材料力学课后答案范钦珊 普通高等院校基础力学系列教材包括“理论力学”、“材料力学”、“结构力学”、“工程力学静力学材料力学”以及“工程流体力学”。目前出版的是前面的3种“工程力学静力学材料力学”将在以后出版。这套教材是根据我国高等教育改革的形势和教学第一线的实际需求由清华大学出版社组织编写的。从2002年秋季学期开始全国普通高等学校新一轮培养计划进入实施阶段新一轮培养计划的特点是加强素质教育、培养创新精神。根据新一轮培养计划课程的教学总学时数大幅度减少为学生自主学习留出了较大的空间。相应地课程的教学时数都要压缩基础力学课程也不例外。怎样在有限的教学时数内使学生既能掌握力学的基本知识又能了解一些力学的最新进展既能培养学生的力学素质又能加强工程概念。这是很多力学教育工作者所共同关心的问题。现有的基础教材大部分都是根据在比较多的学时内进行教学而编写的因而篇幅都比较大。教学第一线迫切需要适用于学时压缩后教学要求的小篇幅的教材。根据“有所为、有所不为”的原则这套教材更注重基本概念而不追求冗长的理论推导与繁琐的数字运算。这样做不仅可以满足一些专业对于力学基础知识的要求而且可以切实保证教育部颁布的基础力学课程教学基本要求的教学质量。为了让学生更快地掌握最基本的知识本套教材在概念、原理的叙述方面作了一些改进。一方面从提出问题、分析问题和解决问题等方面作了比较详尽的论述与讨论另一方面通过较多的例题分析特别是新增加了关于一些重要概念的例题分析著者相信这将有助于读者加深对于基本内容的了解和掌握。此外为了帮助学生学习和加深理解以及方便教师备课和授课与每门课材料力学教师用书lⅣ程主教材配套出版了学习指导、教师用书习题详细解答和供课堂教学使用的电子教案。本套教材内容的选取以教育部颁布的相关课程的“教学基本要求”为依据同时根据各院校的具体情况作了灵活的安排绝大部分为必修内容少部分为选修内容。每门课程所需学时一般不超过60。范钦珊2004年7月于清华大学前言为了减轻教学第一线老师不必要的重复劳动同时也为了给刚刚走上材料力学教学岗位的青年教师提供教学参考资料我们将“材料力学”教材中全部习题作了详细解答编写成册定名为“材料力学教师用书”。全书包括教材中的全部11章内容的习题解答即:材料力学概述轴向载荷作用下杆件的材料力学问题轴向载荷作用下材料的力学性能圆轴扭转时的强度与刚度计算梁的强度问题梁的变形分析与刚度问题应力状态与强度理论及其工程应用压杆的稳定问题材料力学中的能量方法动载荷与疲劳强度概述以及新材料的材料力学概述。 1
清华大学大学物理习题库：量子物理 一、选择题 1．4185：已知一单色光照射在钠表面上，测得光电子的最大动能是1.2 eV ，而钠的红限波长是5400 ?，那么入射光的波长是 (A) 5350 ? (B) 5000 ? (C) 4350 ? (D) 3550 ? ［ ］ 2．4244：在均匀磁场B 内放置一极薄的金属片，其红限波长为??。今用单色光照射，发现有电子放出，有些放出的电子(质量为m ，电荷的绝对值为e )在垂直于磁场的平面内作半径为R 的圆周运动，那末此照射光光子的能量是： (A) 0λhc (B) 0λhc m eRB 2)(2+ (C) 0λhc m eRB + (D) 0λhc eRB 2+ ［ ］ 3．4383：用频率为??的单色光照射某种金属时，逸出光电子的最大动能为E K ；若改用 频率为2??的单色光照射此种金属时，则逸出光电子的最大动能为： (A) 2 E K (B) 2h ??- E K (C) h ??- E K (D) h ??+ E K ［ ］ 4．4737： 在康普顿效应实验中，若散射光波长是入射光波长的1.2倍，则散射光光子能量?与反冲电子动能E K 之比??/ E K 为 (A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5 ［ ］ 5．4190：要使处于基态的氢原子受激发后能发射赖曼系(由激发态跃迁到基态发射的各谱线组成的谱线系)的最长波长的谱线，至少应向基态氢原子提供的能量是 (A) 1.5 eV (B) 3.4 eV (C) 10.2 eV (D) 13.6 eV ［ ］ 6．4197：由氢原子理论知，当大量氢原子处于n =3的激发态时，原子跃迁将发出： (A) 一种波长的光 (B) 两种波长的光 (C) 三种波长的光 (D) 连续光谱 ［ ］ 7．4748：已知氢原子从基态激发到某一定态所需能量为10.19 eV ，当氢原子从能量为－0.85 eV 的状态跃迁到上述定态时，所发射的光子的能量为 (A) 2.56 eV (B) 3.41 eV (C) 4.25 eV (D) 9.95 eV ［ ］ 8．4750：在气体放电管中，用能量为12.1 eV 的电子去轰击处于基态的氢原子，此时氢原子所能发射的光子的能量只能是 (A) 12.1 eV (B) 10.2 eV (C) 12.1 eV ，10.2 eV 和 1.9 eV (D) 12.1 eV ，10.2 eV 和 3.4 eV ［ ］ 9．4241： 若?粒子(电荷为2e )在磁感应强度为B 均匀磁场中沿半径为R 的圆形轨道运动，则?粒子的德布罗意波长是 (A) )2/(eRB h (B) )/(eRB h (C) )2/(1eRBh (D) )/(1eRBh ［ ］ 10．4770：如果两种不同质量的粒子，其德布罗意波长相同，则这两种粒子的 (A) 动量相同 (B) 能量相同 (C) 速度相同 (D) 动能相同 ［ ］
