反比，通常显微镜的放大率是一定的。通过显微镜观察物体时，需调节物体和物镜之间的距离，使之位于物镜焦点外侧，通过物镜成一倒立放大的实像，这个像恰好在目镜焦点的内侧，再经目镜成一正立放大的虚像，最后为人眼所观察，故需调节镜筒与载物台的相对位置。望远镜是一无焦系统，用望远镜观察物体时，被观察物体经物镜成像，必须位于目镜的焦平面上，再经目镜成像于无限远处，最后为人眼所观察。故对于望远镜，需调节目镜相对于物镜的距离，使物体经物镜成的像位于目镜的焦平面上。36. 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 37. 一聚苯乙烯试样的甲苯溶液25时的第二维利系数为219(cm3mol)/g2。聚合物溶液的比体积为0.91cm3/g。求相互作一聚苯乙烯试样的甲苯溶液25时的第二维利系数为219(cm3mol)/g2。聚合物溶液的比体积为0.91cm3/g。求相互作用参数1。根据稀溶液密度近似于溶剂密度可求出溶剂摩尔体积V1780.9171.0cm3/mol将相关数据代入下式计算即可 38. 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-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。39. 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、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A40. 已知一个折射球面，其曲率半径r=1mm，n=2，n&39;=1，u=0，h=0.5mm。试求：已知一个折射球面，其曲率半径r=1mm，n=2，n=1，u=0，h=0.5mm。试求：S一=-0.07320517；$S1=-0.25；$=-0.109375，；$b149%；$Lr=0.8453；$Le=0.5。41. 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：42. 细胞生物学( )。A是研究细胞的结构、功能和生活史的一门科学B包括显微、超微、分子等三个层次的细胞生物学( )。A是研究细胞的结构、功能和生活史的一门科学B包括显微、超微、分子等三个层次的研究C一门高度综合的学科，从细胞的角度认识生命的奥秘D18381839年细胞学说提出，标志着细胞生物学的诞生正确答案：ABC43. 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 44. 粗略地说，粒子运动范围的尺度若小于它的德布罗意波长，就需要考虑它的波动性.对于下述情形中的粒子，是否要考粗略地说，粒子运动范围的尺度若小于它的德布罗意波长，就需要考虑它的波动性.对于下述情形中的粒子，是否要考虑它的波动性?原子中的电子、原子尺度约为0.1nm的数量级，其中电子动能约为10eV的数量级.原子核中的质子、原子核尺度约为10fm，其中质子动能约为10MeV.电视显像管中的电子，其动能约为10kev.由粒子的动能Ek和质量打m，可以算出粒子的动量 把它代入德布罗意关系，就可算出粒子的德布罗意波长 当粒子动能比其静质能小得多时，Ekmc2，可以用上式的非相对论近似 而当粒子动能比其静质能大得多时，Ekmc2，有极端相对论性近似 原子中的电子，其动能比静质能0.511MeV小得多，可以用非相对论近似， 而电子的运动范围，也就是原子的尺度，约为0.1nm的数量级，比上述波长小.所以，对于原子中的电子，需要考虑它的波动性. 原子核中的质子，其动能比静质能938.3MeV小得多，可以用非相对论近似， 而质子的运动范围，也就是原子核的尺度，约为10fm的数量级，与上述波长差不多.所以，对于原子核中的质子，需要考虑它的波动性. 电视显像管中的电子，其动能约为10keV，比静质能0.511MeV小得多，可以用非相对论近似， 而电子的运动范围，也就是电视显像管的尺度，约为0.5m的数量级，比上述波长大得多.所以，对于电视显像管中的电子，不需要考虑它的波动性. 45. 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：B46. 我国的语言文字丰富多彩，其中有许多语句蕴含了物理知识请在下表中填写所列语句涉及到的物理知识序号语句我国的语言文字丰富多彩，其中有许多语句蕴含了物理知识请在下表中填写所列语句涉及到的物理知识序号语句物理知识示例镜花水月光的反射1海市蜃楼_2立竿见影_海市蜃楼，是由于光在不均匀的空气中传播方向发生了改变而造成的一种现象，这是由于光的折射造成的立竿见影中的影，指的是影子，即由于光沿直线传播照不到竿的后面而形成的阴暗区，这是由于光的直线传播造成的故答案为：光的折射；光的直线传播47. 电荷均匀分布在一无穷长圆柱内，电荷体密度为，在其中挖去一无穷长的空腔，空腔与圆柱轴向平行，相距为a，求腔电荷均匀分布在一无穷长圆柱内，电荷体密度为，在其中挖去一无穷长的空腔，空腔与圆柱轴向平行，相距为a，求腔中任一点的场强用补偿法解此题，设场中任一点距O和O分别为r，r，由高斯定理可求得 48. 在直径为305mm的输油管内，安装了一个开口面积为原面积1/5的隔片，管中的石油体积流量为7010-3m-3/s，其运动在直径为305mm的输油管内，安装了一个开口面积为原面积1/5的隔片，管中的石油体积流量为7010-3m-3/s，其运动黏度/=1.010-4m2/s。试问石油经过隔片时，是否变为湍流?Re=3300，为湍流49. 阅读下列三篇短文，按要求完成后面提出的问题A蝙蝠在黑暗中能自由地飞翔，用蜡封住其耳朵，虽然把它放在明亮阅读下列三篇短文，按要求完成后面提出的问题A蝙蝠在黑暗中能自由地飞翔，用蜡封住其耳朵，虽然把它放在明亮的房间里，仍像喝醉酒一样，一次次地碰到障碍物，后来，物理学家证实了蝙蝠能发出波，靠这种波的回声来确定目标和距离B如果把八只同样的玻璃杯盛不同深度的水，再用一根细棒依次敲打杯子，可以发现声音的水量有关如果调节适当，可演奏出简单的曲谱，由此我们不难知道古代“编钟”的原理C许多年前，“马可波罗”号帆船在“火地岛”失踪，经过多年的研究，揭开了“死亡之谜”，他们都是死于亚声，这是一种人耳听不到的声音，频率低于20Hz，而人的内脏的固有频率和亚声波极为相似，当二者相同时，会形成内脏的共振，严重时，把内脏振坏而使人丧生（1）请你将上面短文A、B中和两处补上恰当的文字：_；_（2）文中的“亚声”是指我们学过的_（3）从短文C中可以看出，人体内脏的固有频率大致在_左右，声具有_（4）短文B中所填的物理量和音调之间的关系是_（1）A蝙蝠在黑暗中能自由地飞翔，用蜡封住其耳朵，虽然把它放在明亮的房间里，仍像喝醉酒一样，一次次地碰到障碍物，后来，物理学家证实了蝙蝠能发出超声波，靠这种波的回声来确定目标和距离B如果把八只同样的玻璃杯盛不同深度的水，再用一根细棒依次敲打杯子，可以发现声音的频率与水量有关如果调节适当，可演奏出简单的曲谱，由此我们不难知道古代“编钟”的原理（2）超声波和次声波人们都听不到，都属于亚声，低于20Hz的亚声是次声波，高于20000Hz的亚声是超声波（3）人们在次声波的环境中，人体内脏和环境产生共振，声具有能量，内脏受损而死亡（4）水量越少，瓶子和水越容易振动，频率越大，音调越高故答案为：（1）超声；频率；（2）次声波；（3）20HZ；能量；（4）频率越大，音调越高50. 在黏度法测量中，溶液浓度对测量结果有何影响?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。51. 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。 52. 从太阳射来的速度是0.80108m/s的电子进入地球赤道上空高层范艾仑带中，该处磁场为410-7T。此电子作圆周运动从太阳射来的速度是0.80108m/s的电子进入地球赤道上空高层范艾仑带中，该处磁场为410-7T。此电子作圆周运动的轨道半径是多大?此电子同时沿绕地磁场磁感线的螺线缓慢地向地磁北极移动。当它到达地磁北极附近磁场为210-5T的区域时，其轨道半径又是多大?电子进入地球赤道上空高层范艾仑带后，作圆周运动的轨道半径为 当它到达地磁北极附近磁场为210-5T的区域时，其轨道半径为 知识点窍 运动电荷在磁场中受到的磁力。 