21秋《数学物理方法》在线作业二满分答案34

21秋数学物理方法在线作业二满分答案1. 试述激光产生的基本思想。试述激光产生的基本思想。要产生激光，必须实现光的受激辐射放大，并使受激辐射能持续进行。2. 在偏振光干涉装置中，起偏器P1的偏振化方向为y方向，偏振片P2的偏振化方向与P1正交，波晶片为1/4 波在偏振光干涉装置中，起偏器P1的偏振化方向为y方向，偏振片P2的偏振化方向与P1正交，波晶片为1/4 波片，其光轴方向与P1透振方向成角，入射光强为I的自然光经过这一装置投射到屏幕上。当=0、45、90时，求屏幕上的光强。正确答案：如图11-4所示两偏振片P1和P2通光方向正交中间插入一晶片C其光轴方向与P1透振方向成角所以通过P2的光矢量的振幅分别为：rnE0=EsincosrnEe=Ecossinrn的相位差为rn=(n0-ne)d+rn因为是 1/4波晶片所以 rn因入射光为强度I的自然光所以屏幕上光强为rnI=E o2+E E2+2EoEecos= E o2+E E2=当=0、90时I=0；当=45时I;=I/4。 rn如图11-4所示,两偏振片P1和P2通光方向正交,中间插入一晶片C,其光轴方向与P1透振方向成角,所以通过P2的光矢量的振幅分别为：E0=Esincos,Ee=Ecossin,的相位差为=(n0-ne)d+因为是1/4波晶片,所以因入射光为强度I的自然光,所以屏幕上光强为I=Eo2+EE2+2EoEecos=Eo2+EE2=当=0、90时,I=0；当=45时,I;=I/4。3. 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4. 工业上常用( )表示特定物系的分离程度，汽液相物系的最大分离程度又称为( )。工业上常用( )表示特定物系的分离程度，汽液相物系的最大分离程度又称为( )。正确答案：分离因子；固有分离因子分离因子；固有分离因子5. 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6. 一频率为1014Hz的球面波，距波源1m处的振幅为2Vm，则：A距波源4m处的振幅为05Vm。B距波源4m处的一频率为1014Hz的球面波，距波源1m处的振幅为2Vm，则：A距波源4m处的振幅为05Vm。B距波源4m处的振幅为1Vm。C角频率为21014rads。D角频率为21015rads。正确答案：AC7. 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：8. 某一电流分布，求任意点的矢量磁位和磁通量密度。某一电流分布，求任意点的矢量磁位和磁通量密度。利用微分方程求解矢量磁位 在本题中，因为电流只有分量，即，则有 ra时， 根据柱坐标系下的表达式，有 积分 再积分 ra时， 两次积分得 Az=C3lnr+C4 根据自然边界条件：r0时，Az为有限值，可得C1=0 再根据矢量磁位的连续条件 可得 解得 所以矢量磁位 磁感应强度 另解：若只求磁感应强度，则可以利用安培回路定律求解 ra时， 根据对称性可知，磁场强度只有方向分量，由此可知在r处 故 ra时， 故 9. 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=0.06110. 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。11. 拉伸速率愈快，测得的聚合物断裂强度( )。 A升高 B愈高 C不变 D不确定拉伸速率愈快，测得的聚合物断裂强度()。A升高B愈高C不变D不确定A12. 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。13. 现代社会手机已成为人们普遍使用的通信工具，它是由_来传递信息的某手机发射的信号频率是2000MHz，那么现代社会手机已成为人们普遍使用的通信工具，它是由_来传递信息的某手机发射的信号频率是2000MHz，那么信号的波长约为_m手机是靠发射和接收电磁波来传递信息的；手机信号的频率f=2000MHz=2.0109Hz，电磁波的传播速度c=3108m/s，手机信号的波长=cf=3108m/s2.0109Hz=0.15m故答案为：电磁波；0.1514. 