2018年西南民族大学电气信息工程学院816普通物理学(不含振动、波动与光学)之大学物理学考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、简答题
1． 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。
2． 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
设
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。
3． 经典力学认为，如果已知粒子在某一时刻的位置和速度，就可以预言粒子未来的运动状态，在量子力学看来是否可能？试解释。
【答案】量子力学用波函数描述粒子的运动，波函数是概率函数，只能得到粒子出现的概率。同时由于不确定关系，无法同时准确得到位置和速度。
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。
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除了半衰期，还可用原子核的决定，与元素所处物理化学状态无关。
时的原子核数目为
（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
（7）对，
因电功率
若
，
若则则
（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． 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，
由
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。
二、计算题
6． 1.0克氮气原来的温度和压强分别为和经准静态绝热膨胀后，体积变为原来的2倍。试求在这过程中气体对外界所作的功。
【答案】依题意，将这些气体近似为理想气体，则气体在该过程中的过程方程可以表示为
那么，该过程中气体对外界所作的功为
又由理想气体状态方程知，上式可以表示为
另一方面，由绝热过程方程知
，
即有
那么（1）式可改写为
因为氮气为双原子分子，则在题设的过程中，其绝热指数
那么，
将
代入（2）式得
7． 两个波在一很长的弦线上传播。设其波动表达式为
用单位，求：
（1）各波的频率、波长、波速；
（2）节点的位置；
（3）在哪些位置上，振幅最大？
【答案】（1）波函数
之间有关系