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2018年华中科技大学生命科学与技术学院823大学物理之普通物理学考研核心题库

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2018年华中科技大学生命科学与技术学院823大学物理之普通物理学考研核心题库(一) . ... 2

2018年华中科技大学生命科学与技术学院823大学物理之普通物理学考研核心题库(二) . . 13

2018年华中科技大学生命科学与技术学院823大学物理之普通物理学考研核心题库(三) . . 24

2018年华中科技大学生命科学与技术学院823大学物理之普通物理学考研核心题库(四) . . 35

2018年华中科技大学生命科学与技术学院823大学物理之普通物理学考研核心题库(五) . . 45

一、简答题

1. 悬浮的气球下面带有吊篮,人开始在吊篮里,且气球和人都保持静止,后来人开始沿着吊绳向上爬,问气球是否运动?

【答案】气球会向下运动。可以将人和气球看成一个整体作为研宄对象,由题目条件可知,其受合外力为零,因此整体的运动状态应该保持不变。因为人向上运动,所以为了保持整体的重心不变,气球会向下运动。

2. 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。

3. 黑洞可能存在的三种形式是什么?

【答案】目前一般认为宇宙中的黑洞可能以三种形式存在:

(1)原初黑洞:因早期宇宙致密介质涨落导致的引力不稳定性而形成,并且质量足够大而残留至今

(2)恒星质量黑洞:恒星演化晚期塌缩而成

(3)超大质量黑洞:位于星系的中心

4. 若有一块金属表面的平整程度需要检验,你可否利用光学的方法提出一个可行的检验方案?并请解释你 所提方案的基本原理。

【答案】类似图所示的方法,将一块标准的光学玻璃与待测金属构成一个劈尖,通过观察劈尖条纹的形状 可以检验出金属表面的平整程度。其应用的原理就是劈尖干涉条纹所对应的等厚干涉条纹的特点,即厚度相同的 那些位置对应同一干涉条纹的特点。

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. 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

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。

7. 将电压U 加在一根导线的两端,设导线的截面半径为r

、长度为试分别讨论下列情况对自由电子漂 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。

【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。

8. 什么叫做位移电流?什么叫做全电流?位移电流和传导电流有什么不同?

【答案】(1)位移电流:把电位移通量对时间的变化率看做是一种电流,叫位移电流。

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

R 保持不变,U 增至两倍,所以自由电子平均漂移速率是

(2)全电流:传导电流和位移电流相加的合电流为全电流,即

(3)传导电流是电荷的宏观定向移动,而位移电流是电场以及电介质极化的变化,它与电荷宏观移动无直接关系;传导电流只存在于导体中,因为在导体中才有可以宏观定向移动的自由电荷,而位移电流不依赖于自由电荷,哪里有变化的电场,哪里就有位移电流,所以在导体、介质、真空中都可以存在位移电流。

9. 盛有理想气体的密闭容器A 放在一高速行进的列车上,另一盛有同样气体的相同容器B 放在静止列车上,请问A 中气体温度是否比B 中气体温度高?如果行进的列车突然停下,容器A 中气体的温度、压强将如何变化?

【答案】对理想气体

,其+反映分子作无规则运动的速率。当容器随列车一起运动时,分子无规则运动的速率并没有增加,因而温度不会升高。

如果容器A 随列车突然停下,那么A 中气体分子的定向运动将通过碰撞转化为分子热运动的动能,从而使 温度升高,

压强

也相应增大。

在双折射晶体内传播?为什么? 10.双折射晶体中的

光是否总是以波速

【答案】

不是。双折射晶体中的光沿不同方向传播时的波速往往是不同的,因此无法定义光在该晶体中普遍意义上的波速。一般来说,

按照所定义的波速,

是指光沿垂直于光轴方向

的传播速率

而在其他方向上传播的光,其波速并不满足上述定义。

11.在迈克耳孙干涉仪实验装置中,当与之间严格垂直时,其干涉图样是等倾干涉还是等厚干涉?当 与

与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;

当与之【答案】

间并不严格垂直时,其干涉图样则是等厚干涉。

12.在定常流动中,空间任一确定点流体的速度矢量是恒定不变的。那么,流体微团是否可能有加速度?

【答案】定常流动是指空间各点流体微团的速度、加速度、压强等不随时间变化的流动。但速度、加速度、压强等会随空间变化,故速度矢量随空间点是变矢量,所以在定常流动中;流体微团也可能有加速度。

二、计算题

13.同一介质中的两个波源位于A 、B 两点,其振幅相等,频率都是100 Hz, 相位差为

【答案】根据题意,

选取坐标轴如图所示。

。若A 、B 两点相距为30 m, 波在介质中的传播速度为400 m/s, 试求AB 连线上因干涉而静止的各点位置 。