2017年四川大学普通物理复试实战预测五套卷
● 摘要
一、简答题
1． 经典力学认为，如果已知粒子在某一时刻的位置和速度，就可以预言粒子未来的运动状态，在量子力学看来是否可能？试解释。
【答案】量子力学用波函数描述粒子的运动，波函数是概率函数，只能得到粒子出现的概率。同时由于不确定关系，无法同时准确得到位置和速度。
2． 在相同温度下氢气和氦气中的声速哪个大？
【答案】在相同温度下氢气和氦气当做理想气体，理想气体中传播纵波的速度
中的声速。
3． 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
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。
4． 如果你手头现在只有一块偏振片，可否用其区分自然光、部分偏振光和线偏振光？试解释之。
【答案】可以。以入射光方向为轴，将偏振片放在光路中绕该轴旋转一周，在此过程中，若透过偏振片的光强没 有变化，则入射光为自然光；若透过偏振片的光强随偏振片的旋转而变化，且透过偏振片的最小光强为零，则入 射光为线偏振光；若透过偏振片的光强虽随偏振片的旋转而变化，但透过偏振片的最小光强不为零，则此时的入射光为部分偏振光。
5． 机械波可以传送能量，那么机械波能传送动量吗？
【答案】不能。介质中质元以平衡位置来回移动而没有质元的移动，故不能传送动量。
6． 本征半导体的能带与绝缘体的能带有何异同？
【答案】在低温下，本征半导体的能带与绝缘体的能带结构相同。但本征半导体的禁带较窄，禁带宽度通常在2个电子伏特以下。由于禁带窄，本征半导体禁带下满带顶的电子可以借助热激发，跃迁到禁带上面空带的底部，使得满带不满，空带不空，二者都对导电有贡献。
第 2 页，共 46 页 温度相同，设物质的量也相同，
则摩尔质量不同，
引起波速不同。所以氢气中的声速大于氦气的一瞬
7． 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
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频
8． 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。
二、计算题
9． 一个水平面上的弹簧振子，弹簧的劲度系数为所系物体的质量为振幅为有一质量为的小物体从高度处自由下落（如图所示）。当振子在最大位移处，物体正好落在上，并粘在一起，这时 系统的振动周期、振幅和振动能量有何变化? 如果小物体是在振子到达平衡位置时落在上，这些量又怎样变化？
图
【答案】对于第一种情况：物块在最大位移处物块速度为
周期变长，振幅与能量不变。
对于第二种情况：物块在平衡位移处物块速度最大，此时小物体落在
减小，由简谐
运动能量与速度的表达式
减小为原来的所以振幅也变为原来的上，简谐振子速度会可得:
最大速度变为原来的能量为原来的 所以小物体的加入对速度无影响，
10．试用惠更斯作图法画出如图所示的正晶体情形，自然光入射，光在晶体中的传播情形。如果
，，以线偏振光入射例如线偏振光振动方向垂直入射面或在入射面内光在晶体中的传播变为如何？
第 3 页，共 46 页
（a ）
【答案】按惠更斯作图法画出的图如图（b ）。如果以线偏振光入射，当线偏振光振动方向垂直入射面（主截面）时，
透射光中只有光；当线偏振光振动方向在入射面（主截面）内时，透射光中只有光。
（b ）
11．带电q 、半径为的相对介 电常数为的导体球被一内外半径分别为和的同必均匀电介质球壳包围，电介质电介质球壳外为真空，取无穷远处为电势零点，求：（1）空间各区域的电场强度；（2）球心O 点 的电势。
图
【答案】（1）由高斯定理得
（2）球心O 点的电势：
12．一平面简谐波沿轴正方向传播，振幅质点的振动状态为
【答案】设波动方程为
第 4 页，共 46 页 角频率当时处的处的质点
的振动状态为求该波的波动方程。