2021年武漢大學普通物理考研復試終極預測五套題

1、 4/42021年武漢大學普通物理考研復試終極預測五套題 特別說明 本書嚴格按照該復試筆試科目最新考試題型、試題數量和考試難度出題，結合歷年復試經驗整理編寫了復試五套終極預測模擬題并給出了答案解析。該套模擬題涵蓋了這一考研復試筆試科目?？荚囶}及筆試重點試題，針對性強，是考研報考本校復試筆試復習的首選資料。 版權聲明 青島掌心博閱電子書依法對本書享有專有著作權，同時我們尊重知識產權，對本電子書部分內容參考和引用的市面上已出版或發(fā)行圖書及來自互聯(lián)網等資料的文字、圖片、表格數據等資料，均要求注明和來源。但由于各種原因，如資料引用時未能聯(lián)系上或者無法確認內容來源等，因而有部分未注明或來源，在此對原或權

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3、高分在讀研究生按照考試大綱、真題、指定參考書等公開信息潛心整理編寫，僅供考研復習參考，與目標學校及研究生院官方無關，如有侵權請聯(lián)系我們立即處理。 一、簡答題 1有四個點電荷，其帶電量分別為2q、5q、-2q、-5q，試設計高斯面，使通過高斯面的電通量滿足下述要求：。 【答案】高斯面的設計如圖所示。 圖 2一個導體圓線圈在均勻磁場中運動，在下列幾種情況下，哪些會產生感應電流？為什么？(1)線圈沿磁場方向平移；(2)線圈沿垂直方向平移；(3)線圈以自身的直徑為軸轉動，軸與磁場方向平行；(4)線圈以自身的直徑為軸轉動，軸與磁場方向垂直。 【答案】(1)、(2)、(3)不產生；(4)產生。 在(1)和

4、(2)中，通過導體圓線圈的磁通量。當線圈沿磁場方向平移和沿垂直方向平移時，磁感應強度和面積矢量方向相同，且大小不變，所以磁通量也保持不變，由法拉第電磁感應定律，線圈中感應電動勢為零，所以兩種情況都沒有感應電流。在(3)中，線圈以自身的直徑為軸(軸與磁場方向平行)轉動過程中，磁感應強度和面積矢量方向保持垂直，磁通量為零，因此線圈中也沒有感應電流。在(4)中，線圈以自身的直徑為軸(軸與磁場方向垂直)轉動過程中，磁通量為為磁感應強度和面積法向矢量方向的夾角，它隨時間的變化而變化，所以線圈中存在感應電動勢，有感應電流。 3為什么兩個獨立的同頻率的普通光源發(fā)出的光波疊加時不能得到光的干涉圖樣？ 【答案】

5、普通光源發(fā)光的特點是包含大量斷斷續(xù)續(xù)的、長度有限的、相互獨立的波列。兩個獨立光源發(fā)出的光的振動方向、頻率、初相位是完全隨機的，不存在穩(wěn)定的相位差，所以它們不可能是相干光。即使它們的頻率相同，有同方向的振動分量，但由于在疊加點相位差的完全隨機性，也不能形成穩(wěn)定的光振動加強和減弱，因而不能得到光的干涉圖樣。 4兩列振幅相同的相干波在空間相遇時，干涉加強處的合成波的強度為一個波的強度的4倍，而不是兩相干波強度的和，這是否違反了能量守恒定律？ 【答案】不違反能量守恒定律，因為波強與振動振幅的平方成正比。 5下列幾種說法是否正確？為什么？ (1)高斯面上電場強度處處為零時，高斯面內必定沒有電荷。 (2)

6、高斯面內凈電荷數為零時，高斯面上各點的電場強度必為零。 (3)穿過高斯面的電通量為零時，高斯面上各點的電場強度必為零。 (4)高斯面上各點的電場強度為零時，穿過高斯面的電通量一定為零。 【答案】高斯定理指出，在真空中的靜電場中，穿過任一閉合曲面的電通量，在數值上等于該閉合曲面內包圍的電量的代數和除以，即。 (1)不正確。高斯面上電場強度為零使得高斯面的電通量等于零，由高斯定理可知高斯面內的電荷代數和為零，但是不表明高斯面內沒有電荷分布，只是正負電荷分布產生的電場在高斯面上疊加后等于零。 (2)不正確。如果高斯面內凈電荷為零，只能得出高斯面上的總電通量等于零，即高斯面不同部分的電通量正負抵消，總

