2017年南京理工大学瞬态物理国家重点实验室845普通物理(B)之普通物理学考研仿真模拟题
● 摘要
一、填空题
1． 真空中，一边长为a 的正方形平板上均匀分布着电荷q ；在其中垂线上距离平板d 处放一点电荷q 0如图所示。在d 与a 满足（ ）条件下
，
所受的电场力可写成
图
【答案】
【解析】在时，平板可视为无限大，因此可以忽略边缘效应的影响。
2． 质量为lkg 的氧气，其温度由300K 升高到350K 。若温度升高是在下列三种不同情况下发生的：（1）体积不变；（2）压强不变；（3）绝热。则其内能改变_____。（填相同或不同）
【答案】相同
【解析】因为对于一定量的气体，内能只与温度相关。
3． 半径为飞轮作加速转动时，轮边缘上一点的运动学方程为此点的速率
【答案】
已知
则可得
切向加速
（国际单位制）则当
时，其切向加速度为（ ），法向加速度为（ ）。
【解析】（1）边缘点的速度方程为：度为：
当
（2）法向加速度为：
时，
4． 长为L ，内外半径分别为a 、b 的圆柱形电容器，带电量为Q ，则距对称轴距离为r （
）
处的电场强度的大小为（ ），两极板的电势差为（ ）；该电容器的电容为（ ）。
【答案】
【解析】（1）以r 为半径作一个圆柱面，以这个圆柱面作为研究对象，则由高斯定理可得：
所以电场强度为：两极板的电势差为：电容为：
5． 已知波源在坐标原点
方向为r 的径向方向。
的平面简谐波的波函数为其中为正值常
数，则此波的振幅为_____，波速为_____，周期为_____, 波长为_____。在任意时刻，在波传播方向上相距为的两点的相位差为_____。
【答案】
6． 一束波长范围在
上。那么，产生强反射的是波长
【答案】
的单缝上。缝后有焦距为
的凸透镜，在其
则入
7． 平行单色光垂直入射在缝宽为射光的波长为
_____
的射线，以
的掠射角入射到晶体常数
的晶面
_____的那些射线。
焦平面上放置观察屏幕。现测得屏幕上中央明条纹两侧的两个笫三级暗纹之间的距离为
【答案】500
8． 某种刚性双原子分子理想气体，处于温度为的平衡态，则其分子的平均平动动能为 ，平均转动动能为_____, 平均总能量为_____
，
【答案】
气体的内能为_____。
9． 质量m=50kg的物体，静止在光滑水平面上，今有一水平力F 作用在物体上，力F 的大小随时间变化的规律如图。在t=60s的瞬时，物体速度的大小=_____。
图
【答案】
10．在迈克耳孙干涉仪的一支光路上，垂直于光路放入折射率为未放入此薄膜时相比较，两光束光程差的改变量为（ ）。
【答案】介质，
则这时的
变化量为：
【解析】在迈克尔干涉仪中，未放介质时，
光程差为
厚度为的透明介质薄膜。与
假设在光路中放入透明
因为光两次穿过透明介质。所以，放入透明介质以后，
光程差为
二、计算题
11．以某种单色平行光垂直照射到一单缝上，在单缝之后放置的屏上得到其衍射图样。如果该图样中的第二级明纹所在位置，恰好与波长为500nm 单色光垂直入射时所得衍射图样的第三级明纹所在位置重合，试求该入射单色光的波长。
【答案】在单缝衍射图样中，衍射明纹应满足
根据题设可得
和
将以上两式联立可得所求单色光的波长为
12．一平面简谐声波的频率为500 Hz, 在空气中以速度u=340m/s传播。到达人耳时，振幅
试求人耳接收到声波的平均能量密度和声强（空气的密度
【答案】由已知条件，人耳接收到声波的平均能量密度为：人耳接收到声波的声强为：
13．假设太阳表面温度为5 800 K, 太阳半径为在1年内由于辐射，它的质量减小了多少？
【答案】由斯特藩一玻尔兹曼定律，太阳通过其表面辐射出的总功率为：
太阳在一年内辐射出的总能量为
由狭义相对论质能关系，可得太阳在一年内的质量亏损：
）。
。
如果认为太阳的辐射是稳定的，求太阳
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