物理考博試題及答案

一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）1.一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做簡諧振動(dòng)，其振動(dòng)方程為\(x=A\cos(\omegat+\varphi)\)，其中\(zhòng)(A\)為振幅，\(\omega\)為角頻率，\(\varphi\)為初相位。當(dāng)\(t=0\)時(shí)，\(x=A/2\)且向\(x\)軸正方向運(yùn)動(dòng)，則\(\varphi\)等于（）A.\(\pi/3\)B.\(-\pi/3\)C.\(\pi/6\)D.\(-\pi/6\)答案：A2.一束自然光以布儒斯特角\(i_{0}\)入射到兩種介質(zhì)的分界面上，則（）A.反射光為完全偏振光，折射光為部分偏振光B.反射光為部分偏振光，折射光為完全偏振光C.反射光和折射光都是完全偏振光D.反射光和折射光都是部分偏振光答案：A3.根據(jù)相對(duì)論力學(xué)，一個(gè)靜止質(zhì)量為\(m_{0}\)的粒子，以速度\(v=0.6c\)（\(c\)為真空中光速）運(yùn)動(dòng)時(shí)，其動(dòng)量\(p\)等于（）A.\(\frac{3}{4}m_{0}c\)B.\(\frac{4}{3}m_{0}c\)C.\(\frac{5}{4}m_{0}c\)D.\(\frac{4}{5}m_{0}c\)答案：A4.一無限長直導(dǎo)線通有電流\(I\)，在離導(dǎo)線距離為\(r\)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度\(B\)的大小為（）A.\(\frac{\mu_{0}I}{2\pir}\)B.\(\frac{\mu_{0}I}{4\pir}\)C.\(\frac{\mu_{0}I}{\pir}\)D.\(\frac{2\mu_{0}I}{\pir}\)答案：A5.對(duì)于理想氣體，在等壓過程中，系統(tǒng)對(duì)外做功\(W\)、內(nèi)能增量\(\DeltaU\)和吸收的熱量\(Q\)之間的關(guān)系為（）A.\(Q=\DeltaU-W\)B.\(Q=\DeltaU+W\)C.\(\DeltaU=Q-W\)D.\(\DeltaU=Q+W\)答案：B6.一卡諾熱機(jī)，高溫?zé)嵩礈囟葹閈(T_{1}\)，低溫?zé)嵩礈囟葹閈(T_{2}\)，其效率\(\eta\)等于（）A.\(1-\frac{T_{2}}{T_{1}}\)B.\(\frac{T_{2}}{T_{1}}\)C.\(1+\frac{T_{2}}{T_{1}}\)D.\(\frac{T_{1}}{T_{2}}\)答案：A7.一個(gè)質(zhì)量為\(m\)的物體在彈性力\(F=-kx\)（\(k\)為彈簧勁度系數(shù)，\(x\)為位移）作用下做簡諧振動(dòng)，其振動(dòng)周期\(T\)為（）A.\(2\pi\sqrt{\frac{m}{k}}\)B.\(\pi\sqrt{\frac{m}{k}}\)C.\(2\pi\sqrt{\frac{k}{m}}\)D.\(\pi\sqrt{\frac{k}{m}}\)答案：A8.在靜電場中，電場強(qiáng)度\(E\)沿任意閉合路徑的線積分\(\oint_{L}E\cdotdl\)等于（）A.該閉合路徑所包圍的電荷代數(shù)和除以\(\varepsilon_{0}\)B.0C.該閉合路徑的電勢差D.不確定答案：B9.已知某金屬的逸出功為\(A\)，用頻率為\(\nu\)的光照射該金屬表面，能產(chǎn)生光電效應(yīng)，則光電子的最大初動(dòng)能\(E_{k}\)為（）A.\(h\nu-A\)B.\(h\nu+A\)C.\(A-h\nu\)D.\(\frac{1}{2}h\nu-A\)答案：A10.一個(gè)半徑為\(R\)的均勻帶電球體，總電荷量為\(Q\)，其球心處的電場強(qiáng)度\(E\)的大小為（）A.\(\frac{Q}{4\pi\varepsilon_{0}R^{2}}\)B.\(\frac{Q}{2\pi\varepsilon_{0}R^{2}}\)C.0D.\(\frac{3Q}{4\pi\varepsilon_{0}R^{2}}\)答案：C二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）1.以下哪些物理量是矢量（）A.