廣東海洋大學(xué)大學(xué)物理期末復(fù)習(xí)題_答案

1、 大學(xué)物理期末復(fù)習(xí)第一章至第三章（力學(xué)）(10)基本內(nèi)容第一章1. 位置矢量大?。?方向余弦： ， ， ； 關(guān)系： 2. 運(yùn)動(dòng)方程： 3. 位移 在直角坐標(biāo)系中： 4. 速度 平均速度； 瞬時(shí)速度；在直角坐標(biāo)系中： 大小 ， 其中 ， ， 5. 加速度 平均加速度； 瞬時(shí)加速度；在直角坐標(biāo)系中：其中 ， ， 6. 運(yùn)動(dòng)學(xué)的兩類問題：1）微分法已知運(yùn)動(dòng)方程,求質(zhì)點(diǎn)的速度和加速度（根據(jù)速度和加速度的定義求）；2）積分法已知速度函數(shù)（或加速度函數(shù)）及初始條件，求質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程： ， 7. 注意：在處理問題時(shí)，強(qiáng)調(diào)坐標(biāo)的選取，只有選定了坐標(biāo)，才能用位置矢量來描述質(zhì)點(diǎn)在任意時(shí)刻的位置：這就是運(yùn)動(dòng)方程；也

2、只有寫出了運(yùn)動(dòng)方程，才能根據(jù)位移、速度、加速度的定義分別求出各量，以至軌跡方程。8. 圓周運(yùn)動(dòng)的角量描述 1）角位置 2）角位移3）角速度: 4）角加速度: 9. 角量和線量的關(guān)系 10. 牛頓運(yùn)動(dòng)定律（三個(gè)） 主要第二定律應(yīng)用 ，關(guān)鍵是對(duì)物體進(jìn)行受力分析（對(duì)于有多個(gè)運(yùn)動(dòng)物體的系統(tǒng)，需將各物體進(jìn)行隔離，分別分析每個(gè)隔離體的受力，列出受力方程）第二章1. 動(dòng)量 2. 沖量 3. 質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量定理 或 4. 質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量定理 5. 若 ， 則動(dòng)量守恒定律6. 質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量 ， 大小 ，方向： 據(jù)右手螺旋法則定。7. 力矩定義：， 大小 ， 方向： 據(jù)右手螺旋法則定。8. 質(zhì)點(diǎn)角動(dòng)量定理： 由 得 質(zhì)點(diǎn)

3、所受的合外力矩等于它的角動(dòng)量對(duì)時(shí)間的變化率。質(zhì)點(diǎn)系角動(dòng)量定理：質(zhì)點(diǎn)系對(duì)某點(diǎn)的角動(dòng)量對(duì)時(shí)間的變化率等于質(zhì)點(diǎn)系中各質(zhì)點(diǎn)所受外力對(duì)同一點(diǎn)的力矩的矢量和。9. 剛體繞固定軸的轉(zhuǎn)動(dòng) 1）角速度: 2）角加速度: 3）轉(zhuǎn)動(dòng)定律 合外力對(duì)于軸的合力矩定軸轉(zhuǎn)動(dòng)定律 剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：離散分別的質(zhì)點(diǎn)系 呈線分布的剛體 ，為線分布密度； 呈面分布的剛體 ，為面分布密度； 呈體分布的剛體 ，為體分布密度； 平行軸定理：若 ， 則 質(zhì)點(diǎn)系角動(dòng)量守恒； 對(duì)質(zhì)點(diǎn)， 第三章 能量守恒1. 元功 在直角坐標(biāo)系中：元功可表示為功 2. 動(dòng)能 質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能定理 合外力對(duì)質(zhì)點(diǎn)所做的功等于質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能的增量。質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能定理 所有外

