2018年郑州大学联合培养单位新乡学院901普通物理(一)(力学、电磁学、光学)考研强化五套模拟题
● 摘要
一、简答题
1. 作匀速直线运动的物体有没有角动量? 动量是否守恒? 角动量是否守恒?
【答案】(1)不一定。因为,作匀速直线运动的物体有没有角动量,主要是看参考点位置的选取,如果参考点取 在该直线上,则角动量就为零;如果参考点不在该直线上,则物体的角动量就不为零。
(2)动量守恒。因为,作匀速直线运动物体的速度大小和方向均不变,所以其动量守恒。 (3)角动量不一定守恒。因为,角动量是否守恒主要取决于运动的物体对空间某参考点的力矩是否为零, 这里关键是看参考点的选取。对于作匀速直线运动的物体来说:①如果参考点取在该直线上,则其所受的力矩就为零,其角动量就守恒;②如果参考点不在该直线上,则物体所受的力矩就不为零,其角动量就不守恒。
2. 什么是坡印廷矢量?它和电场和磁场有什么关系?
【答案】
坡印廷矢量就是电磁波的能流密度。它和电场和磁场的关系为
3. 当有电场后,满带中的电子能永远漂移下去吗?
【答案】当有电场后,满带中的电子在波矢空间内将永远循环漂移下去,即当电子漂移到布里渊区边界时,它会立即跳到相对的布里渊区边界,始终保持整体能态分布不变。
4. 一定量的理想气体分别经绝热、等温和等压过程后膨胀了相同的体积,试从p-V 图上比较这三种过程做功的差异。
【答案】理想气体分别经绝热、等温和等压过程膨胀相同的体积,三者中绝热过程做功最少,等压过程做功最多。
5.
在式 中,我们已经知道保守力做的功等于质点势能増量的负值;若假定保守力做的功等于质点势能增量的正值,那又将如何呢?
【答案】势能是由于系统内各物体间具有保守力作用而产生的,因而它是属于系统的,当保守力做正功时,要消 耗系统的势能。当保守力做负功时,
系统的势能要增加。这就是式
中负号的含义。否则,保守力做正功时,不但不消耗势能,反而使势能増加
了,从而违背了自然界普遍遵循的基本规律一一能量守恒和转换定律。
6. 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
(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。
7. 对一个静止的质点施力,如果合外力为零,此质点不会运动。如果是一个刚体,是否也有同样的规律? 对于刚体,外力作用对其运动状态的影响与质点相比有哪些不同?
【答案】不一定。因为刚体除了平动还有转动,要使刚体平衡,除了合外力为零以外,还要求合外力矩同时为零。 对于刚体,外力作用可能会使其平动也可能使其转动或兼而有之,但质点是不会转动的,外力只可能使其平动, 这是质点和刚体的主要不同之处。
8. 人造地球卫星绕地球作椭圆轨道运动,地球在椭圆轨道的一个焦点上,则关于卫星的下列说法中哪种说法正确?
(1)
(2)
(3)
(4)
动量守恒,动能守恒; 动量守恒,动能不守恒; 对地球中心的角动量守恒,动能不守恒; 对地球中心的角动量不守恒,动能守恒。 【答案】(3)正确。
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.转动刚体的机械能包括哪些能量?要使刚体平衡,需要满足什么条件?
【答案】转动刚体的机械能包括质心的动能、势能以及绕质心的转动动能。要使刚体平衡,需要满足以下两个条件
:
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.如图1所示,两平面反射镜和斜交,交棱为两 反射镜之间有一物点从点向交棱作垂线两镜之间。试问:
(1)一般情形下最多能观察到多少个反射像?
(2)当和时,能观察到几个反射像?各位于何处?
两镜夹角为两反射镜的反射面相对。而和观察者位于和与两镜的夹角分别为
图 1
【答案】(1
)首先考虑
序列的像点。设由图2,有
区,相邻两奇数序号像点的角
区,相邻两偶数序号像点的
则有 可见,
奇数序号的像点
度差为
偶数序号的像点
一旦最后一个像点进入角度差也是
沿顺时针方向趋近则沿逆时针方向趋近),序号为区,就不再产生新像点。
设最后的像点属奇数系列(顺时针趋近
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