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)考研基础五套测试题
● 摘要
一、简答题
1． 气体分子的平均速率、最概然速率和方均根速率的意义有何不同？
【答案】在平衡态下，平均速率是N 个气体分子速率的平均值；最概然速率则是与速率分布
函数
的极大值相对应的速率；而方均根速率是指分子速率平方的平均值。三种统计速率都反
映了大量分子作热运动时的统计 规律，但它们应用于不同问题的研宄中，如方均根速率常用来计算分子的平均平动动能，平均速率则用来讨论分 子的碰撞，而最概然速率在分析分子速率分布问题时常被使用。
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． 如图所示，在漏斗中放一乒乓球，颠倒过来；再通过漏斗管向下吹气，则发现乒乓球不但不被吹掉， 反而牢牢地留在漏斗内，这是什么原因？
图
【答案】因为球与漏斗壁之间的通道狭窄，此处空气相对于球的流速大于其他区域（球的下部）空气的流速。根 据伯努利方程可知，此处的压强将小于球下部的压强，这样，球将受到一个向上的举力。
4． 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）
动量守恒，动能守恒； 动量守恒，动能不守恒；
（3） （4）
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。
5． 假设光子在某个惯性系中的速率为c ，那么，是否存在这样一个惯性系，光子在这个惯性系中的速率不等于c?
【答案】由洛伦兹速度变换公式可知，如果光子在一个惯性系中的速率为c ，那么，对于任一个惯性系，
光子在这个惯性系中的速率
因此不存在使光子在其中速率不等于c
的惯性系。
6． 为什么两个独立的同频率的普通光源发出的光波叠加时不能得到光的干涉图样？
【答案】因为只有相干光才能发生光的干涉。而相干光的条件有三个：频率相同、振动方向相同以及相位差恒定。普通光源只满足频率相同而不能满足其他两条件，故不是相干光，因而不能发生干涉。
7． 内能和热量这两个概念有何不同？以下说法是否正确？
（1）物体的温度越高，则热量越多； （2）物体的温度越高，则内能越大。
【答案】内能是状态量，在一定状态下，系统的内能是确定值，它是状态的单值函数。热量是过程量，离开热交换过程是无意义的，它是与传热过程相对应的能量交换的一种量度。
（1）错。物体温度越高，分子运动就越剧烈，但不一定表明会向其他系统放出热量。 （2）错。对一定量的理想气体，内能是温度的单值函数，温度越高，内能越大。但如果不是理想气体，则必须充分考虑分子间的相互作用势能。温度升高，虽然热运动动能増加，但如果体积发生变化，也可能使分子间的势能降低，因此内能仍有可能会减少。
8． 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。
9． 将尺寸完全相同的铜环和木环适当放置，使通过两环中的磁通量的变化率相等。问在两环中是否产生相同的感应电场和感应电流？
【答案】产生相同的感应电场，感应电动势相同，但木环内没有感应电流。
10．指出下列每一个反应都破坏了哪些守恒定律？
（1
）（2
）（3
）（4
）（5
）（6
）
【答案】（1）能量守恒定律；
（2）角动量守恒定律与轻子数守恒定律； （3）电荷守恒定律； （4）轻子数守恒定律； （5）奇异数守恒定律； （6）重子数守恒定律。
二、计算题
11．
一质点以初速度
做直线运动，所受阻力与其速度的三次方成正比。试求质点速度和位置随
开始
时间的变化规律以及速度随位置的变化规律。
【答案】取质点运动所循的直线为x 轴，取坐标原点x=0为质点在t=0时刻以初速度运动的位置。由题可知，质点的加速度为
积分，得
初始条件为t=0时
，故积分常量
代入式（1），得
因
故