清华大学《大学物理》习题库试题及答案--08-电学习 题答案 本页仅作为文档页封面，使用时可以删除 This document is for reference only-rar21year.March
一、选择题 1．1003：下列几个说法中哪一个是正确的？ (A) 电场中某点场强的方向，就是将点电荷放在该点所受电场力的方向 (B) 在以点电荷为中心的球面上，由该点电荷所产生的场强处处相同 (C) 场强可由定出，其中q 为试验电荷，q 可正、可负，为试验电荷所受的电场力 (D) 以上说法都不正确 ［ ］ 2．1405：设有一“无限大”均匀带正电荷的平面。取x 轴垂直带电平面， 坐标原点在带电平面上，则其周围空间各点的电场强度随距离平面的位置坐 标x 变化的关系曲线为(规定场强方向沿x 轴正向为正、反之为负)： ［ ］ 3．1551：关于电场强度定义式，下列说法中哪个是正确的？ (A) 场强的大小与试探电荷q 0的大小成反比 (B) 对场中某点，试探电荷受力与q 0的比值不因q 0而变 (C) 试探电荷受力的方向就是场强的方向 (D) 若场中某点不放试探电荷q 0，则＝0，从而＝0 ［ ］ 4．1558：下面列出的真空中静电场的场强公式，其中哪个是正确的？ ［ ］ q F E / =F E /q F E =E F F E F E ( x
(A)点电荷q 的电场：(r 为点电荷到场点的距离) (B)“无限长”均匀带电直线(电荷线密度)的电场：(为带电直线到场点的垂直于直线的矢量) (C)“无限大”均匀带电平面(电荷面密度)的电场： (D) 半径为R 的均匀带电球面(电荷面密度)外的电场：(为球心到场点的矢量) 5．1035：有一边长为 a 的正方形平面，在其中垂线上距中心O 点a /2处，有一电荷为q 的正点电荷，如图所示，则通过该平面的电场强度通量为 (A) (B) (C) (D) ［ ］ 6．1056：点电荷 Q 被曲面S 所包围，从无穷远处引入另一点电荷q 至曲面外一点，如图所示，则引入前后： (A) 曲面S 的电场强度通量不变，曲面上各点场强不变 (B) 曲面S 的电场强度通量变化，曲面上各点场强不变 (C) 曲面S 的电场强度通量变化，曲面上各点场强变化 (D) 曲面S 的电场强度通量不变，曲面上各点场强变化 ［ ］ 7．1255：图示为一具有球对称性分布的静电场的E ～r 关系曲线。请指出该静电场是由下列哪种带电体产生的 (A) 半径为R 的均匀带电球面 (B) 半径为R 的均匀带电球体 (C) 半径为R 的、电荷体密度为的非均匀带电球体 2 04r q E επ= λr r E 302ελπ= r σ02εσ = E σr r R E 3 02εσ=r 0 3εq 4επq 0 3επq 0 6εq Ar =ρ q 1035图 q
热学部分 一、选择题 1．4251：一定量的理想气体贮于某一容器中，温度为T ，气体分子的质量为m 。根据理想气体的分子模型和统计假设，分子速度在x 方向的分量平方的平均值 (A) (B) (C) (D) ［ ］ 2．4252：一定量的理想气体贮于某一容器中，温度为T ，气体分子的质量为m 。根据理想气体分子模型和统计假设，分子速度在x 方向的分量的平均值 (A) (B) (C) (D) 0 ［ ］ 3．4014：温度、压强相同的氦气和氧气，它们分子的平均动能和平均平动动能 有如下关系：(A) 和都相等 (B) 相等，而不相等 (C) 相等，而不相等 (D) 和都不相等 ［ ］ 4．4022：在标准状态下，若氧气(视为刚性双原子分子的理想气体)和氦气的体积比V 1 / V 2=1 / 2 ，则其内能之比E 1 / E 2为： (A) 3 / 10 (B) 1 / 2 (C) 5 / 6 (D) 5 / 3 ［ ］ 5．4023：水蒸气分解成同温度的氢气和氧气，内能增加了百分之几(不计振动自由度和化学能)？ (A) 66.7％ (B) 50％ (C) 25％ (D) 0 ［ ］ 6．4058：两瓶不同种类的理想气体，它们的温度和压强都相同，但体积不同，则单位体积内的气体分子数n ，单位体积内的气体分子的总平动动能(EK /V )，单位体积内的气体质量，分别有如下关系：(A) n 不同，(EK /V )不同，不同 (B) n 不同，(EK /V )不同，相同 (C) n 相同，(EK /V )相同，不同 (D) n 相同，(EK /V )相同，相同 ［ ］ 7．4013：一瓶氦气和一瓶氮气密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡状态，则它们 (A) 温度相同、压强相同 (B) 温度、压强都不相同 (C) 温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强 (D) 温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强 ［ ］ 8．4012：关于温度的意义，有下列几种说法：(1) 气体的温度是分子平均平动动能的量度；(2) 气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现，具有统计意义；(3) 温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同；(4) 从微观上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热程度。