上海大学材料基因组工程研究院844普通物理（二）考研导师圈点必考题汇编.pdf

上海大学材料基因组工程研究院844普通物理（二）考研导师圈点必考题汇编（）说明：本资料为VIP学员内部使用,整理汇编了历届导师圈点的重点试题及常考试题。一、填空题1.某种刚性双原子分子理想气体，处于温度为T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，3。1气体的内能为。【答案】评优;刎刎2.一列高速火车以速度u驶过车站时 固定在站台上的两只机械手在车厢上同时划出两个痕迹，静止在站台上的观察者同时测出两痕迹之间的距离为1m,车厢上的观察者测出这两个痕迹之间的 距离为（）。【解析】相对论长度伸缩公式为:已知/。”则代入可得:3.真空中，一边长为a的正方形平板上均匀分布着电荷q；在其中垂线上距离平板d处放一点电荷qo如图所示。在d与a满足（）条件下，口“所受的电场力可写成5皿（4硝）【答案】da【解析】在时，平板可视为无限大，因此可以忽略边缘效应的影响。4.两辆质量都是m的汽车在平直的公路上都以高速v迎面开行，由于两车质心轨迹间距为d太 小，因而发生碰撞，碰后二车扣在一起，此残体对于其质心的转动惯量为I则撞前两车的角动量 为（），二车扣在一起时旋转的角速度为（），由于碰撞而损失的机械能为（）o.一、-,mud 人 口 2 2d2【答条】J=mud；co=j:A=mu-【解析】（1）经分析得到，两车的质心不在同一条直线上，则发生碰撞后两车将连在一起，绕两车质心的中点。点转动。碰撞刖有:J=2mv x =mud2(2)碰撞后两车扣在一起，对。点角动量守恒得：J=ICO联立两式解得：J mud(3)碰撞前，机械能为两车的动能:E.=2 x mu21 2碰撞后，两车绕其残体的质心转动，则转动动能为:所以损失的机械能为:AE=EE?5.设有一固定不动、半径为R的导体薄球壳，带电量为Qi在薄球壳的正上方距球心O的距 离为r的b点(r=3R)放詈一点电荷 带电量为；Qz如图所示则导体球心处的电势U=()导体球壳面上最高点a的电势5=()o(已知空气的介电常数为)【冬安】Q3Q Qi 1=1 木,V2g、R 12兀【解析】由于点电荷的存在,球壳上产生了感应电荷，电荷分布不再均勾，但总电荷量仍为G，由电势叠加准则可知无论球壳上电荷分布是否均匀，总电荷在球必出产生的的电势总为：点电荷在球必出产生的电势为:2tte(yR所以球也处电势为：。2 3012.0 K静电平衡时导体内部场强处处为零，所以球壳上任意点与球中心电势相等。6.一质点沿x轴作简谐运动，平衡位置为X轴原点，周期为振幅为心(1)若1=0时，质点过x=0处且向x轴正方向运动，则振动方程为x=0(2)若1=0时，质点在工=与处且向x轴负方向运动，则振动方程为x=【答案】Acos(竿)；Acos(竿+多)7.有一人造地球卫星，质量为m,在地球表面上空2倍于地球半径R的高度沿圆轨道运行，用 m.R.弓I力常数G和地球的质量M表示时，卫星的动能为()；卫星与地球间的引力势能为();卫星对地心的角动量大小为()O【答案】GMm/(6R)：-GMm/(3R)；GM/3 mR【解析】(1)卫星做圆周运动，有 o-Mm m-Gr所以动能为_ 1 I GMm GMmEk=_ mu=-=-2 2r 6RMm t(2)卫星受到的引力势能是卫星在r高度的重力。设r处的重力加速度为g,则6尸=识.尸 GMm引力势能为昂=G r.联立以上式子可得到心=一大。(3)角动量为乙=25，代入前两问的大啊，可以得至!u=gm/3 mR;8.如图，一长为L.半径为R的圆柱体，置于电场强度为E的均匀电场中，圆柱体轴线与场强 方向平行。则A.穿过圆柱体左端面的E通量为；B.穿过圆柱体右端面的E通量为；C.穿过圆柱体侧面的E通量为；D.穿过圆柱体整个表面的E通量为_。图【答案】A.一 EnR，b.EkRS C.0；D.09.若在迈克耳孙干涉仪的可动反射镜M移动0.620mm的过程中，观察到干涉条纹移动了 2300条，则所用光波的波长为 nme【答案】539.110.设沿弦线传播的一入射波的表达式为）=月 cosf-2兀/波在x=L处（）发生反射，反射点为自由端（如图X设波在传播和反射过程中振幅不变，则反射B点波的表达式是门=（1_F.OL T图 x A L答案 y2=4 cos 卬1+2乃；一4乃二【解析】在反射时，波的传播方向改变，因此-2万+改为2彳。