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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考研核心题库

  摘要

一、简答题

1. 有人说:“质心是质量集中之处,因此在质心处必定要有质量。”这话对吗?

【答案】这话不对. 质心是表征物体系统质量分布的一个几何点。质心的位置在平均意义上表示质量分布的中心,质心所在处不一定有质量分布。例如:质量均勾分布的细圆环,其质心在环心,但质量却均匀分布于细圆环上。

2. 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。

3. 对于同一个弹簧振子,一个让其在光滑的水平面上作一维的简谐振动,一个是在竖直悬挂的情况下作简谐振动,问两者的振动频率是否相同?

【答案】弹簧振子的频率只与振子的质量和劲度系数有关,而与振子的放置方法无关,所以两振子的频率相同。

4. 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。

5. 如图所示,杨氏双缝实验中,在一条光路上插入一块玻璃,则原来位于中央的干涉明纹将向哪侧移动?

【答案】在下侧的一条光路上插入一块玻璃,则原来位于中央的干涉明纹将向下侧移动。

6. 什么是半衰期,其长短由什么决定?如何计算衰变后剩余的原子核数?

【答案】

半衰期

是放射性核素衰变其原有核数的一半所需的时间。半衰期只由元素的性质放射性核素的衰变规律为

决定,与元素所处物理化学状态无关。

时的原子核数目为

除了半衰期,还可用原子核的

平均寿命

来描述其衰变的快慢。对于大量同种放射性原子核,其中有些原子核衰变得早,有些原子核衰变得晚。各个核的寿命不一样,但对于某一核素而言,平均寿命只有一个。

7. 如果你手头现在只有一块偏振片,可否用其区分自然光、部分偏振光和线偏振光?试解释之。

【答案】可以。以入射光方向为轴,将偏振片放在光路中绕该轴旋转一周,在此过程中,若透过偏振片的光强没 有变化,则入射光为自然光;若透过偏振片的光强随偏振片的旋转而变化,且透过偏振片的最小光强为零,则入 射光为线偏振光;若透过偏振片的光强虽随偏振片的旋转而变化,但透过偏振片的最小光强不为零,则此时的入射光为部分偏振光。

8. 下面的几种说法是否正确,试说明理由

(1)若闭合曲线内不包围传导电流,则曲线上各点的H 必为零;

(2)若闭合曲线上各点的磁场强度为零,则该曲线所包围的传导电流的代数和为零;

(3)不论抗磁质与顺磁质,磁感应强度B 总是和磁场强度H 同方向;

(4)通过以闭合回路L 为边界的任意曲面的磁通量均相等;

(5)通过以闭合回路L 为边界的任意曲面的磁场强度通量均相等。

【答案】(1)错。在有磁介质时的安培环路定理中,环路上的磁场强度H 不但与环路内、外的传导电流有关,也与空间所有磁介质的磁化电流有关。环路不包围传导电流,只能说明磁场强度H 对此环路的环流为零,并不说明曲线上各点的磁场强度H 必为零。

(2)正确。环路上各点的磁场强度H 为零,则整个环路磁场强度的环流必为零。根据有磁介质时的安培环 路定理,可以确定该环路所包围的传导电流的代数和为零。

(3)抗磁质与顺磁质都是弱磁质,. 当抗磁质与顺磁质都是各向同性磁介质时,

可以认为弱磁介质内部的磁感应强度B 和磁场强度H 同方向。

(4)正确。以闭合回路L 为边界的任意两个曲面组成一个封闭面,根据恒定磁场的高斯定理可知,通过该 封闭面的总磁通量为零,由此不难判断通过这两个以闭合回路L 为边界的任意曲面的磁通量相等。

(5)错。由(4)已知通过以闭合回路L 为边界的任意曲面的磁通量均相等,但若两曲面处于不同磁介质环境,则根据磁感应强度与磁场强度的关系可知,通过这两个任意曲面的磁场强度通量不等。

9. 想使一密闭绝热的房间冷却,是否可以将电冰箱的门打开由电冰箱运转达成?

【答案】不可以。电冰箱致冷是由工作物质在冷冻室附近(相当于低温热源)汽化带走热量而实现的。当电冰箱 门打开后,冷冻室的温度和房间的温度相同,也就是与压缩机内工作物质的温度相同,整体上讲仅有一个热源,不满足热力学第二定律。另一方面,即使考虑一开始冷冻室附近温度较低,理论上讲存在两个热源,但由冰冻室附近带走的热量和电机工作转化成的热都释放到房间内,结果会使得房间内比没有冰箱时还要热。

10.为什么两个独立的同频率的普通光源发出的光波叠加时不能得到光的干涉图样?

【答案】因为只有相干光才能发生光的干涉。而相干光的条件有三个:频率相同、振动方向相同以及相位差恒定。普通光源只满足频率相同而不能满足其他两条件,故不是相干光,因而不能发生干涉。

二、计算题

11.假定太阳和地球都可以看成黑体,如太阳表面温度

地球的表面温度(已知太阳的半径【答案】由斯特藩-波尔兹曼定律可得太阳辐射的总功率

在半径为r 的球面上,

单位面积上的太阳辐射功率为

地球接受到的辐射功率为:

其中

,为地球半径。 地球表面各处温度相同,试求) 地球接受太阳辐射的等效截面太阳到地球的距离

根据斯特藩一玻尔兹曼定律,地球表面单位面积辐射的功率(辐出度)为:

因此,地球表面的温度为

:。

12.一摩尔氨气经历如图1所示循环过程,其中化为等压过程,be 为绝热过程,ca 为等温过程,

已知求其循环效率。

图1

【答案】