这些说法中正确的是 (A) (1)、(2)、(4)；(B) (1)、(2)、(3)；(C) (2)、(3)、(4)；(D) (1)、(3) 、(4)； ［ ］ 9．4039：设声波通过理想气体的速率正比于气体分子的热运动平均速率，则声波通过具有相同 温度的氧气和氢气的速率之比为 (A) 1 (B) 1/2 (C) 1/3 (D) 1/4 ［ ］ 10．4041：设图示的两条曲线分别表示在相同温度下氧气和氢气分子的速率分布曲线；令 和分别表示氧气和氢气的最概然速率，则： (A) 图中ａ表示氧气分子的速率分布曲线； /=4 (B) 图中ａ表示氧气分子的速率分布曲线； /＝1/4 (C) 图中ｂ表示氧气分子的速率分布曲线； /＝1/4 (D) 图中ｂ表示氧气分子的速率分布曲线； /＝ 4 ［ ］ m kT x 32= v m kT x 3312 =v m kT x /32=v m kT x /2 =v m kT π8= x v m kT π831=x v m kT π38= x v =x v εw εw εw w εεw ρρρρρ2 2H O /v v ()2 O p v ()2 H p v ()2 O p v ()2 H p v ()2O p v ()2H p v ()2 O p v ()2 H p v ()2 O p v ()2 H p v
一、选择题 1．0018：某质点作直线运动的运动学方程为x ＝3t -5t 3 + 6 (SI)，则该质点作 (A) 匀加速直线运动，加速度沿x 轴正方向 (B) 匀加速直线运动，加速度沿x 轴负方向 (C) 变加速直线运动，加速度沿x 轴正方向 (D) 变加速直线运动，加速度沿x 轴负方向 ［ ］ 2．5003：一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表示式为 （其中a 、b 为常量），则该质点作 (A) 匀速直线运动 (B) 变速直线运动 (C) 抛物线运动 (D)一般曲线运动 ［ ］ 3．0015：一运动质点在某瞬时位于矢径的端点处， 其速度大小为 (A) (B) (C) (D) 4．0508：质点沿半径为R 的圆周作匀速率运动，每T 秒转一圈。在2T 时间间隔中，其平均速度大小与平均速率大小分别为 (A) 2p R /T ， 2p R/T (B) 0 ， 2πR /T (C) 0 ， 0 (D) 2πR /T ， 0. ［ ］ 5．0518：以下五种运动形式中，保持不变的运动是 (A) 单摆的运动 (B) 匀速率圆周运动 (C) 行星的椭圆轨道运动 (D) 抛体运动 (E) 圆锥摆运动 ［ ］ 6．0519：对于沿曲线运动的物体，以下几种说法中哪一种是正确的： (A) 切向加速度必不为零 (B) 法向加速度必不为零（拐点处除外） (C) 由于速度沿切线方向，法向分速度必为零，因此法向加速度必为零 (D) 若物体作匀速率运动，其总加速度必为零 (E) 若物体的加速度为恒矢量，它一定作匀变速率运动 ［ ］ 7．0602：质点作曲线运动，表示位置矢量，表示速度，表示加速度，S 表示路 程，a 表示切向加速度，下列表达式中， (1) ， (2) ， (3) ， (4) (A) 只有(1)、(4)是对的 (B) 只有(2)、(4)是对的 (C) 只有(2)是对的 (D) 只有(3)是对的 ［ ］ 8．0604：某物体的运动规律为，式中的k 为大于零的常量。当时，初速为v 0，则速度与时间t 的函数关系是 (A) ， (B) ， (C) ， (D) ［ ］ 9．0014：在相对地面静止的坐标系内，A 、B 二船都以2 m/s 速率匀速行驶，A 船沿x 轴正向，B 船沿y 轴正向。今在A 船上设置与静止坐标系方向相同的坐标系(x 、y 方向单位 矢用、表示)，那么在A 船上的坐标系中，B 船的速度（以m/s 为单位）为 j bt i at r 2 2+=()y x r , t r d d t r d d t r d d 2 2d d d d ?? ? ??+??? ??t y t x a a r v a a t = d /d v v =t r d /d v =t S d /d t a t =d /d v t k t 2 d /d v v -=0=t v 0 2 2 1v v += kt 2 2 1v v +- =kt 02 12 1v kt v += 2 12 1v kt v + - =i j
精密仪器与机械学系 精密仪器系
光学工程基础Ⅱ ——物理光学
孙利群 教授
办公室：3104# 62783033 sunlq@mail.tsinghua.edu.cn
2013-4-22
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2 精密仪器与机械学系 精密仪器系
物理光学与几何光学的关系
? 几何光学：不涉及光的物理本性 ? 将光视为传输能量的几何线（光线） ? ? 物理光学在波长趋于0时的一种近似 ? ? 光学 ? ? ?光的干涉 ? ? ? ? ? 波动光学 ?光的衍射 ?物理光学： 研究光的本质 ? ?光的偏振 ? ? ? ? ?量子光学 ? ?