由于B是自由端，没有半波 4 A损失，所以该点入射波和反射波相位相同，所以修正相位为-4不。A二、选择题11.如图所示，平行单色光垂直照射到薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉，若薄膜的 厚度为。并且2由，=为入射光在折射率为何的媒质中的波长则两束反射光在相遇点的相位 差为（）o可卜I图A.2 n/（ni X ）B.4nme/（出入 1）+五C.4nn2e/（川入。+nD.4 五 re/（nA i）【答案】D【解析】如果不考虑反射，相位差为2乃，其中&二考虑到反射，且山叫网.将弓|入 z2 n2附加相位差12.一子弹以水平速度v。射入一静止于光滑水平面上的木块后，随木块一起运动.对于这一过程正 确的分析是（）。A.子弹、木块组成的系统机械能守恒B.子弹、木块组成的系统水平方向的动量守恒C子弹所受的冲量等于木块所受的冲量D.子弹动能的减少等于木块动能的增加【答案】B【解析】子弹在射入木块后，先与木块有相对运动，然后速度达到一致。机械能守恒的条件 是外力和内力做功之和为零。在子弹和木块相对运动的过程中，会有内力（摩擦力）做功，部分 机械能会转化成热能，因此机械能不守恒，因此A错误。由于机械能不守恒，该系统的机械能 又只是以动能形式出现，因此D错误。子弹和木块所受冲量方向相反，因此C错误。系统不受 外力，根据动量守恒定律，因此B正确。13.在图（a）和（b）中各有一半径相同的圆形回路L、j圆形回路内有电流k J其分布相同,且均在真空中，但在（b）圈中L回路外有电流b,A、B为两圆形回路上的对应点，贝（J（）oA.夕印,6力=5B.4p.dl#，Bp】=Bp2C.D.B.dl#9 Bpi*B【答案】C【解析】由安培环路定理知=从+%），但%还受回路外电流人的影响,故W%。14.一质点沿着X轴作简谐振动，振动方程为E）.048s（27rt+W）（SD,则从=0时刻起，到质点位置 在x=0.02m处，且向X轴正方向运动时刻的最短时间间隔为（）。D.|s【答案】D【解析】在t=0时刻，质点位移为0.02m,且向X负方向运动。据此时间最近的且同位移，向 正方向运动的时刻为t=l/3s.又此质点周期为氐故相隔最近的时间为l/3s015.一质点从静止出发，绕半径为R的圆周做匀变速圆周运动，角加速度为B，当该质点走完一周 回到出发点时，所经历的时间为（）。A胃R序仁懵，D.序【答案】B【解析】对匀变速圆周运动，其公式与匀加速直线运动相似，根据题意。伊，又因质 点从静止出发，5=0,则归/胡，而质点走完一周回到出发点时，6=2兀，所以可以解出，=厚16.一圆盘正以的的角速度绕垂直于盘面的水平光滑固定轴O转动。如图射来两个质量相同，速 度大小相同，方向相反并在一条直线上的子弹，子弹射入圆盘并且留在盘内，则子弹射入后的瞬 间圆盘的角速度将（）。A增大B.减小C不变D.如何变化，不能确定图【答案】B【解析】由角动量守恒定律可知：J尸L即Mo=（M+2m）n豌417.真空中有一组带电导体 其中某一导体表面处电荷面密度为该表面附近的场强大小E=%。,其中后是（）。A.该处无穷小面元上电荷产生的场强B.该导体上全部电荷在该处产生的场强C.这一组导体的所有电荷在该处产生的场强D.以上说法都不对【答案】C【解析】根据高斯定理，A产生电场强度E=茏（方向由A指向B）B的面电荷密度为f，E=二守=基（方向由A指向B）。所以r18.三个偏振片巴，巴与P3堆叠在一起，P与R的偏振化方向相互垂直，P?与匕的偏振化方向间 的夹角为3。，,强度为卜的自然光垂直入射于偏振片H，并依次透过偏振片HP?与0，则通过三个偏 振片后的光强为（）。A.V4B.3V8C.3W32D.V16【答案】c19.一载有电流I的无限长导线在同一平面内弯曲成图所示形状（O是半径为R的四分之三个圆 的圆心），则圆心O处的磁感应强度为（）。图A.b=+必,方向垂直纸面向内4/（4rcB人智一名，方向垂直纸面向外 oa 4XKc.=+煦，方向垂直纸面向外D.B=O【答案】C【解析】可以将题中的电流分成两条半无限长电流和；圆弧电流所得的磁场的叠加。对于圆弧段，产生的磁场为：片）黑对于半无限长的电流，有：8=（sin4一 sin八47rd所以，两条半无限长电流产生的磁场为：4。和人与 黑，方向和四一样，都是垂直纸 面向外。所以，产生的磁场是它们叠加的结果。20.