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一、填空题

1． 一平行板空气电容器，极板面积为S , 间距为山接在电源上并保持电压恒定为U 。若将极板距离拉开一倍，则电容器中的静电能改变量为_____。

【答案】

的过程中，观察到干涉条纹移动了 2300

2． 若在迈克耳孙干涉仪的可动反射镜M

移动条，则所用光波的波长为_____

【答案】

3． lmol 37°C 的氧气分子的平均速率为（ ），分子的平均动能为（ ）。

【答案】

【解析】（1）麦克斯韦速率分布中平均速率为：

（2）分子的平均动能为

：

其中i 为自由度，对于氧气分子

，

4． 倾角为30°的一个斜面体放置在水平桌面上。一个质量为2kg 的物体沿斜面下滑，下滑的加速度为3.0m/s。若此时斜面体静止在桌面上不动，则斜面体与桌面间的静摩擦力f=（ ）。

2

所以

图

【答案】

可得

：

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【解析】对此物体做受力分析，它受重力，斜面支持力和摩擦力，可得：

由牛顿第三定律，斜面除地面摩擦力外，在水平方向还受物体的压力和摩擦力，

可得地面摩擦力为

5． 质量为m

的质点处在方向出射而作圆周运动，

则

的有心力场中，与力心距离为a ，现以初速度沿垂直于矢径（ ）；

若以初速度

出射（方向同上），则在以后的

运动过程中质点矢径的最大值为（ ），最小值为（ ）。

【答案】

解得

【解析】（1）质点在有心力F 作用下做圆周运动，则有

（2）在远日点的不是匀速圆周运动，故不能使用（1）的公式，应该根据角动量守恒方程和能量守恒方程来 解答。在有心力场中角动量守恒，且在近/远日点运动方向与径向垂直

再由能量守恒

可以解得

或a

分别对应远日点和近日点的矢径。

6． 一弹簧原长0.1m ，

劲度系数环所作的功为

。

其一端固定在半径为0.1m 的半圆环的端点A ，另

一端与一套在半圆环上的小环相连。在把小环由图中的点B 移到点C 的过程中，弹簧的拉力对小

图

【答案】-0.207J

7． 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_____。

二、计算分析题

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8． 正在报警的警钟，每隔0.5 s钟响一声，一声接一声地响着。有一个人在以60 km/h的速度向警钟行驶的火车中，问这个人在1 min内听到几响？

【答案】设声音在空气中的传播速率为u=340m/s, 则相对空气静止的警钟（波源）频率为：

观察者（火车中的人）接近警钟的速率为：

由多普勒效应，火车中的人接收到的频率为：

因此，人在1 min内听到报警钟响的次数为：

9． 半径为R 的金属圆环，电阻为r , 以其水平直径ab 为轴匀速转动，角速度为来），

（1）求环中感应电流的大小与方向；

（2）金属圆环内产生的感应电动势是感生电动势还是动生电动势，并说明其物理本质； （3）以b 点为电势零点，求环上任意点（位置用θ表示）的电势。

空间存在竖直

向上的均匀磁场，磁感应强度为B , 如图（a ）所示。当金属圆环转至图示位置时（c 点正从图面出

图

【答案】（1）由动生电动势

可得

故线圈中的感应电流

（2）是动生电动势。由于运动导体切割磁感线而产生的。 （3）如图（b ），设θ角处的对应点为e , 则

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