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3 精密仪器与机械学系 精密仪器系
绪论：物理光学的研究对象
光（物质）的基本属性 光的传播规律 光与其它物质之间的相互作用
量子光学 电磁光学 波动光学 几何光学
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4 精密仪器与机械学系 精密仪器系
物理光学（波动光学）研究内容
光在各向同性媒质中的传播规律（折射、反射、 现 象 & 规 律 吸收、色散、散射）； 传播过程中光波叠加（干涉）时、 光波受阻（衍射）时的现象、规律； 在各向异性媒质中的传播规律（偏振、双折射）
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5 精密仪器与机械学系
物理光学的应用
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6 精密仪器与机械学系 精密仪器系
物理光学的应用
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一、简要回答下列问题 1． 画两个图，分别标出各向同性介质中和晶体中（只画非常光）D J J G 、E J J G 、B J G 、H JJ G 、、 K J J G S J G 之间的方向关系。 解：如图所示： E J J G D J J G S J G K J J G H JJ G B J G 各向同性介质中 D J J G 晶体中x y 光轴z 2． 氦的587.6 nm 谱线的宽度为0.0025 nm ，用它作迈克耳逊干涉仪的光源。当移动一臂中 的反射镜，最多能在多大移动距离内观察到干涉条纹？ 解：最大干涉光程（相干长度）2 0.138m L λλ ==Δ 故最大移动距离 0.069m 2 L h = = 3． 假定光源的波长范围是400~550 nm ，入射光垂直入射到光栅上，问光谱从第几级开始相 互重叠？为什么？ 解：由于不同波长的光通过光栅的角色散不同，对应接收屏上条纹间距不同，所以不同波长 不同级次的光谱会重叠。取光谱范围两端的衍射光进行计算，设从m 级开始重叠，则 m × 550 = (m+1) × 400 得到m = 2.67，取整得到m = 3，即从第3级开始重叠。 4． 通常用干涉滤光片获得单色光，指出描述干涉滤光片特性的主要参数有哪些？ 解：主要参数包括：中心波长，波长半宽度和中心波长峰值透过比。 5． 两个正交偏振器之间插入一块波片，强度为I λ/20的单色光通过这一系统，如果将波片 绕光的传播方向旋转一周，问将看到几个光强极大值和极小值？并指出相应的波片方位及光强数值。 解：分别将看到4个极大和4个极小值。 当波片快轴平行或垂直于起偏器光轴时完全消光，出现极小值，光强为0；
I课程须知 I-1物理实验A(2)、B(2)教学说明 1．物理实验A(2)、B(2)是物理实验(1)的后续课程，涉及的物理内容比较丰富，做实验的同学应仔细阅读相关讲义内容，看懂实验原理，做好预习准备后再进入实验室。 2．实验课上应重视实验能力的提高，观察现象、调整仪器和测量数据一样都是非常重要的。 作为基础性实验，结果和结论都是确定的和已知的，因此实验过程更加重要，本学期教师将加强实验过程的训练和检查。仅有结果忽略实验现象的观察和实验条件的调控不能算好的实验者。另外原始记录应真实、完整、规范和尽量清楚，并经过教师签字。3．实验报告是对实验内容和结果的总结。一份好的报告不在于篇幅有多大，而在于使那些与实验者有相当物理基础的他人能看懂实验者的物理思维和工作结果。写好一份实验报告其实并不容易。有部分同学比较忽视报告的倾向要注意改进，另有部分同学报告抄书过多，希望能多做提炼和简化的工作。优秀的报告应更多地反映实验者个性化的特征。 报告应按时交到任课教师的报告柜中，过期要扣分。实验后一月内不交报告，按无报告处理。 4．物理实验评分继续按预习、操作、报告三部分的要求，执行课堂操作和实验报告并重的原则。实验与理论课不同，只有实验过程和理论分析都好才能称优秀。 5．本学期继续执行预习性开放和课后开放的制度，需要进入实验室的同学可找6B501值班教师解决。 I-3 2017春物理实验B(2)课程安排 1．2017春物理实验B(2)共有六次必做实验，上课时间由学生二级选课确定，题目顺序由分组循环排定(见下页附表2) ，实验房间见下页附表3。 2．实验每次4学时：上午8:30—11:50，下午1:30—4:50，晚上6:30—9:50（注意晚上的课6:30开始）。 附表:2：B(2)实验分组循环表 ※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※ ※※※
一、选择题 1．4351：宇宙飞船相对于地面以速度v 作匀速直线飞行，某一时刻飞船头部的宇航员向飞船尾部发出一个光讯号，经过?t (飞船上的钟)时间后，被尾部的接收器收到，则由此可知飞船的固有长度为 (c 表示真空中光速) (A) c ·?t (B) v ·?t (C) (D) ［ ］ 2．4352一火箭的固有长度为L ，相对于地面作匀速直线运动的速度为v 1，火箭上有一个人从火箭的后端向火箭前端上的一个靶子发射一颗相对于火箭的速度为v 2的子弹。在火箭上测得子弹从射出到击中靶的时间间隔是：(c 表示真空中光速) (A) (B) (C) (D) ［ ］ 3．8015：有下列几种说法：(1) 所有惯性系对物理基本规律都是等价的；(2) 在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关；(3) 在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速率都相同。若问其中哪些说法是正确的，答案是 (A) 只有(1)、(2)是正确的 (B) 只有(1)、(3)是正确的 (C) 只有(2)、(3)是正确的 (D) 三种说法都是正确的 ［ ］ 4．4164：在狭义相对论中，下列说法中哪些是正确的？ (1) 一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速 (2) 质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对运动状态而改变的 (3) 在一惯性系中发生于同一时刻，不同地点的两个事件在其他一切惯性系中也是同时发生的 (4)惯性系中的观察者观察一个与他作匀速相对运动的时钟时，会看到这时钟比与他相对静止的相同的时钟走得慢些 (A) (1)，(3)，(4) (B) (1)，(2)，(4) (C) (1)，(2)，(3) (D) (2)，(3)，(4) ［ ］ 5．