2012年淮北师范大学普通物理考研真题【圣才出品】

2012年淮北师范大学普通物理考研真题
淮北师范大学
2012年招收硕士研究生考题（A）
招生专业：材料物理与化学、材料学考试科目：普通物理
说明：答案必须写在答题纸上，写在本考题纸上的无效。

一、选择题（共10小题，每小题3分，计30分）
1．［］图中p是一圆的竖直直径pc的上端点，一质点从p开始分别沿不同的弦无摩擦下滑时，到达各弦的下端所用的时间相比较是
（A）到a用的时间最短．
（B）到b用的时间最短．
（C）到c用的时间最短．
（D）所用时间都一样．
2．［］如图，物体A、B质量相同，B在光滑水平桌面上．滑轮与绳的质量以及
空气阻力均不计，滑轮与其轴之间的摩擦也不计．系统无初速地释放，则物体A 下落的加速度是
（A）g .
（B）45g .
（C）2g .
（D）3g .
3．［
］人造地球卫星绕地球作椭圆轨道运动，地球在椭圆的一个焦点上，则卫星的
（A）动量不守恒，动能守恒．
（B）对地心的角动量守恒，动能不守恒．
（C）动量守恒，动能不守恒．
（D）对地心的角动量不守恒，动能守恒．
4．［］如图，在光滑水平地面上放着一辆小车，车上左端放着一只箱子，今用同样的水平恒力F 拉箱子，使它由小车的左端达到右端，一次小车被固定在水平地面上，另一次小车没有固定．试以水平地面为参照系，判断下列结论中正确的是（）
（A）在两种情况下，F 做的功相等．
（B）在两种情况下，摩擦力对箱子做的功相等．
（C）在两种情况下，箱子获得的动能相等．
（D）在两种情况下，由于摩擦而产生的热相等．
5．［］如图所示，置于水平光滑桌面上质量分别为1m 和2m 的物体A 和B 之间夹有一轻弹簧．首先用双手挤压A 和B 使弹簧处于压缩状态，然后撤掉外力，则在A 和B 被弹开的过程中（）
（A）系统的动量守恒，机械能不守恒．
（B）系统的动量守恒，机械能守恒．
（C）系统的动量不守恒，机械能守恒．
（D）系统的动量与机械能都不守恒．
6．［］一圆盘正绕垂直于盘面的水平光滑固定轴O转动，如图射来两个质量相同，速度大小相同，方向相反并在一条直线上的子弹，子弹射入圆盘并且留在盘内，则子弹射入后的瞬间，圆盘的角速度（）
（A）增大．
（B）不变．
（C）减小．
（D）不能确定．
O
M m
m
7．［］若理想气体的体积为V，压强为p，温度为T，一个分子的质量为m，k为玻尔兹曼常量，R为普适气体常量，则该理想气体的分子数为：（）（A）pV m．
（B）()
pV kT．
（C）()
pV RT．
（D）()
pV mT．
8．（）某理想气体状态变化时，内能随体积的变化关系如图中AB直线所示．A →B表示的过程是
（A）等压过程．
（B）等体过程．
（C）等温过程．
（D）绝热过程．
O
E
A B
V 9．［］两个同心薄金属球壳，半径分别为1R 和2R 21()R R >，若分别带上电荷
1q 和2q ，则两者的电势分别为1V 和2V （选无穷远处为电势零点）．现用导线将两球壳相连接，则它们的电势为：（
）（A）1V .
（B）2V .
（C）12V V +.
（D）121()2
V V +.10．［］电动势为ε、内阻为r 的六个电源如图连接，导线电阻忽略不计，则AB
U 等于：
（）（A）0.
（B）4ε-.
（C）2ε-.
（D）6ε-.
二.填空题（共6个空，每空2分，计12分）
1．一半径为R 的均匀带电球面，带有电荷0Q ．若设该球面上电势为零，则球面内各点电势V =_____①_____（伏）．
2．一电偶极矩为e p 的电偶极子处在场强为E 的均匀电场中，e p 与E 的夹角为θ，则
该电偶极子所受的电力矩的大小M =_②()N m ⋅.
3．一平行板电容器，充电后切断电源，然后在两极板间充满相对介电常量为r ε的各向同性均匀电介质．此时电场能量是原来的____③___倍．
4．半径为R 的圆柱形直导线，电导率为γ，沿轴向均匀流有恒定电流，已知电流强度为I .则导线内距轴线为r 处的某点的电场强度大小E =
④（1V m -⋅）.（各物理量均采用国际单位制）
5．将一个通有恒定电流I 的平面闭合回路置于均匀磁场中，回路所围面积的法线方向与磁场方向的夹角为θ.若磁场通过该回路的磁通量为m Φ，则该载流回路所受磁力矩的大小M =⑤()N m ⋅.（各物理量均采用国际单位制）.
6．在真空中沿着z 轴的正方向传播的平面电磁波，O 点处电场强度为
)6/2cos(900π+π=t E x ν（SI）.（真空介电常量1208.8510F m ε-=⨯，真空磁导率70410H m μπ-=⨯）.则O 点处磁场强度为_________⑥______（SI）．
三、回答问题（共3小题，每小题5分，计15分）
1．从分子动理论的观点来看，温度的实质是什么？
2．一长直螺线管，横截面如图，管半径为R ，通以电流I ．管外有一静止电子e ，当通过螺线管的电流I 减小时，电子e 是否运动？如果你认为电子会运动，请在图中画出它开始运动的方向，并作简要说明．
I O R
e
3．玻尔氢原子理论的成功和局限性是什么？
四.计算和证明题（共6小题，计93分）
1．（14分）如图所示，有两个长方形的物体A 和B 紧靠着静止放在光滑的水平桌面上，已知2A m kg =，3B m kg =．现有一质量100m g =的子弹以速率0800v m s =水平射
入长方体A，经0.01t s =，又射入长方体B，最后停留在长方体B 内未射出．设子弹射入A 时所受的摩擦力为3
1010F N =⨯，求：
（1）子弹在射入A 的过程中，B 受到A 的作用力的大小．
（2）当子弹留在B 中时，A 和B 的速度大小．
B
A v 0。

2．（14分）有一质量为1m 、长为l 的均匀细棒，静止平放在滑动摩擦系数为μ的水平桌面上，它可绕通过其端点O 且与桌面垂直的固定光滑轴转动．另有一水平运动的质量为2m 的小滑块，从侧面垂直于棒与棒的另一端A 相碰撞，设碰撞时间极短．已知小滑块在碰撞前后的速度分别为1v 和2v ，如图所示．（已知棒绕O 点的转动惯量21
3
1l m J =
）。

求：碰撞后从细棒开始转动到停止转动的过程所需的时间. O
A
m 2
m 1 ,l
1v 2v 俯视图
3．（15分）一半径为R 的各向同性均匀电介质球，相对介电常量为r ε，介质球内的自由电荷体密度ar ρ=，式中a 为常量，r 是该点到球心的距离，求电场总能量e W ．
4．（14分）有一个电介质薄圆盘，其表面均匀带电，总电荷量为Q ，盘的半径为a ，圆盘绕垂直与盘面并通过圆心的轴转动，每秒n 转，求：（1）盘心处磁感应强度B 的大小。

（2）该带电薄圆盘转动形成的磁矩m p
的大小。

5．（14分）截面为矩形的螺绕环共N 匝，尺寸如图所示，图下半部两矩形表示螺绕环。