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2018年南昌大学理学院839普通物理(力、热、电、光)考研基础五套测试题

  摘要

一、简答题

1. 怎样理解导体壳外电荷对壳内的影响?

【答案】封闭导体壳不论接地与否,其内部的电场均不受壳外电荷的影响。因为壳外电荷在壳内激发电场,与壳外表面的感应电荷在壳内激发的场的合电场强度为零,故壳内电场不受壳外电荷影响。

2. 在如图所示的单缝夫琅禾费衍射实验中,若发生下列情况时,试分析衍射图样会发生怎样的变化:

(1) 狭缝宽度减小;(2)提高入射光的频率;(3)将单缝沿原方向上、下平移;(4)入射光并非垂直入射,而是以一定的倾角i 入射到单缝。

【答案】(1)衍射图样中中央明纹变宽,各级明纹的间距扩大,而亮度减小;

(2)衍射图样中各级明纹的间距减小;

(3)衍射图样不变;

(4)衍射图样中中央明纹的位置会发生上、下移动,移动方向与入射光的方向有关,移动距离则与入射倾 角i 有关。

3. 在牛顿力学中,位矢、位移、速度和加速度与参考系的选取有什么关系?

【答案】它们都依赖于参考系的选取,所选取的参考系不同,它们的大小和方向也就不同。

4. 图中三个容器的底面积相同,液面高度相同,容器底面受到的压力是否相同?它们对台面的压力是否相同?

【答案】因为液面高度相同,所以容器底面处的压强相等。又由于底面积相同,故容器底面 受到的压力相同。因为各容器内液体的重量不同,所以它们对台面的压力不相同。

5. 气体分子的平均速率、最概然速率和方均根速率的意义有何不同?

【答案】在平衡态下,平均速率是N 个气体分子速率的平均值;最概然速率则是与速率分布

函数的极大值相对应的速率;而方均根速率是指分子速率平方的平均值。三种统计速率都反映了大量分子作热运动时的统计 规律,但它们应用于不同问题的研宄中,如方均根速率常用来计算分子的平均平动动能,平均速率则用来讨论分 子的碰撞,而最概然速率在分析分子速率分布问题时常被使用。

6. 光子在哪些方面与其他粒子(譬如电子)相似?在哪些方面不同?

【答案】(1)光子和其他粒子都具有速度、动量以及能量。

(2)光子和其他粒子不同处:光子可以发生湮灭和产生,而其他粒子不行;光子没有质量,而其他粒子有质量。

7. 由多个物体组成的一个系统,在相同时间内,作用力所做的功与反作用力所做的功是否一定相等,二者的代数和是否一定等于零?

【答案】作用力与反作用力其位移不一定相等,所以作用力与反作用力的功的大小不一定相等,二者的代数和也不一定为零。

8. 帆船是用风作为动力的船。有经验的船民对几乎任何方向的风向,都能使船前进。这是为什么?

【答案】风实际是运动的空气,将运动的空气作为研宄对象(质点系),设船前进的方向、帆在船上的位置以及风向如图 (a

)所示。设

气分子所受的冲量为

帆所受的力为F ,其反作用力为动船前进的动力。

如果风迎着船前进的方向吹来,可以采用锯齿形的路线(图(d )),使船“顶风前进”。 将分解为沿航向的分力F

〃和垂直于航向的分力(图(c ))。由于船底龙骨和舵的作用,船在横向受到巨大阻力,不能使船做横向运动,就是推时间内有质量m 的空气沿着帆面流过,由于帆面的宽度有限,空气分子运动速度 的大小可以认为不变,仅运动的方向改变。由图(b )可见,空

9. 判断下列说法是否正确,并说明理由。

(1)沿着电流线的方向,电势必降低。

(2)不含源支路中电流必从高电势到低电势。

(3)含源支路中电流必从低电势到高电势。

(4)支路两端电压为零时,支路电流必为零。

(5)支路电流为零时,支路两端电压必为零。

(6)支路电流为零时,该支路吸收的电功率必为零。

(7)支路两端电压为零时,该支路吸收的功率必为零。

(8)当电源中非静电力做正功时,一定对外输出功率。

(9)当电源中非静电力做负功时,一定吸收电功率。

【答案】(1)不化例如一电池外接一电阻,在电源内部,沿电流线方向电势是升高的。 (2)对,因在不含源支路中,电场力推动正电荷由高电势到低电势。

(3

)不对,若支路的电源处于充电状态

,电流就由高电势到低电势。

(4)不对,若该支路为含源支路,

如一电源被短路时,

两端电压为零,但电流却不为零。 (5)不对,若该支路为含源支路,如一电源开路时,电流为零,但端电压不为零。

(6)对,因电功率

7)对,因电功率若,若则则

(8)不对,对一短路电源,非静电力做正功但并未向外输出功率,而是全部消耗在内阻上。

(9)对,因电源中非静电力做负功,说明电源处于充电状态,电流I 与端电压U 都不为零,而电源吸收的功率

不为零,说明吸收了电功率。