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2017年天津师范大学教师教育学院普通物理学考研复试核心题库

  摘要

一、简答题

1. 应该如何理解物体的静能量?

【答案】物体的静能量实际上就是它的总内能。其中包含:分子运动的动能;分子间相互作用的势能;使原子与 原子结合在一起的化学能;原子内使原子核和电子结合在一起的电磁能;以及原子核内质子和中子的结合能等。

2. 在流体力学中引入流管这一概念有什么意义?

【答案】流管是由一组流线所围成的细管,它可以形象地描述流体的运动。对于定常流动,流管的位置和形状保 持不变。这样,可将流体看成由若干个流管组成。只要知道每一个流管中流体的运动规律,就能了解整个流体的运动规律。从而把对整个流体的研宄转化为对某一选定的流管中流体的研宄。

3. 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。

4. 如图所示,当导体棒在均匀磁场中运动时,棒中出现恒定的电场这是否和导体中的静电平衡条件相矛盾?为什么?是否需要外力来维持棒在磁场中作匀速运动?

【答案】不矛盾。导体在静电平衡状态下电场强度等于零,而导体棒运动时,由于电子受到洛伦兹力而运动,从而在棒两端形成电荷的聚集,产生恒定的电场,电场力和洛伦兹力相等;导体棒在磁场中作匀速运动需要外力维持以克服安培力。

5. 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。

6. 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

中的声速。

7. 磁化电流与传导电流有何不同之处,又有何相同之处?

【答案】不同之处:(1)磁化电流激发附加磁场,而传导电流产生外磁场; (2)磁化电流对磁场强度并无贡献,而传导电流决定磁场强度。 相同之处:它们都能影响磁场的分布。

8. 作匀速直线运动的物体有没有角动量? 动量是否守恒? 角动量是否守恒?

【答案】(1)不一定。因为,作匀速直线运动的物体有没有角动量,主要是看参考点位置的选取,如果参考点取 在该直线上,则角动量就为零;如果参考点不在该直线上,则物体的角动量就不为零。

(2)动量守恒。因为,作匀速直线运动物体的速度大小和方向均不变,所以其动量守恒。 (3)角动量不一定守恒。因为,角动量是否守恒主要取决于运动的物体对空间某参考点的力矩是否为零, 这里关键是看参考点的选取。对于作匀速直线运动的物体来说:①如果参考点取在该直线上,则其所受的力矩就为零,其角动量就守恒;②如果参考点不在该直线上,则物体所受的力矩就不为零,其角动量就不守恒。

温度

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

二、计算题

9. 跳伞运动员初张伞时(设此初始时刻

【答案】由题意可知:

由牛顿第二定律

可以解得

10.

)的速度为

已知下降过程中阻力大小与速度平方

成正比,比例系数为a 。若人伞总质量为m ,求跳伞运动员的速度随时间变化的函数。

原子的质量是3.01605u 原子质量是试计算

(1)这两个原子的核的质量(以计); (2)结合能(以

计)(要达到足够准确度以便相互作比较)。

【答案】(1)电子的质量用原子质量单位表示为:

原子核质量应该是从原子质量中扣除电子的质量,因此

原子核的质量为:

原子核的质量为:

(2)质子的质量用原子质量单位表示为:

中子的质量用原子质量单位表示为:

质量亏损为:

因此结合能可表示为:

原子的结合能为:

原子的结合能为:

11.

核的比结合能近似为

核子。

(1)铅的这一同位素的总结合能是多少? (2)总结合能相当于多少个核子的静质量? (3)总结合能相当于多少个电子的静质量? 【答案】(1)总结合能因此

等于比结合能与质量数(核子数)的乘积,即

(2)每个核子对应的静能量为因此,与

为核子的静质量。

核的总结合能相当的核子静能数为:

(3

)每个电子对应的静能为

因此与

核的总结合能相当的电子静能数

核的总结合能为:

为: