华南理工大学-华南理工2008年860普通物理(含力、热、电、光学)-考研真题及答案解析

860华南理工大学2008年攻读硕士学位研究生入学考试试卷（请在答题纸上做答，试卷上做答无效，试后本卷必须与答题纸一同交回）科目名称：普通物理(含力、热、电、光学)适用专业：凝聚态物理，声学，光学，材料物理与化学共页第1页一、选择题（共40分，每题4分）1．如图所示，用一斜向上的力Fv(与水平成30°角)，将一重为G的木块压靠在竖直壁面上，如果不论用怎样大的力F，都不能使木块向上滑动，则说明木块与壁面间的静摩擦系数μ的大小为(A).21≥μ(B)31≥μ.(C)3≥μ.(D)32≥μ.［］2．用一根细线吊一重物，重物质量为5kg，重物下面再系一根同样的细线，细线只能经受70N的拉力.现在突然向下拉一下下面的线.设力最大值为50N，则(A)下面的线先断．(B)上面的线先断．(C)两根线一起断．(D)两根线都不断．［］3．一竖直悬挂的轻弹簧下系一小球，平衡时弹簧伸长量为d．现用手将小球托住，使弹簧不伸长，然后将其释放，不计一切摩擦，则弹簧的最大伸长量(A)为d．(B)为d2．(C)为2d．(D)条件不足无法判定．［］4．一定量的理想气体经历acb过程时吸热500J．则经历acbda过程时，吸热为(A)–1200J．(B)–700J．(C)–400J．(D)700J．［］5．一定量某理想气体所经历的循环过程是：从初态(V0,T0)开始，先经绝热膨胀使其体积增大1倍，再经等体升温回复到初态温度T0，最后经等温过程使其体积回复为V0，则气体在此循环过程中．(A)对外作的净功为正值．(B)对外作的净功为负值．(C)内能增加了．(D)从外界净吸的热量为正值．［］FvGv30°p(×105Pa)V(×10−3m3)abcdeO1414第2页6．如图所示，两个“无限长”的共轴圆柱面，半径分别为R1和R2，其上均匀带电，沿轴线方向单位长度上所带电荷分别为λ1和λ2，则在两圆柱面之间、距离轴线为r的P点处的场强大小E为：(A)r012ελπ．(B)r0212ελλπ+．(C)()rR−π2022ελ．(D)()1012Rr−πελ．［］rλ2λ1R1R2P7．边长为l的正方形线圈中通有电流I，此线圈在A点(见图)产生的磁感强度B为(A)lIπ420μ．(B)lIπ220μ．AII(C)lIπ02μ．(D)以上均不对．［］8．如图，无限长直载流导线与正三角形载流线圈在同一平面内，若长直导线固定不动，则载流三角形线圈将(A)向着长直导线平移．(B)离开长直导线平移．1II2(C)转动．(D)不动．［］9．图示一简谐波在t=0时刻的波形图，波速u=200m/s，则P处质点的振动速度表达式为(A))2cos(2.0π−ππ−=tv(SI)．(B))cos(2.0π−ππ−=tv(SI)．(C))2/2cos(2.0π−ππ=tv(SI)．y(m)uA(D))2/3cos(2.0π−ππ=tv(SI)．［］10．某时刻驻波波形曲线如图所示，则a、b两点振动的相位差是(A)0(B)π21(C)π．(D)5π/4．［］x(m)O100P200yAO1λ/2abxλ-A第3页二、填空题（共40分，每题4分）11．一冰块由静止开始沿与水平方向成30°倾角的光滑斜屋顶下滑10m后到达屋缘．若屋缘高出地面10m．则冰块从脱离屋缘到落地过程中越过的水平距离为________________．（忽略空气阻力，g值取10m·s-2）12．一个作定轴转动的物体，对转轴的转动惯量为J．正以角速度ω0＝10rad·s-1匀速转动．现对物体加一恒定制动力矩M＝－0.5N·m，经过时间t＝5.0s后，物体停止了转动．物体的转动惯量J＝__________．13．已知f(v)为麦克斯韦速率分布函数，vp为分子的最概然速率．则()∫pfvvv0d表示___________________________________________；速率v＞vp的分子的平均速率表达式为______________________．14．一电矩为pv的电偶极子在场强为Ev的均匀电场中，pv与Ev间的夹角为α，则它所受的电场力Fv＝______________，力矩的大小M＝__________．15．图示为三种不同的磁介质的B~H关系曲线，其中虚线表示的是B=μ0H的关系．说明a、b、c各代表哪一类磁介质的B~H关系曲线：a代表______________________________的B~H关系曲线．b代表______________________________的B~H关系曲线．c代表______________________________的B~H关系曲线．16．一段直导线在垂直于均匀磁场的平面内运动．已知导线绕其一端以角速度ω转动时的电动势与导线以垂直于导线方向的速度vv作平动时的电动势相同，那么，导线的长度为____________________．0HBabc第4页17．一水平弹簧简谐振子的振动曲线如图所示．当振子处在位移为零、速度为-ωA、加速度为零和弹性力为零的状态时，应对应于曲线上的________点．当振子处在位移的绝对值为A、速度为零、加速度为-ω2A和弹性力为-kA的状态时，应对应于曲线上的____________点．xtOA-Aabcdef18．在双缝干涉实验中，所用光波波长λ＝5.461×10–4mm，双缝与屏间的距离D＝300mm，双缝间距为d＝0.134mm，则中央明条纹两侧的两个第三级明条纹之间的距离为__________________________．19．测量未知单缝宽度a的一种方法是：用已知波长λ的平行光垂直入射在单缝上，在距单缝的距离为D处测出衍射花样的中央亮纹宽度为l(实验上应保证D≈103a，或D为几米)，则由单缝衍射的原理可标出a与λ，D，l的关系为a=______________________．20．要使一束线偏振光通过偏振片之后振动方向转过90°，至少需要让这束光通过__________块理想偏振片．在此情况下，透射光强最大是原来光强的_______________________倍．三．计算与证明题（共70分）21．（本题12分）质量为M1＝24kg的圆轮，可绕水平光滑固定轴转动，一轻绳缠绕于轮上，另一端通过质量为M2＝5kg的圆盘形定滑轮悬有m＝10kg的物体．求当重物由静止开始下降了h＝0.5m时，(1)物体的速度；RMr1M2m(2)绳中张力．(设绳与定滑轮间无相对滑动，圆轮、定滑轮绕通过轮心且垂直于横截面的水平光滑轴的转动惯量分别为21121RMJ=，22221rMJ=)22．（本题12分）一气缸内盛有1mol温度为27℃，压强为1atm的氮气(视作刚性双原子分子的理想气体)．先使它等压膨胀到原来体积的两倍，再等体升压使其压强变第5页为2atm，最后使它等温膨胀到压强为1atm．求：氮气在全部过程中对外作的功，吸的热及其内能的变化．(普适气体常量R=8.31J·mol－1·K－1)23．（本题12分）图示一平面余弦波在t=0时刻与t=2s时刻的波形图．已知波速为u，求(1)坐标原点处介质质点的振动方程；y(m)A(2)该波的波动表达式．24．（本题12分）一厚度为b，相对电容率为εr的电介质板插在一平行板电容器的两极板之间，两极板间的距离为d。试求其电容。25．（本题10分）如图所示，一磁感应强度为B的均匀磁场充满在半径为R的圆柱形体内，有一长为l的金属棒放在磁场中，如果B正在以速率dB/dt改变，试证：由变化磁场所产生并作用于棒两端的电动势由下式给出，即22()22dBllRdtε=−26．（本题12分）一衍射光栅由宽为300纳米、缝的中心间距为900纳米的一些狭缝组成。用λ=600纳米的单色平面光波照射这光栅，入射角为零。问（1）共有多少条衍射谱线？（2）如果光栅共有1000条缝，则观察到的光谱线的角宽度有多大？角宽度规定为极大值两边两个极小位置间的角度。x(m)O1608020t=0t=2s2AdbArεRlo