4169在某地发生两件事，静止位于该地的甲测得时间间隔为4 s ，若相对于甲作匀速直线运动的乙测得时间间隔为5 s ，则乙相对于甲的运动速度是(c 表示真空中光速) (A) (4/5) c (B) (3/5) c (C) (2/5) c (D) (1/5) c ［ ］ 6．4356：一宇航员要到离地球为5光年的星球去旅行。如果宇航员希望把这路程缩短为3光年，则他所乘的火箭相对于地球的速度应是：(c 表示真空中光速) (A) v = (1/2) c (B) v = (3/5) c (C) v = (4/5) c (D) v = (9/10) c ［ ］ 7．4358：K 系与K ＇系是坐标轴相互平行的两个惯性系，K ＇系相对于K 系沿Ox 轴正方向匀速运动。一根刚性尺静止在K ＇系中，与O 'x '轴成 30°角。今在K 系中观测得该尺与Ox 轴成 45°角，则K ＇系相对于K 系的速度是： (A) (2/3)c (B) (1/3)c (C) (2/3)1/2c (D) (1/3)1/2c ［ ］ 8．4359：(1)对某观察者来说，发生在某惯性系中同一地点、同一时刻的两个事件，对于相对该惯性系作匀速直线运动的其它惯性系中的观察者来说，它们是否同时发生？(2)在某惯性系中发生于同一时刻、不同地点的两个事件，它们在其它惯性系中是否同时发生？ 关于上述两个问题的正确答案是： (A) (1)同时，(2)不同时 (B) (1)不同时，(2)同时 (C) (1)同时，(2)同时 (D) (1)不同时，(2)不同时 ［ ］ 9．4355：边长为a 的正方形薄板静止于惯性系K 的Oxy 平面内，且两边分别与x ，y 轴平行。今有惯性系K ＇以 0.8c （c 为真空中光速）的速度相对于K 系沿x 轴作匀速直线运动，则从K ＇系测得薄板的面积为 2)/(1c t c v -??2)/(1c t c v -???21v v +L 2v L 12v v -L 211)/(1c L v v -
清华大学物理系英文简介 Tsinghua University’s custom of advocating sports and excellent sports tradition are formed, continued and developed under the stressing and promotion of the operators and even their own operation. They have been deeply rooted in the Tsinghua’s great cultural concepts of more than 90 years. Currently Teaching and Research Division of Physical Culture is well staffed with 59 teachers, in which there are 11 professors, 33 associate professors, 5 Ph.D. supervisors and 5 master's supervisors. Among the teachers, twelve have doctor's degree, and there are twenty masters and five people with dual degrees, 27 undergraduates and 6 international referees. Furthermore, we have employed 5 domestic well-known coaches. In Tsinghua University at present, PE required courses are offered to four grades of undergraduates and PE elective courses are offered to graduates; there are more than 50 PE courses. Currently Teaching and Research Division of Physical Culture has set up Sports and Health Research Center, Lab. of Exercise Sciences & Sports Medicine, Key Research Base for Sports and Social Science of General Administration of Sports of China. At present, Tsinghua University has 36 representative teams in 26 sports, including T&F team, rowing team, diving team, shooting team, basketball team, fencing team and other teams with more than 500 student athletes. They have achieved excellent results in national and even the world competitions. The basic concept of Tsinghua sports is education foremost, for all and pursuing excellence. Sports work of Tsinghua was just started in such an atmosphere. It has not only inherited the good tradition of sports accumulated and continued for decades but also integrated with new ideas, viewpoints and methods with social development, changes of people’s thinking and values. It makes the concept of “fighting to work at least 50 years healthily for the motherland” filling Tsinghua Park become Tsinghua people’s conscious physical exercise. It makes sports in Tsinghua University become not only an important component of university education but also an important support force of the nation and society.
