近代物理学习题
近代物理
一、填空题
1.
氢原子的电离能是 eV ． 2.
锂的四个光谱线系分别为（ ）。 3.
α粒子散射实验中，偏转角的取值范围（ ）。 4. 氢原子光谱的帕邢线系的波数可以表达为（ ）
5. 当1=n 时，氢原子的电子轨道半径为1a ，能量为1E ；若6=n 时，电子轨道半径为
（ ），能量为（ ）。
6. 物理学界建立的包括强相互作用、 和 的“标准模型”理论，成
为粒子物理学的基本理论．日本科学家南部阳一郎，因发现亚原子物理的 ；
小林诚和益川敏英则因有关 的发现共同分享 2008 年诺贝尔物理学奖．他们
的研究成果成为人类对物质最深处探索的一个新里程碑．
7. 自然界的四种相互作用包括 、 、电磁相互作
用和弱相互作用．基本粒子按其相互作用可分为 、轻子和 ．
8. 里德堡原子是指 ．其主要特点有： ．
9. 卢瑟福提出核式结构模型的主要依据是 ．
10. 电子自旋假设提出的实验基础有 、 、
和 ．
11. 分子的近红外谱是由分子的 产生的．
12. 夫兰克—赫兹实验证明了______ ．
13. 电子显像管在20千伏的加速电压下，产生的X 射线的最短波长是 nm ．
14. 氢的巴耳末系的最长波长为 nm ；氢的电离能是 eV ．
15. 电子耦素的里德堡常数是 ．
16. L = 1，S = 1/2，J = 1/2，其光谱项是 ．
17. H 11和n 10的质量分别为.1.0078252u 和1.0086654u ,则C 12
6 中每个核子的平均结合能 ．
18. 某放射性核素的衰变常数为λ，则其半衰期为 ，平均寿命为 ．
19. 原子物理学、原子核物理学和粒子物理学这三个学科反映了物质微观结构的不同层次和微
观粒子能量变化的尺度有关．原子物理学的能量变化尺度是 eV ，原子核物理学的能量变
化尺度是 ，粒子物理学的能量变化尺度是 甚至已接近 TeV ．
20. 同科电子是指 ； nl 次壳
层上能容纳的电子数最多为 个．
21. 人类历史上第一次人工实现的核反应是 ．
22. 碱金属原子能级与轨道角量子数有关的原因是 ；造成碱金属
原子精细能级的原因是 ；造成氢原子光谱精细结
构（不考虑蓝姆移动）的原因是 ．
23. 电子的自旋角动量为 ?；在外场方向(z 方向)的投影为 ?；自
旋磁矩为 μB ．
24. 电子显像管在20千伏的加速电压下，产生的X 射线的最短波长是 ．
25. H 11和n 10的质量分别为.1.0078252 u 和1.0086654 u ，则 C 12
6中每个核子的平均结合能 ．
26. 某放射性核素的衰变常数为λ，则其半衰期为 ，平均寿命为 ．
27. 双原子分子的纯转动谱，其波数间隔为
28. Na 的价电子态为p 3，考虑精细结构，其原子态为（ ）。
29. 电子组态为p p 22，LS 耦合时可以形成的原子态为（ ）。
30. 电子组态为s p 32，JJ 耦合时可以形成的原子态为（ ） 。
31. LS 耦合中，不同组态发生跃迁的选择定则为（ ）。
32. 在外磁场中，原子态2
32P ，朗德因子=g （ ），能级可分裂成（ ）层。
33. 氧原子在基态时的电子组态为（ ），原子基态为（ ）。
34. 氢原子能级形成精细结构（不考虑蓝姆移动）的原因是 ．
35. 氢的电离能是 eV 。
36. 根据玻尔理论，若将氢原子从基态激发到 n = 5 的状态，则可能出现的谱线分属
个线系.
37. 量子数n = 4 的主壳层最多能容纳的电子数为 个。
38. 人类历史上第一次人工实现的核反应是 。
39. 一个S 电子和一个P 电子在L-S 耦合下，形成的原子态 。
40. 碱金属原子漫线系的第一条精细结构光谱线(2/322/32P D →)在磁场中发 生塞曼分裂，沿磁
场方向拍摄到的光谱线条数为 条，垂直于磁场的方向来观察拍摄到的光谱线
条数为 条．
41. 物理学中存在四种基本相互作用，它们按相互作用的相对强度从小到 大的排序是 。 42. b P 208核的半径是 。
43. 分子的能量由三部分构成，按从大到小的排列顺序是 。
44. 卢瑟福提出核式结构模型的主要依据是 ．
45. 电子自旋假设提出的实验基础有 和 ．
46. 夫兰克—赫兹实验证明了 ．
47. 原子发射伦琴射线标识谱的条件是 ．
48. 处于基态的氢原子被能量为12.09 eV 的光子激发后，其轨道半径增为原来的 倍．
49. L = 1，S = 1/2，J = 1/2，其光谱项是 ．
50. H 11和n 10的质量分别为.1.0078252u 和1.0086654u ,则C 12
6 中每个核子的平均结合能 ．
51. 发生 β + 衰变的条件是 ．
52. 量子数n = 4 的主壳层最多能容纳的电子数为 个．
53. 某放射性核素的半衰期为2年，经8年衰变掉的核数目是尚存的核数目的 倍．
54. 一个s 电子和一个p 电子在L-S 耦合下，形成的原子态有 ．
55. 造成碱金属原子能级和氢原子能级不同的原因是
56. 当K 壳层的空位向L,M ┅壳层跃迁时所形成的精细结构谱线是从原子状态
向 和 的跃迁，其中每条谱线都是 结构，所有谱线
则组成 线系．
57. 氢原子光谱的帕邢线系的波数可以表达为（ ）
58. 当1=n 时，氢原子的电子轨道半径为1a ，能量为1E ；若6=n 时，电子轨道半径为
（ ），能量为（ ）。
59. Na 的价电子态为p 3，考虑精细结构，其原子态为（ ）。
60. 电子组态为p p 22，LS 耦合时可以形成的原子态为（ ）。
61. 电子组态为s p 32，JJ 耦合时可以形成的原子态为（ ） 。
62. LS 耦合中，不同组态发生跃迁的选择定则为（ ）。
63. 在外磁场中，原子态2
32P ，朗德因子=g （ ），能级可分裂成（ ）层。
64. 镁原子在基态时的电子组态为（ ），原子基态为（ ）。
65. 钾的价电子态为p 5，考虑精细结构，其原子态为（ ）。
66. 用α粒子轰击一个氮原子核14N 放出一个质子，写出核反应方程式（ ）。
67. JJ 耦合中，不同组态发生跃迁的选择定则为（ ）。
68. 有2种原子，在基态时其电子壳层是这样填充的：（1）n=1壳层、n=2壳层和3s 次壳层都
填满，3p 次壳层填了5个电子，这种原子的原子序数为（ ）；（2）n=1壳层、n=2壳层、n=3壳层及4s 、4p 次壳层都填满，这种原子的原子序数为（ ）。
69. 在同一α粒子源和散射靶的条件下观察到α粒子被散射在90°和60°角方向上单位立体角
内的粒子数之比为（ ）。
70. 判断题
a) 史特恩－盖拉赫实验说明了原子轨道与自旋发生作用，产生能级分裂。( )
b) 史特恩- 盖拉赫实验说明了原子空间取向的量子化。（ ）
c) 任何原子和分子的里德伯常数都是相同的。（ ）
d) 康普顿散射时射线波长的改变与原来波长的大小无关，只与散射角有关。（ ） e) 原子的壳层结构中，在d 态上最多可以填10个电子。（ ）
f) 氦三能级中2,1,03p 能级倒转。（ ）
g) 泡利原理是指：不能有2个原子处在同一状态。（ ） h) 原子实的极化和轨道贯穿对原子的能量没有影响。（ ）
i) α粒子散射实验中，偏转角与瞄准距的关系为b Ze Mv 2
2
022cot πεθ=。（ ）
j) 氢原子光谱形成的精细结构（不考虑蓝姆移动）是由于相对论修正和原子实极化、轨
道贯穿有关。（ ）
k) 原子的壳层结构中，在p 态上最多可以填6个电子。（ ）
l) 原子发射伦琴射线标识谱的条件是原子内层电子被移走。（ ） m) 史特恩－盖拉赫实验说明了原子轨道与自旋发生作用，产生能级分裂。
（ ）
n) 已知锂原子光谱主线系最长波长为6707埃，辅线系线系限波长为3519
埃，则Li 原子的电离电势为5.38V 。（ ）
o) 欲使处于激发态的氢原子发出αH 线，则至少需提供12.09 eV 的能量。（ ）
二、单选题
1. 提出电子自旋概念的实验基础是
A ．史特恩－盖拉赫和弗兰克－赫兹实验
B ．光谱的精细结构和弗兰克－赫兹实验
C ．光谱的精细结构和戴维逊－革末实验
D ．光谱的精细结构和史特恩－盖拉赫实验 2. 如果用相同动能的质子和氘核同金箔产生散射，那么用质子作为入射粒子测得的金原子
半径上限是用氘核子作为入射粒子测得的金原子半径上限的几倍？
A ．2
B ．1/2
C ．1
D ．4
3. 提出电子自旋概念的实验基础是 ( )
A 史特恩－盖拉赫和弗兰克－赫兹实验；
B 光谱的精细结构和弗兰克－赫兹实验；
C 光谱的精细结构和戴维逊－革末实验 ；
D 光谱的精细结构和史特恩－盖拉赫实验．
4. 在α粒子散射实验中，若把α粒子换成质子，要想得到与α粒子相同的角分布，在散射
物不变的条件下，则必须使 ( )
A. 质子的速度与α粒子相同；
B. 质子的能量与α粒子相同；
C. 质子的速度是α粒子的一半；
D. 质子的能量是α粒子的一半．
5.