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D15. 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。16. 物体与平面镜平行放置，若物体距镜面1.5m，该物体长0.8m，则像距物体_m，像长为_m当物体远离平面镜，物体与平面镜平行放置，若物体距镜面1.5m，该物体长0.8m，则像距物体_m，像长为_m当物体远离平面镜，它的像的大小_（变大、变小、不变）（1）物体距镜面1.5m，因为像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等，所以像距物体为1.5m+1.5m=3m；（2）因为像与物体等大，所以像长等于物体长，即0.8m；（3）平面镜所成的像与物体大小相同，当物体远离平面镜，它的像大小不变故答案为：3；0.8；不变17. 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)18. 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19. 苯环上氢被一NH2、一OH取代后，碳原子的C的变化规律是( )。A这些基团的孤对电子将离域到苯环的苯环上氢被一NH2、一OH取代后，碳原子的C的变化规律是( )。A这些基团的孤对电子将离域到苯环的电子体系上，增加了邻位和对位碳上的电荷密度，使邻位和对位碳化学位移值减小B这些基团的孤对电子将离域到苯环的电子体系上，增加了邻位和对位碳上的电荷密度，使邻位和对位碳化学位移值增加C苯环的兀电子将离域到这些基团上，减少了邻位和对位碳上的电荷密度，使邻位和对位碳化学位移值增加D苯环的电子将离域到这些基团上，减少了邻位和对位碳上的电荷密度，使邻位和对位碳化学位移值减小正确答案：A20. 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21. 取一根劲度系数为k，自由长度为L，质量为m的均匀柱形弹性体。 (1)将其放在光滑水平面上，一端固定，另一端施以取一根劲度系数为k，自由长度为L，质量为m的均匀柱形弹性体。(1)将其放在光滑水平面上，一端固定，另一端施以外力，使弹性体缓慢伸长L1，试求其内含弹性势能Ep1；(2)将其竖直悬挂，平衡后计算弹性体伸长量L2和内含弹性势能Ep2。原长L，劲度系数为k的柱形弹性体，如果原长中任意一段的劲度系数为 则称为弹性结构处处相同的柱形弹性体。通常约定，若无特殊说明，所给柱形弹性体均按弹性结构处处相同处理。 设柱形弹性体两端受拉力或压力F，沿长度方向无其他外力，平衡时体内弹性力处处同为F，长度方向形变量为 任意原长z段的形变量为 整个弹性体内含的弹性势能为 质量可略的柱形弹性体，无论水平或竖直放置，也无论沿长度方向处于什么样的运动状态，只要弹性体本身除两端受拉力或压力外，沿长度方向不受其他外力(竖直悬挂时弹性体所受重力可略)，那么，弹性体内弹性力仍是处处与两端外力相同，关于L，Ep的上述三式均成立。轻弹簧便属此例。 质量不可忽略的柱形弹性体水平放置，除两端受力外，沿长度方向无其他外力平衡时体内弹性力仍是处处与两端外力相同，故关于L，Ep的上述三式仍成立若弹性体沿长度方向处于变化的运动状态，则因质量和加速度的存在，体内弹性力不再处处相同，关于L，Ep的上述三式不再成立这样的弹性体若是竖直悬挂，下端不施外力，平衡时也会因重力的存在而使体内弹性力从下端的零值单调递增到上端的mg值，其中m是弹性体质量。于是，关于L，Ep，的上述三式也不再成立。质量不可忽略的弹簧便是这样的弹性体。 (1)缓慢伸长可处理为时时平衡，据上所述，有 (2)弹性体处于原长时，将悬挂点记为x=0，弹性体沿长度方向各部位均可用坐标x(0xL)标记悬挂平衡后，取x到x+dx段，其劲度系数为 该小段两端分别受拉力： 下端： 上端： 两者差无穷小量，可处理为两端各有(m/L)(L-x)g拉力。该小段伸长量为 弹性体伸长量便是 x到x+dx段内弹性力处处相同，内含弹性势能 弹性体内含的弹性势能便是 22. 设u=u(x，t)是问题 的解，其中常数b0 该问题的能量定义为 证明：E&39;(t)0(t0)，由此证明初边值问题设u=u(x，t)是问题的解，其中常数b0 该问题的能量定义为证明：E(t)0(t0)，由此证明初边值问题(9.2.4)的解，如果存在，则必唯一，并且关于初始数据和非齐次项是稳定的因为，u(0，t)=u(L，t)=0，所以ut(0,t)=ut(L，t)=0 (1)利用分部积分，直接计算得 (2)要证明唯一性，只需证明当h=(x)=(x)=p(t)=q(t)=0时，问题(9.2.4)只有零解利用u(x，0)=0知ux(x，0)=0 因为E(t)0，所以，对任意t0，有 0E(t)E(0)=， 这蕴涵了对任意t0，有 ut=ux0 所以u(x，t)常数由初始条件u(x，0)=0，得u(x，t)0这就证明了解的唯一性 (3)要证明解关于初始数据和非齐次项是稳定的，我们考虑初边值问题 (9.2.5) 类似于(1)，得 利用Young不等式 我们得到 (9.2.6) 记，则 这表明 (9.2.7) 因此，对任意固定T1和0(适当小)，若 ， 则从式(9.2.6)式(9.2：7)得 ， 证毕 23. 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：24. 真空中沿z方向传播的均匀平面电磁波的电场强度复矢量E=E0ejkz，式中E0=ErjEi，且Er=2Ei=b,b为实常数，又Er在真空中沿z方向传播的均匀平面电磁波的电场强度复矢量E=E0e-jkz，式中E0=Er+jEi，且Er=2Ei=b,b为实常数，又Er在x方向，Ei与x轴正方向的夹角为60。试求电场强度和磁场强度的瞬时值，并说明波的极化25. 单色电磁波的强度是Nh，其中N是每单位时间通过单位面积的光子数问：照在全反射镜面上的辐射压强是多少?单色电磁波的强度是Nh，其中N是每单位时间通过单位面积的光子数问：照在全反射镜面上的辐射压强是多少?辐射压强(光压)是由光子流经反射镜后的动量改变而引起的光子的能量为 E=h=hc/ 动量为 光强，与光子流密度N的关系为 I=Nh 故动量流密度为 P=Nmv=Nh/c 由于镜面的全反射，动量流密度的改变量为 P=2P-2Nh/c 按动量定理，镜面的辐射压强为 f=P=2Nh/c， 即平均光压为 f=2I/c 26. 忽略热量在热传导中的损失，计算直径为1mm长为20cm的白炽灯丝温度达到3500K所必需的电流功率，假定灯丝辐射遵忽略热量在热传导中的损失，计算直径为1mm长为20cm的白炽灯丝温度达到3500K所必需的电流功率，假定灯丝辐射遵守斯特藩-玻耳兹曼定律.忽略了热量在热传导中的损失，白炽灯丝温度T达到3500K所必需的电流功率，就应该等于它的热辐射功率.假定灯丝辐射遵守斯特藩一玻耳兹曼定律，它的辐射功率就等于黑体辐射本领乘以灯丝发出辐射的的表面积， 这也就是灯丝所必需的电流功率. 27. 下列测定聚合物相对分子质量的方法中，能测定聚合物重均相对分子质量的方法是( )。 A光散射法 B凝胶渗透下列测定聚合物相对分子质量的方法中，能测定聚合物重均相对分子质量的方法是()。A光散射法B凝胶渗透色谱法C膜渗透压法D小角激光光散射法E端基分析法ABD28. 一个质子在一维无限深势阱中，阱宽a=10-14m(1)质子的零点能量有多大?(2)由n=2态跃迁到n=1态时，质一个质子在一维无限深势阱中，阱宽a=10-14m(1)质子的零点能量有多大?(2)由n=2态跃迁到n=1态时，质子放出多大能量的光?正确答案：29. 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。