清华大学《大学物理》题库 02_刚体习题 一、选择题 1．0148：几个力同时作用在一个具有光滑固定转轴的刚体上，如果这几个力的矢量和为零，则此刚体 (A) 必然不会转动 (B) 转速必然不变 (C) 转速必然改变 (D) 转速可能不变，也可能改变 ［ ］ 2．0153：一圆盘绕过盘心且与盘面垂直的光滑固定轴O 以角速度ω按图示方向转动。若如图所示的情况那样，将两个大小相等方向相反但不在同一条直线的力F 沿盘面同时作用到圆盘上，则圆盘的角速度ω (A) 必然增大 (B) 必然减少 (C) 不会改变 (D) 如何变化，不能确定 ［ ］ 3．0165：均匀细棒OA 可绕通过其一端O 而与棒垂直的水平固定光滑轴转动，如图所示。今使棒从水平位置由静止开始自由下落，在棒摆动到竖直位置的过程中，下述说法哪一种是正确的？ (A) 角速度从小到大，角加速度从大到小 (B) 角速度从小到大，角加速度从小到大 (C) 角速度从大到小，角加速度从大到小 (D) 角速度从大到小，角加速度从小到大 ［ ］ 4．0289：关于刚体对轴的转动惯量，下列说法中正确的是 （A ）只取决于刚体的质量,与质量的空间分布和轴的位置无关 （B ）取决于刚体的质量和质量的空间分布，与轴的位置无关 （C ）取决于刚体的质量、质量的空间分布和轴的位置 （D ）只取决于转轴的位置，与刚体的质量和质量的空间分布无关 ［ ］ 5．0292：一轻绳绕在有水平轴的定滑轮上，滑轮的转动惯量为J ，绳下端挂一物体。物体所受重力为P ，滑轮的角加速度为α。若将物体去掉而以与P 相等的力直接向下拉绳子，滑轮的角加速度α将 (A) 不变 (B) 变小 (C) 变大 (D) 如何变化无法判断 ［ ］ 6．0126：花样滑冰运动员绕通过自身的竖直轴转动，开始时两臂伸开，转 动惯量为J 0，角速度为0ω。然后她将两臂收回，使转动惯量减少为31 J 0。这时她转动的角速度变为： (A) 031ω (B) ()03/1ω (C) 03ω (D) 03ω ［ ］
P S 1 S 2 r 1 n 1 n 2 t 2 r 2 t 1 清华大学大学物理习题库：光学 一、选择题 1．3165：在相同的时间内，一束波长为λ的单色光在空气中和在玻璃中 (A) 传播的路程相等，走过的光程相等 (B) 传播的路程相等，走过的光程不相等 (C) 传播的路程不相等，走过的光程相等 (D) 传播的路程不相等，走过的光程不相等 [ ] 2．3611：如图，S 1、S 2是两个相干光源，它们到P 点的距离分别为r 1和r 2。路径S 1P 垂直穿过一块厚度为t 1，折射率为n 1的介质板，路径S 2P 垂直穿过厚度为t 2，折射率为n 2的另一介质板，其余部分可看作真空，这两条路径的光程差等于 (A) (B) (C) (D) ［ ］ 3．3664：如图所示，平行单色光垂直照射到薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉，若薄膜的厚度为e ，并且n 1＜n 2＞n 3，λ1为入射光在折射率为n 1 的媒质中的波长，则两束反射光在相遇点的相位差为 (A) 2πn 2e / ( n 1 λ1) (B)[4πn 1e / ( n 2 λ1)] + π (C) [4πn 2e / ( n 1 λ1) ]+ π (D) 4πn 2e / ( n 1 λ1) ［ ］ 4．3169：用白光光源进行双缝实验，若用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝，用一个纯蓝色的滤光片遮盖另一条缝，则： (A) 干涉条纹的宽度将发生改变 (B) 产生红光和蓝光的两套彩色干涉条纹 (C) 干涉条纹的亮度将发生改变 (D) 不产生干涉条纹 ［ ］ 5．3171：在双缝干涉实验中，两条缝的宽度原来是相等的。若其中一缝的宽度略变窄(缝中心位置不变)，则 (A) 干涉条纹的间距变宽 (B) 干涉条纹的间距变窄 (C) 干涉条纹的间距不变，但原极小处的强度不再为零 (D) 不再发生干涉现象 ［ ］ 6．3172：在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大，可以采取的办法是 (A) 使屏靠近双缝 (B) 使两缝的间距变小 (C) 把两个缝的宽度稍微调窄 (D) 改用波长较小的单色光源 ［ ］ 7．3498：在双缝干涉实验中，入射光的波长为λ，用玻璃纸遮住双缝中的一个缝，若玻璃纸中光程比相同厚度的空气的光程大2.5 λ，则屏上原来的明纹处 (A) 仍为明条纹 (B) 变为暗条纹 (C) 既非明纹也非暗纹； (D) 无法确定是明纹，还是暗纹 ［ ］ 8．3612：在双缝干涉实验中，若单色光源S 到两缝S 1、S 2距离 相等，则观察屏上中央明条纹位于图中O 处。现将光源S 向下移动 到示意图中的S '位置，则 (A) 中央明条纹也向下移动，且条纹间距不变 (B) 中央明条纹向上移动，且条纹间距不变 (C) 中央明条纹向下移动，且条纹间距增大 (D) 中央明条纹向上移动，且条纹间距增大 9．3677：把双缝干涉实验装置放在折射率为n 的水中，两缝间距离为d ，双缝到屏的距离为D (D >>d )，所用单色光在真空中的波长为λ，则屏上干涉条纹中相邻的明纹之间的距 )()(111222 t n r t n r +-+])1([])1([211222t n r t n r -+--+)()(111222t n r t n r ---112 2t n t n - n 1 n 2 n 3 e λ1 O S 1 S 2 S S ' 3612图