某个中性原子的电子组态是p s p s s 33221622，此原子是 ( ) A. 处于基态的碱金属原子； B. 处于激发态的碱金属原子； 6.
C. 处于基态的碱土金属原子；
D. 处于激发态的碱土金属原子． 7. 考虑电子自旋，碱金属原子光谱中每一条谱线分裂成两条且两条线的波数间隔随波数增
加而减少的线系是 ( )
A ．主线系；
B ．锐线系；
C ．漫线系；
D ．基线系．
8. B 原子态2/12P 对应的有效磁矩(3/2=g )是 ( ) A. B μ33； B. B μ32； C. B μ32 ； D. B μ2
2． 9. 已知一对正负电子绕其共同的质心转动会暂时形成类似于氢原子结构的“正电子素”．则
“正电子素”由第一激发态向基态跃迁时发射的光谱波长为
A ．3∞R /8
B ．8/3∞R
C ．3∞R /4
D ．4/3∞R
10. 考虑电子自旋，碱金属原子光谱中每一条谱线分裂成两条且两条线的波数间隔随波数增
加而减少的线系是 ( )
A ．主线系
B ．锐线系
C ．漫线系
D ．基线系
11. 某原子在 6G 3/2 状态，其有效磁矩为
A ．
B μ315 B ．0
C ．B μ25
D ．B μ2
15- 12. 使窄的原子束按照施特恩—盖拉赫实验的方法通过不均匀的磁场，若原子处于5F 1态，则
原子束分裂成
A. 不分裂
B. 3条
C. 5条
D. 7条
13. 考虑电子自旋，碱金属原子光谱中每一条谱线分裂成两条且两条线的波数间隔随波数增
加而减少的线系是
A ．主线系
B ．锐线系
C ．漫线系
D ．基线系
14. 锂原子从3P 态向基态跃迁时，产生多少条被选择定则允许的谱线（不考虑精细结构）?
A.1条
B.3条
C.4条
D.6条
15. 按洪特定则，由电子组态p 4所形成的原子态中能量最低的态是
A ．3P 0
B ．3D 1
C ．1S 0
D ．3P 2
16. 动能为1兆电子伏特的质子射向静止的金原子核（Z=79）时．可能达到的最小距离为
A. 1.14×10 -14 m
B. 1.14×10 -13 m C . 1.14×10 -15 m D. 1.14×10 -18 m.
三、简答题
1.
泡利不相容原理和能量最低原理。 2.
玻尔理论的成功之处和局限性及其原因． 3.
为什么原子核的裂变和聚变能放出巨大能量？ 4.
夫兰克—赫兹实验的原理和结论． 5.
X 射线标识谱是如何产生的？ 6.
对应原理． 7. 什么叫核力？核力具有哪些主要性质？
四、计算题
1.
用能量为12.5 电子伏特的电子去激发基态氢原子。 问受激发的氢原子向低能级跃迁时, 会出现哪些波长的光谱线? 2. Na 原子的基态3S 。已知其共振线波长为5893οA ，漫线系第一条的波长为8193ο
A ，基线系第一条的波长为18459οA ，主线系的系限波长为2413ο
A 。试求3S 、3P 、3D 、4F 各谱项的项值。 3.
写出钠原子基态的电子组态和原子基态光谱项．如果价电子被激发到4s 态，问向基态跃迁时可能会发出几条光谱线？试画出能级跃迁图，并说明之． 4. Na 原子3P →3S 跃迁的精细结构为二条，波长分别为5895.93 ?和5889.96 ?．试求出原能级232p 在磁场中分裂后的最低能级与212p 分裂后的最高能级相并合时所需要的磁感应强度B ．
5.
写出碳 6 C 原子基态的电子组态，并利用 L-S 耦合确定基态光谱项． 6.
写出氮7 N 原子基态的电子组态，并利用 L-S 耦合确定基态光谱项． 7.
写出氧原子基态的电子组态，并利用 L-S 耦合确定基态光谱项． 8.
试写出)14(=Z i S 的电子组态和原子基态。 9. 铁 26Fe 原子基态的电子组态为：1s 22s 22p 63s 23p 64s 23d 6，确定Fe 原子的基态光谱项． 10. 已知氦原子的一个电子被激发到2p 轨道，而另一个电子还在1s 轨道．试作出能级跃迁
图来说明可能出现哪些光谱线跃迁？
11. K 原子共振线波长7665 ?，主线系的系限波长为2858 ?．已知K 原子的基态4S ．试求
4S 、4P 谱项的量子数修正项p s ??，值各为多少？
12. 锂原子的基态是2S ，当处于3D 激发态的锂原子向低能级跃迁时，可能产生几条谱线（不
考虑精细结构）？这些谱线中哪些属于你知道的那些谱线系？写出所属谱线系的名称及波数表达式．试画出有关的能级跃迁图，在图中标出各能级的光谱项符号，并用箭头标出各种可能的跃迁．
13. He 原子的两个电子处在2p3d 电子组态．问可能组成哪几种原子态?用原子态的符号表示
之．已知电子间是LS 耦合．
14. 已知氦原子的一个电子被激发到2p 轨道，而另一个电子还在1s 轨道。试作出能级跃迁
图来说明可能出现哪些光谱线跃迁？
15. 已知一对正负电子绕其共同的质心转动会暂时形成类似于氢原子结构的“正电子
素”．试计算“正电子素”由第一激发态向基态跃迁发射光谱的波长λ为多少?？ 16. Na 原子的基态3S 。已知其共振线波长为5893οA ，漫线系第一条的波长为8193ο
A ，基线
系第一条的波长为18459οA ，主线系的系限波长为2413οA 。试求3S 、3P 、3D 、4F 各谱项的项值。 17. Na 原子的S 、P 、D 项的量子修正值ΔS = 1.35，ΔP = 0.86．把谱项表达成 22)(n Z R σ- 形
式，其中Z 是核电荷数．试计算3S 、3P 项的σ分别为何值？并说明σ的物理意义． 18. 锌原子（Z=30）的最外层电子有两个，基态时的组态是4s4s 。当其中有一个被激发，考
虑两种情况：（1）那电子被激发到5s 态；（2）它被激发到4p 态。试求出LS 耦合情况下这两种电子组态分别组成的原子状态。画出相应的能级图。从（1）和（2）情况形成的激发态向低能级跃迁分别发生几种光谱跃迁（在图中标出）？
19. 镉原子在1D 2→1P 1的跃迁中产生的谱线波长为6438埃．当镉原子置于强度为2T 的均匀
磁场中时发生塞曼效应，试计算谱线塞曼分裂中各分量的波长和它们之间的波长差，并画出相应的光谱跃迁图．
20. 氢与其同位素氘（质量数为2）混在同一放电管中，摄下两种原子的光谱线．试问其巴耳
末系的第一条（αH ）光谱线之间的波长差λ?有多大？已知氢的里德伯常数17100967758.1-?=米H R ，氘的里德伯常数17100970742.1-?=米D R ．
21. 锂原子的基态是2S ，当处于3D 激发态的锂原子向低能级跃迁时，可能产生几条谱线（不
考虑精细结构）？这些谱线中哪些属于你知道的那些谱线系？写出所属谱线系的名称及波数表达式．试画出有关的能级跃迁图，在图中标出各能级的光谱项符号，并用箭头标出各种可能的跃迁．
22. 已知氦原子的一个电子被激发到2p 轨道，而另一个电子还在1s 轨道．试作出能级跃迁
图来说明可能出现哪些光谱线跃迁？
23. 已知Li 原子光谱主线系最长波长λ = 6707 ?，辅线系系限波长λ ∞ = 3519 ?．求锂原子第
一激发电势和电离电势．
24. 在平行于磁场方向观察到某光谱线的正常塞曼效应分裂的两谱线间波长差
Δλ = 0.40
?．所用的磁场的B 是2.5特斯拉，试计算该谱线原来的波长． 25. 试问二次电离的锂离子++i L 从其第一激发态向基态跃迁时发出的光子，
是否有可能使处于基态的一次电离的氦粒子+e H 的电子电离掉？
26. Li 原子的基态项为2S 。当把Li 原子激发到3P 态后, 问当Li 从3P 激发态向低能级跃
迁时可能产生哪些谱线。（画出能级图和跃迁光谱）
27. Li 漫线系的一条谱线)23(2/122/32P D →在弱磁场中将分裂成多少条谱线？试作出相应的