7、和為零，不一定電通量在高斯面上處處為零。 (3)不正確。分析方法可參考第(2)問。 (4)正確。由電通量的定義，E=0,其能量的積分值就等于零。 6假定一次內部爆炸在地面上形成巨大的洞穴，它的表面被向外推出。這對地球繞自身軸的轉動和繞太陽的轉動有何影響？ 【答案】地球繞自身軸的轉動過程，可看作是不受外力矩，自轉角動量守恒的過程，即L=Jw=常量，J是地球繞自身軸的轉動慣量，與地球質量相對自轉軸的分布有關。若地球表面因爆炸而有質量被外推，即遠離自轉軸時，轉動慣量將變大。由地球自轉角動量守恒的關系可知，地球自轉的角速度將減慢。 地球對自轉軸的轉動慣量發(fā)生變化時，不會對繞太陽的公轉周期發(fā)生明顯的影響

8、，這是由于地球繞太陽公轉的平均半徑遠大于地球的平均半徑(約104倍)，考慮公轉問題時，將地球作為質點，即不考慮其形狀、結構以及質量分布等來處理，已可獲得足夠的精確度的緣故。因此，即使地球表面發(fā)生某些質量分布的變化，也不至于影響將其處理為質點的物理模型。 7一個物體沿粗糙斜面下滑。試問在這過程中哪些力做正功？哪些力做負功？哪些力不做功？ 【答案】物體沿粗糙斜面下滑時的受力有重力、滑動摩擦力、斜面的支持力。合力的功為 其中，重力G與物體的位移dr間的夾角，所以重力做正功；滑動摩擦力與物體位移dr間的夾角，因與物體位移反向，所以滑動摩擦力做負功；斜面的支持力因與物體位移dr相互垂直，所以斜面的支持力

9、不做功。 8牛頓環(huán)和邁克耳孫干涉儀實驗中的圓條紋均是從中心向外由疏到密的明暗相間的同心圓，試說明這兩種干涉條紋的不同之處。若增加空氣薄膜的厚度，這兩種條紋將如何變化？為什么？ 【答案】這兩種干涉都是分振幅法干涉。牛頓環(huán)干涉是等厚干涉，當平行單色光垂直照射到透明薄膜上時，條紋的干涉級次只取決于薄膜的厚度，凡是薄膜厚度相同處，干涉級次相同，條紋的明暗程度相同。牛頓環(huán)是內環(huán)干涉級低于外環(huán)干涉級，若用白光作為光源，同一級圓環(huán)內紫外紅，中心為暗。若增加空氣薄層的厚度，條紋變得更密。 邁克耳孫干涉圓環(huán)是等傾干涉，當薄膜厚度e一定時，光程差僅與入射角i有關，傾角相同的位置干涉級數相同，條紋的明暗程度相同。干

10、涉圓環(huán)是內環(huán)干涉級高于外環(huán)干涉級，若用白光作為光源，同一級次的圓環(huán)內紅外紫，中心不一定為暗。若增大空氣薄層的厚度，可觀察到干涉圓環(huán)不斷從中心冒出并移向邊緣，且視場中的條紋變得密集。 二、計算題 9如圖所示，半徑為R的均勻帶電細圓環(huán)，帶電量為q,試計算圓環(huán)軸線上任一點P的電場強度。 圖 【答案】取直角坐標系xyz。如圖所示，把細圓環(huán)分割成許多電荷元，任取一電荷元dq，它在P點產生的電場強度為dE，則 是沿r方向的單位矢量。dE在x軸和yz平面上的分量為 由電荷分布的對稱性知，分量之和為零。故P點的電場強度為 從圖中的幾何關系可知，代入上式得 若q為正電荷，E的方向沿x軸正方向；若為負電荷，則E的方向沿x軸負方向。 10分別通過下列過程把標準狀態(tài)下的0.014kg氮氣壓縮為原體積的一半；（1）等溫過程；（2）絕熱過程；（3）等壓過程，試分別求出在這些過程中氣體內能的改變、傳遞的熱量和外界對氣體所做的功.設氮氣可看做理想氣體，且. 【答案】可以將上述三過程分別表示在p-V圖上然后分別求解. （1）等溫過程：理想氣體內能是