2017年北京市培养单位生物物理研究所806普通物理(乙)考研冲刺密押题
● 摘要
一、简答题
1． 气体分子热运动的平均速率往往可达数百米每秒，但为什么在房间内打开一瓶香水，要隔一段时间后才 能在门口闻到香味？夏天容易闻到香味还是冬天容易闻到香味，为什么？
【答案】气体分子热运动的平均速率虽高达数百米每秒，但是气体分子在运动过程中并不是沿直线前进，而是不 断与其他分子碰撞，使得前进距离大大增加，因此在房间内打开一瓶香水时，需要隔一段时间后才能在门口闻到香味。
由于气体分子的平均自由程与温度成正比，与压强成反比，冬天与夏天的压强几乎相等，而温度变化则很明 显，因此主要影响气体分子平均自由程的因素是温度，即夏天气体分子平均自由程比冬天长，故而需时较短，会 更容易闻到香味。
2． 什么是坡印廷矢量？它和电场和磁场有什么关系？
【答案】坡印廷矢量就是电磁波的能流密度。它和电场和磁场的关系为
3． 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。
4． 在式 中，我们已经知道保守力做的功等于质点势能増量的负值；若假定保守力做的功等于质点势能增量的正值，那又将如何呢？
【答案】势能是由于系统内各物体间具有保守力作用而产生的，因而它是属于系统的，当保守力做正功时，要消 耗系统的势能。当保守力做负功时，
系统的势能要增加。这就是式
中负号的含义。否则，保守力做正功时，不但不消耗势能，反而使势能増加
了，从而违背了自然界普遍遵循的基本规律一一能量守恒和转换定律。
5． 试说明：
（1）当线圈中的电流增加时，自感电动势的方向和电流的方向相同还是相反；
（2）当线圈中的电流减小时，自感电动势的方向和电流的方向相同还是相反，为什么？
【答案】（1）相反；
（2）相同。根据楞次定律可知，这两种情况下产生的自感电动势都将阻止引起感应电动势的原因，由此可以得出相应结果。
6． 图中三个容器的底面积相同，液面高度相同，容器底面受到的压力是否相同？它们对台面的压力是否相同？
图
【答案】因为液面高度相同，所以容器底面处的压强相等。又由于底面积相同，故容器底面 受到的压力相同。因为各容器内液体的重量不同，所以它们对台面的压力不相同。
7． 利用双折射现象如何制成波片？
【答案】波片是由一块表面平行的单轴晶体（如方解石、石英等）切割成的薄片。当一束振
幅为的平行光垂 直入射到波片上时，在入射点分解为光和光，并具有相同的相位，光进入晶体后
，
光和光的传播速度不同，二者的波长不同，逐渐形成相位不同的两束光。经过厚度
为的波片后，相位差为
可见，
切割成的薄片的厚度不同，两束光之间的相位差不同，这样就可以制成不同的波片。常见的波片是
波片和半波片。
8． 在空气中的肥皂泡膜，当肥阜泡吹大到一定程度时，会看到肥皂泡膜表面出现彩色，而且随着肥皂泡的 增大，其表面的彩色会发生改变，其原因是什么？当肥皂泡膨胀到极限，即肥皂泡膜变薄到即将破裂时，膜上将 出现黑色，这又是为什么？
【答案】（1）空气中的肥皂泡膜表面产生的彩色是薄膜干涉的结果。随着I 巴桌泡的増大，肥皂泡膜的厚度不断变 化，此时在肥皂泡膜表面发生的薄膜干涉现象中，对应干涉加强的入射光波长也会随之变化，使得肥皂泡膜表面 的彩色也会发生改变。
（2）当肥阜泡膨胀到极限时，其最薄处的厚度接近于零，这些位置由于半波损失的缘故，对应的光程差正 好满足干涉减弱的条件，从而将出现黑色。
9． 假设光子在某个惯性系中的速率为c ，那么，是否存在这样一个惯性系，光子在这个惯性系中的速率不等于c?
【答案】由洛伦兹速度变换公式可知，如果光子在一个惯性系中的速率为c ，那么，对于任
一个惯性系，光子在这个惯性系中的速率因此不存在使光子在其中速率不等于c 的惯性系。
10．同一束光分别在两种不同介质中传播相同的距离，则在两次传播过程中，这束光所经历的光程一样吗？ 这束光在两次传播过程中发生相位变化与其光程有什么关系？如果这光在两种介质中的传播过程经历了相同的时间，则情况又如何？
【答案】（1）按照光程的定义，当同一束光分别在两种不同介质中传播相同的距离时，则在两次传播过程中这束 光所经历的光程是不同的。
（2）这束光在两次传播过程中所发生的相位变化
（3）如果这束光在两种介质中的传播过程经历了相同的时间，则这束光所经历的光程是一样的。
与其光程变化之间的关系都应满足
二、计算题
11．—个人身高1.8 m, 如果此人能够从铅直平面镜中看到自己的全身，这个平面镜应有多高? 如何放置？试作图表示之，假设他的眼睛位于头顶下方10cm 处。
【答案】设人身高h=1.8m, 眼睛位于头顶下方x = 10km处，平面镜高为L , 距地面距离为，如图所示， 则有：
又因为
所以，平面镜高为：L=1.75—0.85=0.9m。
图
12．—扬声器的膜片，半径为0.1m ，使它产生1kHz 、40W 的声辐射，则膜片的振幅应多大? 已知该温度下空气的密度为声速为344 m/s。
【答案】根据题意，设圆形扬声器膜片的面积为S , 平均声辐射功率（平均能流）为则膜片单位面积的平均辐射功率（声强）为：
又由可得膜片的振幅为：
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