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2018年华中科技大学附属协和医院823大学物理之普通物理学考研仿真模拟五套题

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2018年华中科技大学附属协和医院823大学物理之普通物理学考研仿真模拟五套题(一) . ... 2

2018年华中科技大学附属协和医院823大学物理之普通物理学考研仿真模拟五套题(二) . . 12

2018年华中科技大学附属协和医院823大学物理之普通物理学考研仿真模拟五套题(三) . . 24

2018年华中科技大学附属协和医院823大学物理之普通物理学考研仿真模拟五套题(四) . . 36

2018年华中科技大学附属协和医院823大学物理之普通物理学考研仿真模拟五套题(五) . . 47

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一、简答题

1. 若一个电子和一个质子具有同样的动能,哪个粒子的德布罗意波长较大?

【答案】

根据经典力学动能公式

罗意波长为和德布罗意波长公式,可得到电子的德布

。因为

可得到,同理,

质子的德布罗意波长为

即电子的德布罗意波长较大。

2. 试用气体动理论解释阿伏加德罗定律。

【答案】阿伏加德罗定律认为:在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。根据气体 动理论,压强是由所有的气体分子碰撞器壁产生的持续的压力而导致的;温度相同时,不同种类的分子运动的平 均速率相同,每个分子单位时间内与器壁碰撞次数以及冲量相同,所以气体的分子数密度必然相同。

3. 驻波和行波有什么区别?驻波中各质元的相位有什么关系?为什么说相位没有传播?驻波中各质元的能 量如何变化的?为什么说能量没有传播?驻波的波形有何特点?

【答案】(1)行波是指振动的传播,在波线方向上波形随时间作周期性的变化;而驻波是由两列同振幅但传播方 向相反的相干行波合成的,在波线方向上波形不随时间变化。

(2)驻波中两相邻波节间各质元的相位相同,一波节两侧的各质元相位相反。

(3)因为驻波没有波形的跑动,

驻波方程中没有

以没有相位的传播。

(4)在驻波中,动能和势能相互转换,形成了能量交替地从波腹附近转向波节附近,再由波节附近转回到波腹附近。

(5)因为在动能和势能的相互转换过程中,总能量保持不变,所以没有能量的定向传播。 (6)驻波出现时,弦线上将会出现始终静止不动的点,称为波节;而有些点的振幅始终最大,称为波腹。在每一段介质中,两端波节始终不动,它们之间各点做振幅不同但相位相同的简谐振动,每段中间的点的振幅最大,这些点即是波腹。从波腹到波节,振幅逐渐减小,波节处振幅减小到零。

4. 在牛顿力学中,位矢、位移、速度和加速度与参考系的选取有什么关系?

【答案】它们都依赖于参考系的选取,所选取的参考系不同,它们的大小和方向也就不同。

第 2 页,共 59 页 因子,不存在振动状态的传播,所

5. 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。

6. 假如电场力做功与路径有关,

定义电势的公式

还能不能引入电势的概念?

【答案】假如电场力做功与路径有关,

则积分在未指明积分路径以前就没有意义。因为积分与路径有关,路径不同,积分的结果也不同。相同的初位置,可以有多种不同的积分值,

即没有确定的意义,因而不能根据它引入电势的概念。

7. 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

8. 刚体绕定轴转动时,其内部各质点的运动学参量有何差异?

【答案】作定轴转动的刚体在转动过程中,其内部各质点的运动学参量中的角量(包括角位移、角速度和角加速 度等)都相同,但各质点的线量(如位移、速度和加速度等)均不相同。

9. 使用温度计测量温度根据什么原理?

【答案】根据的是热力学第零定律。

10.在相同温度下氢气和氦气中的声速哪个大?

【答案】在相同温度下氢气和氦气当做理想气体,

理想气体中传播纵波的速度

温度 还有没有意义?从原则上讲,这时相同,设物质的量也相同,

则摩尔质量不同,

引起波速不同。所以氢气中的声速大于氦气中的声速。

11.何谓广义相对性原理?何谓等效原理?

【答案】(1)广义相对性原理:所有的物理定律在任何参考系中都取相同的形式。

(2)等效原理:引力场与参考系的相当的加速度在物理上完全等效。

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12.用光的波动说解释光电效应实验存在哪些困难?

【答案】(1)金属中的自由电子,由于受到带正电的原子核的吸引,必须从外部获得足够的能量才能从金属中逸出。按照波动理论,光的能量是由光的强度决定的,而光的强度又是由光波的振幅决定的,跟频率无关,因此无论光的频率如何,只要光的强度足够大或照射时间足够长,都能够使电子获得足够的能量产生光电效应。然而这跟实验结果是直接矛盾的。极限频率的存在,即频率低于某一数值的光不论强度如何都不能产生光电效应,这是波动理论不能解释的。

(2)波动理论也不能解释光电子的最大初动能只与光的频率有关而与光的强度无关。

(3)产生光电效应的时间之短,也跟波动理论相矛盾,一束很弱的光波照射到物体上时,它的能量分布到大量的原子上,怎么可能在极短的时间内把足够的能量集中到一个电子上面使它从物体中飞出来呢。

二、计算题

13.已知地球到月球的距离是

少?

【答案】设地球到月球的距离为L ,

环形山上两点的距离为

镜恰可分辨两点时的张角为则有:

14.一物体由粗糙斜面底部以初速

体达到的最大高度。

冲上去后又沿斜面滑下来,回到底部时的速度减为求此物, 望远镜的物镜直径为d ,望远

设来自月球的光的波长为600nm , 若在地球上用物镜直径为lm 的一天文望远镜观察时,刚好将月球正面一环形山上的两点分辨开,则该两点的距离为多

【答案】如图所示,设物体质量为m ,摩擦力为f ,

斜面倾角为物体m 以初速

速冲行距离L 后静止,即末速由质点动能定理得

物体m 从最高点自静止沿斜面加速滑行距离L 后回到底部时的速度为

联立以上两个方程,可得

第 4 页,共 59 页 沿斜面减由质点动能定理得