一轻弹簧，竖直固定于水平桌面上，如图。弹簧正上方离桌面高度为h的P点的一小球以初 速度口。竖直落下，小球与弹簧碰撞后又跳回P点时，速度大小仍为加以小球为系统，则小球从P 点下落到又跳回P点的整个运动过程中，系统的（）。11:二三三三二三三一图A.动能不守恒，动量不守恒B.动能守恒，动量不守恒C.机械能不守恒，动量守恒D.机械能守恒，动量守恒【答案】A三、简答题21.为什么用光栅的衍射比用杨氏双缝干涉实验能更准确地测量入射光的波长？【答案】因为杨氏双缝干涉的条纹间距太小，亮度很暗，不易观测，而光栅衍射的条纹间距 较大、极细、亮度很高。因此用光栅的衍射比用杨氏双缝干涉实验能更准确地测量入射光的波长。22.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。23.试比较引力辐射与电磁辐射的异同？【答案】弓|力辐射的性质与电磁辐射的性质相仿，比如，二者都以光速c传播；都携带场的 能量、动量和辐射源的有关信息；都是横波，目在辐射源的远处都是平面波。但是二者也有明显 的差别，比如引力波非常弱，其强度只有电磁辐射的10一424.在航海指南里，为什么规定同向并行船舶的速度和距离？“河道宽处水流缓，河道窄处水流 急”，如何解释？【答案】两船之间的水流快，压强低，水面也比远处的外缘低，外缘水的巨大压力可以把两 船挤到一起。船距大的地方水速小，若船距小则中间的水速大，船的平衡性就差。历史上这样的 事故多次发生，20世纪初，一只法国舰队在地中海演习，一艘装甲旗舰招来一艘驱逐舰待命。驱 逐舰高速开来，到旗舰附近时，突然向它的船头方向急转弯，结果撞到船头上，被劈成两半。根 据连续性原理，同一流管任一截面处流速与截面积的乘积是一个常数，即截面积大的地方流速小,截面积小的地方流速大。25.两个简谐振动的振动频率相同，振动方向也相同，若两个振动的振动相位关系为反相，则合 振动的振幅为多少？合振动的初相位为多少？两者为同相关系又如何？【答案】合振幅为两者振幅之差，初相位取决于两者的初相位；若为同相，合振幅为两者之 和。26.共价结合，两原子电子云交叠产生吸引，而原子靠近时，电子云交叠会产生巨大的排斥力，如何解释？【答案】共价结合，形成共价键的配对电子，它们的自旋方向相反，这两个电子的电子云交 叠使得体系的能量降低，结构稳定。但当原子靠得很近时，原子内部满壳层电子的电子云交叠，量子态相同的电子产生巨大的排斥力，使得系统的能量急剧增大。27.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。28.如果在一个金属上观察到光电效应 在相同的条件下能否在另一种金属上也观察到光电效应,为什么？【答案】不一定，因为不同金属的红限波长不同。四、计算题29.黑体的温度=6000 K,问入i=().35 nm和人L0.70 Um的单色辐出度之比等于多少?当温度上 升到=70()0 K时，X的单色辐出度增加到原来的多少倍？【答案】(1)利用普朗克单色福出度公式：必 乃J _可得=6 000K时,2I=0.35 Rn和4=6 70.m的单色辐出度之比:也111。=但空巴亚甘J=产,孙-1而9P（篇卜】_（6.63 x 10 x3 x 10”=CXp0.35 x 10*6 x 1.38 x IO*23 x67|0）一=expb.86-1=956.6-I=955.6产鹏一=exp（备）-1/6.63 xIO M x3 xIO,=eXpl0.7x10 6x|.3xI0 y xbxIO/=cxp3.43-1=30.9-1=29.9因此，单雄出度之比：需1=（打湍土2r然ooi（2）当黑体温度上升到7 7 000 K时，4的单色辐出度：M/7；）二与温度为时，黑体的单色辐出度的比值:M（A）=。is-1解得：js_i_/6.63 x 10“x3 x 10 _ _二 eXp0.35 x1（）6 x 1.38 x 10 7 x 10/=exp5.88-1=358.8-1=357.8V.(r,)9s5 6代入上式可得：/35330.如图1所示，一块平而薄的长方形匀质玻璃板，用两根质量可略的等长细线悬挂起来，坡璃 板两个表面的半个面分别对称地涂了一层化学性质活泼的金属，整个装置放在容器之中，容器内 有压强为P的氯气。设每一个氯气分子遇到金属分子后发生化学反应的概率为q(q 1|,且q为恒量。设玻璃板两 边的氯气密度相等。