能级跃迁图。
28. 铝（Al ）被高速电子束轰击而产生的连续X 光谱的短波限为5ο
A 。问这时是否也能观察
到其标志谱K 系线？ 29. 某X 光机的高压为10 万伏， 问发射光子的最大能量多大？算出发射X 光的最短波长。 30. 试计算1克U 235裂变时全部释放的能量约为等于多少煤在空气中燃烧所放出的热能（煤
的燃烧约等于61033?焦耳/千克；13106.11-?=MeV 焦耳）。
31. 锌原子（Z=30）的最外层电子有两个，基态时的组态是4s4s 。当其中有一个被激发，考
虑两种情况：（1）那电子被激发到5s 态；（2）它被激发到4p 态。试求出LS 耦合情况下这两种电子组态分别组成的原子状态。画出相应的能级图。从（1）和（2）情况形成的激发态向低能级跃迁分别发生几种光谱跃迁（在图中标出）？
32. Pb 原子基态的两个价电子都在p 6轨道．若其中一个价电子被激发到s 7轨道，而其价电
子间相互作用属于jj 耦合．问此时Pb 原子可能有哪些状态？
33. 镉原子在1D 2→1P 1的跃迁中产生的谱线波长为6438埃．当镉原子置于强度为2T 的均匀
磁场中时发生塞曼效应，试计算谱线塞曼分裂中各分量的波长和它们之间的波长差，并画出相应的光谱跃迁图．
34. 写出S （16）原子的电子组态，LS 耦合时可以形成的原子态，并指出哪一个是原子基态。
五、
1.
2.
高中物理经典试题库1000题
《物理学》基础题库 一、选择题 1、光线垂直于空气和介质的分界面，从空气射入介质中，介质的折射率为n，下列说法中正确的是（） A、因入射角和折射角都为零，所以光速不变 B、光速为原来的n倍 C、光速为原来的1/n D、入射角和折射角均为90°，光速不变 2、甘油相对于空气的临界角为42.9°，下列说法中正确的是（） A、光从甘油射入空气就一定能发生全反射现象 B、光从空气射入甘油就一定能发生全反射现象 C、光从甘油射入空气，入射角大于42.9°能发生全反射现象 D、光从空气射入甘油，入射角大于42.9°能发生全反射现象 3、一支蜡烛离凸透镜24cm，在离凸透镜12cm的另一侧的屏上看到了清晰的像，以下说法中正确的是（） A、像倒立，放大率K=2 B、像正立，放大率K=0.5 C、像倒立，放大率K=0.5 D、像正立，放大率K=2 4、清水池内有一硬币，人站在岸边看到硬币（） A、为硬币的实像，比硬币的实际深度浅 B、为硬币的实像，比硬币的实际深度深 C、为硬币的虚像，比硬币的实际深度浅 D、为硬币的虚像，比硬币的实际深度深 5、若甲媒质的折射率大于乙媒质的折射率。光由甲媒质进入乙媒质时，以下四种答案正确的是（） A、折射角>入射角 B、折射角=入射角 C、折射角<入射角 D、以上三种情况都有可能发生 6、如图为直角等腰三棱镜的截面，垂直于CB面入射的光线在AC面上发生全反射，三棱镜的临界角（） A、大于45o B、小于45o C、等于45o D、等于90o 7、光从甲媒质射入乙媒质，入射角为α，折射角为γ，光速分别为v甲和v乙，已知折射率为n甲>n乙，下列关系式正确的是（） A、α>γ，v甲>v乙 B、α<γ，v甲>v乙 C、α>γ，v甲 《固体物理学》概念和习 题答案 The document was prepared on January 2, 2021 《固体物理学》概念和习题固体物理基本概念和思考题： 1.给出原胞的定义。 答：最小平行单元。 2.给出维格纳-赛茨原胞的定义。 答：以一个格点为原点，作原点与其它格点连接的中垂面(或中垂线)，由这些中垂面(或中垂线)所围成的最小体积(或面积)即是维格纳-赛茨原胞。 3.二维布喇菲点阵类型和三维布喇菲点阵类型。 4. 请描述七大晶系的基本对称性。 5. 请给出密勒指数的定义。 6. 典型的晶体结构（简单或复式格子，原胞，基矢，基元坐标）。 7. 给出三维、二维晶格倒易点阵的定义。 8. 请给出晶体衍射的布喇格定律。 9. 给出布里渊区的定义。 10. 晶体的解理面是面指数低的晶面还是指数高的晶面为什么 11. 写出晶体衍射的结构因子。 12. 请描述离子晶体、共价晶体、金属晶体、分子晶体的结合力形式。 13. 写出分子晶体的雷纳德-琼斯势表达式，并简述各项的来源。 14. 请写出晶格振动的波恩-卡曼边界条件。 15. 请给出晶体弹性波中光学支、声学支的数目与晶体原胞中基元原子数目之间的关系以及光学支、声学支各自的振动特点。（晶体含N个原胞，每个原胞含p个原子，问该晶体晶格振动谱中有多少个光学支、多少个声学支振动模式） 16. 给出声子的定义。 17. 请描述金属、绝缘体热容随温度的变化特点。 18. 在晶体热容的计算中，爱因斯坦和德拜分别做了哪些基本假设。 19. 简述晶体热膨胀的原因。 20. 请描述晶体中声子碰撞的正规过程和倒逆过程。 21. 分别写出晶体中声子和电子分别服从哪种统计分布（给出具体表达式） 22. 请给出费米面、费米能量、费米波矢、费米温度、费米速度的定义。 23. 写出金属的电导率公式。 24. 给出魏德曼-夫兰兹定律。 25. 简述能隙的起因。 26. 请简述晶体周期势场中描述电子运动的布洛赫定律。 27. 请给出在一级近似下，布里渊区边界能隙的大小与相应周期势场的傅立叶分量之间的关系。 28. 给出空穴概念。 29. 请写出描述晶体中电子和空穴运动的朗之万（Langevin）方程。 30. 描述金属、半导体、绝缘体电阻随温度的变化趋势。 31. 解释直接能隙和间接能隙晶体。 32. 请说明本征半导体与掺杂半导体的区别。 33. 请解释晶体中电子的有效质量的物理意义。 34. 给出半导体的电导率。 35. 说明半导体的霍尔效应与那些量有关。 36. 请解释德哈斯-范阿尔芬效应。 物理选修3-2经典例题解析 例1：如图所示，闭合导体环固定。条形磁铁S 极向下以初速度 v 0沿过导体环圆心的竖直线下落过程，导体环中的感应电流方向如何？ 解：从“阻碍磁通量变化”来看，当条形磁铁的中心恰好位 于线圈M 所在的水平面时，磁铁内部向上的磁感线都穿过了线 圈，而磁铁外部向下穿过线圈的磁通量最少，所以此时刻穿过线 圈M 的磁通量最大。因此全过程中原磁场方向向上，先增后减，感应电流磁场方向先下后上，感应电流先顺时针后逆时针。 从“阻碍相对运动”来看，线圈对应该是先排斥（靠近阶段）后吸引（远离阶段），把条形磁铁等效为螺线管，该螺线管中的电流是从上向下看逆时针方向的，根据“同向电流互相吸引，反向电流互相排斥”，感应电流方向应该是先顺时针后逆时针的，与前一种方法的结论相同。 例2：如图所示，绝缘水平面上有两个离得很近的导体环a 、 b 。将条形磁铁沿它们的正中向下移动（不到达该平面），a 、 b 将如何移动？ 解：根据Φ=BS ，磁铁向下移动过程中，B 增大，所以穿 过每个环中的磁通量都有增大的趋势，由于S 不可改变，为阻碍增大，导体环应该尽量远离磁铁，所以a 、b 将相互远离。 例3、如图4所示，条形磁铁放在光滑的斜面上，用平行于斜面的轻弹簧拉住而平衡，A 为水平放置的直导线的截面，导线中无电流时，磁铁对斜面的压力为N 1，当导线中有电流流过时，磁铁对斜面的压力为N 2，此时弹簧的伸长量减小了。则（ ） A ．N 1 一、选择题(每题2分，共24分) 1.将同一个小球放入三个盛有不同液体的容器中，小球静止后如图所示，此时液体对容器底部的压强是( ) A.甲容器的最大 B.乙容器的最大 C.丙容器的最大 D.一样大 2.下列说法中正确的是( ) A.物体运动的速度越大，它受到的动力越大，惯性也越大 B.骑自行车的人上坡前加紧蹬几下，这是为了增大惯性 C.