大学物理第十一章课后题答案

第十一章 机械振动

一、基本要求

1．掌握简谐振动的基本特征，学会由牛顿定律建立一维简谐振动的微分方程，并判断其是否谐振动。

2. 掌握描述简谐运动的运动方程x?Acos(?t??0)，理解振动位移，振幅，初位相，位相，圆频率，频率，周期的物理意义。能根据给出的初始条件求振幅和初位相。

3. 掌握旋转矢量法。

4. 理解同方向、同频率两个简谐振动的合成规律，以及合振动振幅极大和极小的条件。

二、基本内容

1. 振动 物体在某一平衡位置附近的往复运动叫做机械振动。如果物体振动的位置满足x(t)?x(t?T)，则该物体的运动称为周期性运动。否则称为非周期运动。但是一切复杂的非周期性的运动，都可以分解成许多不同频率的简谐振动（周期性运动）的叠加。振动不仅限于机械运动中的振动过程，分子热运动，电磁运动，晶体中原子的运动等虽属不同运动形式，各自遵循不同的运动规律，但是就其中的振动过程讲，都具有共同的物理特征。

一个物理量，例如电量、电流、电压等围绕平衡值随时间作周期性（或准周期性）的变化，也是一种振动。

2. 简谐振动 简谐振动是一种周期性的振动过程。它可以是机械振动中的位移、速度、加速度，也可以是电流、电量、电压等其它物理量。简谐振动是最简单，最

第十一章 化学动力学

3． 某一级反应，反应进行10 min后，反应物反应掉30%。问反应掉50%需多少时间？

解：根据一级反应速率方程的积分式

答：反应掉50%需时19.4 min。 6． 偶氮甲烷分解反应

为一级反应。287 oC时，一密闭容器中kPa，1000 s后总压为22.732 kPa，求

。

初始压力为21.332

解：设在t时刻的分压为p，

1000 s后

的气相反应，可以用分压表示组成：

，对密闭容器中

8． 某一级反应，初始速率为。求

和初始浓度

。

，1 h后速率为

解：一级反应的速率方程

11．某二级反应

后反应掉25 %，求 。

，两种反应物的初始浓度皆为，经10 min

解：由于A和B的计量系数和初始浓度相同，因此在反应过程中，

令，由速率方程的积分式的

18 在一定条件下，反应H2(g)?Br2(g)?2HBr(g)符合速率方程的一般形式，即在某温度下，当cH?cBr?0.1mol?dm?3及cH?cBr?2mol?dm?3时，反应速率

2222为v，其他不同浓度时的速率如下表所示。

cH2(mol?dm?3) cBr2(mol?dm?3) cHBr(0.1mol?dm?3

第十一章 气体动理论习题详细答案

一、选择题 1、答案：B

解：根据速率分布函数f(v)的统计意义即可得出。f(v)表示速率以v为中心的单位速率区间内的气体分子数占总分子数的比例，而Nf(v)dv表示速率以v为中心的dv速率区间内的气体分子数，故本题答案为B。 2、答案：A

解：根据f(v)的统计意义和vp的定义知，后面三个选项的说法都是对的，而只有A不正确，气体分子可能具有的最大速率不是vp，而可能是趋于无穷大，所以答案A正确。 3、答案：A 解：v2?vrms?1.73TTTMRT1，据题意得H2?O2,H2?H2?，所以答案A正确。 MMH2MO2TO2MO2164、 由理想气体分子的压强公式p?2n?k可得压强之比为： 3 pA∶pB∶pC＝nA?kA∶nB?kB∶nC?kC＝1∶1∶1

5、 氧气和氦气均在标准状态下，二者温度和压强都相同，而氧气的自由度数为5，氦气的自由度数为3，将物态方程pV??RT代入内能公式E??E?ipV，所以氧气和氦气的内能之比为5 : 6，故答案选C。 2i2m0Ui)。由两式得?P，MV2iRT可得26、 解：理想气体状态方程PV??RT，内能U??RT(??A、B两种容积两种气体的压强相