设在化学反应过程中，氯气压强的减小可忽略不计。设玻璃板的质量为n有 关几何量如图1所示。观察到玻璃板绕它的竖直轴转过一个很小的角度a后，处于平衡状态。试求。的大小。【答案】与金属发生化学反应的氯气分子与玻璃板的碰撞是完全非弹性的，不发生化学反应 的氯分子与玻璃板的碰撞是弹性的。前者给玻璃板的冲量是后者的一半(平均而言)o设氯气分子的数密度为小温度为则未涂金属的玻璃表面因受氯气分子弹性碰撞所获得的 压强，与容器器壁所获得的压强相同，均等于氯气的压强P故有p=riokT对于涂金属的玻璃表面，每一个氯分子遇金属发生化学反应的概率为中不发生化学反应的概 率为l-q故所中有明。个分子与涂金属表面做完全弹性碰撞，对该表面压强的贡献应为Pi=qnQkT=qp在所中有(l-q)n。个分子与涂金属表面做弹性碰撞，对该表面压强的贡献为P2=1-q)nQkT=(1 一 q)p因此涂金属的玻璃表面的压强为P，=p；+P2=(1-于是，不涂金属的表面与涂金属的表面的压强差为A，1p=p-p=工 qp如图2所示，上述压强差M形成的力矩的大小为Mf=(*)=焉qb2cp由于力矩M，的作用，使玻璃板转过一个角度。,如图3所示。设悬挂玻璃板的细线中的张力为 N,由于扭转了。角，使得N有水平分量Nsin*它产生的相应的力矩M的大小为M=2(N sin P)QinNSAC其中叱S4C二冷一负,代入，得M=2aN sin 8cos 号由几何关系23二旅二须,得因a很小，有si二血今2于8吗=1故M=aNa(1)又由竖直方向受力平衡，有mg=2Ncos 8 2N(2)由式（1）、式（2）,得M 二 g rngaa平衡时，两力矩相等反向，有M二M,即如 b2 cp=-mgaa故平衡时转过的小角度为。一场(Ap)bc玻璃板（Ap）bc金属涂层图331.试分析理想气体在如图1所示过程a-b中的热容g是大于、等于还是小于零，并说明理由。o V图1【答案】过b点作气体的等温线交绝热线于c点，过a、b、C作垂直于V轴的线并交V轴于d、es 贝如-b过程中，内能变化为故知%=-Sy/A=vCv AT0AT 0所以a-b过程中的热容gVO。32.计算两根半径为a.中心距离相隔为d.带异号电荷的无限长平行导线单位长度的电容量(d),【答案】因为C=f E.E咤在导线内部，工尸。；在导线表面功一/所以导线内部的电场强度为零，在导线外部的P点，有&=，&=zAr,=+&=J-?)21T%*2reQ(d-x)26,0 x d-工)Um=E,dl=odx+j Edz+J 0 dx，“卢(_L-；W=_4njJ*x d-xJ itq ar A/A C 叫G=j,v0=-=-A a-a i d-a I a-a-in tn In trffn a-a-a又因为d故33.一长为标的棒静止放在Oxy平面内在S系的观察者测得与Ox轴成45角，若S，系以速率 沿Ox轴相对S系运动，则在S系的观察者看到棒与。”轴的夹角是多少？【答案】在S系中，棒在两轴的长度皆为0.707m。在汗系中，沿。丁轴的棒长不变，沿山轴的棒长为L=0 y/l-v2/c2=0.354 m则与。小轴的夹角为tan 6=2所以0=arctan 2 0 63.43 34.粒子在一维无限深势阱中运动（势阱宽度为a）,其波函数为W（幻工J号/警且OVxV，,求 粒子出现的概率最大的各个位置。【答案】粒子概率极小点 c a 2a小一0，壬=W，5-y 工7-a故极大点2017年上海大学材料基因组工程研究院844普通物理（二）考研导师圈点必考题汇编（二）说明：本资料为VIP学员内部使用,整理汇编了历届导师圈点的重点试题及常考试题。一、填空题1.如图所示，有一中心搭空的水平金属圆盘，内圆半径为K外圆半径为M圆盘绕竖直中心轴 0，。以角速度（。匀速转动。均匀磁场B的方向为竖直向上，则圆盘的内圆边缘处C点与外圆边 缘A点之间的动生电动势的大小为（）。图【答案】【解析】在圆盘上取径向方向上一段线段进行研究，且该棒经过C和A点。则有:OA段产生的电动势为：OC段产生的电动势为：7=BR.u=coBR;1 I 2 11）0则OC段产生的电动势为两电动势之差：=。2.从分子运动论的观点看，气体粘滞现象的产生是由于分子热运动引起分子定向（）迁移的结果，气体热传导现象的产生是分子热运动引起分子（）迁移的结果，气体扩散现象的产生是分子热运动引起分子（）迁移的结果。