2018年西南民族大学电气信息工程学院816普通物理学(不含振动、波动与光学)之物理学考研强化五套模拟题
● 摘要
一、简答题
1． 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。
2． 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
）
因子，不存在振动状态的传播，所
【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。
3． 在迈克耳孙干涉仪实验装置中，当厚干涉？当
与与
【答案】
当
与之间严格垂直时，其干涉图样是等倾干涉还是等
与
之
之间并不严格垂直时，其干涉图样是等倾干涉还是等厚干涉？ 之间严格垂直时，迈克耳孙干涉仪的干涉图样是等倾干涉；
当
间并不严格垂直时，其干涉图样则是等厚干涉。
4． 在完全弹性碰撞中，哪些量保持不变? 在非完全弹性碰撞中，哪些量保持不变？
【答案】（1）在完全弹性碰撞中，动量和动能保持不变；（2）在非完全弹性碰撞中，只有动量保持不变。
5． 系统由某一初态开始，经历不同的过程，试问在下列两种情况中，各过程所引起的内能变化是否相同？
（1）各过程所做的功相同；
（2）各过程所做的功相同，并且和外界交换的热量也相同。 【答案】
根据热力学第一定律内能变化才相同，由此可以判断：
（1）内能变化未必相同； （2）内能变化相同。
可知，只有当做功与热量交换的综合结果相同时，
二、计算题
6． 一长为L ，电荷量为q 的均匀带电细棒，其中垂线上置一点电荷
【答案】将该带电细棒分成一系列的线段元，任取一距0为X ，长为量
为电荷线密度），
它与
的库仑力的大小为
的方向如图所示。
由于对称性，
相互抵消，
相互加强，故
求它们之间的库仑力。 的线段元，则其带电荷
图
7． 如图1所示，两轮的轴互相平行，相距为板放在两轮上，木板与两轮间的摩擦系数均为
其转速相同，转向相反。将质量为的匀质木
当木板偏离对称位置后，它将如何运动? 如果是
作谐振动，其周期是多少? 若两轮均沿图示的相反方向旋转，木板将如何运动？
图1
【答案】根据题意建立坐标系，如图2 （a ）所示。因木板在竖直方向无运动，故有：
设木板的质心
偏离原点
一微小距离
由对的力矩平衡，有：
解得
木板在水平方向所受摩擦力的合力为：
根据牛顿运动定律，
有
式中
所以，
木板将沿方向作简谐振动，
振动周期为
若两轮均沿图示的相反方向旋转，此时木板所受摩擦力如图2 （b ）所示。 根据牛顿运动定律，
有x 方向作加速运动，
利用
设
时，
木板的质心
静止于处，则有
改写上式，有
和
解得木板运动的速度为：
可以看出木板将沿
图2