大学物理2习题参考答案
第一章 流体力学
1.概念
（3）理想流体：完全不可压缩又无黏性的流体。
（4）连续性原理：理想流体在管道中定常流动时，根据质量守恒定律，流体在管道内既不能增
多，也不能减少，因此单位时间内流入管道的质量应恒等于流出管道的质量。
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（6）伯努利方程：
（7）泊肃叶公式：
2、从水龙头徐徐流出的水流，下落时逐渐变细，其原因是（ A ）。
A. 压强不变，速度变大； B. 压强不变，速度变小；
C. 压强变小，流速变大； D. 压强变大，速度变大。
3、 如图所示，土壤中的悬着水，其上下两个液面都与大气相同，如果两个页面的曲率半径分别为RA和RB (RA<RB)，水的表面张力系数为α，密度为ρ，则悬着水的高度h为___
__。
(解题：
)
4、已知动物的某根动脉的半径为R, 血管中通过的血液流量为Q， 单位长度血管两端的压强差为ΔP，则在单位长度的血管中维持上述流量需要的功率为____ΔPQ___。
5、城市自来水管网的供水方式为：自来水从主管道到片区支管道再到居民家的进户管道。一般说来，进户管道的总横截面积大于片区支管的总横截面积，主水管道的横截面积最小。不考虑各类管道的海拔高差（即假设所有管道处于同水平面），假设所有管道均有水流，则主水管道中的水流速度 大 ，进户管道中的水流速度 小 。
10、如图所示，虹吸管的粗细均匀，略去水的粘滞性，求水流速度及A、B、C三处的压强。
11、一开口容器截面积为S1 ，底部开一截面积为S2的孔。当容器内装的液体高度为h时，液体从孔中喷出的速度为多大？设液体为理想流体且作定常流动。
解：由于液体为理想流体且作定常流动，根据连续性原理，有
根据伯努利方程，有
从上两式联立解得
14、一圆筒中的水深为H=0.70m，底面积S1=0.06m2，桶底部有一面积为1.0×10-4 m2的小孔。问桶中的水全部流尽需多长时间？
解：根据连续性原理和伯努利方程，有
（1）
其中S2是小孔面积，v1是桶内水面下降的速度，v2是水从小孔流出的速度。从上可得
即有
代入数值既得：T=227s。
15、一粒半径为0.08mm的雨滴在空气中下降，假设它的运动符合斯托克斯定律。求雨滴的末速度以及在此速度下的雷诺数。空气的密度ρ=1.25kg/m-3，粘滞系数η=1.81×10-5pa/s。
解：
0.76(m/s)
17、设水管的内径d=2.54cm，临界雷诺数Re=2000，水在1个大气压下、20℃是的粘滞系数为η=1.0×10-3pa×s，水的密度ρ=1.0×103kg/m3。试问自来水内平均流速等于多少时流动将从层流转变为湍流？
解：根据雷诺数公式
得
第二章 液体的表面性质
1、概念
（1）表面张力：使液面尽可能收缩成最小的宏观张力，是表面层分子引力优势的宏观体现。
（2）附加压强：弯曲液面内外由于表面张力的作用存在一压强差，称为附加压强。
（3）毛细现象：润湿管壁的液体在细管里升高，不润湿管壁的液体在细管里下降的现象。
2、农业上，旱地栽培植物时在每次栽培苗株后总要将苗株附近的土壤压紧，以使苗株能获得土壤中的水分，其物理机理是（ B ）。
A．重力作用； B.毛细现象； C.渗透压； D.蒸腾作用。
3、高大（>10m）的乔木树能够从土壤中吸取水分和养分输送到树梢，其物理机理主要是（ C ）。
A．重力作用； B.毛细现象； C.渗透压； D.蒸腾作用。
4、 为了测定液体的表面张力系数，可称量从毛细管脱离的液滴质量，并测量在脱离的瞬间液滴颈的直径d，得到318滴液体的质量是5.0g，d=0.7mm，求此液体的表面张力系数。
解：
5、 一个半径为1.0×10-2 m的球形泡在压强为1.016×105pa 的大气中吹成。如泡膜的表面张力系数α=5.0×10-2N·m-1,问周围的大气压为多大，才可使泡的半径增加为2.0×10-2m？设这种变化是在等温下进行的。
解：开始时气泡内压强：
后来情况气泡内压强：
气泡等温变化：
联合三式可得后来的大气压为：
6、 某灯芯能把水引到80mm的高度，为酒精在这灯芯中可以上升多高？水的表面张力系数α=7.3×10-2N·m-1，酒精的表面张力系数为2.23×10-2N·m-1，密度为7.9×102kg·m-3，接触角为0º。
解：：水：
（1）
酒精：
(2)
代入数值得：
=30.9mm=3.09×10-2m
12、如果水的表面张力系数α=（70-0.15t)×10-3N·m-1，式中t为摄氏温度，问温度从20℃升到70℃时，直径为d1=0.1mm，d2=0.3mm的两连通毛细管中水面高度差h变化多少？（已知接触角为零）
解：温度20℃时，水的表面张力系数为
α1=（70-0.15×20)×10-3=67×10-3N·m-1
温度70℃时，水的表面张力系数为
α2=（70-0.15×70)×10-3=59.5×10-3N·m-1
根据毛细现象，
知20℃时两毛细管中液面高度差为
知20℃时两毛细管中液面高度差为
水面高度差h变化为
第三章 气体动理论
1、概念：
（2）平衡态：在不受外界影响的条件下，系统宏观性质均匀一致、不随时间变化的状态。
（3）理想气体：由大量的、无规则热运动的刚性质点构成的气体。
（6）能量均分定理：在温度T的平衡态下，物质（气体、液体、固体）分子的每一个自由度的平均动能都相等，而且都等于
。
18、一容器内贮有氧气，其压强p=1 atm，温度T=27℃，求：（1）单位体积的分子数；（2）氧气的密度；（3）氧分子的质量；（4）分子间的平均距离；（5）分子间的平均动能；（6）若容器为边长为0.30m的立方体，当一个分子下降的高度等于容器的边长时，将重力势能的改变与其平均平动动能相比较。
26 、N个假想的气体分子，其速率分布图如图所示，当v>5v0时，速率为零。
（1）根据N和v0求a的值；（2）求速率在2v0到3v0间隔内的分子数；（3）求分子的平均速率。
第四章 热力学基础
1、概念：
（5）准静态过程：从一个平衡态到另一平衡态所经过的每一中间状态均可近似当作平衡态的过
程 .