【答案】动量；热运动能量；质量【解析】（1）气体黏性起源于气体分子的定向动量，在垂直于流速的方向上，向流速较小气 层的净迁移；（2）气体动理论中，气体热传导现象是这样解释的：在温度较高的热层中，分子平 均动能较大；而在温度较低的冷层中，分子平均动能较小，由于冷热两层分子的互相搀和和与互 相碰撞的结果，从热层到冷层出现热运动能量的净迁移;（3）扩散现象是分子无规则热运动结果,分子既有从较高密度的气层运动到较低密度气层的，也有在相反方向上进行着的。因为较高密度 气层的分子数较多，所以，向较低密度气层迁移的分子也就较相反方向的为多了。这样，通过界 面就有了质量的净迁移。3.波长为500nm的单色光垂直照射到缝宽为。.25mm的单缝上，单缝后放一凸透镜在凸透镜的焦 平面上放置一屏幕，用以观测衍射条纹。今测得屏幕上中央明条纹一侧第三个暗条纹和另一侧第 三个暗条纹之间的距离为 12mm,则凸透镜的焦距为 O【答案】【解析】由会=12可求出。4.台风形成时，气流向低压中心汇聚过程中，因受到()力的影响，使气流偏转而形成气旋。在卫星上观察，北半球台风绕中心旋转沿着()时针方向。【答案】科里奥利力；逆【解析】(1)台风的形成条件之一是需要有足够的地球自转偏向力即科里奥利力，地球自转 的作用使赤道周围空气很难进入低气压区。(2)在北半球，通过判断科里奥利力的方向可知台风围绕其中心逆时针方向旋转。5.一物体质量M=2kg,在合外力F=(3+2t)i(S1)作用下，从静止出发沿水平X轴作直线运动，则当t=1S时物体的运动速度E=()；合外力所作的功W=()o【答案】u=2i；4J【解析】(1)经分析得到，物体做的是变加速度的加速运动，则加速度大小为：。二5；同时，由加速度的定义有：du=adj所以两边同时积分：j4=j；(3+:可解得：u=(2)设做的功为W,则由功的定义可得：W=Fdx=Fvdt积分得：W=j(3+2f)x；(3/+r)由=4/n 乙6.已知波源在坐标原点(x=0)的平面简谐波的波函数为其中A、B、C为正值常 数，则此波的振幅为，波速为，周期为，波长为_o在任意时刻，在波传播方向上相距为D的两点的相位差为。AK-、B 2k 2k【答案】a；C；C：CD【答案】18；27；39；38.已知一个在xOy平面内运动的物体的速度为1）2i8也已知t=0时它通过（3,-7）位置，则 该物体任意时刻的位置矢量为 O【答案】（20+3”一（4/+7）j9.钾的光电效应红限是0=620nm,钾电子的溢出功为（）。在波长为=330nm的光照射下钾的遏土电势差为（）。【答案】2.00V：L77V【解析】（1）由爰因斯坦光电效应可知光子逸出满足：hv=mu2-A 2所以，当电子刚要逸出时，即有：A=/zv=3.2 xlO-9J=2.00eV A）（2）设当用波长为330nm的光照射时，逸出的电子速度为巳则由光电效应可得：同时考虑到动能定理：联立以上各式可以解得:-=eUt/=1.77V10 一空气平行板电容器，两板相距为d,与一电池连接时两板之间静电作用力的大小为F,断开电池后，将两板距离拉开到2d,忽略边缘效应，则两板之间的静电作用力的大小是（）o【答案】F【解析】一侧的板在另外一侧产生的场强为一,因此静电力为尸=二蜃=S：断开电池后,极板上的电荷密度不变，因此静电力也不变。二、选择题11.某宇宙飞船以。8c的速度离开地球，若地球上测到它发出的两个信号之间的时间间隔为10s，则 宇航员测出的相应的时间间隔为（）oA.6sB.8sC.lOsD.I0/3s【答案】A12.光电效应和康普顿效应都包含有电子和光子的相互作用过程。对此，在以下几种理解中，正 确的是（）。A.两种效应中，电子和光子两者组成的系统都服从动量守恒和能量守恒定律B.两种效应都相当于电子和光子的弹性碰撞过程C.两种效应都属于电子吸收光子的过程D.光电效应是电子吸收光子的过程，而康普顿效应则相当于电子和光子的弹性碰撞过程【答案】D【解析】光电效应光照射金属板时，金属板便释放光电子，它是电子吸收光子的过程；康普 顿效应则相当于电子和光子的弹性碰撞过程，在整体碰撞过程中，动量守恒和能量守恒。13.质量为m的质点，以不变的速率八越过一置于水平面上弯角为60削光滑轨道时，轨道作用于 质点的冲量的大小为（）oA.42mvB.2m uC.itw 2D.Jimv图【答案】D【解析】质点系的动量定理是：作用于系统的合外力的冲量等于系统动量的增量。对于本题 中系统合外力为轨道对质点的支持力和质点的重力，动量增量为mv,故轨道作用于质点的冲量为 I=tan 60=yf3rnv。