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
,
则
(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
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