2018年北京市培养单位国家天文台617普通物理(甲)考研强化五套模拟题
● 摘要
一、简答题
1． 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。
2． 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。
3． 在定常流动中，空间任一确定点流体的速度矢量是恒定不变的。那么，流体微团是否可能有加速度？
【答案】定常流动是指空间各点流体微团的速度、加速度、压强等不随时间变化的流动。但速度、加速度、压强等会随空间变化，故速度矢量随空间点是变矢量，所以在定常流动中；流体微团也可能有加速度。
4． 在牛顿力学中，位矢、位移、速度和加速度与参考系的选取有什么关系？
【答案】它们都依赖于参考系的选取，所选取的参考系不同，它们的大小和方向也就不同。
5． 什么是宇宙大爆炸？支持这一理论的依据有哪些？
【答案】宇宙学的研宄方法是逐步地往前追溯，相应的推论是宇宙温度越早越高。如果前推到极端，宇宙的膨胀应该是从密度和温度都为无穷的状态开始的。历史上，“宇宙大爆炸”的说法起源于伽莫夫的反对者。如果宇宙是有限的，它最初占据很小的体积，又具有很高的温度，其行为很像一次爆炸的开始。宇宙从大爆炸的原始火球中诞生，并不断膨胀。在大爆炸后
瞬间还经历了R 骤增的“暴胀”阶段，之后缓慢地膨胀，逐渐成为如今的尺度。
1965年，美国贝尔实验室的工程师彭齐亚斯和威尔逊发现了宇宙空间存在的微波背景辐射，为大爆炸假说提供了有力的证据。
6． 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。
第 2 页，共 44 页 的一
7． 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。
8． 在同一种介质中传播着两列不同频率的简谐波，它们的波长是否可能相等？为什么？如果这两列波分别 在两种介质中传播，它们的波长是否可能相等？为什么？
【答案】（1）因波速仅与介质有关，
而波长
频率的简谐波，波速相等，但波长不会相等。
（2）如果两列波分别在两种介质中传播，
那么只要满足它们的波长就会相等。 所以在同一种介质中传播的两列不同
9． 作匀速直线运动的物体有没有角动量? 动量是否守恒? 角动量是否守恒？
【答案】（1）不一定。因为，作匀速直线运动的物体有没有角动量，主要是看参考点位置的选取，如果参考点取 在该直线上，则角动量就为零；如果参考点不在该直线上，则物体的角动量就不为零。
（2）动量守恒。因为，作匀速直线运动物体的速度大小和方向均不变，所以其动量守恒。 （3）角动量不一定守恒。因为，角动量是否守恒主要取决于运动的物体对空间某参考点的力矩是否为零， 这里关键是看参考点的选取。对于作匀速直线运动的物体来说：①如果参考点取在该直线上，则其所受的力矩就为零，其角动量就守恒；②如果参考点不在该直线上，则物体所受的力矩就不为零，其角动量就不守恒。
10．光子在哪些方面与其他粒子（譬如电子）相似？在哪些方面不同？
【答案】（1）光子和其他粒子都具有速度、动量以及能量。
（2）光子和其他粒子不同处：光子可以发生湮灭和产生，而其他粒子不行；光子没有质量，而其他粒子有质量。
二、计算题
11．定压气体温度计测温泡内的气体在水的三相点和汽点时体积比
水的汽点在理想气体温标下的值。
【答案】由定压理想气体温度计的原理知，测温泡内体积V 与测得温度T 之间的关系为
实验测得
所以水的汽点为
第 3 页，共 44 页 的极限值是0.732038, 求
12．
以
光。
（1）计算两种情况下，
波长的相对改变量
（2）欲获得明，应如何选取入射光？
【答案】（1
）设入射光的波长为
变量：
从结论可以看出，散射角一定时
，
设入射光子的能量为
据能量守恒定律，
可得是一与散射物质无关的常数。
电子获得的动能为根散射光的波长为
当散射角时，散射光波长的改之比和电子获得的动能之比； 的可见光和的X 射线与自由电子碰撞，在的方向上观察散射散射光子的能量为
即：
当入射光是可见光
当入射光是X
射线
为： 时，波长的相对改变量为电子所获得的动能为
：时，
波长的相对改变量为电子所获得的动能
因此，波长的相对改变量之比为
：
电子所获得的动能之比为
：
（2）由（1）的计算结果可得，可见光与自由电子碰撞的康普顿效应是非常微弱的。因此，要获得明显的康普顿效应，应选择波长更短的X 射线。
13．用波长的混合光垂直照射单缝。在衍射图样中，心位置恰与的第如级暗纹中心位置重合，求试问心位置重合？
【答案】根据题意，
当
的第
级明纹与的第级暗纹位置重合时，这两个条纹在θ方向上的光程差相等，此时有
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的第级明纹中的暗纹中的暗纹中心位置能否与