2017年南昌大学理学院839普通物理(力、热、电、光)考研强化模拟题
● 摘要
一、简答题
1． 何谓广义相对性原理？何谓等效原理？
【答案】（1）广义相对性原理：所有的物理定律在任何参考系中都取相同的形式。 （2）等效原理：引力场与参考系的相当的加速度在物理上完全等效。
2． 如果光速较小或无限大，“同时”的相对效应会怎样？
【答案】狭义相对论是用光速不变原理作为比较时间先后的客观依据。如果光速较小或无限大，“同时”的相对效 应会遭到破坏。
3． 如何利用偏振片和波晶片（波片、半波片等）将一束自然光转化为圆偏振光？又如何利用波晶片将一线偏振光的偏振方向旋转振方向与波片光轴方向呈圆偏振光。
（2
）首先将线偏光通过一个
波片，变成圆偏光，再经过一个与原偏振方向垂直的偏振片，
变成新方向的线偏光。
4． 指出下列每一个反应都破坏了哪些守恒定律？
（1）（2）（3）（4）（5）（6）
度？
波片，保证线偏
从而变成
【答案】（1）首先将自然光通过偏振片，变成线偏光。然后使线偏光通过
角，从而出射的光和光方向相同，振幅相等，相位差
【答案】（1）能量守恒定律；
（2）角动量守恒定律与轻子数守恒定律； （3）电荷守恒定律； （4）轻子数守恒定律； （5）奇异数守恒定律； （6）重子数守恒定律。
5． 双折射晶体中的光是否总是以波速在双折射晶体内传播？为什么？
【答案】不是。双折射晶体中的光沿不同方向传播时的波速往往是不同的，因此无法定义光在该晶体中普遍意义上的波速。一般来说，
按照所定义的波速，
是指光沿垂直于光轴方向的传播速率而在其他方向上传播的光，其波速并不满足上述定义。
6． 说明宇宙红移以及哈勃定律的起因？
【答案】斯里弗等人观测了十来个漩涡星云的光谱，发现星系光谱波长大多比实验室观测到的要长，即有光谱的红移。若把这红移理解为多普勒效应的后果，则表明，这些星云都在远离地球退行，其退行速度大大地高于恒星的视向速度。1929年，哈勃以24个已知距离星系的观测资料为依据，推算出星系退行的定量规律，光源越远，它远离我们而去的速度也越快。这种趋势称为哈勃定律。宇宙红移以及哈勃定律都是由于宇宙膨胀。
7． 如何判定电场中某点的电场强度的方向？试说明电场中某点的电场强度与试探电荷的关系。
【答案】引入正电荷i 作为试探电荷，由电场强度的定义方向就是正电荷荷
无关，然而实际过程中，试探电荷
可知，电场中某点电场强度的
在该点所受的电场力的方向。从理论上讲，电场中任意点的电场强度与试探电
必须是点电荷，而且其所带电荷量也必须足够小，这样
做是为避免将引入电场过程中对原有电场构成影响。
8． 一系统能否吸收热量，仅使其内能变化? 一系统能否吸收热量，而不使其内能变化？
【答案】等体过程中系统不做功，其吸收热量仅使其内能变化；而等温过程中系统温度不变，尽管系统吸收热量，但其内能不变。
9． 有人说，光的干涉与光的衍射是两种本质完全不同的现象，你同意这种说法吗？为什么？
【答案】不同意。光的干涉与光的衍射之间既有区别又有联系，但从本质上说，干涉和衍射都是波的相干叠加的 结果，只是参与相干叠加的对象有所不同而已。干涉是几束光的叠加，数学 上采用的是有限项求和，而衍射则是 连续的、无限多次波的相干叠加，数学上采用的是积分计算。
10．气体分子的平均速率、最概然速率和方均根速率的意义有何不同？
【答案】在平衡态下，平均速率是N 个气体分子速率的平均值；最概然速率则是与速率分布函数
的极大值相对应的速率；而方均根速率是指分子速率平方的平均值。三种统计速率都反
映了大量分子作热运动时的统计 规律，但它们应用于不同问题的研宄中，如方均根速率常用来计算分子的平均平动动能，平均速率则用来讨论分 子的碰撞，而最概然速率在分析分子速率分布问题时常被使用。
二、计算题
11．如图所示，长直导线与直角三角形线圈处于同一平面内，求它们之间的互感。（已知三角形两直角边长分别为a 和b ，三角形的一端离开长直导线的距离为d ）
图
【答案】取Oxy 坐标系如图。设长直导线中的电流为I ，它在坐标为x 处的磁感强度的值为
选图中所示的阴影为面积元，其面积为
穿过三角形线圈的磁通量为
故长直导线与三角形线圈的互感为
12．如图a ）所示，半径为
（2）讨论
和
和
的两个同心球面均匀带电，电荷量分别为
两种情况下各区域中的电势，并画出
和
曲线。
（1）试求区域1、2、3中的电势；
图
【答案】（1）利用高斯定理可得
相应各区域的电势分布为