中國科大物理考研試題及答案

單項選擇題（每題2分，共10題）1.一物體作簡諧振動，振動方程為\(x=A\cos(\omegat+\varphi)\)，在\(t=\frac{T}{4}\)（\(T\)為周期）時刻，物體的加速度為（）A.\(-\omega^{2}A\cos\varphi\)B.\(\omega^{2}A\sin\varphi\)C.\(-\omega^{2}A\sin\varphi\)D.\(\omega^{2}A\cos\varphi\)2.真空中有一均勻帶電球面，半徑為\(R\)，帶電量為\(Q\)，在球心\(O\)處的電場強度大小\(E\)和電勢\(U\)（設(shè)無窮遠(yuǎn)處電勢為零）分別為（）A.\(E=0\)，\(U=0\)B.\(E=0\)，\(U=\frac{Q}{4\pi\epsilon_{0}R}\)C.\(E=\frac{Q}{4\pi\epsilon_{0}R^{2}}\)，\(U=\frac{Q}{4\pi\epsilon_{0}R}\)D.\(E=\frac{Q}{4\pi\epsilon_{0}R^{2}}\)，\(U=0\)3.一平面簡諧波沿\(x\)軸正方向傳播，波動方程為\(y=A\cos[\omega(t-\frac{x}{u})+\varphi]\)，則\(x=L\)處質(zhì)元的振動速度表達式為（）A.\(v=-A\omega\sin[\omega(t-\frac{L}{u})+\varphi]\)B.\(v=A\omega\cos[\omega(t-\frac{L}{u})+\varphi]\)C.\(v=-A\omega\cos[\omega(t-\frac{L}{u})+\varphi]\)D.\(v=A\omega\sin[\omega(t-\frac{L}{u})+\varphi]\)4.理想氣體的內(nèi)能是狀態(tài)的單值函數(shù)，對理想氣體內(nèi)能的意義，下列說法正確的是（）A.氣體內(nèi)能的改變量只與初末狀態(tài)有關(guān)，與所經(jīng)歷的過程無關(guān)B.對應(yīng)于某一狀態(tài)的內(nèi)能是可以直接測定的C.當(dāng)理想氣體狀態(tài)改變時，內(nèi)能一定改變D.理想氣體處于一定的狀態(tài)就具有一定的內(nèi)能5.一個電子以速度\(v\)垂直進入磁感應(yīng)強度為\(B\)的勻強磁場中，它在磁場中運動的軌道半徑\(R\)和周期\(T\)分別為（）（電子質(zhì)量為\(m\)，電量為\(e\)）A.\(R=\frac{mv}{eB}\)，\(T=\frac{2\pim}{eB}\)B.\(R=\frac{eB}{mv}\)，\(T=\frac{2\pieB}{m}\)C.\(R=\frac{mv}{eB}\)，\(T=\frac{2\pieB}{m}\)D.\(R=\frac{eB}{mv}\)，\(T=\frac{2\pim}{eB}\)6.一質(zhì)點在力\(F=3x^{2}\)（\(SI\)制）的作用下，沿\(x\)軸從\(x=1m\)運動到\(x=2m\)，則力\(F\)所作的功為（）A.\(7J\)B.\(8J\)C.\(9J\)D.\(10J\)7.已知某單色光照射到一金屬表面產(chǎn)生了光電效應(yīng)，若此金屬的逸出功為\(W_{0}\)，普朗克常量為\(h\)，則此單色光的頻率\(\nu\)必須滿足（）A.\(\nu\geq\frac{W_{0}}{h}\)B.\(\nu\leq\frac{W_{0}}{h}\)C.\(\nu=\frac{W_{0}}{h}\)D.\(\nu\gt\frac{W_{0}}{h}\)8.一質(zhì)量為\(m\)的物體，在合外力\(F\)的作用下，由靜止開始運動，經(jīng)過時間\(t\)，速度達到\(v\)，則在這段時間內(nèi)合外力對物體所作的功為（）A.\(\frac{1}{2}mv^{2}\)B.\(mv^{2}\)C.\(\frac{1}{2}mvt\)D.\(mvt\)9.一彈簧振子作簡諧振動，當(dāng)位移為振幅的一半時，其動能為總能量的（）A.\(\frac{1}{4}\)B.\(\frac{1}{2}\)C.\(\frac{3}{4}\)D.\(\frac{\sqrt{3}}{2}\)10.一剛體繞定軸轉(zhuǎn)動，其角加速度\(\alpha\)與時間\(t\)的關(guān)系為\(\alpha=2t\)（\(SI\)制），已知\(t=0\)時，角速度\(\omega_{0}=0\)，則在\(t=1s\)時剛體的角速度\(\omega\)為（）A.\(1rad/s\)B.\(2rad/s\)C.\(3rad/s\)D.\(4rad/s\)答案：1.C2.B3.A4.D5.A6.A7.D8.A9.C10.A多項選擇題（每題2分，共10題）1.下列關(guān)于電場強度和電勢的說法，正確的是（）A.電場強度為零的地方，電勢一定為零B.電勢為零的地方，電場強度不一定為零C.電場強度相等的地方，電勢一定相等D.沿電場線方向，電勢逐漸降低2.以下哪些現(xiàn)象屬于光的干涉現(xiàn)象（）A.肥皂泡上的彩色條紋B.雨后馬路上油膜的彩色條紋C.陽光照射下，樹葉縫隙中形成的光斑D.牛頓環(huán)3.對于一定質(zhì)量的理想氣體，下列過程可能發(fā)生的是（）A.壓強增大，溫度升高，體積增大B.壓強增大，溫度降低，體積增大C.壓強減小，溫度升高，體積減小D.壓強減小，溫度降低，體積減小4.下列說法正確的是（）A.物體的動量發(fā)生變化，其動能一定發(fā)生變化B.物體的動能發(fā)生變化，其動量一定發(fā)生變化C.