2018年南昌大学材料科学与工程学院901普通物理考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、简答题
1. 在迈克耳孙干涉仪实验装置中,当厚干涉?当 与
与【答案】
当
与之间严格垂直时,其干涉图样是等倾干涉还是等与之之间并不严格垂直时,其干涉图样是等倾干涉还是等厚干涉? 之间严格垂直时,迈克耳孙干涉仪的干涉图样是等倾干涉;
当间并不严格垂直时,其干涉图样则是等厚干涉。
2. 原子间的排斥作用取决于什么原因?
【答案】相邻的原子靠得很近,以至于它们内层闭合壳层的电子云发生重叠时, 相邻的原子间便产生巨大排斥力。即原子间的排斥作用来自相邻原子内层闭合壳层电子云的重叠。
3. 驻波和行波有什么区别?驻波中各质元的相位有什么关系?为什么说相位没有传播?驻波中各质元的能 量如何变化的?为什么说能量没有传播?驻波的波形有何特点?
【答案】(1)行波是指振动的传播,在波线方向上波形随时间作周期性的变化;而驻波是由两列同振幅但传播方 向相反的相干行波合成的,在波线方向上波形不随时间变化。
(2)驻波中两相邻波节间各质元的相位相同,一波节两侧的各质元相位相反。
(3)因为驻波没有波形的跑动,
驻波方程中没有
以没有相位的传播。
(4)在驻波中,动能和势能相互转换,形成了能量交替地从波腹附近转向波节附近,再由波节附近转回到波腹附近。
(5)因为在动能和势能的相互转换过程中,总能量保持不变,所以没有能量的定向传播。 (6)驻波出现时,弦线上将会出现始终静止不动的点,称为波节;而有些点的振幅始终最大,称为波腹。在每一段介质中,两端波节始终不动,它们之间各点做振幅不同但相位相同的简谐振动,每段中间的点的振幅最大,这些点即是波腹。从波腹到波节,振幅逐渐减小,波节处振幅减小到零。
4. 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。
5. 氢气与氦气的温度相同,则两种气体分子的平均平动动能是否相同?两种气体分子因子,不存在振动状态的传播,所的平均动能是否相同?内能是否相等?
【答案】根据能量均分定理:在温度为T 的平衡态下,气体分子每个自由度的平均动能都相等,氢气为双原子 分子具有3个平动自由度,2个转动自由度,而氦气为单原子分子只有3个平
动自由度,所以他们的平均平动动 能相同,平均动能不同,内能也不相同。
6. 如果在一个金属上观察到光电效应,在相同的条件下能否在另一种金属上也观察到光电效应,为什么?
【答案】不一定,因为不同金属的红限波长不同。
7. 你怎样才能使罗盘磁针的磁性反转过来?
【答案】可以通过施加很强的反向磁场来使罗盘磁针的磁性反转过来。
8. 两个摆长不同的单摆各自做简谐振动,若将两单摆向右拉开一个相同的小角度然后释放任其自由摆动。问:
(1)这两个单摆在刚释放时相位是否相同?
(2)当单摆达到平衡位置并向左运动时,单摆
大致在什么位置和向什么方向运动?
相位是超前还是落后?超前或落后多少?
【答案】(1)相同;
(2)大致在平衡位置稍向右偏的位置,且向平衡位置摆动,
. 相位落后,落后
9. 质量相等的小球,分别从两个高度相同、倾角不同的光滑斜面的顶端由静止滑到底部,它们的动量和动能是否相等?
【答案】(1)动量和动能都是量度物体机械运动的物理量。动量
向;
动能
时的动量方向不同。
(2)两小球从高度h 相同的斜面滑下时,取小球、光滑斜面和地球为系统,因机械能守恒,所以两球的动能相同,动量值也相等(不过动量的方向不同)。
10.试用气体动理论解释阿伏加德罗定律。
【答案】阿伏加德罗定律认为:在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。根据气体 动理论,压强是由所有的气体分子碰撞器壁产生的持续的压力而导致的;温度相同时,不同种类的分子运动的平 均速率相同,每个分子单位时间内与器壁碰撞次数以及冲量相同,所以气体的分子数密度必然相同。
是矢量,沿速度的方是正值标量。小球从光滑斜面下滑时,速度方向沿斜面,因此,两球到达底部
二、计算题
11.有一闭合回路由半径为a 和b 的两个同也共面半圆连接而成,如图, 其上均匀分布线密度为的电荷,当回路以角速度绕O 点垂直于回路的轴转动时,求圆心O 点处的磁感应强度的大小。
图
【答案】回路转动时,带电的小半圆线圈、大半圆线圈相当于半径为a 、b 的圆电流,在圆心处产生的磁感应强
度为
依题可得
因为
J
所以
故
12.在连通管的两端吹出两个相同的球形肥皂泡A 和B 后,如热图1所示,关闭活栓K , 活栓
和 则依旧打开,两泡内的空气经管相通,两泡相对平衡。
(1)如热图2所示,若A 泡和B 泡的形状小于半球,试证明:A 泡和B 泡之间的平衡是稳定的。如热图3所示,若A 泡和B 泡的形状大于半球,试证明:A 泡和B 泡之间的平衡是不稳定的。
(2)当A 泡和B 泡的形状大于半球,设两管口的半径均为
胀所引起的密度变化可以忽略。 A 泡和B 泡的半径均为试问:当A 泡和B 泡分别变化成何种形状时,两泡能再次达到平衡?设空气因压缩或膨 为带电直线段化(b-a )转动时产生的磁感应强度,
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