1、 参考答案第一章 质点运动学参考答案一、单项选择题：1 C 2C 3D；4C；5.B； 6. B,7. D二、填空题：1. ； 2.加速； 3.加速；4. , ；5. ；2R2itj2ij24yx6. 7. j(106)(540)vt85j三、计算题：第二章 牛顿定律参考答案一、单项选择题：1. B；2.B；3.D ；4.B ；5 ；6. A, 7. C; B二、填空题：1. 20N；2. 12N, 3. ；sin4/20gv三、计算题：1. 解：（1）由牛顿第二定律 cvdtm分离变量 v积分可得 mcte/0（2）由上式 dtx/积分可得 )1(/0mctev2. 解：由牛顿第二定律 42
2、tFdt积分得 vx60再积分得 230ttvx代入 v0 和 x0 得 m/s 642tm 53x第三章 动量守恒定律和能量守恒定律参考答案一、单项选择题：1. D；2. A 3. B 4. A; 5. A;二、填空题：1. ， ；2. ；3. ， ；4.mv0sinPImvj()MLm()LM；2三、计算题：1.（1）由功能原理，摩擦力做功 222000138kWEmvv（2）又由功的定义，摩擦力做功 dflrg因此可得20316vrg（3）静止前运行圈数 20438mnv圈2. 解：水平方向动量守恒 2由题意，在最高点 则0TFlvmgh2由机械能守恒 2121hv解之，得弹丸所需速率的
3、最小值为 glmv523取球形屋面球心为重力势能零参考点，由机械能守恒，有2sinmgR根据牛顿第二定律，有2sinNFvR冰块离开屋面的条件是0由以上三式解得23vgarcsin4解：取小球开始时在位置 为重力势能的参考点，由系统的机械能守恒定律，有A（1） 22()()CklmvA小球要刚好通过最高点 的条件是（2） 0NF由牛顿第二定律，有（3） 2Cgvr由（1） ， （2） ， （3）式解得：27()kmlA5由动量守恒定律 10212vmv由机械能守恒定律 20mv120()()v220v120v01v12120()mv212010()v6在沿斜面的方向上动量守恒 10)(VmCO
4、SV上滑过程机械能守恒 ghmVm)()()(22121 解得： ghCOSVm(02第四章 刚体的转动参考答案一、单项选择题：1. A二、填空题：1. ml23; 2. 3mR 2/2；三、计算题：1. 解：设 A 段绳子中的张力为 TA，B 段绳子中的张力为 TB，物体 A 的加速度为 a.可以分别列出物体 A、B 和定滑轮的动力学方程JRTmagAB30sin式中 为滑轮的转动惯量， 为滑轮的角加速度。 221mRJ解上面的方程组可得 mgTgaBA653262.设 AC 段绳子中的张力为 TAC，BC 段绳子中的张力为 TBC，滑块 A 的加速度为 a，可以分别列出物体 A、B 和定滑
5、轮的动力学方程 JRmagCBA式中 为滑轮的转动惯量， 为滑轮的角加速度。2 分221mRJ 解上面的方程组可得 mgTga3213BCA3.设子弹射入后棒的角速度为 ，由角动量守恒定律和机械能守恒定律分别可列出下面两式：)30cos1()30cos1(31222 glmgamllv解上面两式得 )(2)(62allv4 aTg11m22RJR)(1则. ga21mT121 gmT2125 解： )(211JJ 2120.kJE4121 3.6. 解： 转动动能定理求解 22/01cosLmgdgMdW由 得212JwmL3第六章 热力学基础参考答案一、单项选择题：1C 2B 二、填空题：1
6、15%三、计算题：1.解：由题意 molRTVpMn2104.4.29KmolJCp 11.KolJCV（1）等压过程系统吸热 JTnEpdQP8.29)(12等体过程系统吸热 VV.3)(12（2）等压过程作功 JRdMpdAT6.21等体过程作功 0V2.解：等温过程气体作功 JnRTA31209.6l等温过程系统吸热 Q3.3.解：等温膨胀作功 2112lnlpVTMT等温过程 21pV等压压缩作功 )(21dA总功 JVppT 7.5ln1214.解：绝热压缩 Pa06.9)(512VpK7.)(212T5.解：由 氢气绝热压缩作功1)(pVJVpddA 0.23)(1)( 1212
