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2018年山东大学物理学院902普通物理[专业学位]之普通物理学考研基础五套测试题

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2018年山东大学物理学院902普通物理[专业学位]之普通物理学考研基础五套测试题(一) . 2 2018年山东大学物理学院902普通物理[专业学位]之普通物理学考研基础五套测试题(二)15 2018年山东大学物理学院902普通物理[专业学位]之普通物理学考研基础五套测试题(三)26 2018年山东大学物理学院902普通物理[专业学位]之普通物理学考研基础五套测试题(四)38 2018年山东大学物理学院902普通物理[专业学位]之普通物理学考研基础五套测试题(五)47

一、计算题

1. 如图所示,一长直导线在C 点被折成60°角,其中电流为I ,若用同样导线将A 、B 两点连接, 且

求三角形中心点O 的磁感应强度。

【答案】O 点与各段电流距离相等,为

电流在A

处分为两支路

和压恒定得

在A 点有

由以上两式可解得

设垂直图面向里为正向,导线AC 和CB 在O 点的磁感应强度方向垂直图面向里

大小相等,为

导线AB 在O 点的磁感应强度方向垂直图面向外,大小为

半无限长电流EA

方向垂直图面向里,得

三角形每一条边上的电阻值相同,设为R ,因A 、B 两点间电

半无限长电流BF

,方向垂直图面向里,得

应用叠加原理,O 点的磁感应强度为

故方向垂直图面向里。

2. 如图所示,已知一平面余弦波振幅距离为

(1)反射波方程;

(2)与原点相距的点处的合成波方程; (3)与原点相距

处点的振动方程。

波速

周期

若波源距反射面的

波源的初相位为零,求:

【答案】(1)如图所示,建立坐标系;则入射波方程为:

设反射波方程为:

在反射面点有:

解得

所以反射波的波动方程为:

(2)合成的波的波动方程为:

(3

3. 10克

点的振动方程为

的水于定压下变成的冰。假设每克液态水的比热容保持为为

的冰的熔解热。试求系统熵值的总变化。 凝固

降温过程,可以与升温

熔化

而且冰

升温过程互逆,

的比热容为此值的一半,又以

【答案】依题意,

该过程是降温

并消除所有影响,即该 过程是可逆过程。那么

代入上式,得

所以经历该过程后,

系统的熵值减少约

4. 如热图所示,A 和B 是两个圆筒形绝热容器,中间用细的短管连通,短管中有导热性能良好的阀门K ,短管与阀门对外绝热。F 是带柄的绝热活塞,与容器A 的内表面紧密接触,不漏气,且摩擦可忽略不计。开始时K 关闭,F 处于A 的左端。A 中有n 摩尔理想气体,温度为为W ,

气体温度升为

B 中

为真空。现在向右推动F , 直到A 中气体的体积与B 的容积相等。在此过程中,已知对气体做功

然后将K 稍稍打开一点,使A 中的气体缓慢地向B 扩散,同时让活塞F

缓慢地前进,并保持A 中活塞F 附近气体的压强近似不变。 试问:在此过程中,气体最后的温度是多少? 设活塞、阀门、容器的热容量均可不计。

【答案】

第一阶段外界对气体做功

式中

为定体摩尔热容量

是第一阶段结束时气体的温度。由式(1)、式(2), 得

全部转化为气体内能增量即