4、力對(duì)系統(tǒng)做的功和內(nèi)力對(duì)質(zhì)點(diǎn)系所做的功之和等于系統(tǒng)總動(dòng)能的增量。3. 剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能定理 外力矩對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)剛體所作的功，等于剛體轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能的增量。4. 保守力：重力、彈性力、萬有引力的功只與物體的始末位置有關(guān)，與物體的運(yùn)動(dòng)路徑無關(guān)，稱之。5. 勢(shì)能（勢(shì)能函數(shù))：由物體的相對(duì)位置決定的能量。6. 機(jī)械能：機(jī)械能=動(dòng)能+勢(shì)能7. 功能原理 質(zhì)點(diǎn)系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過程中，所有外力的功和系統(tǒng)內(nèi)非保守內(nèi)力的功的總和等于系統(tǒng)機(jī)械能的增量。8. 機(jī)械能守恒定律 若，則，或 在只有保守內(nèi)力做功的情況下，質(zhì)點(diǎn)系的機(jī)械能保持不變。第四章與第七章（流體及液體表面性質(zhì)）（18）1. 靜止流體內(nèi)一點(diǎn)的壓強(qiáng) 1）應(yīng)力：?jiǎn)挝幻娣e上所受

5、的內(nèi)力。 2）靜止流體內(nèi)的應(yīng)力特點(diǎn)：應(yīng)力都是正壓力（s）; 和s方位無關(guān)。 靜止流體內(nèi)兩點(diǎn)的壓強(qiáng)差： 等高點(diǎn)等壓強(qiáng)，高度差h的兩點(diǎn)間壓強(qiáng)差為gh 。 2. 理想流體：指絕對(duì)不可壓縮，完全沒有粘滯性的流體。 理想流體的定常流動(dòng)：流體中空間各點(diǎn)的速度大小不隨時(shí)間變化的流動(dòng)。 定常流動(dòng)，有 不可壓縮的定常流動(dòng)：1= 2，則連續(xù)性方程 伯努利方程 在同一細(xì)流管內(nèi)任意一點(diǎn)的單位體積流體的動(dòng)能、勢(shì)能和壓強(qiáng)之和是一個(gè)恒量。* 努利方程反映了理想流體作定常流動(dòng)時(shí)，流體在流管中各處的流速、壓強(qiáng)和高度之間的關(guān)系。3. 牛頓粘滯定律 粘滯性流體層流的特點(diǎn)：流體內(nèi)各層以不同的速度流動(dòng)； 牛頓粘滯定律 泊肅葉公式 水平

6、圓形管道： 不水平的、管道兩端有一個(gè)高度差h的圓形管道： 4. 層流和湍流：層流 （流速不大）；湍流 （流速大） 雷諾公式 （雷諾數(shù)是從層流向湍流過渡的標(biāo)志，稱臨界雷諾數(shù)，記作Ree）5. 牛頓流體中作低速運(yùn)動(dòng)的小球所受阻力的大小滿足斯托克斯定律：FL 式中為牛頓流體的黏滯系數(shù)，r為小球半徑，v為小球相對(duì)于流體的速度。是牛頓流體中的小球作低速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律6. 液體的表面張力 （張力F為L(zhǎng)兩側(cè)液面間的相互拉力，其方向與L垂直，大小與L成正比，比例系數(shù)為） 其中 表面張力系數(shù)； L所取線段的長(zhǎng)度。7. 球形液面的附加壓強(qiáng) 8. 毛細(xì)現(xiàn)象 1）接觸角：在液固接觸處，做固體與液體表面的切線，這兩條切線之

7、間在液體內(nèi)部形成的角度，稱之，記作。 2）潤(rùn)濕與不潤(rùn)濕現(xiàn)象 3）毛細(xì)現(xiàn)象：潤(rùn)濕管壁的液體在細(xì)管中升高，而不潤(rùn)濕管壁的液體在細(xì)管中下降的現(xiàn)象稱之。 液體上升的高度：， （，）第五章與第六章（熱 學(xué)）（20）第五章1. 理想氣體的狀態(tài)方程 1）平衡態(tài)與非平衡態(tài)一個(gè)系統(tǒng)若和外界無能量交換，其內(nèi)部也無能量交換， 經(jīng)過足夠長(zhǎng)的時(shí)間后系統(tǒng)達(dá)到一個(gè)宏觀性質(zhì)不隨時(shí)間變化的狀態(tài), 即為平衡態(tài)。否則為非平衡態(tài). 2）理想氣體狀態(tài)方程 （R=8.31Jmol-1K-1普適氣體恒量）2. 理想氣體的壓強(qiáng)公式 （單位體積內(nèi)的分子數(shù)或稱分子數(shù)密度）3. 分子平均平動(dòng)動(dòng)能： 4. 溫度公式 8. 麥克斯韋速率分布律 9.