7、6.解：由 1212 T则 KT3.9)( 27.解：空调制冷系数为 而7.8%6021Te 21Qe室内温度恒定时，有 Q则空调一天所耗电功 hkWJW0.89./721第七章 气体动理论参考答案一、单项选择题：1C二、填空题：1 ， 2 ，1205.4ms12058.s1306.ms13082.s三、计算题：1 解： 132 94102.3sRTvH132 8.8mO132 9.102.3sRTvHggJkO21.62解：氢气 130.8msRTvH1332 02.24.83ms13082.1msRTvHp氧气 126.5o1232 058.04.83msRTvO125.msop3解：由题
8、意 而 2vuRTv32则 5.022OH4解：由 nkTpnd 12及Pa06.)/(122p5解：由范氏方程，其压强为 Pa105.362mVbRp视为理想气体 Pa1078.36Tp第八章 静电场参考答案一、单项选择题：1. D； 2. C；3.D； 4.D；5. ；6。 D二、填空题：1. 2. ； 3. 4. /Q23204()qxR20/36edPEpA5.能，能。6. , 7. ； ; /6Epp三、计算题：1.解：取柱形高斯面，由高斯定理 01idsqArR20rlEA02rE20Rlrl 0RrrR200()24rVd200lnRr Rr2.解：作一半径为 r 的球形高斯面，
9、穿过此高斯面的电通量为ErsdS24（1）若此高斯面在球内，它所包围的电荷为402krkrdVq由高斯定理有 042Er可解出 024k方向沿半径方向。（2）若此高斯面在球外，它所包围的电荷为4024kRdrkdVqR由高斯定理有 024Er可解出 204rkR方向也是沿半径方向。3.解：（1）由电势叠加原理，有（ ） 1012024VQ1rR（ ） 2r 2（ ） 3120()（2） 21RUEdl2120(4)rRQe24解：（1）两圆柱面之间的电场（ ） 0()Er12rR由电势差定义，有21RUdA021()ln()(2) 021lErR5. 解： , 02210RdrUmcR/.ln
10、812VrrE/1074.3206.解： R xdxY0 202 )(41irxiVE)1(207. 解：作半径为 r 的球形高斯面，由于电场分布的对称性，可得SEd24由高斯定理得 20rq在 rR3 时 q=Q1+Q2, 故 2014QE8 （1）由静电平衡条件知，导体球的电荷 q 全部分布在其表面, 导体球壳内、外表面的电荷分别为 q 和 Qq. 空间各处的电势为这三个带电球面产生的电势之和.故导体球的电势为 302010144RQRV导体球壳的电势为 3030002 qrq二者的电势差为 210214)(RV（2）用导线把导体球和球壳联接起来后, 全部电荷 q+Q 都分布在球壳的外表面
11、. 此时导体球和球壳的电势相等, . 30214RqV0V第九章 静电场中的导体和电介质参考答案一、单项选择题：1.二、填空题：1C三、计算题：第十章 恒定电流参考答案一、单项选择题：1.二、填空题：三、计算题：1.解：(1)设电流 I 为顺时针方向 , 由 A 点出发, 绕回路一周的电势降为零: 1I R 1I( R3| R4) 2IR 20 可解出 I( 1 2)(R 1R 2R 3| R4)0.85A I1I 2I 0.85A I3IR 4(R 3R 4)0.49A I4IR 3(R 3R 4)0.36A (2) UAB 1IR 15.15V 2.解：(1)设电流 I 为逆时针方向 ,
12、由 M 点出发, 绕回路一周的电势降为零I( R1R 3R i3R 4R 5R i1) 3 10 可解出 I( 1 3)( R 1R 3R i3R 4R 5R i1)0.4A UCDI(R 3R i3R 4)E 310 V UABU CDE 21V (2) 联接 A、B 两点后形成上、下两个回路，设两个回路中的电流分别为 I1 和 I2，均为逆时针方向. 由两个回路中的电势降为 0 的条件可得I1( R1R 2 Ri2R 5R i1)I 2(R2R i2) 2 10I2 (R3R i3R 4R 2R i2)I 1(R2R i2) 3 20 可解出通过 E2 的电流为 II 1I 20.154A