军事科研方面（不含导弹、核武等方面） 说明： 由于为核武器、导弹、火箭、军事卫星和飞机等方面的做贡献清华学子我们做了较详细的介绍，大家可参考： 航空与飞行器总体设计方面 核武器研制方面（1）：两弹元勋 核武器研制方面（2）：重大贡献的院士 核武器研制方面（3）：其他杰出贡献者 导弹与运载火箭研制方面 所以这里不再涉及。此外，由于在雷达通信方面的清华人非常之多，我们只选择若干军用雷达研制人，大量的民用雷达以及其他民用通信工程方面的清华学子我们将另作介绍。此外，由于军事科研的保密性，有很多校友无法统计到，如江南厂、江麓厂以及三线一带其他国防工厂的清华人无法统计到。 1。海军装备论证研究中心总工程师、９０１鱼雷艇指挥仪研制人柳克俊 1954年毕业于清华大学电机工程系。1956年毕业于哈尔滨工业大学研究生班。历任哈尔滨军事工程学院教员、教研室副主任、副教授，国防科技大学教授、系副主任，海 军装备论证研究中心总工程师兼华东工学院教授，中国系统工程学会第二届常务理事、军事系统工程委员会及系统工程教育委员会副主任委员，研制成功“９０１鱼雷艇指挥仪”。 2。核潜艇通信系统研制人、中国舰船研究院院长陆建勋院士 中国舰船研究院院长、中国工程院院士，著名无线电通信专家。他生于北京，1947年考入清华大学，1950年参加中国人民解放学海军，1951年毕业于清华大学，是海 军中第一批参军的大学生，为我国海军的建设作出突出贡献。陆建勋提出了研制一套全新的中国自己核潜艇通信系统的建议并得到批准。这个系统被称之为我国核潜舱的“七朵金花”之一，为核潜艇的研制成功作出重要的贡献。后来，又为了我国洲际导弹的海上试验，他与其同事承担了远洋通信的总体和数十台通信设备的研制和生产任务，保障了洲陆弹道导试验的指挥和数据通信的畅通。历任海军司令部通信部工程师，中国舰船研究院武汉船舶通信研究所副所长、所长，中国舰船研究院院长、高级工程师，中国造船工程学会第四届副理事长。是第五届全国人大代表。曾组织和领导过多种有关海上和水中目标通信等项目研究，是海上通信分系统等工程的主要技术负责人。 3。广州有色金属研究院院长周克崧 1965年清华大学毕业。我国著名材料表面工程专家，为我国海军舰艇螺旋桨研制做出杰出贡献。所研制成功的类金刚石/钛复合球顶高音扬声器振膜，性能达到国际先进水 平。 4。舰艇复合材料专家崔维成 1986年毕业于清华大学工程力学系，主持的“八五”国防预研重点项目“舰艇复合材料结构特性研究”获得科技进步二等奖。现为船舶与海洋结构物设计制造特聘教授。
2007年春季清华物理系博士生资格考试试题 经典物理 考试时间：上午8:30－11:00 题量：7道解答题。 1、如图所示，刚杆一端O固定在光滑铰链上，水平松手使之下落，某一时刻与水平方向夹角θ。已知 刚杆质量m，长度l。 （1）求此时刚杆的角速度和角加速度。 （2）求距离O为r的截面A上的横向力（与杆垂直）和力偶矩。 2、在哈密顿系统中作一个变量代换：P＝P(p,q) , Q = Q(p,q) （具体的函数关系记不清了，其中含有几 个参数）。问参数取什么值时变换是正则的，并写出变换的母函数。 3、如图，质量为m的小球穿在一根抛物线铁丝（y=bx^2）上可以光滑的滑动，铁丝以恒定角速度ω绕 对称轴旋转,对称轴沿竖直方向。取x 为广义坐标，求出对应的广义动量。从哈密顿方程得到x的运动方程。 4、如图，一段圆柱形金属导线中通有恒定电流。导线周围是真空 （1）说明在这段导线的两个端面上没有能量流入或流出； （2）说明在导线的侧面有能量流入。 （3）证明单位时间流入的能量等于单位时间导线产生的焦耳热。 （4）在怎么情况下，能量可以从侧面流出导线？
5、 如图，在一个半径为R 圆形区域内部有指向纸内的均匀磁场B(t)。绝缘体导轨AB 到圆心O 的距离 是h 。一个质量m ，正电荷q 的粒子静止在B 端。现在使B 随时间均匀增加，dB/dt=K ，则粒子沿导轨向A 端运动。求粒子运动到中点O ’时的速率v 和受到导轨的作用力N 。 6、用两个薄凸透镜自制一台简易望远镜。镜筒长32cm （指两镜片的距离）。刚好能分辨50m 开外横向 距离1mm 的两条细线。已知光波长为0.55μm ，人眼最小分辨角为3×10－4rad 。 （1）求望远镜的物镜的口径。 （2）求物镜和目镜的焦距。 （3）若目镜直径为2cm ，求望远镜的入射视角。 7、如图，ν 摩尔某理想气体经历一个准静态过程，在p －V 图上反映为一条线段。起点A(3p 0,V 0)，终点B(p 0,3V 0)。 （1）求该过程中气体对外做的功以及吸收的热量。 （2）求该过程中气体温度的最大值和最小值。 （3）求气体的熵变。 近代物理 考试时间：下午1:30－ 4:00 p
