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)之物理学考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、简答题
1． “受迫振动达到稳定状态时，
其运动方程可以写为定
是驱动力的频率。”这句话对吗？
【答案】
由初始条件决定”这句话不对，
因为受迫振动的振幅
和初相并不取决于
是驱
其中
由初始条件决
振子的初始状态，而是与振动系统自身的性质有关，而且也与驱动力的频率和幅值有关。动力的频率”是对的。
2． 将电压U 加在一根导线的两端，设导线的截面半径为r
、长度为由电子漂 移速率的影响。
（1）U 增至原来的两倍； （2）r 不变
，増至原来的两倍； （3
）不变，r 増至原来的两倍。
试分别讨论下列情况对自
【答案】（1）自由电子的平均速率与导体肉某点处单位体积内的自由电子数n 和电流密度J
的关系为原来的两倍。
（2）r 不变
，増至原来的两倍，即R 增至原来的两倍，所以自由电子漂移速率是原来的二分之一。
（3
）、U 不变，r 増至原来的两倍，S 为原来的4倍，R
为原来的，RS 不变，那么自由电子平均漂移 速率不变。
3． 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。
4． 帆船是用风作为动力的船。有经验的船民对几乎任何方向的风向，都能使船前进。这是为什么？
【答案】风实际是运动的空气，将运动的空气作为研宄对象（质点系），设船前进的方向、
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R 保持不变，U 增至两倍，所以自由电子平均漂移速率是
帆在船上的位置以及风向如图 （a
）所示。设气分子所受的冲量为
时间内有质量m 的空气沿着帆面流过，由于帆面
的宽度有限，空气分子运动速度 的大小可以认为不变，仅运动的方向改变。由图（b ）可见，空
帆所受的力为F ，其反作用力为动船前进的动力。
如果风迎着船前进的方向吹来，可以采用锯齿形的路线（图（d ）），使船“顶风前进”。
将
分解为沿航向的分力F
〃和垂直于航向的分力
（图
（c ））。由于船底龙骨和舵的作用，船在横向受到巨大阻力，
不能使船做横向运动，就是推
图
5． 在晶体衍射中，为什么不能用可见光？
【答案】
晶体中原子间距的数量级为应小于可见光。
是晶体中原子间距的1000倍。因此，在晶体衍射中，不能用
但可见光的波长为
要使原子晶格成为光波的衍射光栅，光波的波长
二、计算题
6． 如图（a ）所示，
在一通以电流的" 无限长" 直导线的右侧，放置一个三角形线圈。线圈中的电
流为
它与直导线在同一平面内，试分别求三角形线圈各边所受的作用力。
图
【答案】" 无限长" 载流导线所激发的磁场具有对称性，与导线相等距离的各点，其磁感应强度的大小也相等。在ab 段导线上，
由所激发的磁感应强度
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B 的方向垂直纸面向里，故油段载流导线所受的力
的方向向左，指向" 无限长" 直导线。
在bc 段导线上，
由激发的磁感应强度B 的大小不同。在be
段上任取一电流元
的距离r ，
则由
产生的磁感应强度
B
的方向垂直纸面向里。根据几何关系，有
各电流元所受力的方向相同，均与bc 垂直向右上方，如图（b ）所示，所以矢量积分可以变成标量积分。 由式②、式③和式④得
类似地分析可得ca 段导线所受力的大小为
的方向与ca 垂直，向下。
7． 计算柴油机狄塞尔循环的效率。它与奥托循环不同之处是先吸入空气，燃料则在空气被压缩到一定的高 压和高温时，再喷入气缸中燃烧。所以循环的第一步可看成绝热压缩过程，气体自状态
达到状态
II
第二个过程中气体在定压下燃烧膨胀，达到状态
最后等体放热回到初状态，完成一个循环。
中吸热
所以
而对等压过程
有
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它离开
所受力的大小为
接
着气体在绝热膨胀中达到状态而且
【答案】狄塞尔循环曲线如图所示。
只在等压过程在等体过程IV-I
中放热