逻辑推理 电子进入地球赤道上空高层范艾仑带中后处于磁场中，受到磁力的作用。根据运动电荷在磁场中的磁力公式和圆周运动的基本公式可以求解本题。 53. 若把聚乙烯看作自由旋转链，其末端距服从高斯分布，且已知CC键长为0.154nm，键角为109.5。试求：(1) 聚合度为5若把聚乙烯看作自由旋转链，其末端距服从高斯分布，且已知CC键长为0.154nm，键角为109.5。试求：(1) 聚合度为5104的聚乙烯的平均末端距、均方末端距和最可几末端距；(2) 末端距在1nm和10nm处的概率哪个大?(1)(注：为键角) (2)由 即在10nm处的概率比在1nm处出现的概率大。 54. 中红外区是红外光谱研究的重点。( )中红外区是红外光谱研究的重点。( )此题为判断题(对，错)。正确答案：55. 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：56. 有相互平行、彼此相距0.1m的三根长直载流导线A、B、C。（1）设A、B、C中的电流均为10A，方向相同，求导线C有相互平行、彼此相距0.1m的三根长直载流导线A、B、C。（1）设A、B、C中的电流均为10A，方向相同，求导线C单位长度上受的作用力。（2）设A、B中的电流均为10A，方向相同；C中的电流为5A，方向与A、B相反，求导线C单位长度上受的安培力。正确答案：（1）如图18-1所示rn rn设三根导线截面在XOY平面的坐标分别为：A（00.05）B（0-0.05）C（0.1cos300）。由题意可知导线A、C之间与导线A、B之间的安培力大小相等设为F1。根据安培定律得导线C单位长度上受的安培力为rn （1）rn将已知条件代入式（1）有rnrn（2）分析方法同上rn （2）rn将已知条件代入式（2）有rn（1）如图18-1所示,设三根导线截面在XOY平面的坐标分别为：A（0,0.05）,B（0,-0.05）C（0.1cos30,0）。由题意可知导线A、C之间与导线A、B之间的安培力大小相等,设为F1。根据安培定律得,导线C单位长度上受的安培力为（1）将已知条件代入式（1）有（2）分析方法同上,（2）将已知条件代入式（2）有57. 在探究凸透镜成像规律的实验中：（1）某同学依次把点燃的蜡烛、透镜、光屏放在光具座上。但是在实验中无论怎样移在探究凸透镜成像规律的实验中：（1）某同学依次把点燃的蜡烛、透镜、光屏放在光具座上。但是在实验中无论怎样移动光屏都找不到清晰的像，请你帮他们找出可能的原因。（写出2个可能原因）（2）有2个实验小组分别进行了4次操作，并把实验数据准确记录在下面表格中。请分析以下数据，你能得到什么结论？（写出2个结论）第一小组第二小组12341234凸透镜焦距/cm1414141416161616物距/cm4030201240302012像距/cm222647273480像的正、倒倒立倒立倒立正立倒立倒立倒立正立像的大、小缩小较小放大放大缩小较小放大放大像的虚、实实像实像实像虚像实像实像实像虚像（3）凸透镜的折光能力可能与什么因素有关？请你就此问题作出猜想并通过分析表中数据说明理由。（1）蜡烛、透镜、光屏不在同一高度；蜡烛在凸透镜的一倍焦距以内(或焦点上)；像的位置在光具座以外等。（2）物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像；物距在二倍焦距和一倍焦距之间，成倒立、放大的实像；物距小于焦距，成正立、放大的实像；凸透镜成实像时，物距减小，像距变大，像变大；焦距不同的凸透镜成实像时，物距相同，焦距越长（短），像距越大（小）；1倍焦距外成实像，1倍焦距内成虚像；实像都是倒立的、虚像都是正立的等。（3）透镜的折光能力与透镜的焦距有关。原因是焦距不同的凸透镜成实像时，物距相同时，焦距越长，像距越大，说明凸透镜的焦距越长（短），折光本领越弱（强）。略58. 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：59. 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。 60. 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)?