第一章 1.工程上将承受拉伸的杆件统称为拉杆，简称杆rods；受压杆件称为压杆或柱column； 承受扭转或主要承受扭转的杆件统称为轴shaft；承受弯曲的杆件统称为梁beam。 2.材料力学中对材料的基本假定： a)各向同性假定isotropy assumption b)各向同性材料的均匀连续性假定homogenization and continuity assumption 3.弹性体受力与变形特征： a)弹性体由变形引起的内力不能是任意的 b)弹性体受力后发生的变形也不是任意的，而必须满足协调compatibility一致的要求 c)弹性体受力后发生的变形与物性有关，这表明受力与变形之间存在确定的关系，称 为物性关系 4.刚体和弹性体都是工程构件在确定条件下的简化力学模型 第二章 1.绘制轴力图diagram of normal forces的方法与步骤如下： a)确定作用在杆件上的外载荷和约束力 b)根据杆件上作用的载荷以及约束力，确定轴力图的分段点：在有集中力作用处即为 轴力图的分段点； c)应用截面法，用假象截面从控制面处将杆件截开，在截开的截面上，画出未知轴力， 并假设为正方向；对截开的部分杆件建立平衡方程，确定轴力的大小与正负：产生 拉伸变形的轴力为正，产生压缩变形的轴力为负； d)建立F N-x坐标系，将所求得的轴力值标在坐标系中，画出轴力图。 2.强度设计strength design 是指将杆件中的最大应力限制在允许的范围内，以保证杆件正 常工作，不仅不发生强度失效，而且还要具有一定的安全裕度。对于拉伸与压缩杆件，也就是杆件中的最大正应力满足：，这一表达式称为轴向载荷作用下杆件 的强度设计准则criterion for strength design，又称强度条件。其中称为许用应力allowable stress，与杆件的材料力学性能以及工程对杆件安全裕度的要求有关，由下式 确定：，式中为材料的极限应力或危险应力critical stress，n为安全因数， 对于不同的机器或结构，在相应的设计规范中都有不同的规定。 3.应用强度设计准则，可以解决3类强度问题： a)强度校核 b)尺寸设计 c)确定杆件或结构所能承受的许用载荷allowable load 4.Q235槽钢、等边角钢用于吊车时，其许用应力 5.弹性范围内杆件承受轴向载荷时力与变形的关系：，即胡克定律Hooke law。 EA称为杆件的拉伸（或压缩）刚度tensile or compression rigidity。
2005年春季清华大学物理系博士生资格考试 分析力学： 两质点m1,m2，中间用无质量的弹簧相连，弹性系数k ，原长d 。在无摩擦的光滑平面上运动，转动或振动。求出广义动量，哈密顿量，哈密顿方程（写出积分形式即可） 电动力学： 求运动电荷产生的电磁辐射能量密度 力学： 1.一个杆质量m ，长度l ，截面积S,杨氏模量Y 。在光滑水平面内绕一端转动，角速度ω。在杆内部截面上切向应力均匀分布。求r 处的内应力，求杆的总伸长量。 2.滑轮质量M ，半径R ，两侧两个水桶通过绳子相连，绳子绕过滑轮。两桶原质量为m0，静止。左侧桶下有个洞，水从中流出，单位时间内流出的质量为qm ，流出的水相对桶的速度为u 。求左侧桶的加速度a(t). 3.质量为m0的质点从静止开始在F=kx*x 作用下运动，考虑相对论效应，求v(t). 电磁学： 1.圆柱形电容器，内半径a ，外半径b ，长l 。上下两半为两种导电（注意是导电!!!）介质，介电常数和电导率分别为ε1，σ1，ε2σ2。电容器中间通过的总电流为I 。求电容器的电势差，第一种介质内表面的自由电荷密度。。。 2.一大圆圈，半径R ，电流I 。在正上方有一小圆圈，平行于大圆圈，半径r 。两圆圈圆心在一条直线上。t=0时小圆圈圆心距大圆圈圆心z ，以v 偏离大圆圈运动。小圆圆半径r 很小，可近似认为小圆圈内磁场均匀分布。求小圆圈圆心处的磁场，小圆圈上的感应电动势大小和方向。设小圆圈自感为T ，求小圆圈中的电流i. 热学： 质量为m ，温度为T1，压强为P1的液体，变为压强P2，温度T2的高温高压气体。求熵变。给定液体比热c ，水蒸汽临界压强Pb?汽化热？。。。。记不清了 光学： 1.双缝间距d=0.4mm ，缝宽a=0.08mm 。后面透镜f=50cm 。一束单色平面光波长。。。垂直于缝入射，求透镜像平面上明条纹间距，求一级衍射包中间的明条纹数量 2.光，通过线偏振器，转动线偏振器，发现光强没有变化。让光先通过1/4波长偏振片，然后再用线偏振器检偏，发现最大光强是最小光强的4倍。求光的组成，原先光中偏振光的光强占总光强的百分比 2006年春季清华大学物理系博士生资格考试 1． 一质量为m 的物体与长为L 、拴于轴O 点的静止杆相碰撞， 碰撞之后物体的速度为零。碰撞时间极短为τ。 求（1）刚碰撞完时，杆的角速度？（2）碰撞过程中，轴O 对杆的水平力F 为多少？（3）不计阻力，杆上升的最大角 度？ 2． 体系拉氏量1212(...,...,)L q q q q t ，哈密顿量1212(...,...,)H q q p p t ， 求证：,,0i i i i q q q q q p dL dH dq dq ≠≠????+= ? ?????
