2017年南京理工大学瞬态物理国家重点实验室普通物理(加试)之普通物理学复试实战预测五套卷一、简答题1 给车胎打气使其达到所需的压强，冬天和夏天打入车胎内的空气质量是否相同？【答案】不同。因为两种情况下气体的温度不同，达到一定压强时的气体质量也不相同。2 共价结合，两原子电子云交叠产生吸引，而原子靠近时，电子云交叠会产生巨大的排斥力，如何解释？【答案】共价结合，形成共价键的配对电子，它们的自旋方向相反，这两个电子的电子云交叠使得体系的能量降低，结构稳定。但当原子靠得很近时，原子内部满壳层电子的电子云交叠，量子态相同的电子产生巨大的排斥力，使得系统的能量急剧増大。3 试用气体动理论解释阿伏加德罗定律。【答案】阿伏加德罗定律认为：在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。根据气体 动理论，压强是由所有的气体分子碰撞器壁产生的持续的压力而导致的；温度相同时，不同种类的分子运动的平 均速率相同，每个分子单位时间内与器壁碰撞次数以及冲量相同，所以气体的分子数密度必然相同。4 若放大镜的放大倍数足够高，是否能看清任何细小的物体？【答案】放大镜的放大倍数足够高，也不一定能看清任何细小的物体。因为要看清细小物体 不仅需要有一定的放 大能力，还要有足够的分辨能力，才能把微小物体放大到清晰可见的程度。 5 黑洞可能存在的三种形式是什么？【答案】目前一般认为宇宙中的黑洞可能以三种形式存在：（1）原初黑洞：因早期宇宙致密介质涨落导致的引力不稳定性而形成，并且质量足够大而残留至今， （2）恒星质量黑洞：恒星演化晚期塌缩而成，（3）超大质量黑洞：位于星系的中心， 6 一个平台可绕中心轴无摩擦地转动，且开始时保持静止。一辆带有马达的玩具小汽车在平台上相对平台 由静止开始绕中心轴作圆周运动，问这时小车相对于地面怎样运动？圆台将如何运动？经一段时间后，小车突然刹车，则圆台和小车又将怎样运动？在此过程中小车和圆台系统动量是否守恒？机械能是否守恒？角动量是否守恒？为什么？【答案】圆台和小车对地作定轴转动，角速度逐渐变大，最后角速度达到最大值，但角速度的方向相反；对地来 说，定轴转动，角速度逐渐变小，最后静止；系统的动量不守恒，机械能不守恒，角动量守恒，以小车和平台作 为研宄对象，受到轴向力，因此系统受外力，所以系统的动量不守恒，改变小车和圆盘的速度需要外界输入能量， 故机械能不守恒，在运动轨迹的切向方向上，不受外力，故角动量守恒。7 在迈克耳孙干涉仪实验装置中，当厚干涉？当与与【答案】当与之间严格垂直时，其干涉图样是等倾干涉还是等与之之间并不严格垂直时，其干涉图样是等倾干涉还是等厚干涉？ 之间严格垂直时，迈克耳孙干涉仪的干涉图样是等倾干涉；当间并不严格垂直时，其干涉图样则是等厚干涉。8 下列说法是否正确？为什么？（1）质点作圆周运动时，加速度一定垂直于速度方向并指向圆心； （2）加速度始终垂直于速度，则质点一定作圆周运动； （3）质点在作匀速圆周运动过程中加速度总是不变的； （4）只有切向加速度的运动一定是直线运动。【答案】（1）质点作匀速圆周运动时，加速度垂直于速度方向并指向圆心，如果是变速圆周运动则不然；（2）不一定，质点作匀速曲线运动时，加速度始终垂直于速度； （3）错误，加速度的方向始终变化； （4）正确。二、计算题9 动能为和中子的核轰击静止的核，做完全非弹性碰撞后成为复合核反应方程为 试求：上述核反应过程所需的E 。的最小值是多少？相应的中子动能为多大？ 【答案】取实验室参考系，碰前故 的动能为 进一步分裂为上述核反应过程需消耗能量碰前设和的速度为 系统的质心速度为 因碰撞过程动量守恒，故 为 ，得质心速度由式（1）、式（2）在整个过程中始终不变。 在质心系中，和的速度分别为 设在质心系中，的速度为的速度为 因无外力，故 因是系统非保守内力做的功，与参考系无关，故 即做负功，系统损失机械能。由式（5）-式（7）, 得 式中为的质量，为其速度。产生核反应（即能够分裂）的条件为 把式（3）、式（4）代入，得 即 当时，有 又因在质心系中的总动量为零，有 式（8）、式（9）联立求解，得当速度为动能为在质心系中的功能关系为 及为零。因此中子在实验室参考系中的为最小值4.4MeV 时，中子n 在质心系中的速度一、简答题考研试题