第十一章 波动光学

第一部分

一、填空题：

1、波长为?的平行单色光垂直照射到如题4-1图所示的透明薄膜上，膜厚为e，折射率为n，透明薄膜放空气中，则上下两表面反射的两束反射光在相遇处的位相差??? 。 2、如题4-2图所示，假设有两个同相的相干点光源S1和S2，发出波长为?的光。A是它们连线的中垂线上的一点。若在S1与A之间插入厚度为e、折射率为n的薄玻璃片，则两光源发出的光在A点的位相差??? 。若已知?=5000A，n?1.5，A点恰为

??第四级明纹中心，则e? A。

? n eS1S2enA题4-1图 题4-2图

3、一双缝干涉装置，在空气中观察时干涉条纹间距为1.00mm。若整个装置放在水中，干涉条纹的间距将为 mm。（设水的折射率为43）。

4、在空气中有一劈尖形透明物，其劈尖角??1.0?10rad，在波长??7000A的单色光垂直照射下，测得两相邻干涉明条纹间距l?0.25cm，此透明材料的折射率n? 。 5、一个平凸透镜的顶点和一个平板玻璃接触，用单色光垂直照射，观察反射光形成的牛顿环，测得第k级暗环半径为r1。现将透

第十一章 波动光学

第一部分

一、填空题：

1、波长为?的平行单色光垂直照射到如题4-1图所示的透明薄膜上，膜厚为e，折射率为n，透明薄膜放空气中，则上下两表面反射的两束反射光在相遇处的位相差??? 。 2、如题4-2图所示，假设有两个同相的相干点光源S1和S2，发出波长为?的光。A是它们连线的中垂线上的一点。若在S1与A之间插入厚度为e、折射率为n的薄玻璃片，则两光源发出的光在A点的位相差??? 。若已知?=5000A，n?1.5，A点恰为

??第四级明纹中心，则e? A。

? n eS1S2enA题4-1图 题4-2图

3、一双缝干涉装置，在空气中观察时干涉条纹间距为1.00mm。若整个装置放在水中，干涉条纹的间距将为 mm。（设水的折射率为43）。

4、在空气中有一劈尖形透明物，其劈尖角??1.0?10rad，在波长??7000A的单色光垂直照射下，测得两相邻干涉明条纹间距l?0.25cm，此透明材料的折射率n? 。 5、一个平凸透镜的顶点和一个平板玻璃接触，用单色光垂直照射，观察反射光形成的牛顿环，测得第k级暗环半径为r1。现将透

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第十一章 波动光学

第一部分

一、填空题：

1、波长为?的平行单色光垂直照射到如题4-1图所示的透明薄膜上，膜厚为e，折射率为n，透明薄膜放空气中，则上下两表面反射的两束反射光在相遇处的位相差??? 。 2、如题4-2图所示，假设有两个同相的相干点光源S1和S2，发出波长为?的光。A是它们连线的中垂线上的一点。若在S1与A之间插入厚度为e、折射率为n的薄玻璃片，则两光源发出的光在A点的位相差??? 。若已知?=5000A，n?1.5，A点恰为第四级明纹中心，则e? A。

? n eS1S2enA题4-2图 题4-1图

3、一双缝干涉装置，在空气中观察时干涉条纹间距为1.00mm。若整个装置放在水中，干涉条纹的间距将为 mm。（设水的折射率为43）。

4、在空气中有一劈尖形透明物，其劈尖角??1.0?10?4rad，在波长??7000A的单色光垂直照射下，测得两相邻干涉明条纹间距l?0.25cm，此透明材料的折射率n? 。 5、一个平凸透镜的顶点和一个平板玻璃接触，用单色光垂直照射，观察反射光形成的牛顿环，测得第k级暗

第十一章 化学动力学

1. 反应

为一级气相反应，320 oC时

。 问在320 oC加热90 min

解：根据一级反应速率方程的积分式

的分解分数为若干？

答：的分解分数为11.2%

的半衰期为10 min。求1h后剩余A的分数。

2. 某一级反应解：同上题，

答：还剩余A 1.56%。

3． 某一级反应，反应进行10 min后，反应物反应掉30%。问反应掉50%需多少时间？

解：根据一级反应速率方程的积分式

答：反应掉50%需时19.4 min。

4． 25 oC时，酸催化蔗糖转化反应

的动力学数据如下（蔗糖的初始浓度c0为1.0023 mol·dm-3,时刻t的浓度为c）

0 0 30 60 90 130 180 0.1001 0.1946 0.2770 0.3726 0.4676 使用作图法证明此反应为一级反应。求算速率常数及半衰期；问蔗糖转化95%需时若干？ 解：数据标为

