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一、简答题

1． 拔河比赛时，在比赛即将开始之前两队队员都会握紧绳子，身体保持向后倾斜并尽可能降低重心，目的是什么？作何解释？

【答案】为了增大地面对人的摩擦力。

2． 何谓广义相对性原理？何谓等效原理？

【答案】（1）广义相对性原理：所有的物理定律在任何参考系中都取相同的形式。 （2）等效原理：引力场与参考系的相当的加速度在物理上完全等效。

3． 机械波可以传送能量，那么机械波能传送动量吗？

【答案】不能。介质中质元以平衡位置来回移动而没有质元的移动，故不能传送动量。

4． 若放大镜的放大倍数足够高，是否能看清任何细小的物体？

【答案】放大镜的放大倍数足够高，也不一定能看清任何细小的物体。因为要看清细小物体 不仅需要有一定的放 大能力，还要有足够的分辨能力，才能把微小物体放大到清晰可见的程度。

5． 为什么在玻尔的氢原子理论中，略去了原子内粒子间的万有引力作用？

【答案】原子内的粒子间距离很近，万有引力作用远小于电磁相互作用。

6． 为什么核子由强相互作用决定的结合能和核子数成正比？

【答案】核的结合能和其中核子数成正比就是说核的平均结合能大致相等。这一事实是强力的短程性的直接后果。由于一个核子只和与它紧靠的其他核子有相互作用，而在合能和其中的核子数成正比的结果。

7． 试解释家用喷雾器的工作原理？

【答案】活塞在喷雾器的小圆筒中运动，会使里面的气体流动，使得里面的压强变小，而别的地方的压强不变， 因此就会有压强差，然后大气压就把药水压了上来。而上来的药水又碰到了气流，这样，药水就会被“打”成雾状。

8． 有人说：“因为自感所以通过线圈中的电流愈大，自感愈小。”这种说法对吗？

【答案】不对。自感L 与回路的形状、大小、位置、匝数以及周围磁介质及其分布有关，而与回路中的电流无关。

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时核内和一

个核紧靠的粒子数也基本不变了，所以每一个粒子的结合能也就基本不变了。这就导致了核的结

二、计算题

9． 如图所示，中性金属球半径为R , 它离地球很远。在与球心0相距分别为a 与b 的A 、B 两点，分别放上电荷为和的点电荷，达到静电平衡后，问：

（1）金属球内及其表面有电荷分布吗？

（2）金属球中的P 点处电势为多大？（选无穷远处为电势零点）

图

【答案】（1）静电平衡后，金属球内无电荷，其表面有正、负电荷分布，但净电荷为零。 （2）金属球为等势体，设金属球表面电荷面密度为

则

由（1）已知

故

10．逆向斯特令循环是回热式致冷机的工作循环，如图所示，它由以下四个准静态过程组成：

（1）等温压缩，由（2）等温膨胀，由试求该循环的致冷系数。

到到

（2）等体降温，由（4）等体升温，由

到到

图

【答案】根据逆向斯特令循环的各过程的特征，由3到4的等温膨胀过程是工作物质（可近似为理想气体）在待致冷空间吸收热量，使待致冷空间冷却的过程，由1到2的等温压缩过程是工作物质向外界（高温热源）放热的过程。由过程特征和热力学第一定律得工作物质从待致冷空间吸收的热量为

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工作物质在高温热源放出的热量为

又因为气体在

致冷系数为

11．如图所示，在相距为1的两平行弹性墙壁之间，有质量为m 的弹性小球以垂直于壁的初速度往返 弹跳。设壁的质量远大于m , 碰撞是弹性的，重力及空气阻力可略。试求： （1）每壁所受的平均作用力； （2

）若用外力使左壁以速度

缓缓右移，证明外力做功等于小球动能的增加。

和

两等体过程中放出、吸收的热量

相互抵消，那么，由致冷系数的定义得，该循环过程的

图

【答案】（1）左壁不动时，小球往返一次所需的时间为在此时间内小球每碰壁一次，其动量改变故小球给每个壁的平均作用力为

（2）左壁以右移，设壁距为x 时，小球速度为以

的绝对速度反弹。因

在此时间内碰左壁一次，小球速度大小的增量为

同时，在

时间内壁距改变了

因此，小球速度随壁距的变化为

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由动量定理可得

小球碰左壁时，以小球往返一次的时间为

的相对速度

入射，以V+的相对速度向右反弹。在地面参考系中，小球以的绝对速度入射，