14.在下列情况中，零电势可以选在无限远处的是（）。A.孤立带电球体的电势B.无限大带电平板的电势C.无限长带电直导线的电势D.无限长均匀带电圆柱体的电势【答案】A15.下列各组量子数中，那一组可以描述原子中电子的状态？（）。B.=6=-D.n=I./=0,mz-,ms=【答案】B【解析】在一个原子系统内，当口给定时的可能值为0、1、n1：共八个；当1给定是，”的可能值为一1、-1+1、0、1 1、1,共21+1个；当口、1、S都给定时，必取;和-g两个 可能值。16.两块并排的木块A和B,质量分别为E和g，静止地放置在光滑的水平面上，一子弹水平地穿 过两木块，设子弹穿过两木块所用的时间分别为例和木块对子弹的阻力为恒力F,则子弹穿 出后，木块A的速度大小为（），木块B的速度大小为（）。图【答案】_ F 尸 Az2VA=；VB=1 m+m2+m2 m2【解析】先考察题目指定的物理情况，两块并排的木块A和B原先静止地放置在光滑的水平 面上，当子弹从木块A进入并从木块B穿出的过程中，先穿过木块A,后穿出木块B,刚好穿出 木块A时，木块A与木块B获得共同速度为巳，继而穿出木块B时，木块B速度设为,且过 程中子弹对木块的力与木块对子弹的阻力等大反向共线，则根据动量定理，可得产八=（g+m2）vAFM2=m2（vB-vA）解得FA/.a=m+吗FAr.FM vB=-u+-m+m2 m217.用导线制成一半径=10cm的闭合圆形线圈，其电阻R=lOd匀强磁场垂直于线圈平面。欲使 电路片中有一稳定的感应电流i=0 01A，则磁场的变化率源应为（）。A.3.I8T/SB.3.18x10 T/s C.0.3IT/S D.3.18x10”77s【答案】A【解析】由法拉第电磁感应定律可得G=哼=-F=一*（负号只表示感应电动势的方向），at dt at S=z/f=0.01xl0=0JV而5=不尸=3 i4x（10 x10）2=3.14x10-2掰2故竽=%=3.187Vs 0 18.一横波沿绳子传播时的波动表达式为y=0.05cos（43-10忒）.则其（）oA.波长为0.5 mB.波速为5mslC.波速为25m.s7D.频率为2Hz【答案】A【解析】-v=。，05cos(4a 10n/)=0.05cqs-10(/怒乂)19.一个电阻为R、自感系数为L的线圈，将它接在一个电动势为（t）的交变电源上。设线圈的 自感电动势为EL则流过线圈的电流为（）。A 3 A.R （f）El B.-R l.C.RK【答案】B【解析】自感是阻碍交变电压的，所以方向与&相反20.今有一倔强系数为k的轻弹簧，垂直放置，下端挂一质量为m的小球，使弹簧为原长而小球 恰好与地面接触。今将弹簧上端缓慢地提起，直到小球刚能脱离地面为止，在这过程中外力所作 的功力（）。A泣B.D.妁夕k【答案】A【解析】对于系统，由能量守叵外力所作的功等于弹簧储存的弹性势能即卬=；丘岂对于小 球，其处于静力学平衡状态，Z七=。，即&=mg=詈。故W=J乂等）=等-。三、简答题21.试说明钾原子中电子的排列方式，并和钠元素的化学性质进行比较。【答案】电子在原子中的分布遵从泡利不相容原理和能量最小原理。钾原子核外共有19个电子，其排列方式为：1 2.2 J,2P6,3 J,3武4/钠原子核外共有11个电子，其排列方式为：l,2,2p6,3si钾和钠最外层都只有一个电子（价电子），具有相似的化学性质，化学性质都比较活泼。22.在式，=-（斗-凶）=/中，我们已经知道保守力做的功等于质点势能增量的负值；若假 定保守力做的功等于质点势能增量的正值，那又将如何呢？【答案】势能是由于系统内各物体间具有保守力作用而产生的，因而它是属于系统的，当保 守力做正功时，要消耗系统的势能。当保守力做负功时，系统的势能要增加。这就是式 A=-（纥-中负号的含义。否则，保守力做正功时，不但不消耗势能，反而使势能增加 了，从而违背了自然界普遍遵循的基本规律一一能量守恒和转换定律。23.试解释家用喷雾器的工作原理？【答案】活塞在喷雾器的小圆筒中运动，会使里面的气体流动，使得里面的压强变小，而别 的地方的压强不变，因此就会有压强差，然后大气压就把药水压了上来。而上来的药水又碰到了 气流，这样，药水就会被“打”成雾状。24.什么是宇宙大爆炸？支持这一理论的依据有哪些？【答案】宇宙学的研究方法是逐步地往前追溯，相应的推论是宇宙温度越早越高。