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。
图
【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?
图
【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
图
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。