建筑大学大学物理练习题册习题答案+详解
气体分子运动论（一） 1、 由kT
P
n =
知，分子数密度相同；气体的质量密度nm =ρ。因为是不同种类的气体，m 不同，所以ρ不同；气体分子的平均平动动能只与温度有关，所以，气体分子的平均平动动能相同。
2、 （Ｃ）气体分子的平均平动动能只与温度有关：kT 2
3
=ω，气体分子的平均动能与自由度有关：kT i
2=
ε。 3、 （Ａ） P i
kT i n V E 22==，在压强相等的情况下，单位体积的能与自由度有关。
4、 （Ｃ） kT 23=ω，下面的表达式与kT 无关，所以，PV M
m
N PV n P 232323===ω。
5、 （Ｂ）
6、 氢分子和氦分子的平均平动动能之比为１:１（温度相同）；氢气和氦气的平均平动动能
之比为２:１（/
2
302kT N M M H 1/22320==H H H M M kT N M M e e ）；两种气体的能之比为１０:３（因为RT i
E 2μ
=，222H H H H M i E E e =：3/10=e
e H H M i ） 气体分子运动论（二）
１、dv v f )(表示速率为dv v v +-区间的分子数占总分子数的百分比。
dv v f v v v )(2
1
?表示速率为21
v v -系统分子速率的算术平均值。
dv v f p
v )(0
?
表示速率在p v -0区间的分子数占总分子数的百分比。
２、21m m >（因为m
kT
v p 2=
。又因为12p p v v >，所以，在温度相同的情况下，21m m >） ３、（Ｄ）（因为0v 不在峰值，不是最可几速率p v ，而平均速率和均根速率都大于p v ） ４、（Ａ）
热力学（一）
１、
因为理想气体的能是温度的单值函数，所以温度变化相同；不同过程吸热不同（热
量是过程量T c Q T c Q v V p p ?=?=μμ,）
２、
?=21
V V PdV A )11(2
122
1V V a dV V
a V V -==
? ３、 （Ｃ） 此式适用（１）理想气体（２）任准静态过程 ４、 （Ｂ） 热力学（二）
1、（1）等容过程：A=0；J T C E v 623=?=?μ（3
10
402
.0-?==
mol M M μ）；J E Q 623=?=。 （2）等压过程：J T C E v 623=?=?μ；J T C Q p 1246=?=μ（2
5
22=+=
R i C p ）
； J E Q A 623=?-=
（3）绝热过程：0=Q ；J T C E v 623=?=?μ；J E A 623-=?-=
2、ab 过程是等压过程（,RT PV =图中表明V T ∝，只有当P=C 时，T 才正比于V ）；气体对外作功：00002)2(V RT V V P A =
-=2
)2(000RT
V V =- 3、（B ）因为理想气体的能是温度的单值函数，绝热过程T 降低，等温过程T 不变，而等压
过程T 升高。
4、（B ）（V 增大，表明做正功，又因为d a T T =，所以：d a E E =，故能增量为0，因此
0>=+?=A A E Q ad ）
热力学（三） １、 略 ２、
1
2
1T T -
=η，K T K T 233,46721==。 ３、 （B ） 机械振动（一） １、
将振动程写成)322cos(1.0ππ+
=t x ，期s T 12==ωπ；初位相为3
2π；t=2时的位相
314π；位相为3
32π
对应的时刻t=5s 。
２、
３、
（C ）（D ）设木块面积S ，平衡时水下高度为0x ，即g sx mg ρ0=，下压使木块水
下高度变为x ，kx g sx mg g x x s ma -=-=---=ρρ)(0 ４、
（B ）解：0=t 时，4
543,cos 2
π
?π??==
=-
or A A ，因为0=t 时，0sin >-=?ωA v ，所以取45π
?=
。 ５、 （A ）解：0=t 时，3
432,cos 2π
?π??=
==-or A A ，因为0=t 时，0sin <-=?ωA v ，所以取32π?=；5=t 时，)3
2cos(0π
ω+=t A ，2)32cos(ππω±=+t ，因为0)32sin(5>+-=π
ωωt A v ，所以，
6
,232)32(πωπππω==-=+t ，T=12s 。
机械振动（二）
1、1:2:=b a T T （T 反映的是振动系统的力学性质）；4:1:=b a E E （2
2
1kA E =
） 2、两振动期相同但位相相反，所以，m A A A 2
2110-=-=合；且1??=合。
现求1?：0=t 时，3
,cos 2
π
??±
==A A
，因为0sin >-=?ωA v ，所以，3
1π
??-
==合。
