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2018年东华大学理学院861普通物理学考研强化五套模拟题

  摘要

一、计算题

1. 具有

型晶格的某一晶体,

其密度为

而分子量为74.56, 试求晶胞的边长。

型晶胞含阴阳离子各4个。所以每摩尔

【答案】每摩尔该晶体的体积为

每摩尔该晶体含阴阳离子各该晶体应占据晶胞

则每个晶胞的体积V

应为故边长为

如果认为太阳的辐射是稳定的,求太阳

2. 假设太阳表面温度为5 800 K, 太阳半径为在1年内由于辐射,它的质量减小了多少?

【答案】由斯特藩一玻尔兹曼定律,太阳通过其表面辐射出的总功率为:

太阳在一年内辐射出的总能量为

由狭义相对论质能关系,可得太阳在一年内的质量亏损:

3. 如图为一个均匀带电的厚球壳,其电荷体密度为球壳内表面半径为无穷远处为电势零点、球壳及其周围空间的电容率(介电常数)均为

处的(1)电场强度;(2)电势。

外表面半径为

而每个

求球壳内部半径为

【答案】(1)只有以r 为半径的球面以内的电荷才对该点的电场强度有贡献,以r 为半径的球面以内的电荷为:

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在r 的电场强度

r 处的电势等于以r

为半径的球面以内的电荷在该处产生的电势(2

)生的电势

之和,即

其中

为计算以r 为半径的球面外电荷产生的电势。在球面外取

它对该薄层内任一点产生的电势为

于是全部电荷在半径为r 处产生的电势为

4. 28英寸自行车车轮直径为气筒长为

截面半径为

胎内气体的压强。

【答案】打

气筒

每打一次,压

入车胎中的空

气压强

体积

想气体状态方程得,这些气体的物质的量为质的量为

在打气结束的车胎内,空气的体积为

温度

由理想气体状态方程得,打气结束后车胎内气体的压强

温度

假设这些空气可近似为理想气体,由理打气次数为

后,进入车胎的空气的物

的薄层. 其电荷为和球面以外的电荷产

内胎截面直径为在的天气里向空胎内打气。打

试估算车

打了

20下,

气打足了。这时车胎内气体的温度为

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5. 如图1所示,

质量为M 的滑块正沿着光滑水平地面向右滑动. 一质量为m 的小球水平向右飞行,以速

(对地)与滑块斜面相碰,碰后竖直向上弹起

,速率为v 2(对地)。若碰撞时间

为△t , 试计算此过程中滑块对地的平均作用力和滑块速度增量的大小。

图1

【答案】受力分析如图2所示

图2

(1)一整个系统为研宄对象,竖直方向由动量定理得:

所以地面对滑块支持力为:

由牛顿第三定律滑块对地面力为:

(2)水平方向由动量守恒有:

所以,滑块速度变化为:

6. 在迎面驶来的汽车上,两盏前灯相距1.2 m。试问汽车离人多远的地方,眼睛才可能分辨这两盏前灯?假设夜间人眼瞳孔直径为5.0 mm, 而入射光波长X =550.0 nm。

【答案】如图所示,设两灯距离为1,人与车之间距离为s , 恰可分辨时,两车灯对瞳孔的最