足球越滚越慢，是因为受到了球场对它施加的力的作用 D.若运动的物体不受任何力的作用，它的速度将慢慢变小，最终停下来 3.你所在的考场里的空气质量大约是( ) A.几十克 B.几千克 C.几百千克 D.几十毫克 4.物体从光滑的斜面滑下的过程中(不计空气阻力)，受到的力有( ) A.重力和支持力 B.重力、支持力和下滑力 C.重力、下滑力和摩擦力 D.重力和下滑力 5.值日时，小东提着一桶水走进教室，下列情况中，属于彼此平衡的两个力是( ) A.水桶受到的重力和水桶对人的拉力 B.水桶受到的重力和人对水桶的拉力 C.水桶对人的拉力和人对水桶的拉力 D.水桶受到的重力和水桶对地球的引力 6.关于物体受到的浮力，下列说法正确的是( ) A.漂在水面的物体比沉在水底的物体受到的浮力大 B.物体排开水的体积越大受到的浮力越大 C.物体没入水中越深受到的浮力越大 D.物体的密度越大受到的浮力越小 7.百米赛跑运动员跑到终点时，不能立即停下来，这是因为运动员( ) A.失去了惯性 B.具有惯性 C.不受力的作用 D.惯性大于阻力 8.在测量盐水密度的实验步骤中，下列步骤中不必要的是( ) A.用天平测出烧杯的质量m1 B.往烧杯内倒入适量的盐水，用天平测出烧杯和盐水的总质量m C.用量筒测出烧杯中液体的体积V D.用天平测出倒掉盐水后空烧杯的质量 9.下列做法中，目的在于增大压强的事例是( ) A.载重卡车装有较多的轮子 B.房屋的墙基做的比墙宽 C.铁轨铺在枕木上 D.刀、斧的刃要磨得很薄 10.滑雪运动员从山坡上匀速滑下，则运动员的( ) A.机械能增加 B.动能和势能都减小 C.动能不变，势能减小 D.机械能不变 11.小明沿水平方向用80牛的力，将重50牛的球沿水平方向推出，球在地面上滚过10米后停下，在球滚动的过程中，小明对球做的功是( ) 四、力学计算题集粹（49个） 1．在光滑的水平面，一质量ｍ＝1ｋｇ的质点以速度ｖ０＝10ｍ／ｓ沿ｘ轴正方向运动，经过原点后受一沿ｙ轴正方向的恒力Ｆ＝5Ｎ作用，直线ＯＡ与ｘ轴成37°角，如图1-70所示，求： 图1-70 （1）如果质点的运动轨迹与直线ＯＡ相交于Ｐ点，则质点从Ｏ点到Ｐ点所经历的时间以及Ｐ的坐标；（2）质点经过Ｐ点时的速度． 2．如图1-71甲所示，质量为1ｋｇ的物体置于固定斜面上，对物体施以平行于斜面向上的拉力Ｆ，1ｓ末后将拉力撤去．物体运动的ｖ-ｔ图象如图1-71乙，试求拉力Ｆ． 图1-71 3．一平直的传送带以速率ｖ＝2ｍ／ｓ匀速运行，在Ａ处把物体轻轻地放到传送带上，经过时间ｔ＝6ｓ，物体到达Ｂ处．Ａ、Ｂ相距Ｌ＝10ｍ．则物体在传送带上匀加速运动的时间是多少?如果提高传送带的运行速率，物体能较快地传送到Ｂ处．要让物体以最短的时间从Ａ处传送到Ｂ处，说明并计算传送带的运行速率至少应为多大?若使传送带的运行速率在此基础上再增大1倍，则物体从Ａ传送到Ｂ的时间又是多少? 4．如图1-72所示，火箭平台上放有测试仪器，火箭从地面起动后，以加速度ｇ／2竖直向上匀加速运动，升到某一高度时，测试仪器对平台的压力为起动前压力的17／18，已知地球半径为Ｒ，求火箭此时离地面的高度．（ｇ为地面附近的重力加速度） 图1-72 5．如图1-73所示，质量Ｍ＝10ｋｇ的木楔ＡＢＣ静止置于粗糙水平地面上，摩擦因素μ＝0．02．在木楔的倾角θ为30°的斜面上，有一质量ｍ＝1．0ｋｇ的物块由静止开始沿斜面下滑．当滑行路程ｓ＝1．4ｍ时，其速度ｖ＝1．4ｍ／ｓ．在这过程中木楔没有动．求地面对木楔的摩擦力的大小和方向．（重力加速度取ｇ＝10／ｍ·ｓ２） 图1-73 6．某航空公司的一架客机，在正常航线上作水平飞行时，由于突然受到强大垂直气流的作用，使飞机在10ｓ高度下降1700ｍ造成众多乘客和机组人员的伤害事故，如果只研究飞机在竖直方向上的运动，且假定这一运动是匀变速直线运动．试计算： （1）飞机在竖直方向上产生的加速度多大?方向怎样? （2）乘客所系安全带必须提供相当于乘客体重多少倍的竖直拉力，才能使乘客不脱离座椅？（ｇ取10ｍ／ｓ２） （3）未系安全带的乘客，相对于机舱将向什么方向运动?最可能受到伤害的是人体的什么部位? （注：飞机上乘客所系的安全带是固定连结在飞机座椅和乘客腰部的较宽的带子，它使乘客与飞机座椅 一、填空 1.固体按其微结构的有序程度可分为 _______、_______和准晶体。 2.组成粒子在空间中周期性排列，具有长程有序的固体称为 _______；组成粒子在空间中的分布完全无序或仅仅具有短程有序的固体称为 _________。 3.在晶体结构中，所有原子完全等价的晶格称为 ______________；而晶体结构中，存在两种或两种以上不等价的原子或离子的晶格称为 ____________。 4晶体结构的最大配位数是____；具有最大配位数的晶体结构包括 ______________晶体结构和 ______________晶体结构。 5.简单立方结构原子的配位数为 ______；体心立方结构原子的配位数为 ______。6．NaCl 结构中存在 _____个不等价原子，因此它是 _______晶格，它是由氯离子和钠离子各自构成的 ______________格子套构而成的。 7.金刚石结构中存在 ______个不等价原子，因此它是 _________晶格，由两个_____________结构的布拉维格子沿空间对角线位移1/4 的长度套构而成，晶胞中有 _____个碳原子。 8. 以结晶学元胞（单胞）的基矢为坐标轴来表示的晶面指数称为________指数。 9. 满足 a i b j 2 ij 2 ,当i j时 关系的 b1,b 2, b 3为基矢，由0，当 i （ i, j 1,2,3) j时 K h h b h b h构b成的点阵，称为 _______。 1 1 2 2 3 10.晶格常数为 a 的一维单原子链，倒格子基矢的大小为 ________。 11.晶格常数为 a 的面心立方点阵初基元胞的体积为 _______；其第一布里渊区的体积为 _______。 12.晶格常数为 a 的体心立方点阵初基元胞的体积为 _______；其第一布里渊区的体积为 _______。 13.晶格常数为 a 的简立方晶格的 (010)面间距为 ________ 14.体心立方的倒点阵是 ________________点阵，面心立方的倒点阵是 ________________点阵，简单立方的倒点阵是________________。 15.一个二维正方晶格的第一布里渊区形状是 ________________。 16.若简单立方晶格的晶格常数由 a 增大为 2a，则第一布里渊区的体积变为原来的 ___________倍。 1.(课本原题P29,3题)小华家使用的是天然气热水器,该热水器的铭牌表明了它的热效率,表示该热水器工作时,天然气完全燃烧所消耗的化学能,有多大比例转化为水的内能.小华尝试估测该热水器的热效率,以核对铭牌上的数值是否准确,他把家里自动洗衣机的“水量”设置为,用热水器输出的热水注入到洗衣机,当注入水的体积达到时洗衣机会自动停止注水.已知当时自来水的温度是,热水器输出热水的温度为,注水前天然气表的示数是,注水后变为,天然气的热值为 .请你估测该热水器的热效率. 答案详解 解:天然气释放的能量 ; 水吸收的热量 ; 该热水器的热效率. 答:该热水器的热效率为. 解析: (1) 热水器加热过程中天然气释放的能量根据即可求出; (2)直接根据即可求出洗衣机中的水所吸收的热量; (3)机械效率等于水吸收的热量与消耗总的能量之比. 变式训练：1. 小华家使用的是天然气热水器，该热水器的铭牌标明了它的热效率，表示该热水器工作时，天然气完全燃烧所消耗的化学能，有多大比例转化为水的内能．