2016 年浙江省中国计量大学普通物理考研真题
一、简算题(每题 6 分,共 60 分)
1. 一根放在水平光滑桌面上的匀质棒,可绕通过其一端的竖直固定光滑轴O 转动,棒的质
量为
m
5.1
kg
,长度为 m1 ,对轴的转动惯量为
32lmJ
,初始时棒静止,今有一水平
运动的子弹垂直地射入棒的另一端,并留在棒中,子弹的质量
m
02.0
kg
,速率为
sm400
,棒开始和子弹一起转动时角速度?
2. 光栅宽为 2cm,共有 6000 条缝。如果用钠光(589.3nm)垂直照射,能观察到哪几条明
纹?
3. 如图 1,一平面简谐波沿 X 轴正向传播,波速
u
100
sm
, 0t
时刻的波形图如图所
示。求波长,振幅和角频率。
my
0.2
0.2
0
2.0
图 1
0.6
1.0
mx
4. 在空气中有一劈尖形透明物,其劈尖角
0.1
10
4
rad
,在波长
700
nm 的单色光
垂直照射下,测得干涉相邻明条纹间距 l=0.25cm,求此透明材料的折射率。
5. 对 1 mol 某种单原子理想气体,由 300K 加热到 350K,压强保持不变,求在这个过程中,
吸收多少热量?增加了多少内能?对外做了多少功?
6. 已知平面简谐波的波动方程
y
8
10
2
cos
10
t
x
2
(SI),求波的传播方向,频率
和波长。
7. 两个点电荷,电量分别为 q 和 q3 ,相距为 d ,若选取无穷远处电势为零,两点电荷
之间电势
0U
的点与 q 相距多远?
8. 一条无限长直导线某处弯成半径为 R的半圆形,电流 I从负无穷流向正无穷,求圆心处
磁感应强度大小和方向。
9. 某一物体的运动方程为
r
ˆ3 2
it
度矢量多少?
ˆ)32(
j
t
(SI 制) ,则其轨迹方程为多少?物体的速
10. 理想气体的内能是什么的单值函数?求 1 摩尔单原子理想气体,温度为 T 时,它的内能。
二、计算题(每题 15 分,共 90 分)
1. 如图 2,一半径为 R、转动惯量为 J的定滑轮,其上跨过一不
能伸长的轻质细绳,两端分别系有质量分别为 m和 M的物体,且
M>m,轮轴和空气的摩擦不计,由静止开始释放,求物体的加速度
a。
M
m
图 2
2. 1mol 的氢气,在压强为 1.0×105Pa,温度为 20℃时,其体积为 0V 。今先使它作等温膨
胀至原体积的 2 倍,然后保持体积不变,加热使其温度升到 80℃。试计算这一过程中吸收
的热量,气体对外作的功和热力学能的增量;并在 p-V 图上表示该过程。
3. 已知半径为 R,带电量为+Q 的均匀球壳。(1)利用高斯定理求出电场强度的空间分布;
(2)画出
rE 曲线;(3)求电势U 的空间分布;(4)画出
rU 曲线( r 为空间任意点
到球心的距离)。
4. 如图 3,一列平面简谐波在介质中以波速 u = 5
y (cm)
2
O
2
4
t (s)
图 3
m/s 沿 x轴正向传播,原点 O处质元的振动曲线如图所示。
(1) 求周期和波长;
(2)写出 O点的振动方程;
(3) 写出波动方程。
5. 用白光垂直照射置于空气中的厚度为 0.50μm 的薄膜片,薄膜片的折射率为 1.5,在可
见光范围内(400 nm~760 nm)哪些波长的反射光干涉加强?哪些波长的透射光干涉加强?
6. 如图 4,一根长直导线载有电流 I 安培,长方形回路和它
在同一平面内,载有电流也是 I 安培。回路长 a 米,宽 b 米,
靠近导线的一边离导线 c 米,则直导线电流的磁场对该回路
每段的力及整个回路的合力大小及方向?
图 4