2021年武汉大学普通物理考研复试终极预测五套题

1、 4/42021年武汉大学普通物理考研复试终极预测五套题 特别说明 本书严格按照该复试笔试科目最新考试题型、试题数量和考试难度出题，结合历年复试经验整理编写了复试五套终极预测模拟题并给出了答案解析。该套模拟题涵盖了这一考研复试笔试科目常考试题及笔试重点试题，针对性强，是考研报考本校复试笔试复习的首选资料。 版权声明 青岛掌心博阅电子书依法对本书享有专有著作权，同时我们尊重知识产权，对本电子书部分内容参考和引用的市面上已出版或发行图书及来自互联网等资料的文字、图片、表格数据等资料，均要求注明和来源。但由于各种原因，如资料引用时未能联系上或者无法确认内容来源等，因而有部分未注明或来源，在此对原或权

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3、高分在读研究生按照考试大纲、真题、指定参考书等公开信息潜心整理编写，仅供考研复习参考，与目标学校及研究生院官方无关，如有侵权请联系我们立即处理。 一、简答题 1有四个点电荷，其带电量分别为2q、5q、-2q、-5q，试设计高斯面，使通过高斯面的电通量满足下述要求：。 【答案】高斯面的设计如图所示。 图 2一个导体圆线圈在均匀磁场中运动，在下列几种情况下，哪些会产生感应电流？为什么？(1)线圈沿磁场方向平移；(2)线圈沿垂直方向平移；(3)线圈以自身的直径为轴转动，轴与磁场方向平行；(4)线圈以自身的直径为轴转动，轴与磁场方向垂直。 【答案】(1)、(2)、(3)不产生；(4)产生。 在(1)和

4、(2)中，通过导体圆线圈的磁通量。当线圈沿磁场方向平移和沿垂直方向平移时，磁感应强度和面积矢量方向相同，且大小不变，所以磁通量也保持不变，由法拉第电磁感应定律，线圈中感应电动势为零，所以两种情况都没有感应电流。在(3)中，线圈以自身的直径为轴(轴与磁场方向平行)转动过程中，磁感应强度和面积矢量方向保持垂直，磁通量为零，因此线圈中也没有感应电流。在(4)中，线圈以自身的直径为轴(轴与磁场方向垂直)转动过程中，磁通量为为磁感应强度和面积法向矢量方向的夹角，它随时间的变化而变化，所以线圈中存在感应电动势，有感应电流。 3为什么两个独立的同频率的普通光源发出的光波叠加时不能得到光的干涉图样？ 【答案】

5、普通光源发光的特点是包含大量断断续续的、长度有限的、相互独立的波列。两个独立光源发出的光的振动方向、频率、初相位是完全随机的，不存在稳定的相位差，所以它们不可能是相干光。即使它们的频率相同，有同方向的振动分量，但由于在叠加点相位差的完全随机性，也不能形成稳定的光振动加强和减弱，因而不能得到光的干涉图样。 4两列振幅相同的相干波在空间相遇时，干涉加强处的合成波的强度为一个波的强度的4倍，而不是两相干波强度的和，这是否违反了能量守恒定律？ 【答案】不违反能量守恒定律，因为波强与振动振幅的平方成正比。 5下列几种说法是否正确？为什么？ (1)高斯面上电场强度处处为零时，高斯面内必定没有电荷。 (2)

6、高斯面内净电荷数为零时，高斯面上各点的电场强度必为零。 (3)穿过高斯面的电通量为零时，高斯面上各点的电场强度必为零。 (4)高斯面上各点的电场强度为零时，穿过高斯面的电通量一定为零。 【答案】高斯定理指出，在真空中的静电场中，穿过任一闭合曲面的电通量，在数值上等于该闭合曲面内包围的电量的代数和除以，即。 (1)不正确。高斯面上电场强度为零使得高斯面的电通量等于零，由高斯定理可知高斯面内的电荷代数和为零，但是不表明高斯面内没有电荷分布，只是正负电荷分布产生的电场在高斯面上叠加后等于零。 (2)不正确。如果高斯面内净电荷为零，只能得出高斯面上的总电通量等于零，即高斯面不同部分的电通量正负抵消，总