如果前推 到极端，宇宙的膨胀应该是从密度和温度都为无穷的状态开始的。历史上，宇宙大爆炸的说法 起源于伽莫夫的反对者。如果宇宙是有限的，它最初占据很小的体积，又具有很高的温度，其行 为很像一次爆炸的开始。宇宙从大爆炸的原始火球中诞生，并不断膨胀。在大爆炸后1。4的一瞬 间还经历了 R骤增的暴胀阶段，之后缓慢地膨胀，逐渐成为如今的尺度。1965年，美国贝尔实验室的工程师彭齐亚斯和威尔逊发现了宇宙空间存在的微波背景辐射，为大爆炸假说提供了有力的证据。25.如果光速较小或无限大，“同时”的相对效应会怎样？【答案】狭义相对论是用光速不变原理作为比较时间先后的客观依据。如果光速较小或无限 大，“同时”的相对效应会遭到破坏。26.“受迫振动达到稳定状态时，其运动方程可以写为：.。8(3+入其中A和9由初始条件决 定,是驱动力的频率。”这句话对吗？【答案】“A和卬由初始条件决定”这句话不对，因为受迫振动的振幅A和初相W并不取决于 振子的初始状态，而是与振动系统自身的性质有关，而且也与驱动力的频率和幅值有关。是驱 动力的频率”是对的。27.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，Mq10,5 阴 7 10 K；(2)恒星质量黑洞：恒星演化晚期塌缩而成，M7。/,(3)超大质量黑洞：位于星系的中心，T1O-K.28.在定常流动中，空间任一确定点流体的速度矢量是恒定不变的。那么，流体微团是否可能有 加速度？【答案】定常流动是指空间各点流体微团的速度、加速度、压强等不随时间变化的流动。但 速度、加速度、压强等会随空间变化，故速度矢量随空间点是变矢量，所以在定常流动中；流体 微团也可能有加速度。四、计算题29.在冬季，某房间的热量流失率为L 045X 105 kj/h,室温4C,外界气温5C，求此过程的燧增加 率。【答案】依题意，记房间为热库1,外界为热库2,此过程为两温度恒定的热库间传热过程，则 在1小时内系统的燧变为5=ZkSi+ASz=_ 1-1.045 X 105 1 1.045 X 105 X U T/K=1273.15+21 十 273.15-5=34.446 kJ/K,所以该系统的勖口率为&=3*4J/(K s)=9.568J/(K s)t 360。30.如图所示，真空中一长直导线通有电流/)=1(式中4.义为正的常数，t为时间)。有一带滑动边的矩形导线与长直导线平行共面，二者相距%矩形线框的滑动边与长直导线垂直，它的长度为b,并且以匀速v(方向平行长直导线)滑动。若忽略线框中的自感电动势，并设开始(t=0)时滑动边与对边重合。求：(l)t时刻导线与矩形线框的互感系数M;(2)t时刻矩形线框内感应电动势的大小和方向；(3)若线圈电阻近似为常数R,贝卜时刻BC边受到长直载流导线的安培力是多大？【答案】(1)设导线通有电流I,由题知，t时刻AB边长为vt,此时穿过矩形线圈的磁通量“I 2s 2乃 a由互感的定义互感系数.A)vZ 1 a+b M=/-In-I 2zr a(2)由法拉第电磁感应定律，可知感应电动势弓一冬=争/广，(1_加山小 at 2zr a由楞次定律可判定方向为逆时针方向。(3)磁场中的通电导线会受到安培力尸=J Idl xB由题知，本题中t时刻导线回路中的电流则BC边所受的安培力F=dF=rbiBdl=-(l-却仪型In2)2J Ja R 2冗 a31.一薄透镜L置于空气中，焦距为10cm,实物AB正立在透镜左方15cm处，长为km(1)求物经L后成像的位置、虚实、正倒和大小。(2)今有两个透镜，一个为凸透镜，一为凹透镜，焦距均为12cm,选用哪个透镜，把它放在 L右方什么距离处，才能使物经L和第二透镜后获得为原物12倍的倒立的实像。【答案】(1)已知=-f：=-10 cm,p=-15 cm,根据薄透镜的物像公式对于凸透镜p*-15 cm!O cm即p=30 cm像的横向放大率为=鼻=-2p-15物经L后成像的位置在L右面30cm处、实像、倒立，长为2cm.p*15 cm 10 cm对于凹透镜p=-30 cm像的横向放大率为p 13物经L后成像的位置在L左面30cm处、虚像、正立，长为2cme(2)依题意可知第二个透镜的放大率为8=6,即其中外、工分别为第二个透镜的物距和像距。由于夕=6,故p?、p；同号。由薄透镜的物像公式 可得广=-母丹，即广和Z、P；异号。