13、 电流方向从 CD. 第十一章 稳恒磁场参考答案一、单项选择题：1. C； 2. B 3.A。4. ；5. C二、填空题：1.向中心作变加速直线运动；2. ；3. ；4. 5 ；02IRBL0j02BIr6. 0；7 。8. 匀速率圆周 9. 10. 2BIR; 方向向上nIrNI0三、计算题： 1在金属板中距 P 点为 x 处取一宽度为 dx 的窄条,窄条中的电流为bIdxdI 在 P 点产生的磁感强度为 IB200电流 I 在 P 点产生的磁感强度rbIdxbIdr ln200B 的方向垂直纸面朝里. 第十二章 磁场中的磁介质参考答案一、单项选择题：1.C二、填空题：三、计算题：第十三章
14、电磁感应 电磁场参考答案一、单项选择题：1. B 2. 3, 4. CD二、填空题：1. 2.51V。三、计算题：1.解：用一连接 P、O 的直导线与弧形导线构成闭合回路，穿过此闭合回路的磁通量 BS圈由法拉第电磁感应定律 0dt而 PO圈2RvB圈OP由 vB 的方向可知，P 点的电势较高。 2.解：由动生电动势 ()vBdl02021()IIvl电动势方向为顺时针. 012()Ild3.解：（1） ()ABvl1.02Ixd()lnv（2）由 的方向可知， 端电势较高。 BA4 解：（1） ()OPvdl0sin9coLl0s()lBdlA20iLl(s)（2）由矢量 的方向可知，端点 的
15、电势较高。 vBP4解：由安培定律 2cosABlFIlvR由牛顿第二定律 2sinldvmgmt解之得 2cos2i(1)cosBltRveBl当 tingRl6解：A：自由落体，解得： , hV21B：导体杆落入磁场， VRLBIFA2C： 由牛顿第二定律， dtmg2令 K= ，解得 2LmRKehkKV1第十四章 机械振动参考答案一、单项选择题：1B 二、填空题：1 kmT22. (a) (b) )cos(20t )cos(20t(c) (d) 三、计算题：第十五章 机械波参考答案一、多项选择题：1B C 二、单项选择题：2C 3 C; 4. C; 三、填空题：1. (a) (b) )
16、(cosuxtAy )(cosuxtAy(c) (d) 22. ， 0.25m, s310.8 mxt8240cs10.43四、计算题：1. 设该波动表式为： )(o0uxtAy由题意及图知： A = 0.04m, =0.4m, u=0.08m/s rad/s ,5suxT4.2T则：t=0 时，y=0, v 0 , , . 0cos2该波动表式为： )8.(4. xty第十六章 电磁振荡和电磁波参考答案一、单项选择题：1B C 二、填空题：1. , , , ,T706.mA/134. 38/102.JsmJ2/7.6三、计算题：1.(1)设： 有： )cos(00tQq )sin(00tQi
17、dtq由于：t=0 时， ，有： q0co电场能量： tWCQce22os0电场能量最大值： J42max15.0磁场能量： tLQi 221sin0tcQ2si0磁场能量最大值： JCm4ax.20(2) 由 ， 若 eWme有： ttCQCQmCqe sincos22122 00则： 01Q，523.4第十七章 波动光学参考答案一、单项选择题：1.C 2. B 3C二、填空题：1. 2. 0.138 m 3. 1.22 4. .51098. nm61054.三、计算题：1.一双缝装置的一个缝被折射率为 1.40 的薄玻璃片所遮盖，另一个缝被折射率为1.70 的薄玻璃片所遮盖。在玻璃片插入后
18、，屏上原来的中央极大所在点，现变为第五级明纹。假定 ，两玻璃片厚度均为 d,则 d 为多少？ .nm480解：插入介质前光程差 21r插入介质后光程差 )1()( 2212 rnn插入介质前后光程差变化量 d2由明纹条件 )()(1212 kd则 mnkd 0.80.840.756921 2在杨氏双缝实验中，屏与双缝间的距离 1m，用钠光灯作单色光源( =598.3nm),(1)若缝宽 2mm,相邻两明纹间距是多少？(2)若肉眼仅能分辨两条纹的最小间距为0.15mm,用肉眼观察条纹，双缝的最大间距为多少？解：(1)相邻两明纹间距mdx 295.0195.21023.5894 (2)若 ，则m.