（9）热力学第一定律：对于任何宏观系统的任何过程，系统从外界吸收的热量等于系统内能的
增量和系统对外做的功之和。
（10）热二定律开尔文表述：不可能从单一热库吸热，使之完全变为有用功而不产生其它影响。
热二定律克劳修斯表述：不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其它变化。
(12) 熵增加原理：独立系统的熵永不减少。
2、 常温下，双原子理想气体的Cp/Cv＝ 7/5 。
4、对于理想气体的内能，下列说法中正确的是( B )。
A．理想气体的内能可以直接测量的；
B．理想气体处于一定的状态，就有一定的内能；
C．当理想气体的状态改变时，内能一定跟着变化；
D．理想气体的内能变化与具体过程有关。
5、如图：一绝热容器被隔板K隔开成ab两部分，已知a有一稀薄气体，b内为真空。抽开隔板K后，a内气体进入b，最终达到平衡状态，在此过程中( B )。
A．气体对外做功，内能减少；
B．气体不做功，内能不变；
C．气体压强变小，温度降低； D．气体压强变小，温度降低。
7、“理想气体和单一热源接触作等温膨胀时，吸收的热量全部用来对外做功。”对此说法，有如下几种评论，正确的是( A )。
A．不违反热力学第一定律，但违反热力学第二定律；
B．不违反热力学第二定律，但违反热力学第一定律；
C．不违反热力学第一定律，也不违反热力学第二定律；
D．违反热力学第一定律，也违反热力学第二定律。
8、对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是( D )。
A．先等压膨胀，再等容降温，其温度必低于起始温度；
B．先等温膨胀，再等压压缩，其体积必小于起始体积；
C．先等容升温，再等压压缩，其温度一定大于起始温度；
D．先等容加热，再绝热压缩，其内能必大于起始内能。
9、如图所示，bca为理想气体绝热过程，b1a和b2a是任意过程，则上述两过程中气体作功与吸收热量的情况是( B )。
A．b1a过程放热，作负功；b2a过程放热，作负功；
B．b1a过程吸热，作负功；b2a过程放热，作负功；
C．b1a过程吸热，作正功；b2a过程吸热，作负功；
D．b1a过程放热，作正功；b2a过程吸热，作正功；
10、根据热力学第二定律( A )。
A．自然界中的一切自发过程都是不可逆的；
B．不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程；
C．热量可以从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体；
D．任何过程总是沿着熵增加的方向进行。
11、对于物体内能变化，以下说法中正确的是( C )。
A．物体对外做功，温度一定降低，内能一定减少；
B．物体吸收热量，温度一定增加，内能一定增大；
C．物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变；
D．物体放出热量，同时对外做功，内能可能不变。
13. 可逆卡诺热机的效率决定于（ A ）。
A． 热源温度； B．工作物质； C．具体的循环过程； D．吸收的热量。
22、有2.0mol的氦气，起始温度为300K，体积是2×10-2m3，先等压膨胀到原体积的2倍，然后作绝热膨胀，至温度恢复初始温度为止。（1）在p-V图上画出该过程；（2）在这过程中共吸热多少？（3）氦的内能共改变多少？（4）氦所做的总功是多少？（5）最后的体积是多大？
24、一定量的单原子理想气体先绝热压缩到原来压强的9倍，然后再等温膨胀到原来的体积。试问气体最终的压强是其初始压强的多少倍？
27、图示为1mol单原子理想气体所经历的循环过程，其中ab为等温线，已知Va=3.00×10-3m3，Vb=6.00×10-3m3，求效率。
28、一理想气体卡诺循环，当热源温度为373K、冷却器温度为273K时做净功800J。今维持冷却器温度不变，提高热源温度，使净功增加到1.60×103J，则这时：（1）热源温度为多少？（2）效率增加到多少？设这两个循环过程都工作在两相同的绝热线之间。
第五章 静电场
28、如图所示，AB=2R，CDE是以B为中心，R为半径的圆，A点放置正点电荷q，B点放置负电荷—q。（1）把单位正电荷从C点沿CDE移到D点，电场力对它做了多少功？（2）把单位负电荷从E点沿AB的延长线移到无穷远处，电场力对它做了多少功
？第六章 稳恒磁场
1、概念：
第九章 光 波
1、概念
（1）光程：光在某一介质中所经历的几何路程x 和该介质的折射率n 的乘积nx 定义为光程。