小华尝试估测该热水器的热效率，以核对铭牌上的数值是否准确．他把家里自动洗衣机的水量设置为40L ，用热水器输出的热水注入洗衣机，当注入水的体积达到40L 时洗衣机便会自动停止注水．已知当时自来水的温度是15℃，热水器输出热水的温度为40℃，注水前天然气表的示数为2365.89m 3，注水后变为2366.05m 3，天然气的热值为3.2×107J/m 3．根据以上实验数据，小华进行了以下计算，请你将相应结果填写好（不用写计算过程，只填写结果）： （1）40L 水吸收的热量为 _____； （2）共燃烧天然气的体积为 _____； （3）天然气燃烧放出的热量为 _____； （4）该热水器的热效率为 _____． 答案 （1）根据水的体积，利用Q 吸=cm △t=c ρV 水△t 即可求出水吸收的热量； （2）天然气表前后示数之差就是共燃烧天然气的体积； （3）利用Q=qV 求出天然气燃烧放出的热量； （4）机械效率等于水吸收的热量与天然气燃烧放出的热量之比． 【答案】 解：（1）水吸收的热量： Q 吸=cm △t=cρV 水△t 物理八上经典题集锦 1. 用皮卷尺测量球场的宽度，记录的数据是25.36米，这个皮卷尺的最小刻度值是（） A. 1mm B. 1cm 2. 关于匀速直线运动的速度,下列讨论正确的说法是（） A. 物体运动速度v越大，通过的路程s越长 B. 物体运动速度v越大，所用时间t越少 C. v的大小由s/t决定，但与s、t的大小无关 D. 上述说法都正确 3. 一短跑运动员沿直线跑了5s，前2s内通过16m的路程，后3s通过了30m的路程，这个运动员在5s内的平均速度是（） A、8ｍ／s B. 10ｍ／s C. 9ｍ／s D. 9.2 m /s 4. 在装满水的长铁管的一端敲一下，在较远处的另一端将听到次响声。 5. 下面形容声音的“高”，指的是音调的有（） A、这首歌声音太高，我唱不上去 B、引吭高歌 C、她是唱女高音的 D、高声喧哗 6 、声音在传播过程中下列说法正确的是( ) A音色会逐渐改变B音调会逐渐降低 C响度会逐渐降低D声音的音调、响度、音色都不会改变 7、试判断下列哪一组都是光源（） A. 电池和萤火虫 B. 电池和烛焰 C. 萤火虫和月亮 D. 萤火虫和烛焰 8、关于凸透镜成像，下列说法正确的是（） A、实像看得见，虚像看不见 B、实像总是倒立的，虚像总是正立的 C、实像总是缩小的，虚像总是放大的 D、实像和虚像都可能放大或缩小 9、若一物体从距凸透镜3倍焦距的地方，沿主光轴移到1.5倍焦距的地方，则（） A像距变小，像变小B像距不变，像不变C像距变大，像变大D像距变大，像不变10、近视镜为什么用（）透镜？而远视镜为什么用（）透镜？（填凹或凸） 例4. 小明在湖边游玩，他站在岸上看到了（1）岸上的树（2）水中的鱼（3）空中小鸟（4）自己在水中的倒影。他看见的景物中，属于光的反射形成的是；属于光的折射形成的是 11. 上物理课复习时，老师写下一副热学对联，上联是“杯中冰水，水结冰冰温未降”；下联是“盘内水冰，冰化水水温不升”。对联中包含的物态变化是和，反映的一个共性是。 12. 当晶体的温度正好是熔点或是凝固点时，它的状态为（） A. 一定是固态 B. 一定是液态 C. 可能是固态 D. 可能是液态 E. 也可能是固态、液态共存 13. 把盛有水的纸盒放在火焰上烧，水烧开了纸盒仍不会烧着，这是因为（） A. 水能够灭火，所以纸盒不会烧着 B. 火焰的温度较低，低于纸的着火温度 C. 纸的着火温度较高，高于水的沸点 D. 水善于将热量迅速向外散发，所以纸盒不会烧着 14. 夏天从冰箱取出的鸡蛋，鸡蛋先湿后干的现象，此现象反映的物态变化过程是（） A、先液化后蒸发 B、先升华后蒸发 C、先液化后升华 D、先凝华后升华 15.小红用托盘天平测物体质量时，将被测物体和砝码位置放错了（砝码放在左盘，物体放在右盘）。若天平平衡时，左盘上放着100g和20g的砝码各一个，游码计数是4g，则物体的质量是（） A. 124g B. 122g C. 118g D. 116g 16. 对于密度的计算公式ρ＝m/v下面说法正确的是（） A. 密度与物体的质量成正比 B. 密度与物体的体积成反比 物理 1.一中子与一质量数为A(A>1)的原子核发生弹性正碰。若碰前原子核静止,则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为( ) A. B. C. D. [解析] 1.设中子质量为m,则原子核的质量为Am。设碰撞前后中子的速度分别为v0、v1,碰后原子核的速度为v2,由弹性碰撞可得mv0=mv1+Amv2,m=m+Am,解得v1=v0,故=,A正确。 2.很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放,形成一很长的竖直圆筒。一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置,其下端与圆筒上端开口平齐。让条形磁铁从静止开始下落。条形磁铁在圆筒中的运动速率( ) A.均匀增大 B.先增大,后减小 C.逐渐增大,趋于不变 D.先增大,再减小,最后不变[解析] 2.对磁铁受力分析可知,磁铁重力不变,磁场力随速率的增大而增大,当重力等于磁场力时,磁铁匀速下落,所以选C。 3.(2014大纲全国，19，6分)一物块沿倾角为θ的斜坡向上滑动。当物块的初速度为v时, 上升的最大高度为H,如图所示;当物块的初速度为时,上升的最大高度记为h。重力加速度大小为g。物块与斜坡间的动摩擦因数和h分别为( ) A.tan θ和 B.tan θ和 C.tan θ和 D.tan θ和 [解析] 3.由动能定理有 -mgH-μmg cos θ=0-mv2 -mgh-μmg cos θ=0-m()2 解得μ=(-1)tan θ,h=,故D正确。 4.两列振动方向相同、振幅分别为A1和A2的相干简谐横波相遇。下列说法正确的是( ) A.波峰与波谷相遇处质点的振幅为|A1-A2| B.波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A1+A2 C.波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移 D.波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅 [解析] 4.两列振动方向相同的相干波相遇叠加,在相遇区域内各质点仍做简谐运动,其振动位移在0到最大值之间,B、C项错误。在波峰与波谷相遇处质点振幅为两波振幅之差,在波峰与波峰相遇处质点振幅为两波振幅之和,故A、D项正确。 《固体物理学》习题解答 黄昆 原著 韩汝琦改编 （志远解答，仅供参考） 第一章 晶体结构 1.1、 解：实验表明，很多元素的原子或离子都具有或接近于球形对称结构。因此，可以把这些原子或离子构成的晶体看作是很多刚性球紧密堆积而成。这样，一个单原子的晶体原胞就可以看作是相同的小球按点阵排列堆积起来的。它的空间利用率就是这个晶体原胞所包含的点的数目n 和小球体积V 所得到的小球总体积nV 与晶体原胞体积Vc 之比，即：晶体原胞的空间利用率， Vc nV x = （1）对于简立方结构：（见教材P2图1-1） a=2r ， V= 3r 3 4π，Vc=a 3 ，n=1 ∴52.06r 8r 34a r 34x 3 333=π=π=π= （2）对于体心立方：晶胞的体对角线BG=x 3 3 4a r 4a 3=?