8、理想氣體的三種特征速率 1）最概然速率vp： 速率分布曲線上最大值對(duì)應(yīng)的速率。 2）平均速率： 3）方均根速率： 同種氣體分子，溫度升高時(shí), 最概然速率增大, 分布曲線向速率大的方向移動(dòng)；由于曲線下面的面積恒等于1, 此時(shí), 分布曲線的高度下降； 溫度相同，摩爾質(zhì)量小的氣體分子vp大，分布曲線右移，高度下降，變得平坦。10. 能量按自由度均分定理 1）自由度確定物體的空間位置所需要的獨(dú)立坐標(biāo)數(shù)。（自由度：平動(dòng)（t)，轉(zhuǎn)動(dòng)(r)，振動(dòng)(s)） 2）能量均分定理：在溫度為T的平衡態(tài)下，物質(zhì)（氣體、液體、固體）分子在每一個(gè)自由度上都有相同的平均動(dòng)能，為 kT/2 11. 理想氣體的內(nèi)能 1）1摩爾理

9、想氣體的內(nèi)能 2）質(zhì)量為M，摩爾質(zhì)量為的理想氣體的內(nèi)能 12. 分子的平均碰撞頻率 平均自由程 13. 氣體內(nèi)的輸運(yùn)過程（三種）：內(nèi)摩擦、熱傳導(dǎo)和擴(kuò)散第六章1. 準(zhǔn)靜態(tài)過程（理想化模型）：過程無限緩慢，每一步都是平衡態(tài)。可用p-V圖表示。 典型過程：等體、等壓、等溫、絕熱2. 熱力學(xué)第一定律 E = A +Q3. 熱力學(xué)第一定律對(duì)理想氣體的應(yīng)用 1）等體過程（特點(diǎn)V=常量，過程方程dV=0、dA=0，第一定律，定容摩爾熱容 ） 2）等壓過程（特點(diǎn)p=常量，過程方程VT-1=常量，作功A=-pV，第一定律，定壓摩爾熱容，邁耶公式 ， 比熱容比： ） 3）等溫過程（特點(diǎn)T=常量，過程方程pV=常量

10、，內(nèi)能E=0，第一定律）4）絕熱過程（特點(diǎn)；過程方程，；第一定律 ）3. 循環(huán)過程1）特點(diǎn)：做功為所包圍的面積，E=0； 2）第一定律 ； 3）熱機(jī)效率 4）卡諾循環(huán)由兩個(gè)等溫過程和兩個(gè)絕熱過程組成，在兩個(gè)溫度恒定的熱源之間工作的準(zhǔn)靜態(tài)循環(huán)過程。（ 卡諾循環(huán)的效率只由兩熱源的溫度決定，且< 1； 提高熱機(jī)效率的方向提高高低溫?zé)嵩吹臏囟炔?。?5）制冷機(jī) 4. 可逆與不可逆過程 一個(gè)系統(tǒng)由某一狀態(tài)出發(fā)，經(jīng)過某一過程達(dá)到另一狀態(tài)，如果存在另一過程，它能使系統(tǒng)和外界完全復(fù)原，則原過程稱之為“可逆過程”；反之，如果用任何方法都無法使系統(tǒng)和外界完全復(fù)原，則原過程稱之為“不可逆過程”。（ 一切與熱現(xiàn)

11、象有關(guān)的實(shí)際宏觀過程不可逆。 ）5. 熱力學(xué)第二定律 1) 開爾文表述： 不可能從單一熱源吸熱，使之完全變成有用功，而不產(chǎn)生其他影響。 2）克勞修斯表述：熱量不可能自動(dòng)地從低溫物體傳 給高溫物體?；?不可能把熱量從低溫物體傳給高溫物體，而不產(chǎn)生其他影響。6. 卡諾定理 1）在相同的高溫?zé)嵩春拖嗤牡蜏責(zé)嵩粗g工作的一切可逆熱機(jī)，其效率都相等，與工作物質(zhì)無關(guān). 2）在相同的高溫?zé)嵩春拖嗤牡蜏責(zé)嵩粗g工作的一切不可逆熱機(jī)，其效率不可能高于可逆熱機(jī)的效率. 7. 定義熱溫比 ， 對(duì) 可逆循環(huán)過程：；對(duì)于不可逆循環(huán)過程：；故得： 克勞修斯不等式 8. 熵：在可逆過程中，系統(tǒng)從狀態(tài)a改變到狀態(tài)b ,