30. 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：B31. 氢原子基态能量为E0=13.6eV，氢原子n=2，3，激发态的能量为En=E0n2。实验室中两个处于基态的氢原子1，2各以速氢原子基态能量为E0=-13.6eV，氢原子n=2，3，激发态的能量为En=E0/n2。实验室中两个处于基态的氢原子1，2各以速度1，2朝着对方运动，碰撞后，沿原口，和口2方向分别发射出频率为1和2的光子，其中1对应从n=4激发态跃迁到基态发射的光子频率，2对应从n=2激发态跃迁到基态发射的光子频率。发射后，两个氢原子静止地处于基态，试求1和2。1=2=4.70104m/s32. 静止在光滑水平面上的物体，在水平力F的作用下产生位移x而获得速度；若水平面不光滑，物体运动时受到的摩擦力静止在光滑水平面上的物体，在水平力F的作用下产生位移x而获得速度；若水平面不光滑，物体运动时受到的摩擦力为(n是大于1的常数)，仍要使物体由静止出发通过位移x而获得速度，则水平力应为()AB(n-1)FCnFD(n+1)FA33. 某高聚物熔体以1106Pa的压力差通过直径为2mm，长度为8mm的毛细管时的流率为0.05cm3/s，在同样的温度下，以51某高聚物熔体以1106Pa的压力差通过直径为2mm，长度为8mm的毛细管时的流率为0.05cm3/s，在同样的温度下，以5106Pa的压力差试验时，流率为0.5cm3/s，问该熔体在毛细管中是牛顿型流动还是非牛顿型流动?试求其流变参数。0.699，3191。34. 质量70kg的人股骨长为60cm、平均截面积为5.0cm2.试求： (1)此人双腿站立时，股骨中的压应力和股骨长度的改变质量70kg的人股骨长为60cm、平均截面积为5.0cm2.试求：(1)此人双腿站立时，股骨中的压应力和股骨长度的改变量；(2)此人单腿站立时，股骨中的压应力和股骨长度的改变量查表可知，骨压缩时的杨氏模量E=0.91010Nm-2. (1)双腿站立时腿骨中的改变量l=l0=7.6210-56010-2=4.5710-5(m) (2)单腿站立时腿骨中的改变量l=l0=1.5210-46010-2=9.1210-5(m) 答(1)此人双腿站立时，股骨长度的改变量为4.5710-5m;(2)此人单腿站立时，股骨长度的改变量为9.1210-5m35. 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。 36. 试分析AB2型共价键晶体SiO2(白硅石)的结构，并指出晶胞中的结构基元数。试分析AB2型共价键晶体SiO2(白硅石)的结构，并指出晶胞中的结构基元数。正确答案：SiO2是典型的共价键晶体它的结构如图834所示。rnrn SiO2的结构同金刚石或立方ZnS型结构相似。Si原子相当于金刚石中8个C原子或ZnS中的Zn和S原子。每两个Si原子连线中间有1个O原子。Si和O原子数之比为1：2而配位数比为4：2。SiO2晶体内部的点阵型式是面心立方点阵。一个晶胞中有4个结构基元每个结构基元有2个SiO2。类似于金刚石中每个结构基元是2个C原子。SiO2是典型的共价键晶体,它的结构如图834所示。SiO2的结构同金刚石或立方ZnS型结构相似。Si原子相当于金刚石中8个C原子,或ZnS中的Zn和S原子。每两个Si原子连线中间有1个O原子。Si和O原子数之比为1：2,而配位数比为4：2。SiO2晶体内部的点阵型式是面心立方点阵。一个晶胞中有4个结构基元,每个结构基元有2个SiO2。类似于金刚石中每个结构基元是2个C原子。37. 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。38. 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 39. 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40. 