= n=2, Vc=a 3 ∴68.083)r 3 34(r 342a r 342x 3 3 33≈π=π?=π?= （3）对于面心立方：晶胞面对角线BC=r 22a ,r 4a 2=?= n=4，Vc=a 3 74.062) r 22(r 344a r 344x 3 3 33≈π=π?=π?= （4）对于六角密排：a=2r 晶胞面积：S=62 60sin a a 6S ABO ??=??=2 a 233 晶胞的体积：V=332r 224a 23a 3 8 a 233C S ==?= ? n=1232 1 26112+?+? =6个 74.062r 224r 346x 3 3 ≈π=π?= （5）对于金刚石结构，晶胞的体对角线BG=3 r 8a r 24a 3= ??= n=8, Vc=a 3 高中物理力学计算题汇总经典精解（50题） 1．如图1-73所示，质量Ｍ＝10ｋｇ的木楔ＡＢＣ静止置于粗糙水平地面上，摩擦因素μ＝0．02．在木楔的倾角θ为30°的斜面上，有一质量ｍ＝1．0ｋｇ的物块由静止开始沿斜面下滑．当滑行路程ｓ＝1．4ｍ时，其速度ｖ＝1．4ｍ／ｓ．在这过程中木楔没有动．求地面对木楔的摩擦力的大小和方向．（重力加速度取ｇ＝10／ｍ·ｓ２） 图1-73 2．某航空公司的一架客机，在正常航线上作水平飞行时，由于突然受到强大垂直气流的作用，使飞机在10ｓ内高度下降1700ｍ造成众多乘客和机组人员的伤害事故，如果只研究飞机在竖直方向上的运动，且假定这一运动是匀变速直线运动．试计算：（1）飞机在竖直方向上产生的加速度多大?方向怎样? （2）乘客所系安全带必须提供相当于乘客体重多少倍的竖直拉力，才能使乘客不脱离座椅？（ｇ取10ｍ／ｓ２） （3）未系安全带的乘客，相对于机舱将向什么方向运动?最可能受到伤害的是人体的什么部位? （注：飞机上乘客所系的安全带是固定连结在飞机座椅和乘客腰部的较宽的带子，它使乘客与飞机座椅连为一体） 3．宇航员在月球上自高ｈ处以初速度ｖ０水平抛出一小球，测出水平射程为Ｌ（地面平坦），已知月球半径为Ｒ，若在月球上发射一颗月球的卫星，它在月球表面附近环绕月球运行的周期是多少? 4．把一个质量是2ｋｇ的物块放在水平面上，用12Ｎ的水平拉力使物体从静止开始运动，物块与水平面的动摩擦因数为0．2，物块运动2秒末撤去拉力，ｇ取10ｍ／ｓ２．求 （1）2秒末物块的即时速度． （2）此后物块在水平面上还能滑行的最大距离． 5．如图1-74所示，一个人用与水平方向成θ＝30°角的斜向下的推力Ｆ推一个重Ｇ＝200Ｎ的箱子匀速前进，箱子与地面间的动摩擦因数为μ＝0．40（ｇ＝10ｍ／ｓ２）．求 图1-74 （1）推力Ｆ的大小． （2）若人不改变推力Ｆ的大小，只把力的方向变为水平去推这个静止的箱子，推力作用时间ｔ＝3．0ｓ后撤去，箱子最远运动多长距离? 6．一网球运动员在离开网的距离为12ｍ处沿水平方向发球，发球高度为2．4ｍ，网的高度为0．9ｍ． （1）若网球在网上0．1ｍ处越过，求网球的初速度． （2）若按上述初速度发球，求该网球落地点到网的距离． 取ｇ＝10／ｍ·ｓ２，不考虑空气阻力． 7．在光滑的水平面内，一质量ｍ＝1ｋｇ的质点以速度ｖ０＝10ｍ／ｓ沿ｘ轴正方向运动，经过原点后受一沿ｙ轴正方向的恒力Ｆ＝5Ｎ作用，直线ＯＡ与ｘ轴成37°角，如图1-70所示，求： 《物理学》题库 一、选择题 1、光线垂直于空气和介质的分界面，从空气射入介质中，介质的折射率为n，下列说法中正确的是（） A、因入射角和折射角都为零，所以光速不变 B、光速为原来的n倍 C、光速为原来的1/n D、入射角和折射角均为90°，光速不变 2、甘油相对于空气的临界角为42.9°，下列说法中正确的是（） A、光从甘油射入空气就一定能发生全反射现象 B、光从空气射入甘油就一定能发生全反射现象 C、光从甘油射入空气，入射角大于42.9°能发生全反射现象 D、光从空气射入甘油，入射角大于42.9°能发生全反射现象 3、一支蜡烛离凸透镜24cm，在离凸透镜12cm的另一侧的屏上看到了清晰的像，以下说法中正确的是（） A、像倒立，放大率K=2 B、像正立，放大率K=0.5 C、像倒立，放大率K=0.5 D、像正立，放大率K=2 4、清水池内有一硬币，人站在岸边看到硬币（） A、为硬币的实像，比硬币的实际深度浅 B、为硬币的实像，比硬币的实际深度深 C、为硬币的虚像，比硬币的实际深度浅 D、为硬币的虚像，比硬币的实际深度深 5、若甲媒质的折射率大于乙媒质的折射率。光由甲媒质进入乙媒质时，以下四种答案正确的是（） A、折射角>入射角 B、折射角=入射角 C、折射角<入射角 D、以上三种情况都有可能发生 6、如图为直角等腰三棱镜的截面，垂直于CB面入射的光线在AC面上发生全反射，三棱镜的临界角（） A、大于45o B、小于45o C、等于45o D、等于90o 7、光从甲媒质射入乙媒质，入射角为α，折射角为γ，光速分别为v甲和v乙，已知折射率为n甲>n乙，下列关系式正确的是（） A、α>γ，v甲>v乙 B、α<γ，v甲>v乙 C、α>γ，v甲 固体物理学题库 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN 一、 填空 1. 固体按其微结构的有序程度可分为_______、_______和准晶体。 2. 组成粒子在空间中周期性排列，具有长程有序的固体称为_______；组成粒子在空间中的分布完全无序或仅仅具有短程有序的固体称为_________。 3. 在晶体结构中，所有原子完全等价的晶格称为______________；而晶体结构中，存在两种或两种以上不等价的原子或离子的晶格称为____________。 4晶体结构的最大配位数是____；具有最大配位数的晶体结构包括______________晶体结构和______________晶体结构。 5. 简单立方结构原子的配位数为______；体心立方结构原子的配位数为______。 6．NaCl 结构中存在_____个不等价原子，因此它是_______晶格，它是由氯离子和钠离子各自构成的______________格子套构而成的。 7. 金刚石结构中存在______个不等价原子，因此它是_________晶格，由两个_____________结构的布拉维格子沿空间对角线位移1/4的长度套构而成，晶胞中有_____个碳原子。 8. 以结晶学元胞（单胞）的基矢为坐标轴来表示的晶面指数称为________指数。 9. 满足2,2,1,2,3)0i j ij i j a b i j i j ππδ=??===?≠? 当时 （，当时关系的123,,b b b 为基矢，由 112233h K hb h b h b =++构成的点阵，称为_______。 10. 晶格常数为a 的一维单原子链，倒格子基矢的大小为________。 11. 晶格常数为a 的面心立方点阵初基元胞的体积为_______；其第一布里渊区的体积为_______。 12. 晶格常数为a 的体心立方点阵初基元胞的体积为_______；其第一布里渊区的体积为_______。 13. 晶格常数为a 的简立方晶格的(010)面间距为________ 高一物理必修1知识集锦及典型例题 一． 各部分知识网络 （一）运动的描述： 测匀变速直线运动的加速度：△x=aT 2 ，6543212 ()()(3) a a a a a a a T ++-++= a与v同向，加速运动；a与v反向，减速运动。 （二）力： 实验：探究力的平行四边形定则。 研究弹簧弹力与形变量的关系：F=KX. （三）牛顿运动定律： . 