19、x 43.5.29 即，双缝间距必须小于 4mm，才能看到干涉条纹。3由牛顿环明环半径公式： 2)1(Rk2)1(RkK )5(5K此单色光波长： nmrkk90254.(1)由光栅公式： 即：basin)( 230sin)(ba(a+b)=2400nm 由缺级条件： ， 由题意：取：k1,ka+b=3a 则： a=800nm b=a+b-a=1600nm. (2)由光栅分辨本领得： , 条。 。NR605设自然光强 ,线偏振光强 。则通过偏振片合光强 。1I2I 21COSII透射光最强时 ，透射光最弱时 。 21maxII1min2I由题意： 。 621inaxII则入射的自然光与线偏振光
20、之比: 。 521I6由： ， 很小，2sinl LDtgsinmlLD4105.8明纹条数： 条， （ 取整数） 。lk7 （1）由题意及明纹条件： 211)(sinka暗纹条件： 2则： ， 72142k因： 为整数， 所以： 。1, ,321k（2）若要 的暗纹中心位置与 的暗纹中心位置重合，须：， 则： ， 21k2471k因： 为整数， 则： 可实现。, ,第十八章 相对论参考答案一、单项选择题：1. B 2. D二、填空题：14.68m , 32.01min三、计算题：第十九章 量子物理参考答案一、单项选择题：1. C 2. B 3. B二、填空题：1. 1.69ev, 2. ,
21、ZH1509.m35106.12806.s3 4. J16.2147.3s425. 6. 2.0ev, 2.0ev, 296nm. sm/0507. 0.58m/s 8. sm/10.579. , 0, 量子力学。 10. 2, , 。2h )2(l2n11. 12. .645e 3.415. 9.12nm, 121.5nm.三、计算题：1一维无限深势阱定态粒子概率密度: 2 分。 sin2*2 xan（1）粒子处于基态时：n=10- 之间概率密度： 。3a 195.043si330220 aa xddxn（2）n=2 时：0- 之间概率密度: 。3a .02342sin33020 aa xd
22、dxn2 一维无限深势阱： n=1、2、3、 、 、 、 、2284mahREn当 a=0.1nm, evnJnn 22192 7.0.6当 n=1 ,evE7.31当 n=2 ,8502当 n=10 ,ev31.当 n=100 ,E507当 n=101 ,ev18.3当 a=1.0cm, evnJnmahnRn 21523422 07.10.64 当 n=1 ,evE15107.3当 n=2 ,428当 n=10 ,ev1310.当 n=100 ,E7当 n=101 ,ev11085.3模拟试题（一）答案一、单项选择题：1. C 2.B 3. B 4. B 5. B二、多项选择题： 1(BC
23、) 2. (A) (B) 3(B) (C)三、填空题： 1. ， 2. 1.69ev, ()MLm)LMZH1509.四、计算题：1. 解：设 A 段绳子中的张力为 TA，B 段绳子中的张力为 TB，物体 A 的加速度为 a.可以分别列出物体 A、B 和定滑轮的动力学方程6 分 JRTmagAB30sin式中 为滑轮的转动惯量， 为滑轮的角加速度。 2 分221mRJ解上面的方程组可得 2 分mgTgaBA653262.解：空调制冷系数为 而7.8%021e 21Qe室内温度恒定时，有 Q则空调一天所耗电功 hkWJW 0.89./7213. 解： 2 分, 02rE2 分210RdU3 分m
24、cR/.ln8123 分VrrE/1074.3204. 解： ()ABvdl1.02Ix()lnv（2）由 的方向可知， 端电势较高。 vBA模拟试题（二）答案一、单项选择题：1.B 2. C 3. A 4. B 5. D 二、多项选择题： 1. (B C) 2.(A) (B) 3(C) (B)三、填空题：1. 02sinPImvj2 J1963.1407.s四、计算题：1.解：由 1212 T则 KT3.9)( 22.解：设子弹射入后棒的角速度为 ，由角动量守恒定律和机械能守恒定律分别可列出下面两式：)30cos1()30cos1(31222 glmgamllv解上面两式得 )(2)(62allv3.解：作一半径为 r 的球形高斯面，穿过此高斯面的电通量为2 分ErsdS24（1）若此高斯面在球内，它所包围的电荷为2 分402krkrVq由高斯定理有 042Er可解出 2 分024k方向沿半径方向。（2）若此高斯面在球外，它所包围的电荷为2 分4024kRdrkdVqR由高斯定理有 024Er可解出 2 分204rkR方向也是沿半径方向。4.解：（1） ()ABvdl1.02Ix()lnv（2）由 的方向可知， 端电势较高。 vBA