在下列情况下，你能确定一个点波源的位置吗?在下列情况下，你能确定一个点波源的位置吗?点源激发球面波，我们可以利用球面波的特点来确定一个点源的位置 如图11-1所示，设P1，P2，P2三场点接收到的强度分别为I1，I2，I3根据球面波的强度反比于场点到振源的距离的平方，可得 由此我们只能得到两个场点到源点距离的比值，还不能确定点源的位置$设首波之间的时差分别t12，t23，波速为v根据球面波的球对称性，可得 r2-r1=t12v， r3-r2=t23v 此时只能确定三场点的距离差，仍不能确定点源的位置$如(1)，(2)同时已知，则点源位置唯一确定联立方程，可得 由此分别以P1，P2，P3点为圆心，以r1，r2，r3为半径作圆弧得一交点，即为点波源的位置 41. 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ACF42. 既然一个光子活化一个分子，为什么量子效率有时大于1?既然一个光子活化一个分子，为什么量子效率有时大于1?正确答案：光化当量定律是对初级过程而言的一个光子在初级过程中虽然只活化了一个反应物分子但活化后的分子可进行次级反应次级反应过程不同量子效率也不同。如果次级反应是链反应常使量子效率大于l。如果活化分子与其他分子反应之前辐射频率较低的光或与一个惰性分子碰撞失去一部分能量转变为普通分子不再进行次级反应则量子效率小于1。如果分子吸收光子分解为原子后下一步反应不易立即进行原子可能立即化合成分子量子效率就远小于1。光化当量定律是对初级过程而言的,一个光子在初级过程中虽然只活化了一个反应物分子,但活化后的分子可进行次级反应,次级反应过程不同,量子效率也不同。如果次级反应是链反应,常使量子效率大于l。如果活化分子与其他分子反应之前,辐射频率较低的光或与一个惰性分子碰撞,失去一部分能量转变为普通分子,不再进行次级反应,则量子效率小于1。如果分子吸收光子分解为原子后,下一步反应不易立即进行,原子可能立即化合成分子,量子效率就远小于1。43. 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：ABC44. 教室内用来放映投影片的银幕，表面是白色且粗糙的，其目的是 A. 不反射光 B. 能折射光C. 发生漫发射 D. 发教室内用来放映投影片的银幕，表面是白色且粗糙的，其目的是A. 不反射光B. 能折射光C. 发生漫发射D. 发生镜面发射C45. 有一单原子分子理想气体与一吸附面接触，被吸附分子与外部气体分子相比，其能量中多一项吸引势能-.设被吸附的有一单原子分子理想气体与一吸附面接触，被吸附分子与外部气体分子相比，其能量中多一项吸引势能-.设被吸附的分子可以在吸附面上自由运动，形成二维理想气体，又设外部气体与被吸附的二维气体均满足经典极限条件已知外部气体的温度为T，压强为p.试求这两部分气体达到平衡时，二维气体单位面积内的分子数提示：二维气体与外部气体可以看成两个不同的相，利用相变平衡条件对于满足经典极限条件的二维理想气体，分子能量的经典表达形式为 (1) 相应的子系配分函数为 (2) 其中A为吸附面的面积令被吸附的总分子数为N，则有 N=e-Z (3) 令n=N/A代表二维气体分子的面密度(即单位面积的平均分子数)，由(2)、(3)得 (4) 上式中的尚有待确定被吸附的气体与外部气体可以看成两个不同的相，相互处于平衡态令与分别代表两相的化学势，按相变平衡条件有 = (5) 又 =-/kT， =-/kT， (6) 故得 e-=e- (7) 外部气体是满足经典极限条件的理想气体，令N，Z为外部气体的总分子数与子系配分函数，利用熟知的结果(记不住也无妨，重新算一遍)， (8) (9) 其中n=N/V为外部气体的分子数密度将(9)代入(4)，得 (10) 对满足经典极限条件的外部气体，其压强为 p=nkT (11) 用温度及外部气体的压强p表达时，(10)式化为 (12) 上式表明，外部气压增加、温度降低有利于吸附 46. ( )目前认为不是基本粒子。A、电子B、正电子C、反中子D、Higgs玻色子( )目前认为不是基本粒子。