12、其熱溫比的積分只決定于始末狀態(tài)，而與過程無關(guān)，據(jù)此可知熱溫比的積分是一態(tài)函數(shù)的增量，此態(tài)函數(shù)稱熵. 可逆過程 不可逆循環(huán)過程，故 熵變的計(jì)算 9. 熵增加原理：當(dāng)過程是絕熱或系統(tǒng)是孤立的dQ=0，（孤立系統(tǒng)不可逆過程，S>0，孤立系統(tǒng)可逆過程，S=0）第八章與第九章（電磁學(xué)）（17）第八章 靜電場(chǎng)1. 描述靜電場(chǎng)的物理量：1）電場(chǎng)強(qiáng)度 ； 2）電勢(shì) 2. 基本規(guī)律：1）庫(kù)侖定律；2）高斯定理；3）環(huán)路定理3場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算1）場(chǎng)強(qiáng)疊加原理 或 2）高斯定理 4. 電勢(shì)計(jì)算1）電勢(shì)疊加原理 ；或 2）電勢(shì)定義 5. 電場(chǎng)的直觀描述：1）電場(chǎng)線； 2）等勢(shì)面 （ 電場(chǎng)線與等勢(shì)面關(guān)系 ）第八章 穩(wěn)恒磁

13、場(chǎng)1. 描述穩(wěn)恒磁場(chǎng)的物理量：磁感應(yīng)強(qiáng)度（大?。?，（方向）運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)不受力的方向,v、B、F構(gòu)成右旋系。即2. 基本規(guī)律：1）畢奧薩伐爾定律 2）磁場(chǎng)的高斯定理 3）安培環(huán)路定理 4）安培定律 3. 磁感強(qiáng)度的計(jì)算 1）疊加原理 ； 2）安培環(huán)路定理4. 磁場(chǎng)的直觀描述：磁感應(yīng)線5. 安培力的計(jì)算據(jù)安培定律和力的疊加原理6. 運(yùn)動(dòng)電荷的磁場(chǎng) 7. 載流線圈在均勻磁場(chǎng)中所受的力矩 ，大小，第十二章（振動(dòng)與波）（15）1. 簡(jiǎn)諧振動(dòng) 1）簡(jiǎn)諧振動(dòng)的特征： 2）簡(jiǎn)諧振動(dòng)的動(dòng)力學(xué)描述：3）簡(jiǎn)諧振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)描述：2. 描述簡(jiǎn)諧振動(dòng)的物理量 1）振幅 ，（由初始條件確定） 2）周期 ， 頻率

14、， 角頻率 3）相位 和初相位（由初始條件確定） 3. 簡(jiǎn)諧振動(dòng)的旋轉(zhuǎn)矢量表示法（以o為原點(diǎn)旋轉(zhuǎn)矢量 的端點(diǎn)在x軸上的投影點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)為簡(jiǎn)諧振動(dòng).)4. 簡(jiǎn)諧振動(dòng)的能量 （作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)機(jī)械能守恒）5. 簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成 1）兩個(gè)同方向同頻率的簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成 ， ， 其中 ， 時(shí)，； 時(shí)， 2）兩個(gè)同方向不同頻率簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成拍頻率較大而頻率之差很小的兩個(gè)同方向簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的合成，其合振動(dòng)的振幅時(shí)而加強(qiáng)時(shí)而減弱的現(xiàn)象叫拍.6. 機(jī)械波：機(jī)械振動(dòng)在彈性介質(zhì)中的傳播. （ 產(chǎn)生條件：1）波源；2）彈性介質(zhì). ） 縱波和橫波7. 描述波動(dòng)的三個(gè)基本物理量 1）波的周期T 和頻率 （波的周期或頻率與波源的周期

