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2018年重庆师范大学物理与电子工程学院840普通物理Ⅱ考研基础五套测试题

  摘要

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. 微观粒子波动性用什么来描述?其随时间变化遵守什么方程?

【答案】用波函数描述,其随时间变化遵守薛定谔方程。

3. 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。

4. 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,

因电功率若

(7)对,

因电功率

若则

(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。

5. 一个平台可绕中心轴无摩擦地转动,且开始时保持静止。一辆带有马达的玩具小汽车在平台上相对平台 由静止开始绕中心轴作圆周运动,问这时小车相对于地面怎样运动?圆台将如何运动?经一段时间后,小车突然刹车,则圆台和小车又将怎样运动?在此过程中小车和圆台系统动量是否守恒?机械能是否守恒?角动量是否守恒?为什么?

【答案】圆台和小车对地作定轴转动,角速度逐渐变大,最后角速度达到最大值,但角速度的方向相反;对地来 说,定轴转动,角速度逐渐变小,最后静止;系统的动量不守恒,机械能不守恒,角动量守恒,以小车和平台作 为研宄对象,受到轴向力,因此系统受外力,所以系统的动量不守恒,改变小车和圆盘的速度需要外界输入能量, 故机械能不守恒,在运动轨迹的切向方向上,不受外力,故角动量守恒。

6. 质点的动量和动能是否与惯性系的选择有关? 质点的动量定理和动能定理是否与惯性系的选择有关?

【答案】(1)质点的位移、速度是相对的,其值与惯性系的选取有关,所以与之相关的动量和动能与惯性系的选择有关。

(2)虽在不同的惯性参考系中,动量和动能各有不同的值,但在每个惯性参考系中都存在各自的动量定理和动能定理,这就是说,质点的动量定理和动能定理的形式与惯性系的选择无关。

7. 棒球运动员在接球时为何要戴厚而软的手套? 篮球运动员接急球时往往持球缩手,这是为什么?

【答案】这样做是为了增加手与球的作用时间,从而减小球对手的冲力。

8. 在完全弹性碰撞中,哪些量保持不变? 在非完全弹性碰撞中,哪些量保持不变?

【答案】(1)在完全弹性碰撞中,动量和动能保持不变;(2)在非完全弹性碰撞中,只有动量保持不变。

9. 说明宇宙红移以及哈勃定律的起因?

【答案】斯里弗等人观测了十来个漩涡星云的光谱,发现星系光谱波长大多比实验室观测到的要长,即有光谱的红移。若把这红移理解为多普勒效应的后果,则表明,这些星云都在远离地球退行,其退行速度大大地高于恒星的视向速度。1929年,哈勃以24个已知距离星系的观测资料为依据,推算出星系退行的定量规律,光源越远,它远离我们而去的速度也越快。这种趋势称为哈勃定律。宇宙红移以及哈勃定律都是由于宇宙膨胀。

10.下列说法是否正确?为什么?

(1)质点作圆周运动时,加速度一定垂直于速度方向并指向圆心;

(2)加速度始终垂直于速度,则质点一定作圆周运动;

(3)质点在作匀速圆周运动过程中加速度总是不变的;

(4)只有切向加速度的运动一定是直线运动。

【答案】(1)质点作匀速圆周运动时,加速度垂直于速度方向并指向圆心,如果是变速圆周运动则不然;

(2)不一定,质点作匀速曲线运动时,加速度始终垂直于速度;

(3)错误,加速度的方向始终变化;

(4)正确。

二、计算题

11.系相对系以速度(1)一事件在

系中发生于(2)如果第2个事件在

系中发生于时间间隔是多少?

【答案】

(1

(2

所以

12.—汽车可以认为是被支承在四根相同的弹簧上沿铅垂方向振动,频率为

(1)设这汽车的质量为

(2)今有平均质量为 沿轴方向运动,当两坐标系的原点重合时作为计时的起点。 该事件在系中发生于何时? 在系中测得的两事件的车重均匀分配在四根弹簧上,试求每根弹簧的劲度系数; 的个乘客坐在车上,这时车-人系统的振动频率是多少(车和人重现四根弹簧并联其等效弹簧的劲度系数为

仍假定均匀分配在四根弹簧上)? 【答案】(1

)设每根弹簧的劲度系数为

根据弹簧振子的频率公式,有

于是得愚故