速度B.位移C.功D.電場強(qiáng)度E.電勢答案：ABD2.對(duì)于黑體輻射，下列說法正確的是（）A.黑體輻射的能量按波長的分布只與黑體的溫度有關(guān)B.隨著溫度的升高，黑體輻射強(qiáng)度的極大值向長波方向移動(dòng)C.隨著溫度的升高，黑體輻射強(qiáng)度的極大值向短波方向移動(dòng)D.普朗克提出了能量子假說成功解釋了黑體輻射現(xiàn)象E.維恩公式在長波部分與實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合得很好答案：ACD3.以下哪些現(xiàn)象可以用相對(duì)論效應(yīng)來解釋（）A.時(shí)間延緩B.長度收縮C.光的干涉D.光的衍射E.質(zhì)量增加答案：ABE4.在磁場中，以下哪些物理量會(huì)影響帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡（）A.粒子的電荷量B.粒子的質(zhì)量C.磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度D.粒子的初速度E.粒子的初位置答案：ABCD5.理想氣體狀態(tài)方程\(pV=nRT\)（\(p\)為壓強(qiáng)，\(V\)為體積，\(n\)為物質(zhì)的量，\(R\)為普適氣體常量，\(T\)為溫度），在以下哪些過程中仍然適用（）A.等溫過程B.等壓過程C.等容過程D.絕熱過程E.任意準(zhǔn)靜態(tài)過程答案：ABCDE6.關(guān)于簡諧振動(dòng)，下列說法正確的是（）A.簡諧振動(dòng)的加速度與位移成正比，方向相反B.簡諧振動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒C.簡諧振動(dòng)的周期與振幅無關(guān)D.兩個(gè)同方向、同頻率的簡諧振動(dòng)合成后仍然是簡諧振動(dòng)E.簡諧振動(dòng)的頻率由振動(dòng)系統(tǒng)本身的性質(zhì)決定答案：ABCDE7.在靜電場中，關(guān)于電勢和電場強(qiáng)度的關(guān)系，下列說法正確的是（）A.電場強(qiáng)度大的地方電勢一定高B.電場強(qiáng)度為零的地方電勢一定為零C.電勢為零的地方電場強(qiáng)度不一定為零D.沿著電場線方向電勢逐漸降低E.等勢面上電場強(qiáng)度處處相等答案：CD8.以下關(guān)于光學(xué)現(xiàn)象的說法正確的是（）A.光的雙縫干涉條紋間距與光的波長成正比B.光的單縫衍射中央亮紋寬度與光的波長成正比C.光在介質(zhì)中的傳播速度與介質(zhì)的折射率成反比D.光的全反射臨界角與介質(zhì)的折射率有關(guān)E.光的偏振現(xiàn)象證明了光是橫波答案：ABCDE9.關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A.只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生B.感應(yīng)電動(dòng)勢的大小與穿過閉合電路的磁通量的變化率成正比C.楞次定律表明感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化D.自感現(xiàn)象是由于導(dǎo)體自身的電流變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象E.互感現(xiàn)象是由于兩個(gè)相互靠近的線圈中的電流變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象答案：ABCDE10.以下關(guān)于熱力學(xué)第二定律的說法正確的是（）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取熱量，使之完全變?yōu)橛杏霉Χ划a(chǎn)生其他影響C.克勞修斯表述和開爾文表述是等價(jià)的D.熱機(jī)的效率不可能達(dá)到100%E.熵是系統(tǒng)無序程度的量度，在孤立系統(tǒng)中熵總是增加的答案：ABCDE三、判斷題（每題2分，共10題）1.加速度為零的物體一定處于靜止?fàn)顟B(tài)。（×）2.摩擦力總是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)。（×）3.兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的庫侖力大小與它們的電荷量的乘積成正比，與它們之間距離的平方成反比。（√）4.洛倫茲力永遠(yuǎn)不做功。（√）5.理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)。（√）6.在絕熱過程中，系統(tǒng)的溫度一定不變。（×）7.簡諧振動(dòng)的位移、速度和加速度都是周期性變化的。（√）8.光的干涉和衍射現(xiàn)象都表明光具有波動(dòng)性。（√）9.磁場對(duì)靜止電荷沒有作用力。（√）10.根據(jù)熱力學(xué)第一定律\(Q=\DeltaU+W\)，系統(tǒng)吸收的熱量\(Q\)一定等于內(nèi)能增量\(\DeltaU\)和對(duì)外做功\(W\)之和。（×）四、簡答題（每題5分，共4題）1.簡述愛因斯坦狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)。答案：（1）相對(duì)性原理：物理定律在所有慣性系中都具有相同的形式。（2）光速不變?cè)恚赫婵罩械墓馑僭谌魏螒T性系中都是相同的，與光源和觀察者的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)。2.說明簡諧振動(dòng)能量的特點(diǎn)。答案：簡諧振動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。在振動(dòng)過程中，動(dòng)能和勢能相互轉(zhuǎn)化，動(dòng)能\(E_{k}=\frac{1}{2}mv^{2}=\frac{1}{2}m\omega^{2}A^{2}\sin^{2}(\omegat+\varphi)\)，勢能\(E_{p}=\frac{1}{2}kx^{2}=\frac{1}{2}m\omega^{2}A^{2}\cos^{2}(\omegat+\varphi)\)，總能量\(E=E_{k}+E_{p}=\frac{1}{2}kA^{2}\)，總能量與振幅的平方成正比。3.解釋什么是光電效應(yīng)以及愛因斯坦光電效應(yīng)方程的意義。答案：光電效應(yīng)是指當(dāng)光照射到金屬表面時(shí)，有電子從金屬表面逸出的現(xiàn)象。愛因斯坦光電效應(yīng)方程\(E_{k}=h\nu-A\)，其中\(zhòng)(E_{k}\)是光電子的最大初動(dòng)能，\(h\nu\)是光子的能量，\(A\)是金屬的逸出功。該方程成功解釋了光電效應(yīng)中存在截止頻率等實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。4.簡述卡諾循環(huán)的組成過程及其意義。答案：卡諾循環(huán)由兩個(gè)等溫過程和兩個(gè)絕熱過程組成。等溫膨脹過程從高溫?zé)嵩次鼰幔葴貕嚎s過程向低溫?zé)嵩捶艧?，絕熱膨脹過程和絕熱壓縮過程實(shí)現(xiàn)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換?？ㄖZ循環(huán)的意義在于給出了熱機(jī)效率的理論極限，為提高熱機(jī)效率提供了理論依據(jù)。五、討論題（每題5分，共4題）1.討論在相對(duì)論效應(yīng)下，經(jīng)典力學(xué)的局限性。答案：在低速情況下，經(jīng)典力學(xué)能很好地描述物體的運(yùn)動(dòng)。但在高速（接近光速）時(shí)，相對(duì)論效應(yīng)明顯。經(jīng)典力學(xué)的時(shí)空觀是絕對(duì)時(shí)空觀，而相對(duì)論認(rèn)為時(shí)空是相對(duì)的，如時(shí)間延緩和長度收縮現(xiàn)象，經(jīng)典力學(xué)中的速度合成公式、質(zhì)量等概念在高速下不再適用。2.分析電磁感應(yīng)現(xiàn)象在實(shí)際生活中的應(yīng)用。答案：電磁感應(yīng)在生活中有很多應(yīng)用。例如變壓器利用互感原理實(shí)現(xiàn)電壓的變換；發(fā)電機(jī)利用電磁感應(yīng)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能；電磁爐利用交變磁場在鍋底產(chǎn)生感應(yīng)電流從而加熱食物等。3.探討如何提高熱機(jī)的效率。答案