改变 (四)共点力作用下物体的平衡： 静止 平衡状态 匀速运动 F x 合=0 力的平衡条件：F 合=0 F y 合=0 合成法 正交分解法 常用方法 矢量三角形动态分析法 相似三角形法 正、余弦定理法 物 体 的平衡 二、典型例题 例题1..某同学利用打点计时器探究小车速度随时间变化的关系，所用交流电的频率为50 Hz，下图为某次实验中得到的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6、7为计数点，相邻两计数点间还有3个打点未画出．从纸带上测出x1＝3.20 cm，x2＝4.74 cm，x3＝6.40 cm，x4＝8.02 cm，x5＝9.64 cm，x6＝11.28 cm，x7＝12.84 cm. (1)请通过计算，在下表空格内填入合适的数据(计算结果保留三位有效数字)； (2)根据表中数据，在所给的坐标系中作出v－t图 象(以0计数点作为计时起点)；由图象可得，小车 运动的加速度大小为________m /s2 例2. 关于加速度，下列说法中正确的是 A. 速度变化越大，加速度一定越大 B. 速度变化所用时间越短，加速度一定越大 C. 速度变化越快，加速度一定越大 D. 速度为零，加速度一定为零 例3. 一滑块由静止开始，从斜面顶端匀加速下滑，第5s末的速度是6m/s。求：（1）第4s末的速度；（2）头7s内的位移；（3）第3s内的位移。 例4. 公共汽车由停车站从静止出发以0.5m/s2的加速度作匀加速直线运动，同时一辆汽车以36km/h的不变速度从后面越过公共汽车。求： （1）经过多长时间公共汽车能追上汽车？ （2）后车追上前车之前，经多长时间两车相距最远，最远是多少？ 例5．静止在光滑水平面上的物体，受到一个水平拉力，在力刚开始作用的瞬间，下列说法中正确的是 A. 物体立即获得加速度和速度 高中物理力学计算题汇总经典精解（50题）1．如图1-73所示，质量Ｍ＝10ｋｇ的木楔ＡＢＣ静止置于粗糙水平地面上，摩擦因素μ＝0．02．在木楔的倾角θ为30°的斜面上，有一质量ｍ＝1．0ｋｇ的物块由静止开始沿斜面下滑．当滑行路程ｓ＝1．4ｍ时，其速度ｖ＝1．4ｍ／ｓ．在这过程中木楔没有动．求地面对木楔的摩擦力的大小和方向．（重力加速度取ｇ＝10／ｍ2ｓ２） 图1-73 2．某航空公司的一架客机，在正常航线上作水平飞行时，由于突然受到强大垂直气流的作用，使飞机在10ｓ内高度下降1700ｍ造成众多乘客和机组人员的伤害事故，如果只研究飞机在竖直方向上的运动，且假定这一运动是匀变速直线运动．试计算： （1）飞机在竖直方向上产生的加速度多大?方向怎样? （2）乘客所系安全带必须提供相当于乘客体重多少倍的竖直拉力，才能使乘客不脱离座椅？（ｇ取10ｍ／ｓ２） （3）未系安全带的乘客，相对于机舱将向什么方向运动?最可能受到伤害的是人体的什么部位? （注：飞机上乘客所系的安全带是固定连结在飞机座椅和乘客腰部的较宽的带子，它使乘客与飞机座椅连为一体） 3．宇航员在月球上自高ｈ处以初速度ｖ０水平抛出一小球，测出 水平射程为Ｌ（地面平坦），已知月球半径为Ｒ，若在月球上发射一颗月球的卫星，它在月球表面附近环绕月球运行的周期是多少? 4．把一个质量是2ｋｇ的物块放在水平面上，用12Ｎ的水平拉力使物体从静止开始运动，物块与水平面的动摩擦因数为0．2，物块运动2秒末撤去拉力，ｇ取10ｍ／ｓ２．求 （1）2秒末物块的即时速度． （2）此后物块在水平面上还能滑行的最大距离． 5．如图1-74所示，一个人用与水平方向成θ＝30°角的斜向下的推力Ｆ推一个重Ｇ＝200Ｎ的箱子匀速前进，箱子与地面间的动摩擦因数为μ＝0．40（ｇ＝10ｍ／ｓ２）．求 图1-74 （1）推力Ｆ的大小． （2）若人不改变推力Ｆ的大小，只把力的方向变为水平去推这个静止的箱子，推力作用时间ｔ＝3．0ｓ后撤去，箱子最远运动多长距离? 6．一网球运动员在离开网的距离为12ｍ处沿水平方向发球，发球高度为2．4ｍ，网的高度为0．9ｍ． （1）若网球在网上0．1ｍ处越过，求网球的初速度． （2）若按上述初速度发球，求该网球落地点到网的距离． 五、热学试题集粹 一、选择题（在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确） 1 ?下列说法正确的是[ ] A.温度是物体内能大小的标志 C.分子间距离减小时，分子势能一定增大2?关于分子势能，下列说法正确的是[ E.布朗运动反映分子无规则的运动 D.分子势能最小时，分子间引力与斥力大小相等 ] A.分子间表现为引力时，分子间距离越小，分子势能越大 E.分子间表现为斥力时，分子间距离越小，分子势能越大 C.物体在热胀冷缩时，分子势能发生变化 D.物体在做自由落体运动时，分子势能越来越小 3?关于分子力，下列说法中正确的是[ ] A.碎玻璃不能拼合在一起，说明分子间斥力起作用 E.将两块铅压紧以后能连成一块，说明分子间存在引力 C.水和酒精混合后的体积小于原来体积之和，说明分子间存在的引力 D.固体很难拉伸，也很难被压缩，说明分子间既有引力又有斥力 4.下面关于分子间的相互作用力的说法正确的是[ ] A.分子间的相互作用力是由组成分子的原子内部的带电粒子间的相互作用而引起的 E.分子间的相互作用力是引力还是斥力跟分子间的距离有关，当分子间距离较大时分子间就只有相互吸引的作用，当分子间距离较小时就只有相互推斥的作用 C.分子间的引力和斥力总是同时存在的 D.温度越高，分子间的相互作用力就越大 5.用r表示两个分子间的距离，E 卩表示两个分子间的相互作用势能.当r = r 。时两分子间的斥力 等于引力.设两分子距离很远时E P=0 [ ] A.当r>r 。时，E p随r的增大而增加 E.当rVr 。时，E p随r的减小而增加 C.当r>r 。时，E P不随r而变 D.当r = r 。时，E P= 0 6.—定质量的理想气体，温度从0C升高到LC时，压强变化如图2-1所示，在这一过程中气体体积 变化情况是[ ] 图2-1 A.不变 E.增大 C.减小 D.无法确定 6 .如图2-2所示，0.5mol理想气体，从状态A变化到状态E，则气体在状态E时的温度为[ ] 图2-2 《固体物理》基础知识训练题及其参考答案 说明：本内容是以黄昆原著、韩汝琦改编的《固体物理学》为蓝本，重点训练读者在固体物理方面的基础知识，具体以19次作业的形式展开训练。 第一章 作业1： 1.固体物理的研究对象有那些？ 答：（1）固体的结构；（2）组成固体的粒子之间的相互作用与运动规律；（3）固体的性能与用途。 2.晶体和非晶体原子排列各有什么特点？ 答：晶体中原子排列是周期性的，即晶体中的原子排列具有长程有序性。非晶体中原子排列没有严格的周期性，即非晶体中的原子排列具有短程有序而长程无序的特性。 3.试说明体心立方晶格，面心立方晶格，六角密排晶格的原子排列各有何特点？试画图说明。有那些单质晶体分别属于以上三类。 答：体心立方晶格：除了在立方体的每个棱角位置上有1个原子以外，在该立方体的体心位置还有一个原子。常见的体心立方晶体有：Li，Na，K，Rb，Cs，Fe等。 面心立方晶格：除了在立方体的每个棱角位置上有1个原子以外，在该立方体每个表面的中心还都有1个原子。常见的面心立方晶体有：Cu, Ag, Au, Al等。 六角密排晶格：以ABAB形式排列，第一层原子单元是在正六边形的每个角上分布1个原子，且在该正六边形的中心还有1个原子；第二层原子单元是由3个原子组成正三边形的角原子，且其中心在第一层原子平面上的投影位置在对应原子集合的最低凹陷处。常见的六角密排晶体有：Be，Mg，Zn，Cd等。 4.试说明, NaCl，金刚石，CsCl, ZnS晶格的粒子排列规律。 