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一、简答题

1． 使用温度计测量温度根据什么原理？

【答案】根据的是热力学第零定律。 2．

氢气与

氦气的温度相同，则两种气体分子的平均平动动能是否相同？两种气体分子

的平均动能是否相同？内能是否相等？

【答案】根据能量均分定理：在温度为T 的平衡态下，气体分子每个自由度的平均动能都相等，氢气为双原子 分子具有3个平动自由度，2个转动自由度，而氦气为单原子分子只有3个平动自由度，所以他们的平均平动动 能相同，平均动能不同，内能也不相同。

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偏振方向与波片光轴方向呈成圆偏振光。

（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． 怎样理解导体壳外电荷对壳内的影响？

【答案】封闭导体壳不论接地与否，其内部的电场均不受壳外电荷的影响。因为壳外电荷在壳内激发电场，与壳外表面的感应电荷在壳内激发的场的合电场强度为零，故壳内电场不受壳外电荷影响。

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． 为什么声波的衍射比光波的衍射更显著？

【答案】因为衍射现象是否显著与障碍物（如狭缝）的尺寸和波的波长之间的关系有关。当障碍物尺寸一定时，波长越长，衍射现象越明显。与光波相比，声波具有较长的波长，所以衍射效应更显著。

度？

波片，保证线

从而变

【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

7． 试比较引力辐射与电磁辐射的异同？

【答案】引力辐射的性质与电磁辐射的性质相仿，比如，二者都以光速c 传播；都携带场的能量、动量和辐射源的有关信息；都是横波，且在辐射源的远处都是平面波。但是二者也有明显的差别，比如引力波非常弱，

其强度只有电磁辐射的

8． 原子间的排斥作用取决于什么原因？

【答案】相邻的原子靠得很近，以至于它们内层闭合壳层的电子云发生重叠时, 相邻的原子间便产生巨大排斥力。即原子间的排斥作用来自相邻原子内层闭合壳层电子云的重叠。

9． 将尺寸完全相同的铜环和木环适当放置，使通过两环中的磁通量的变化率相等。问在两环中是否产生相同的感应电场和感应电流？

【答案】产生相同的感应电场，感应电动势相同，但木环内没有感应电流。

10．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

，

11．在晶体衍射中，为什么不能用可见光？

【答案】

晶体中原子间距的数量级为应小于

是晶体中原子间距的1000倍。因此，在晶体衍射中，不能用

但可见光的波长为

要使原子晶格成为光波的衍射光栅，光波的波长

可见光。

12．想使一密闭绝热的房间冷却，是否可以将电冰箱的门打开由电冰箱运转达成？

【答案】不可以。电冰箱致冷是由工作物质在冷冻室附近（相当于低温热源）汽化带走热量而实现的。当电冰箱 门打开后，冷冻室的温度和房间的温度相同，也就是与压缩机内工作物质的温度相同，整体上讲仅有一个热源，不满足热力学第二定律。另一方面，即使考虑一开始冷冻室附近温度较低，理论上讲存在两个热源，但由冰冻室附近带走的热量和电机工作转化成的热都释放到房间内，结果会使得房间内比没有冰箱时还要热。

二、计算题

13．半径为R 的圆形平行板电容器置于真空中。现把电容器接在角频率为的简谐交流电路中，电路中传导电流峰值为磁感应强度峰值的分布。

【答案】因为传导电流为

电容器所带电荷量为

电荷分布为

位移电流密度为

又因为

在电容器内部传导电流为0, 即

所以

又因为

所以

故有磁感应强度峰值的分布为

14．一行李质量为m ，垂直地轻放在传送带上，传送带的速率为它与行李间的摩擦系数为计算：

（1）行李在传送带上滑动多长时间？ （2）行李在这段时间内运动多远？ （3）有多少能量被摩擦所耗费？

试

设电荷在电容器极板上均匀分布，且边缘效应可以略去. 求电容器极板间

图