系統(tǒng)所受合外力為零，則系統(tǒng)的動量守恒D.系統(tǒng)的動量守恒，則系統(tǒng)的機械能一定守恒5.關(guān)于簡諧振動，下列說法正確的是（）A.回復(fù)力與位移成正比且方向相反B.速度與位移成正比且方向相反C.加速度與位移成正比且方向相反D.簡諧振動的能量與振幅有關(guān)6.下列哪些物理量是矢量（）A.電場強度B.電勢C.磁感應(yīng)強度D.磁通量7.一物體作平拋運動，下列說法正確的是（）A.水平方向的分運動是勻速直線運動B.豎直方向的分運動是自由落體運動C.任意相等時間內(nèi)速度的變化量相同D.任意時刻的速度方向與水平方向夾角的正切值等于位移方向與水平方向夾角正切值的\(2\)倍8.關(guān)于熱力學(xué)第二定律，下列說法正確的是（）A.熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體B.不可能從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)橛杏霉Χ划a(chǎn)生其他影響C.一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的實際宏觀過程都是不可逆的D.第二類永動機不可能制成是因為違背了能量守恒定律9.下列關(guān)于量子力學(xué)的說法正確的是（）A.微觀粒子具有波粒二象性B.不確定關(guān)系表明微觀粒子的位置和動量不能同時準(zhǔn)確測量C.薛定諤方程是量子力學(xué)的基本方程之一D.量子態(tài)疊加原理是量子力學(xué)的重要原理之一10.以下關(guān)于剛體定軸轉(zhuǎn)動的說法正確的是（）A.剛體定軸轉(zhuǎn)動的角加速度與合外力矩成正比，與轉(zhuǎn)動慣量成反比B.轉(zhuǎn)動慣量取決于剛體的質(zhì)量分布和轉(zhuǎn)軸的位置C.剛體的角動量守恒的條件是合外力矩為零D.剛體定軸轉(zhuǎn)動的動能等于\(\frac{1}{2}I\omega^{2}\)（\(I\)為轉(zhuǎn)動慣量，\(\omega\)為角速度）答案：1.BD2.ABD3.AD4.BC5.ACD6.AC7.ABCD8.ABC9.ABCD10.ABCD判斷題（每題2分，共10題）1.物體的加速度為零，速度一定為零。（）2.電場線一定是從正電荷出發(fā)，終止于負(fù)電荷。（）3.光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時，一定會發(fā)生全反射。（）4.理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)。（）5.作用力和反作用力大小相等、方向相反，所以它們所作的功也一定大小相等、符號相反。（）6.質(zhì)點作圓周運動時，加速度的方向一定指向圓心。（）7.電容器的電容與所帶電荷量成正比，與兩極板間的電勢差成反比。（）8.熱力學(xué)第一定律實際上就是能量守恒定律在熱現(xiàn)象中的具體表現(xiàn)。（）9.微觀粒子的波函數(shù)\(\Psi\)描述了粒子在空間出現(xiàn)的概率密度。（）10.剛體定軸轉(zhuǎn)動時，角加速度的方向一定與角速度的方向相同。（）答案：1.×2.×3.×4.√5.×6.×7.×8.√9.√10.×簡答題（每題5分，共4題）1.簡述狹義相對論的兩條基本假設(shè)。答案：狹義相對性原理：在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的。光速不變原理：真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，與光源的運動和觀察者的運動無關(guān)。2.簡述惠更斯原理。答案：介質(zhì)中任一波面上的各點，都可以看作是發(fā)射子波的波源，在其后的任一時刻，這些子波的包絡(luò)面就是新的波面。利用該原理可解釋波的反射、折射等現(xiàn)象。3.簡述安培環(huán)路定理。答案：在穩(wěn)恒磁場中，磁感應(yīng)強度\(B\)沿任何閉合路徑的線積分，等于穿過這閉合路徑的所有電流的代數(shù)和的\(\mu_{0}\)倍。即\(\oint_{L}B\cdotdl=\mu_{0}\sum_{i}I_{i}\)。4.簡述簡諧振動的三個特征量及其物理意義。答案：振幅\(A\)：表示振動的強弱，即物體離開平衡位置的最大距離；周期\(T\)：完成一次全振動所需的時間，反映振動的快慢；初相位\(\varphi\)：決定振動的初始狀態(tài)。討論題（每題5分，共4題）1.討論在研究微觀粒子運動時，經(jīng)典力學(xué)為何不再適用，而需要用量子力學(xué)？答案：微觀粒子具有波粒二象性，其位置和動量不能同時準(zhǔn)確測量，存在不確定關(guān)系。經(jīng)典力學(xué)基于宏觀物體的運動規(guī)律建立，無法描述微觀粒子的這些特性。量子力學(xué)能很好解釋微觀現(xiàn)象，如原子結(jié)構(gòu)、光譜等，所以研究微觀粒子要用量子力學(xué)。2.討論熱力學(xué)第二定律在生活中的體現(xiàn)及意義。答案：生活中很多現(xiàn)象體現(xiàn)熱力學(xué)第二定律，如熱量自發(fā)從高溫物體傳向低溫物體，有序的東西會逐漸變無序。其意義在于揭示了宏觀熱現(xiàn)象的方向性，讓我們明白自然過程是不可逆的，幫助我們理解能量品質(zhì)的降低等問題，對能源利用等有指導(dǎo)意義。3.討論光的波動性和粒子性的實驗證據(jù)及兩者的關(guān)系。答案：