7、和为零，不一定电通量在高斯面上处处为零。 (3)不正确。分析方法可参考第(2)问。 (4)正确。由电通量的定义，E=0,其能量的积分值就等于零。 6假定一次内部爆炸在地面上形成巨大的洞穴，它的表面被向外推出。这对地球绕自身轴的转动和绕太阳的转动有何影响？ 【答案】地球绕自身轴的转动过程，可看作是不受外力矩，自转角动量守恒的过程，即L=Jw=常量，J是地球绕自身轴的转动惯量，与地球质量相对自转轴的分布有关。若地球表面因爆炸而有质量被外推，即远离自转轴时，转动惯量将变大。由地球自转角动量守恒的关系可知，地球自转的角速度将减慢。 地球对自转轴的转动惯量发生变化时，不会对绕太阳的公转周期发生明显的影响

8、，这是由于地球绕太阳公转的平均半径远大于地球的平均半径(约104倍)，考虑公转问题时，将地球作为质点，即不考虑其形状、结构以及质量分布等来处理，已可获得足够的精确度的缘故。因此，即使地球表面发生某些质量分布的变化，也不至于影响将其处理为质点的物理模型。 7一个物体沿粗糙斜面下滑。试问在这过程中哪些力做正功？哪些力做负功？哪些力不做功？ 【答案】物体沿粗糙斜面下滑时的受力有重力、滑动摩擦力、斜面的支持力。合力的功为 其中，重力G与物体的位移dr间的夹角，所以重力做正功；滑动摩擦力与物体位移dr间的夹角，因与物体位移反向，所以滑动摩擦力做负功；斜面的支持力因与物体位移dr相互垂直，所以斜面的支持力

9、不做功。 8牛顿环和迈克耳孙干涉仪实验中的圆条纹均是从中心向外由疏到密的明暗相间的同心圆，试说明这两种干涉条纹的不同之处。若增加空气薄膜的厚度，这两种条纹将如何变化？为什么？ 【答案】这两种干涉都是分振幅法干涉。牛顿环干涉是等厚干涉，当平行单色光垂直照射到透明薄膜上时，条纹的干涉级次只取决于薄膜的厚度，凡是薄膜厚度相同处，干涉级次相同，条纹的明暗程度相同。牛顿环是内环干涉级低于外环干涉级，若用白光作为光源，同一级圆环内紫外红，中心为暗。若增加空气薄层的厚度，条纹变得更密。 迈克耳孙干涉圆环是等倾干涉，当薄膜厚度e一定时，光程差仅与入射角i有关，倾角相同的位置干涉级数相同，条纹的明暗程度相同。干

10、涉圆环是内环干涉级高于外环干涉级，若用白光作为光源，同一级次的圆环内红外紫，中心不一定为暗。若增大空气薄层的厚度，可观察到干涉圆环不断从中心冒出并移向边缘，且视场中的条纹变得密集。 二、计算题 9如图所示，半径为R的均匀带电细圆环，带电量为q,试计算圆环轴线上任一点P的电场强度。 图 【答案】取直角坐标系xyz。如图所示，把细圆环分割成许多电荷元，任取一电荷元dq，它在P点产生的电场强度为dE，则 是沿r方向的单位矢量。dE在x轴和yz平面上的分量为 由电荷分布的对称性知，分量之和为零。故P点的电场强度为 从图中的几何关系可知，代入上式得 若q为正电荷，E的方向沿x轴正方向；若为负电荷，则E的方向沿x轴负方向。 10分别通过下列过程把标准状态下的0.014kg氮气压缩为原体积的一半；（1）等温过程；（2）绝热过程；（3）等压过程，试分别求出在这些过程中气体内能的改变、传递的热量和外界对气体所做的功.设氮气可看做理想气体，且. 【答案】可以将上述三过程分别表示在p-V图上然后分别求解. （1）等温过程：理想气体内能是