A、电子B、正电子C、反中子D、Higgs玻色子正确答案：C47. 远点在眼前30cm处的人看远物时应戴什么眼镜?近点在眼前200cm处的人阅读时应戴什么眼镜?远点在眼前30cm处的人看远物时应戴什么眼镜?近点在眼前200cm处的人阅读时应戴什么眼镜?远点在眼前30cm处的人d远=30cm=0.30m，看远物u=眼镜的焦度 近点在眼前200cm处的人d近=200cm=2.00m，阅读d=25cm=0.25m.眼镜的焦度 答远点在眼前30cm处的人是近视眼，看远物时应戴-333度的眼镜，近点在眼前200cm处的人是远视眼，阅读时应戴350度的眼镜 48. 通过天文观察，发现存在非圆的行星椭圆轨道，假设质点间的万有引力大小与间距r的关系为F=GMmr，其中为待定常通过天文观察，发现存在非圆的行星椭圆轨道，假设质点间的万有引力大小与间距r的关系为F=GMmr，其中为待定常数，试就下面两种情况分别确定：(1)太阳在椭圆轨道的一个焦点上(开普勒第一定律)；(2)太阳在椭圆的中心。行星所受引力指向太阳，行星轨道角动量守恒，面积速度仍是不变量(开普勒第二定律)。 (1)对图中1和2两处， 可建立下述方程组： 1(A-C)=2(A+C)， 可得 ， 合并成 (A+C)2+=(A-C)2+ 对于非圆的椭圆，必有C0，即得=-2。 (2)对图中1，3两处， 可建立下述方程组： 1A=3B， ， ， 可得 ， 合并成 A-1=B-1 对于非圆的椭圆，必有AB，即得=1 49. 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 50. 小明同学站在平面镜前1m处，镜中的像与他相距_m；如果一个物体能吸收所有色光，则该物体呈现_色小明同学站在平面镜前1m处，镜中的像与他相距_m；如果一个物体能吸收所有色光，则该物体呈现_色由于平面镜所成的像与物到镜的距离相等，物到镜的距离是1m，所以像到镜的距离也应是1m，则镜中的像与他相距1m+1m=2m如果一个物体能吸收所有色光，所有色光都不反射，则该物体呈现黑色；故答案为：2；黑51. 下列现象中，不属于折射现象的是（）A插入水中的筷子，看上去好象在水面处折断了B池水看起来比实际的浅C阳下列现象中，不属于折射现象的是（）A插入水中的筷子，看上去好象在水面处折断了B池水看起来比实际的浅C阳光下，立竿见影D站在岸边看见水中的鱼群和水草A、插入水中的筷子，看上去好象在水面处折断了；B、池水看起来比实际的浅；D、在岸边看见水中的鱼群和水草，都是当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折，都象属于光的折射，因此这些选项都不符合题意；C、阳光下，立竿见影，是光沿直线传播现象，此选项符合题意；故选C52. 已知聚异丁烯溶解在苯中，该溶液的温度为24。(1) 在温度时，聚异丁烯苯溶液中第二维利系数A2及扩张因子a的已知聚异丁烯溶解在苯中，该溶液的温度为24。(1) 在温度时，聚异丁烯苯溶液中第二维利系数A2及扩张因子a的数值各是多少?(2) 比较40的聚异丁烯溶液中的第二维利系数A2及a的数值有何变化?(1) 在温度时，聚异丁烯苯溶液中第二维利系数A2及KM，其中扩张因子a的数值各是A20，1。(2) 第二维利系数A2可作为高分子链段与链段之间以及高分子链段与溶剂分子之间相互作用的一种量度，它与溶剂化作用和高分子在溶液中的形态有密切的关系。40高于该溶液的口温度为24，由于溶剂化作用，相当于在高分子链的外面套了一层溶剂分子组成的套管，它使卷曲的高分子链伸展。温度愈高，溶剂化作用愈强，相当于套管愈厚，高分子链也愈伸展，A20，1。53. 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 54. 下列关于0的水和0的冰的说法正确的是（）A0的冰比0的水冷B0的冰和0的水温度一样高C0的水比0的冰下列关于0的水和0的冰的说法正确的是（）A0的冰比0的水冷B0的冰和0的水温度一样高C0的水比0的冰温度高D条件不足，无法比较已知水的温度和冰的温度都是0，虽然它们的状态不同，但冷热程度相同故选B55. 