15、或頻率相同） 2）波長(zhǎng)：振動(dòng)在一個(gè)周期中傳播的距離。（在波的傳播方向上，兩個(gè)相鄰的、相位差為2的振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)之間的距離，就是一個(gè)波長(zhǎng).） 3）波速v：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)振動(dòng)狀態(tài)（相位）所傳播的距離。波速又稱相速.8. 波的幾何描述： 波線 波面 波前9. 平面簡(jiǎn)諧波的表達(dá)式 （也稱波動(dòng)方程） ， 10. 波的強(qiáng)度（I）為波的平均能流密度 ：11. 惠更斯原理：介質(zhì)中波所傳到的各點(diǎn)都可以看作是發(fā)射子波的波源，而在其后的任意時(shí)刻，新的波前就是這些子波的包跡.12. 波的干涉：頻率相同、振動(dòng)方向相同、位相相同或位相差恒定的兩列波相遇時(shí)，使某些地方振動(dòng)始終加強(qiáng)，而使另一些地方振動(dòng)始終減弱的現(xiàn)象，稱為波的干涉現(xiàn)象.

16、13. 駐波: 兩列振幅相同的相干波，在同一直線上沿相反方向傳播時(shí)疊加而形成的一種特殊的干涉現(xiàn)象. 加 得 波腹和波節(jié)第十三章（光波） （20）1. 光的相干條件：兩束光頻率相同、振動(dòng)方向一致、相位相同或有恒定的相位差.2. 獲得相干光的方法： 1）波陣面分割法； 2）振幅分割法3. 光程：媒質(zhì)折射率n與光的幾何路程r的乘積 光程差：兩束光的光程之差 光程差與相位差關(guān)系 光程差對(duì)干涉的影響：干涉加強(qiáng)，干涉減弱；4. 楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn) 1）兩束光的光程差 p=干涉加強(qiáng)=減弱 2）條紋位置：明紋暗紋 3）相鄰明紋（或暗紋）之間的間距 （條紋隨D、a的變化）5. 半波損失 ：光從光速較大的介質(zhì)射向光

17、速較小的介質(zhì)時(shí)反射光的相位較之入射光的相位躍變了， 相當(dāng)于反射光與入射光之間附加了半個(gè)波長(zhǎng)的波程差，稱為半波損失。6. 薄膜干涉 Pdc34e5b2L1 1）等傾干涉兩反射光的光程差 干涉加強(qiáng)減弱對(duì)厚度均勻的薄膜,在n2，n1，e 確定時(shí)，具有相同入射角i的相同光束，都有相同的光程差，給出同一級(jí)干涉條紋，稱為等傾干涉，是一組明暗相間的同心圓環(huán)。注意n1，n2，n3的四種不同情況：n1>n2>n3； n1<n2<n3；n1>n2，n3>n2； n1<n2，n3<n2；2）等厚干涉劈尖 干涉加強(qiáng)；減弱 3）相鄰明紋(或暗紋)對(duì)應(yīng)的空氣膜厚度差： 4）

18、條紋間距(明紋或暗紋）： 牛頓環(huán)明環(huán)半徑 暗環(huán)半徑 7. 光的衍射1）惠更斯 菲涅爾原理：波陣面上的每一個(gè)面元都可看成是發(fā)射子波的波源,這些子波是相干的,空間上任意一點(diǎn)的振動(dòng)均是這些子波在該點(diǎn)相干疊加的結(jié)果.2）單縫夫瑯禾費(fèi)衍射 （暗紋） （明紋）中央明紋寬度：； 其它明條紋寬度：3）衍射光柵 衍射條紋的形成各單縫分別同時(shí)產(chǎn)生單縫衍射；光柵的衍射條紋是單縫衍射和多縫干涉的總效果. 光柵方程： 缺級(jí)條件： 光柵的色散： ， 光柵的分辨本領(lǐng)： 4）圓孔夫瑯和費(fèi)衍射 艾里斑的半角寬 最小分辨角 ， 光學(xué)儀器分辨率=5）X射線的衍射布拉格公式：8 光的偏振1）光的偏振態(tài) ：自然光、線偏振光、部分偏振光、橢圓偏振光和圓偏振光. （表示符號(hào)）2）二向色性: 某些物質(zhì)能吸收某一方向的光振動(dòng),而只讓與這個(gè)方向垂直的光振動(dòng)通過,這種性質(zhì)稱二向色性。 偏振片玻璃空氣3）偏振化方向 ：當(dāng)自然光照射在偏振片上時(shí)，它只讓某一特定方向的光通過，這個(gè)方向叫此偏振片的偏振化方向 .4）馬呂斯