5=t 时，)35cos(0πω-=A ，2)35(ππω±=-，又因为0)3
5sin(<--=π
ωωA v ，所
以，s T 126
2)35(=?=?=-π
ωππω
3、（B ）（期是由振动系统的力学性质决定的，如m,k,等）
4、由于振子的质量改变（由M 变为M+m ，所以，期变，排除（D ）；情况（1）中新系统的
m
M Mv v +=
max
max '改变，所以，ω''max A v =变，即A 变；情况（2）中新系统的0'max max ==v v 不变，所以，ω''max A v =不变，即A 不变。
5、物体的位移等于振幅的一半（即总E A k E p 4
1
4212==）时，动能是总能量的3/4倍，振动系统的期为g l
?π2（l
g m k
l mg k mg l k ?==?==?ω,,）。 波动（一）
１、 机械波指的是机械振动在媒质中的传播；波所传播的只是相或振动状态。 ２、 机械波通过不同媒质时，其中λ,u 要改变，ν不改变。 ３、 （A ）（C ）
４、
（D ）设该波的波动程为])([cos ?ω+-=u
x t A y ，位相是中括弧的全部容，
u
x x u
πν
ω
?2)(12=
-=
?)(12x x -。 波动（二）
１、
平面简谐波的波动程表示波线上x 处的质点在t 时刻的位移；)(t f y =表示x 处
质点在不同时刻的位移；)(x f y =表示t 时刻波线上不同x 处质点的位移情况。 ２、
（B ）
解：0=t 时，2
,cos 0π
??±==A ，由于0sin <-=?ωA v ，所以，取2
π
?=
，该简谐
波的波动程为
]2
)200(2cos[1.0π
π+-
=x t y ，P 点的振动程为]2
)200(2cos[1.0ππ+-=x t y )
2
2cos(1.0π
π-
=t ，质
点
的
振
动
速
度
t t dt dy v πππ
ππ2cos 2.0)2
2sin(2.0=--==
3、（C ）媒质元的最大变形量即为(max)p E ，在平衡位置处(max)(max)k p E E =。
4、（C ）
解：0=t 时，2
,cos 0π
??±
==A ，由于0sin <-=?ωA v ，所以，取2
π
?=
。由图知：
s T s T
2,5.04
==，所以πω=。又,4=λ所以，2=u ，波动程应为： ]2
)2(cos[2.0π
π+-=x t y
波动（三） 1、（B ）；在驻波中，两相邻波节和波腹之间的距离均为2/λ。
2、从波源的表达式看出，这是两个相干波源。它们在P 点相遇时分别在P 点引起的两个谐振动的位相差)(21212r r --
-=?λ
π
???，将2.0,12====
ut T λω
π
代入得0=??，
满足干涉相长条件，所以，cm A A A 7.021=+=
３、 （C ）当波从波疏媒质入射到波密媒质，在界面上反射时有半波损失，即入射光与
反射光在入射点（或反射点）位相相反。 ４、
将2
λ
-
=x 代入波动程，得振动程为t A y ωcos 2-=；对振动程求导有：
t A v ωωsin =。
光的干涉（一） １、 波程差为0
4108.13A ?==?λ，位相差为πλ
π
?62=?=?。
２、 （B ）；两束光相遇时有了2
5λ?的光程差，相遇时位相相反。
３、 （Ｂ）；d
D x λ
=
? ４、
（A ）；零级明纹是两束相干光到屏幕的光程差为零，下移后1SS 增大，2SS 减小，
要保证两光相遇时光程差为0，必须=+P S SS 11P S SS 22+，所以，P S P S 21<。条纹上移。 ５、（Ａ）
从几角度计算两光相遇时的光程差e n r e r ne )1()(-=--+=? 从干涉角度考虑第七级明纹对应的光程差λ7=?，所以1
7,7)1(-=
=-n e e n λ
λ。
光的干涉（二）
１、薄膜的最小厚度为
n
4λ
和
n
2λ
。
２、
2
4
λ
λ
N
,
３、（C ） ４、)(12-n d
５、nN
光的衍射（一）
1、λ3，6个半波带，第一级明纹
2、子波，子波相干涉
3、（D ）
4、（B ）
5、（D ）
光的衍射（二）
１、 第一级和第三级谱线 ２、 m m B R μλμλ460690.,.==
３、 （C ） ４、
（D ）
光的偏振
１、 光强先增加至最亮后又减小至零。 ２、 ,21
2
I I + 21I
３、 （A ）
４、 （C ）
光的量子性（一） 1、（D ） 2、
K b
10
10
5650-? 3、（C ）
光的量子性（二） 1、A h ,,0ν
2、无关系，有关
3、（D ）
4、铯
氢原子、波尔理论 1、0
6911A .，0
6563A 2、62391;;
π
h r 3、eV eV 0912613.;.
4、是氢原子从eV 850.-跃迁到eV 43.-而发出的