0 1.0023 30 60 90 130 180 0.9022 0.8077 0.7253 0.6297 0.5347 0 -0.1052 -0.2159 -0.3235 -0.4

第十一章习题

一、 名词解释 通货膨胀

成本推动型通货膨胀 工资推动型通货膨胀 需求拉动型通货膨胀 隐性通货膨胀 通货紧缩

消费价格指数 批发物价指数

国民生产总值平减指数 生产者价格指数 菲利浦斯曲线

二、 填空题

1. 在货币购买力大于可供物资总量的情况下，采取的调节措施主要是( )

和( )。

2. 通货膨胀是指由于( )而引起( )的现象。

3. 能够比较准确的反映最终产品和劳务的一般物价水平变动情况，但容易受到

物价结构影响的通货膨胀测定指标是（ ）。 4. 导致通货膨胀的直接原因是（ ）。

三、 单项选择题

1、能够比较准确的反映最终产品和劳务的一般物价水平变动情况，但容易受到物价结构影响的通货膨胀测定指标是（ ）。 A、消费物价指数 B、批发物价指数

C、国民生产总值平减指数 D、居民生活费用指数 2、导致通货膨胀的直接原因是（ ）。

A、 货币贬值 B、 纸币流通 C、物价上涨 D、 货币供应过多

四、 多项选择题

1.通货膨胀是在纸币流通条件下，货币流通量过多并超过货币必要量所引起的（）现象。

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第九章 振动

9-1 一个质点作简谐运动，振幅为A，起始时刻质点的位移为

代表此简谐运动的旋转矢量为（ ）

A，且向x 轴正方向运动，2

题９-１ 图

分析与解（b）图中旋转矢量的矢端在x 轴上投影点的位移为－A/2，且投影点的运动方向指向Ox 轴正向，即其速度的x分量大于零，故满足题意．因而正确答案为（b）． 9-2 已知某简谐运动的振动曲线如图（a）所示，则此简谐运动的运动方程为（ ）

22 2 2 A x

2cos πt πcm Cx 2cosπt π cm 3 3 3 3 42 2 4 B x 2cos πt πcm Dx 2cosπt π cm 3333

题９-２ 图

分析与解 由振动曲线可知，初始时刻质点的位移为 –A/2，且向x 轴负方向运动．图（ｂ）是其相应的旋转矢量图，由旋转矢量法可知初相位为2π/3．振动曲线上给出质点从–A/2 处运动到+A 处所需时间为1 s，由对应旋转矢量图可知相应的相位差Δ

出正确答案． 4π/3，则角频率ω Δ/Δt 4π/3 s 1，故选（D）．本题也可根据振动曲线所给信息，逐一代入方程来找

第九章 振动

9-1 一个质点作简谐运动，振幅为A，起始时刻质点的位移为?代表此简谐运动的旋转矢量为（ ）

A，且向x 轴正方向运动，2

题９-１ 图

分析与解（b）图中旋转矢量的矢端在x 轴上投影点的位移为－A/2，且投影点的运动方向指向Ox 轴正向，即其速度的x分量大于零，故满足题意．因而正确答案为（b）．

9-2 已知某简谐运动的振动曲线如图（a）所示，则此简谐运动的运动方程为（ ）

22?2??2?A?x?2cos?????πt?πcm Cx?2cosπt?π??cm????3?3??3?3

42?2??4?B?x?2cos?????πt?πcm Dx?2cosπt?π??cm????3333????

题９-２ 图

分析与解 由振动曲线可知，初始时刻质点的位移为 –A/2，且向x 轴负方向运动．图（ｂ）是其相应的旋转矢量图，由旋转矢量法可知初相位为2π/3．振动曲线上给出质点从–A/2 处运动到+A 处所需时间为1 s，由对应旋转矢量图可知相应的相位差Δ出正确答案．

?4π/3，则角频率

ω?Δ/Δt??4π/3?s?1，故选（D）．本题也可根据振动曲线所给信息，逐一代入方程来找

9-3 两个同周