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2018年山东大学物理学院902普通物理[专业学位]之普通物理学考研仿真模拟五套题

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2018年山东大学物理学院902普通物理[专业学位]之普通物理学考研仿真模拟五套题(一) . 2 2018年山东大学物理学院902普通物理[专业学位]之普通物理学考研仿真模拟五套题(二)12 2018年山东大学物理学院902普通物理[专业学位]之普通物理学考研仿真模拟五套题(三)22 2018年山东大学物理学院902普通物理[专业学位]之普通物理学考研仿真模拟五套题(四)38 2018年山东大学物理学院902普通物理[专业学位]之普通物理学考研仿真模拟五套题(五)47

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一、计算题

1. 回答以下问题:

(1)有一气筒,除底部外都是绝热的,上边是一个可以上下无摩擦运动的活塞,中间有一个位置固定的能导热的隔板,把筒分隔为相等的两部分A 和B ,如图所示。在A 和B 中各盛有lmol 的氮气,且处于相同状态。现在由底部慢慢地把

的热量传递给气体,活塞上的压强始终保持

不变,设导热板的热容量可以略去不计,分别求A 和B 温度的改变,以及它们各得到多少热量?

(2)如果中间隔板换成绝热的,但可以自由地无摩擦地上下滑动,结果又如何?(已知氮气的

【答案】(1)A 部分气体经历的是等体过程,B 经历的是等压过程。于是

A 部分得到的热量为

B 部分得到的热量为

(2)由于中间隔板是绝热的,B 部分气体得不到热量,即A 部分气体是等压过程,外界传递的热量全部被A 吸收,因此

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所以

2. 图下方所示是检验透镜曲率半径的牛顿环干涉装置。在波长为的单色光垂直照射下,显示出如图

上方所示的干涉条纹(图上显示的是牛顿环的明纹位置)。试判断透镜下表面与标准模具之间气隙的厚度最大不超过多少?若轻轻下压透镜半径

比标准模具的曲率半径

大,还是小?

,试判断透镜的曲率看到干涉条纹扩大

【答案】牛顿环的明纹条件为

从图看出明纹的最高级数

由上式可得气隙的最大厚度为

或者根据相邻两明纹对应的气隙厚度为

中心暗斑对应的气隙厚度为

假设

那么三个明纹对应的气隙厚度为

使空气隙的厚度变

第一级明纹与

同样可得到气隙的最大厚度为

间的空气隙从切点

到边缘逐渐变厚。轻轻下压

小。因为某一特定的干涉条纹,例如第一级明纹,应从原来所处的位置向外移动。所以,若观察 到干涉条纹扩大,

则可断定

3. 一音叉以的速率接近墙壁,观察者在音叉后面听到拍音的频率为率。已知声速

【答案】多普勒效应公式为

如图所示,

音叉以的速率接近墙壁的同时,以的速率远离观察者

,取为负. 观察者静止

所以观察者接收到的音叉声波的

频率为

求音叉振动的频

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音叉以速率接近墙壁

,取为正。墙壁静止

观察者和墙壁都静止,

观察者接收到的墙壁的反射声波频率为观察者听到的拍音频率

是以上两声波频率之差,即

已知

声速

拍音的频率

因此音叉的振动频率为

4. 如图所示,质点P 在水平面内沿一半径为R=2m的圆轨道转动。转动的角速度与时间t 的

函数关系为

(k 为常量)。已知t=2s时,质点P 的速度大小为32m/s。试求t=ls时,质

点P 的速度与加速度的大小。

故到达墙壁的音叉的声波频率为

【答案】先根据已知条件求k 。 t=2s时,P 点的速度大小为

所以

t= 1s时,P

点的速度大小为切向加速度的大小为

法向加速度的大小为

加速度的大小为

5. 一容器内储有氢气,

其压强为

(1)气体分子的数密度; (2)氢气的密度;

(3)分子的平均平动动能;

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温度为求: