2018年西安电子科技大学物理与光电工程学院872普通物理(不含力学)之普通物理学考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、填空题
1． 质量为m
的质点处在方向出射而作圆周运动，
则
的有心力场中，与力心距离为a ，现以初速度沿垂直于矢径（ ）；
若以初速度
出射（方向同上），则在以后的
运动过程中质点矢径的最大值为（ ），最小值为（ ）。
【答案】
解得
【解析】（1）质点在有心力F 作用下做圆周运动，则有
（2）在远日点的不是匀速圆周运动，故不能使用（1）的公式，应该根据角动量守恒方程和能量守恒方程来 解答。在有心力场中角动量守恒，且在近/远日点运动方向与径向垂直
再由能量守恒
可以解得
或a
分别对应远日点和近日点的矢径。
2．
设质点沿轴作谐振动，
位移为
【答案】
时的速度分别为此质点振动的周期为_____。
3． 一平行板空气电容器，极板面积为S , 间距为山接在电源上并保持电压恒定为U 。若将极板距离拉开一倍，则电容器中的静电能改变量为_____。
【答案】
4． 热力学第二定律的开尔文表述说明_____过程是不可逆的。克劳修斯表述说明_____过程是不可逆的。
【答案】功变热；热传导
5． 如图所示，
用波长二级暗纹所在位置，
且
的单色光垂直照射单缝，
缝与屏的距离
之间的距离是_____
则单缝宽
（2
）如果点是第
（1
）如果点是第一级暗纹所在位置，那么，变为第一级明纹中心，
此时单缝的宽度
_____。
_____; （3）如果改变单缝的宽度，
使点处
图
【答案】
6．
设氢原子电子的运动状态其量子数
处于
【答案】
则其电子角量子数的可取值有（ ），当电子
态时四个量子数可取值有（ ）。
【解析】（1）电子绕核运动的角动量须满足量子化条件：
这里角量子数为：
题意中
（2
）当电子处在它们的取值满足：
在本题中，
处于
7． 写出表示变化的磁场产生电场的积分表达式（ ），以及磁荷（磁单极子）不存在的积分表达式（ ）。
【答案】
态的电子
所以可以取的各量子数值为
态时，
主量子数、角量子数、磁量子数和自旋量子数分别为
且
【解析】（1）由法拉第电磁感应定律可得变化的磁场产生变化的电场的积分形式为
（2）由于磁单极不存在，故磁场总没有发散的，其通过任何闭合曲面的通量总为零，即
二、计算题
8． 如图1所示，一块平而薄的长方形匀质玻璃板，用两根质量可略的等长细线悬挂起来，玻璃板两个表 面的半个面分别对称地涂了一层化学性质活泼的金属，整个装置放在容器之中
，容器内有压强为的氯气。
设每一个氯气分子遇到金属分子后发生化学反应的概率为关几何量如图1所示。
观察到玻璃板绕它的竖直轴转过一个很小的角度
后，处于平衡状态。试求
的大小。
且为恒量。设玻璃板两
有
边的氯气密度相等。设在化学反应过程中，
氯气压强的减小可忽略不计。设玻璃板的质量为
图
1
【答案】与金属发生化学反应的氯气分子与玻璃板的碰撞是完全非弹性的
，不发生化学反应
的氯分子与玻璃板的
碰撞是弹性的。前者给玻璃板的冲量是后者的一半（平均而言）。
设氯气分子的数密度为
温度为
则未涂金属的玻璃表面因受氯气分子弹性碰撞所获得的
故有
对于涂金属的玻璃表面
，每一个氯分子遇金属发生化学反应的概率为率为
故
中有
不发生化学反应的概
个分子与涂金属表面做完全弹性碰撞，对该表面压强的贡献应为
在中有
个分子与涂金属表面做弹性碰撞，对该表面压强的贡献为
因此涂金属的玻璃表面的压强为
于是，不涂金属的表面与涂金属的表面的压强差为
如图2所示，上述压强差
形成的力矩的大小为
压强
，与容器器壁所获得的压强相同
，均等于氯气的压强
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