故第一个透镜若为凸透镜，则第二个透镜必为凹透镜，即f=-12 cm,p2=iop；=60 cm.凹透镜放在L右方20cm处。32.在康普顿散射中，入射光波长儿=。20 A,在偏离入射光束90嘀方向观察散射线，求:(1)波长改变量入：(2)波长改变量与原波长的比值。【答案】(1)2=2白si/f=2X9 Sin 45 m=0.024 Ay 1 I v J.U/s JL v(2)生=匹也=o 12C 4 0.20,33.在同一平面内有一长直导线和一矩形单面线圈，线圈的长边与长直导线平行，如图所示。若 直导线中的电流为乙=20 A,矩形线圈中的电流为/?=10 A,求矩形线圈每条边所受的安培力及合 力各为多少？【答案】设矩形靠近直导线一边的上端为A点，顺时针依次对应着B,C,D点。贝人AB和 CD边垂直直导线/-BC和的DA平行与直导线小建立坐标系，以直导线4为y轴，以垂直力并 指向4为x轴。(1)取AB端上任一点P,P点离、的位移为X,则以dx为研究对象。其所受到的安培力为：dF=I?dxB=I?dx 皿(1)l x/r 27rxAB端所受的合力为积分从d=2cm到4+=11cm即：d+b drb j心5二1二 J/2d吗=J I2dx d d m=Wt-辛+宣)=4cos/皿+手反射波沿X轴正方向传播，故其方程为Ji=.s-争+左合成驻波，其方程为y=九 十%=4c3+争-X-j+4cos(a)t-x -y-j=24 cos 21r ir 21r-x Icoswi=xcoscut当smA=0W 了八A%&=。，2,3,.时为波节。故波节位置为x=.4=0,1,2,3,当=】%2：”+半，&=0,1.2,3.时为波腹。故波腹的位置为x=kA+-.A=0.1,2,3,-Z 42017年上海大学材料基因组工程研究院844普通物理(二)考研导师圈点必考题汇编(=)说明：本资料为VIP学员内部使用,整理汇编了历届导师圈点的重点试题及常考试题。一、填空题1.如图所示，一根载流导线被弯成半径为R的1/4圆弧，放在磁感应强度为B的均匀磁场中,则载流导线油所受磁场的作用力的大小为，方向为 OX X X X图【答案】戊IRB：+人2.平行单色光垂直入射在缝宽为b=O.15mni 的单缝上。缝后有焦距为f=400mm的凸透镜，在其 焦平面上放置观察屏幕现测得屏幕上中央明条纹两侧的两个笫三级暗纹之间的距离为8皿5则入 射光的波长为九=皿【答案】5003.一个质量为m的质点，沿x轴作直线运动，受到的作用力为尸=近83,若t=()时刻，质点的 位置坐标为飞,初速度V=0二则质点的速度随时间变化的关系式是=；质点的位置坐标随时间变化的关系式是【答案】(1)go(题中各量均为国际单位制)Fqsin；(2)X=-(1-COSf)+mor【解析】(1)运动牛顿第二定律，然后积分:F=F()cos cot=met=m 牛简化后得到:cos cotdt0 品siller。mco(2)由速度的定义可得:3 t D p sin(/)=cot=卜 k 兀(k=0,1,.)2 2 6簿 71当k=o时有最短时间*=0=美=切 多 1216.匀质细棒静止时的质量为叫、长度为1。，当它沿棒长方向作高速运动时，测得其长度为1,那么 该棒的动能Ek=()oA./noc2(l-y)D.【答案】B【解析】当棒作高速运动时，贝iJ低速宏观物体的动能计算公式=；”不再适用，而应用高 速物体的动能计算得&=叫/(，-/)。17.电子显微镜中的电子从静止开始通过电势差为U的静电场加速后 其德布罗意波长是。4人，则U约为()A.15OVB.33OVC.63OVD.940V【答案】D【解析】电子的德布罗意波长:h=y _ _ 6.63x10*一/nov V _0.91x 10*xO.4xlO-10=1.82x107w/5电子由电场加速，由动能定理:/nov2=eU=U=一mov22 2e0.91xQ-31)x(1.82x107)22xl.60 xl019=940V18.对于室温下的双原子分子理想气体.在等压膨胀的情况下，系统对外所作的功A与从外界吸收 的热量Q之比A/Q等于（）。A.2/3B.1/2 C.2/5 D.2/7【答案】D【解析】由理想气体状态方程可知W=成九则系统对外所作的功为A*V=nRT：因为等压膨 胀，则系统从外界吸收的热量。可（7）仃=”轲（双原子分子/）=/）故%=2/7。19.按照经典的能均分定理,由刚性双原子分子组成的理想气体的定体摩尔热容量是理想