答：NaCl：先将两套相同的面心立方晶格，并让它们重合，然后，将一 套晶格沿另一套晶格的棱边滑行1/2个棱长，就组成Nacl晶格； 金刚石：先将碳原子组成两套相同的面心立方体，并让它们重合，然后将一套晶格沿另一套晶格的空角对角线滑行1/4个对角线的长度，就组成金刚石晶格； Cscl:：先将组成两套相同的简单立方，并让它们重合，然后将一套晶 格沿另一套晶格的体对角线滑行1/2个体对角线的长度，就组成Cscl晶格。 ZnS：类似于金刚石。 初中物理经典较难题目汇编 一、计算题 （每空？分，共？分） 1、小明和小强两位同学进行100m短跑比赛。小明是位短跑健将，他12.5s到达终点时，小强才跑了80m。小明得意地说：“我们再跑一次，刚才你比我落后了20m，下次我的起跑线后退20m，我们还按原来的速度跑，我多跑20m，你和我就可以同时到达终点了。小强却说：“你既然要让我20m，那么，你不用后退了，只要把我的起跑线向前移20m，我少跑20m 就行了，这样，我们准能同时到达终点。”小明说：“嗨！反正是差20m，我多跑20m，你少跑20m，还不是一回事？”小强怀疑地说：“不一定吧！我觉得好像不是一回事如果将他们的运动都看作是匀速直线运动。问：(1)小明和小强的速度分别是多大？ (2)请你通过计算说明用他俩说的办法都能同时到达终点吗？ 2、如图甲所示电路，电源电压为12V，电阻R 1 的阻值为20Ω，滑动变阻器R2 的最大阻值为100Ω，当开关S闭合时， 电流表A的示数为0.2A。求： （1）电压表V的示数；（2）R2 消耗的功率; （3）滑动变阻器的滑片P移到另一位置时，电压表V1 的示数如图所示乙所示，求此时滑动变阻器R2 接入电路的阻值。 3、学校课外活动小组为检测某传感器而设计的电路如图所示．传感器上标有“3V0.9W”的字样（传感器可看作一个电阻），滑动变阻器 上标有“10Ω 1A”的字样，电流表量程为0.6A，电压表量程为3V．则： （1）该传感器的电阻和额定电流各是多少？ （2 ）若电路各元件均完好，检测时，为了确保电路各部分的安全，在a、b之间所加的电源电压最大值是多少？ （3）根据技术资料可知，如果传感器的电阻变化超过1Ω，则该传感器就失去了作用．实际检测时，将一个电压恒定的电源加在图中a、b之间（该电源电压小于上述所求电压的最大值），闭合开关S，通过调节 来改变电路的电流 和两端的电压．检测记录如下： 通过计算分析，你认为这个传感器是否仍可使用？此时a、b间所加的电压是多少？ 4、将电阻R1 和R2 接在如图所示的电路中，通过闭合与断开开关可以组成三种功率的电路，其中电路总功率最大时， 电阻R 2 在10s的时间或接b 时，加 热器分别处于两个不同的加热状态。已知电加热器在三个状态中，每分钟放出的热量之比是20∶10∶3，在保温状态 一 名词解释 原胞 布喇菲点阵 结点 第一布里渊区 肖脱基缺陷 弗兰克尔缺陷 费米面 费米能量 费米温度 绝热近似 肖特基效应 德哈斯—范阿尔芬效应 马德隆常数 二 简答题 1. 简述Si 的晶体结构的主要特征 2. 证明面心立方的倒格子为体心立方 3. 按对称类型分类，布拉菲格子的点群类型有几种？空间群类型有几种？晶体结构的点群类型有几种？空间群类型有几种？ 4. 晶体的宏观对称性中，独立的对称操作元素有那些？ 5. 劳厄方程 布拉格公式 6. 固体结合的五种基本形式 7. 写出离子晶体结合能的一般表达式，求出平衡态时的离子间距。 8. 点缺陷基本类型 9. 什么是热缺陷？简述肖特基缺陷和弗仑克尔缺陷的特点。 10. 接触电势差产生的原因 11. 请用自由电子气理论解释常温下金属中电子的比热容很小的原因。 12. 简要解释作为能带理论的三个基本近似：绝热近似、单电子近似和周期场近似。 13. 简述布洛赫定理 14. 试用能带论简述导体、绝缘体、半导体中电子在能带中填充的特点 15. 为什么有的半导体霍尔系数取正值，有的取负值。 16. 自由电子气模型基本假定 17. 能带理论基本假设 三 计算题 1. 某晶体具有面心立方结构，其晶格常数为a 。 （1）写出原胞基矢。 （2）求倒格子基矢，并指出倒格子是什么类型的布喇菲格子。 2. 简单立方晶格中，每个原胞中含有一个原子，每个原子只有一个价电子，使用紧束缚近 似，只计入近邻相互作用。 1) 求出s 态组成的s 能带的E(k)函数。 2) 给出s 能带带顶和带底的位置和能量值。 3) 求电子在能带底部和顶部的有效质量。 5) 求出电子运动的速度。 3.知Si 中只含施主杂质N = 1015 cm -3 D ，求载流子浓度？ 4.假设某二价元素晶体的结构是简立方点阵。试证明第一布里渊区角偶点??? ??a a a πππ,,的自由电子动能为区边中心点?? ? ??0,0,a π的三倍。 5. 金属钠是体心立方晶格，晶格常数a =3.5?，假如每一个锂原子贡献一个传导电子而构成金属自由电子气，试推导T=0K 时金属自由电子气费米能表示式，并计算出金属锂费米能。（?=1.05×10-34J ·s ，m=9.1×10-35W ·s 3/cm 2，1eV=1.6×10-19J ） 6. 平时留过的作业题 初中物理经典易错题力和运动 １．在湖中划船时，使船前进的的动力是（） A.桨划水的推力 B.水直接对船的推力 C.人对船的推力 D.水对桨的推力 2.踢到空中的足球,受到哪些力的作用() A受到脚的作用力和重力B受到重力的作用C只受到脚的作有力D没有受到任何力的作 用 3.一辆汽车分别以6米/秒和4米/秒的速度运动时，它的惯性大小：（） A.一样大； B.速度为4米/秒时大； C.速度为6米/秒时大； D.无法比较 4.站在匀速行驶的汽车里的乘客受到几个力的作用() A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 5．甲、乙两个同学沿相反的方向拉测力计，各用力200牛.则测力计的示数为(） A、100牛 B、200牛 C、0牛 D、400牛 6.一物体受到两个力的作用,这两个力三要素完全相同,那么这两个力() A一定是平衡力B一定不是平衡力C可能是平衡力D无法判断 7.体育课上，小明匀速爬杆小刚匀速爬绳。有关他们受到的摩擦力下面说法正确的是（） A、因为爬杆时手握杆的压力大，所以小明受到的摩擦力一定大 B、因为绳子粗糙，所以小刚受到的摩擦力一定大 C、小明和小刚受到的摩擦力一定相等 D、若小明的体重大，则他受到的摩擦力一定大 8.如图所示，物体A在水平力F的作用下，静止在竖直墙壁上．当水平力减小为F／2时，物体A恰好沿竖直墙壁匀速下滑．此时物体A所受摩擦力的大小（） A．减小为原来的1／2B．和原来一样C．增大为原来的2倍D．无法判断9．蹦极游戏是将一根有弹性的绳子一端系在身上，另一端固定在高处，从高处跳下，a 是弹性绳自然下垂的位置，C点是游戏者所到达的最低点，游戏者从离开跳台到最低点 的过程中，物体速度是如何变化的?_______________ 10.A、B两物体叠放在水平桌面上，在如图所示的三种情况下：①甲图中两物体均处于 静止状态；②乙图中水平恒力F作用在B物体上，使A、B一起以2m/s的速度做匀速直线运动；③丙图中水平恒力F作用在B物体上，使A、B一起以20m/s的速度做匀速直 线运动。比较上述三种情况下物体A在水平方向的受力情况，以下说法正确的是（） A、三种情况下，A在水平方向都不受力B三种情况下，A在水平方向都受力且受力相同 C、①中A在水平方向不受力，②、③中A在水平方向都受力但受力 不同 D、①中A在水平方向不受力，②、③中A在水平方向都受力但受力 相同固体物理学》概念和习题 答案
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