不确定关系的物理意义是什么?减少测量仪器的误差能否使微观粒子的不确定性发生改变?不确定关系的物理意义是什么?减少测量仪器的误差能否使微观粒子的不确定性发生改变?不确定关系是量子物理中很重要的基本关系式微观粒子的波粒二象性使微观粒子的运动具有一定的不确定性，这种不确定性主要表现为坐标和动量的不确定关系、能量和时间的不确定关系坐标和动量的不确定关系说明：微观粒子的位置坐标和动量不可能同时取得确定值，这个不确定关系说明微观粒子不可能静止；能量和时间的不确定关系说明微观粒子所处的能级越高，粒子在该能级的寿命就越短，也就是说粒子在该能级上越不稳定 提高测量的技术和使用极其精密的仪器尽管可以减少测量误差，但不确定关系不是由于主观上、技术上和仪器精密度等原因造成的，而是由于微观客体具有波粒二象性造成的，是微观世界固有的规律，所以与实验技术或仪器的改进无关 56. 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?C57. 推导pn结自建电动势方程 (1)推导pn结自建电动势方程(1)解法一：pn结势垒高度正好补偿了n区和p区费米能级之差，使平衡pn结的费米能级处处相等，因此 qVD=EFn-EFp 且 两式相除取对数，得到 由于nn0ND，则 解法二：在pn结平衡条件下，结中的净电荷为零。若考虑净空穴电流为零，则 Jp为空穴电流密度，右边第一项为扩散电流密度分量，第二项为漂移电流密度分量，内建电场为。由此，空间电荷区的电场强度为 将上述积分，得到内建电动势VD为 所以 解法三：在pn结平衡条件下，中性区内空间电荷总密度为零，即 及 nn0+pp0-ND+NA=0 对于n型中性区，NA=pp0=0，nn0pp0，则nn0=ND。 由于 nn0=niexp(EFn/k0T) 在p型中性区，同样得到 故 58. k维正方体 3维空间正方体有8个顶点，12条棱，6个面。若棱长为a，它的体积3=a3，面积S3=6a2。为了一致，可将2维空k维正方体3维空间正方体有8个顶点，12条棱，6个面。若棱长为a，它的体积3=a3，面积S3=6a2。为了一致，可将2维空间的正方形规范地称作2维空间的正方“体”，原正方形的边成为这个正方“体”的“面”，“面”与棱重合。2维空间正方“体”有4个顶点，4条棱，4个“面”。若棱长为a，它的“体积”2=a2，“面积”S2=4a。同样，1维空间的一条线段可称作1维空间的正方“体”，则“体”与棱重合，原线段的顶点成为这个正方“体”的“面”，即“面”与顶点重合。1维空间正方“体”有2个顶点，1条棱，2个“面”。若棱长为a，它的“体积”1=a，“面积”S1=2。对k维空间正方体，用递归方法求出它的顶点数、棱数和面数；若棱长为a，再求它的体积k和面积Sk。顶点数2k，棱数k2k-1，面数2k；k=ak，Sk=2kak-1。59. 下列说明正确的是 （）A声音和光均不能在真空中传播B声音在真空中的传播速度最大C声音在固体中传播速度较下列说明正确的是 （）A声音和光均不能在真空中传播B声音在真空中的传播速度最大C声音在固体中传播速度较大D宇航员在月球上用无线电交谈说明声音是波的形式传播C试题分析：A、声音不能在真空中传播，但是光能在真空中传播。B、声音不能在真空中传播，一般情况在固体中传播的最快。C、声音在固体中传播速度较大，液体中次之，气体中最慢。D、宇航员在月球上用无线电交谈说明声音不能在真空传播。所以选C点评：（1）声音的传播需要介质，一切的固体、液体和气体都可以传播声音，真空不能传声；（2）不同的介质中，声音传播的速度是不同的，一般情况下，声音在固体中传播的最快，在气体中传播的最慢60. 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(n0n+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%