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2017年山东师范大学物理与电子科学学院824普通物理B考研强化模拟题

  摘要

一、计算题

1. 铀238的核(质量为238原子质量单位),放射一个粒子(氦原子核,质量为4原子质量单位)后蜕变为钍234的核。设铀核原来是静止的,粒子射出时的速度大小为核反冲的速度。

【答案】以钍核和粒子组成一个系统,系统动量守恒,依题意有

钍核反冲速度为

V 的方向与粒子运动的方向相反。

2. 太空中有两颗恒星,它们所发出电磁波的波长都是望远镜的角距离为星?

【答案】根据瑞利判据可知天文望远镜的最小分辨角满足

当两颗恒星恰能被分辨时,它们对天文望远镜的角距离即为该天文望远镜的最小分辨角。由此可得

将题设条件代入上式后可知天文望远镜的口径为

3. 如热图所示为两个底面积均为强

温度

的圆筒。左筒内气体的质量

体积

体积温度

若已知这两颗恒星相对于一台天文

求钍

问这台天文望远镜的口径需要达到多大时才能分辨出这两颗恒

右筒内有同种气体,质量

左筒筒壁绝热,右筒靠大热库维持恒定的

右筒相连的活塞后,活塞移动了无摩擦。

量? 已知气体可视为理想气体,其定容比热为

的温度。整个系统在真空中,放开左、

设活塞与筒壁之间

后达到平衡而静止。试问:右筒内的气体吸收了多少热

热图

【答案】放开活塞前,由状态方程可得

可见右筒气体的

活塞放开后应左移。 状态参量分别为

因右筒气体从热库吸收的热量增量

故有

4. 放射性

的半衰期为

的半衰期

如果某样品在时刻含有

个核,求该时刻核素的

等于右筒气体对左筒气体所做的功,也等于左筒气体内能的

活塞左移后达到平衡。在移动过程中,左筒气体绝热压缩,右筒气体等温膨胀。平衡后,左、

放射性强度是多少?

【答案】由放射性可得

的衰变常数为

时刻原子核的数目

此时的放射性强度

5. 分别求出红光(的能量、动量和质量。

【答案】

由公式红光:

),X 射线(),射线()的光子

’代入已知数据得

X 射线:

射线:

6. 2mol 单原子分子的理想气体,开始时处于压强个绝热过程,压强变为

【答案】系统进过一个绝热过程,设初末温度为对于单原子分子,其绝热指数为:

同时,绝热过程系统对外做的功为:

其中,

则绝热过程的特征方程为:

温度

的平衡态。后经过一

求在此绝热过程中气体对外作的功。(普适气体常量

联立以上各式,可以解得:

代入数据得: