西南大学2017年12月网络教育大作业答案-1030大学物理基础

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1、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分在热力学过程中，热量和功可以相互转换，消耗二宦量的功必定产生相用数量的热量，反之，为了获得一定数量的功，必须消耗一定数量的热量，这就是热力学第一定律。热力学第一定律是能量守恒和转换定律在热力学中的应用，确定了热力学过程中热量和功的数量间的相互关系；但热力学第一定律没有阐明能量在传递和转化过程中的有关传递方向、转换的条件和限度问题。6、什么是嫡增加原理？答：爛增加原理：利用绝热过程中的嫡是不变还是增加来

2、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爛的疋义可知，在任一微小变化过程中恒有爛增加原理，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dS^Oo这表示绝热系统的炳绝不减少。可逆绝热过程矯不变，不可逆绝热过程矯增加，这称为嫡增加原理。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？答：布儒斯特泄律（Brewster'slaw）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，

3、适用于物理光学和儿何光学领域。、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1.0X10'3m3的容器屮，含有4.0X10'5kg的氨气和4.0X105kg的氢气，它们的温度为30°C,试求容器中混合气体的压强。解：一、简答题：（每题10分，选择其屮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、多原子各有儿个自由度？3、能量均分定理的内容是什么？答：能量均分定理是一种联系系统温度及其平均能量的基本公式。能量均分定理又被称作能量均分定律、能量均分原理、能量均分，或仅称均分。能量均分的初始概念是热平衡时能

4、量被等量分到各种形式的运动屮；例如，一个分子在平移运动时的平均动能应等于其做旋转运动时的平均动能。能量均分定理能够作岀定量预测。类似于均功定理，对于一个给定温度的系统，利用均分定理，可以计算出系统的总平均动能及势能，从而得击系统的热容。均分定理还能分别给岀能量各个组分的平均值，如某特定粒子的动能又或是一个弹簧的势能。例如，它预测出在热平衡时理想气体中的每个粒了平均动能皆为（3/2）kBT,其中kB为玻尔兹曼常数而T为温度。更普遍地，无论多复杂也好，它都能被应用于任何处于热平衡的经典系统中。能量均分定理可用于推导经典理想气体定律，以及固体比热的杜隆-珀蒂定律。它亦能够应

5、用于预测恒星的性质，因为即使考虑相对论效应的影响，该定理依然成立。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？答：T=273+30=303KM1=4.1xl0-3kg/molHe的摩尔质量的摩尔质量解:M2=2.0xl0-3kg/molH2的摩尔质量m1RT4.0x10-5x8.31x303Pl==MIV4.0x10-3x1.0x10-3=2.52xlO4Pam2RT4.0xl0-5x8.31x303P2==M2V2.0x10-3x1.0x10-3=5.04xl04PaP=P1+P2

6、=7.56xl04Pa2、今有两摩尔的理想气体氮气，温度由17°C升为27°C。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？（R=S.3]J/mol.K）3、一质点沿x轴作简谐振动，振幅A=0.05m,周期T=0.2s。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y=5X1CT?cos（800加+彳）波速

7、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二5.0m，问Q点与P点的的相位差是多少？••■XPQ（题二、4图）5、用波长X=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9=2X10Wo如果劈尖内充满折射率为n二1.40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。解：设第五个明纹处膜厚为，则有2ne+0.5X=5X设该处至劈棱的距离为L,则有近似关系e=L0,由上两式得2nL9=9X/2,L=9X/4n0充入液体前第五个明纹位置L1二9X