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1、物理学期末复习题第二章9、水以压强为4.0105 Pa，流速为4.0m/s ，从内径为20mm的管子流到比它高5.0m的细管中去，求细管内径为10mm时，它的流速和压强。解 = 2.3105 Pa 10、水以5.0 m/s的速率通过截面积为4.02 的管道而流动，当管道的横截面积增加到8.02，管道逐渐下降了10m，试问：（1）低处管道的水流速率是多少？（2）如果高处管道内的压强为1.5105 Pa，则低处管道的压强是多少？解（1） （2） = 2.6105 Pa16、有一水槽内贮水，水面距地平面高h，在距地面h处开一小孔，水从孔中由水平方向射出，求水落到地面的地点与容器相距多远。其次求孔的位
2、置距地面多高时，水喷到地面的距离最大。解 小孔流速为 v = ，设水自由下落时间为t，水达到地面距桶的距离为x。 , 令 则 第三章12容器中有压强为1.33Pa，温度为27的气体。问：（1）气体分子的平均平动动能是多少？（2）13中分子具有的总平动动能是多少？ 解（1） = 6.2110-21 J （2） P = nkT n = 13中分子个数为 110-6 = 110-61.33 = 2.0010-6 J13某气体在温度为273K，压强为1.01103Pa时，密度为1.2410-2/m3。试求：（1）这种气体的方均根速率。（2）这种气体的摩尔质量。解 （1）设气体密度为，因为 = mn，所
3、以方均根速率（2）设气体的摩尔质量为M M = mNA = ， P = nkT M = NA = = 2.7910-2 /mol19有大量质量为6.210-14 g的粒子悬浮于27的液体中，试求粒子的最可几速率、平均速率和方均根速率。解 vp = = = 1.210-2 m/s = 1.310-2 m/s= 1.410-2 m/s第四章10见图420，在直角三角形ABC的A点上有电荷ql1.810-9 C，B点上有电荷q2 = -4.8 10-9 C，且 BC =0.040 m，AC = 0.030 m，试求C点场强的大小和方向。解 C点的场强是q1和q2在该点所产生的场强的矢量和，如图4-2
4、0(a)所示。E1 =9.00109=1.8104 (N/C) E2 = 9.00109 = -2.7104 (N/C)E = =104 = 3.2104 (N/C)tg= = = , = 33.714半径为R的无限长直薄壁金属圆管，表面上均匀带电，且单位长度带有电荷为。求离管轴为r处的场强，并画出Er曲线。解：设0。由对称性分析知场强方向是由管轴向外辐射，在距轴线等距离处，的数值应相等，作高斯面如右图上部所示。这个面的上、下底面因与场强方向平行，故都没有电通量。 管内：r R，由高斯定理 = E外2rL = qi/0 =L/0 所以 E外 =/20r， E外 与r成反比。Er曲线如右图下部所
5、示。15半径为R的均匀带电球面，其电荷面密度为。试求球面内、外电场强度和电势的分布规律。解：因电荷分布是球对称的，则其场强分布也是球对称的。在同一球面上各点的场强大小相等，方向沿球半径方向。所以可用高斯定理来计算球内外各点的场强，设0。先求球壳外的场强分布。在球外任取一点P，以P到球心O的距离r为半径，作球形高斯面（如右图所示）此高斯面内所包围的电荷q=4R2，通过高斯面的电通量为= E p4r2 根据高斯定理可得： E p4r2 = = E p = （r R）再求球壳内的场强分布。在球壳内任取一点Q，以Q到球心O的距离r为半径，作一球形高斯面，显然，此高斯面内包围的电荷q=0，通过高斯面的电
6、通量o = 0，则 EQ =0 （rR）球面内任一点Q的电势为 （rR）第六章14在磁感应强度B2.0T，方向沿X轴正方向的空间放一个尺寸如图634所示的棱镜型立体小盒abcdfe。求通过abcd面、adfe面及整个闭合曲面的磁通量。22见图640，通过回路的磁通量与线圈平面垂直，且指向图里边，磁通量随时间变化的关系是B =6t27t1，式中B的单位为mWb, t的单位为s，问：（1）当t2.0s时，在回路中的感生电动势的大小？(2)R上的电流的流向如何？解（1）B = （6t2+7t+1）10-3 Wb所以电动势的大小当t = 2s 时 =（1227）10-3 = 3.110-2 (V)(2
7、)由右手螺旋定则知,通过电阻R的电流流向是从左向右。 第八章14用波长为546 nm的平行光照射宽度为0.100 nm的单缝，在缝后放一焦距f50.0 cm的凸透镜，在透镜的焦平面处放一屏观察衍射条纹求中央明纹的宽度、其他各级明纹的宽度以及第三级暗纹到中央明纹中心的距离。解 由暗纹条件 asin = k 得sin= k/a，当很小时，sintg故暗纹位置 X = ftg = fsin = k/a f得 x1 = 2.7310-3 m，x2 = 5.4610-3 m，x3 = 8.1910-3 m中央明纹宽度 x = 2x1 = 5.4610-3 m，其他明纹宽度x = x2 - x1 = 2.
8、7310-3 m第三级暗纹到明纹中心的距离 x3 = 8.1910-3 m19白光垂直照射每毫米有500条刻痕的光栅，在第四级光谱中可观察到的最长波长是多少？25通过偏振化方向成30夹角的两平行放置的偏振片看一光源的强度和在偏振化方向成60时看同一位置的另一光源的强度相同，试求两光源强度之比。第九章12玻璃的吸收系数为10-2 cm-1,空气的吸收系数为10-5 cm-1,问1cm厚的玻璃所吸收的光相当于多厚的空气层所吸收的光?14光线经过厚度为l,浓度为C的某种溶液, 其透射光强度I与入射光I0之比是1/3.如溶液的厚度和浓度各增加一倍,那么这个比值是多少?15光线经过1.50 cm厚的溶液,量得在500 nm处的透射比为1/2,若此光通过3.00 cm厚的此溶液,则透射比为多少? 若此溶液的消光系数为4.62 m2/mol,求此溶液的浓度
