2018年郑州大学联合培养单位商丘师范学院901普通物理(一)(力学、电磁学、光学)考研核心题库
● 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． 假如电场力做功与路径有关，
定义电势的公式
还能不能引入电势的概念？
【答案】假如电场力做功与路径有关，
则积分在未指明积分路径以前就没有意义。还有没有意义？从原则上讲，这时因为积分与路径有关，路径不同，积分的结果也不同。相同的初位置，可以有多种不同的积分值，
即没有确定的意义，因而不能根据它引入电势的概念。
3． 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。
4． 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。
5． 地球绕太阳公转的轨道为椭圆形，太阳位于椭圆的一个焦点，请问地球与太阳组成的系统的角动量是否守恒? 地球位于近日点和远日点的公转速率哪个更大? 为什么？
【答案】系统的角动量守恒。地球位于近日点的公转速率较大。因为，地球与太阳间的作用力为有心力，其力矩 为零，故系统的角动量守恒；又由于近日点与太阳的间距较小，故地球位于近日点的公转速率较大。
6． 驻波和行波有什么区别？驻波中各质元的相位有什么关系？为什么说相位没有传播？驻波中各质元的能 量如何变化的？为什么说能量没有传播？驻波的波形有何特点？
【答案】（1）行波是指振动的传播，在波线方向上波形随时间作周期性的变化；而驻波是由两列同振幅但传播方 向相反的相干行波合成的，在波线方向上波形不随时间变化。
（2）驻波中两相邻波节间各质元的相位相同，一波节两侧的各质元相位相反。
（3）因为驻波没有波形的跑动，
驻波方程中没有
以没有相位的传播。
（4）在驻波中，动能和势能相互转换，形成了能量交替地从波腹附近转向波节附近，再由波节附近转回到波腹附近。
（5）因为在动能和势能的相互转换过程中，总能量保持不变，所以没有能量的定向传播。 （6）驻波出现时，弦线上将会出现始终静止不动的点，称为波节；而有些点的振幅始终最大，称为波腹。在每一段介质中，两端波节始终不动，它们之间各点做振幅不同但相位相同的简谐振动，每段中间的点的振幅最大，这些点即是波腹。从波腹到波节，振幅逐渐减小，波节处振幅减小到零。
7． 为什么两个独立的同频率的普通光源发出的光波叠加时不能得到光的干涉图样？
【答案】因为只有相干光才能发生光的干涉。而相干光的条件有三个：频率相同、振动方向相同以及相位差恒定。普通光源只满足频率相同而不能满足其他两条件，故不是相干光，因而不能发生干涉。
8． 在完全弹性碰撞中，哪些量保持不变? 在非完全弹性碰撞中，哪些量保持不变？
【答案】（1）在完全弹性碰撞中，动量和动能保持不变；（2）在非完全弹性碰撞中，只有动量保持不变。
9． 人造地球卫星绕地球作椭圆轨道运动，地球在椭圆轨道的一个焦点上，则关于卫星的下列说法中哪种说法正确？
（1）
（2）
（3）
（4） 动量守恒，动能守恒； 动量守恒，动能不守恒； 对地球中心的角动量守恒，动能不守恒； 对地球中心的角动量不守恒，动能守恒。 因子，不存在振动状态的传播，所
【答案】（3）正确。
10．受力分析过程中如何做到不漏力，也不虚构力？
【答案】首先确定重力，然后以重力为起点沿顺时针方向转一周逐一找研宄对象与外界的接触，有一个接触面（点）就可能存在一个弹力或摩擦力，这样做就不会漏力。另外，一个真实的力必须有施力物体，找不到施力物体的力则是虚构的力。
二、计算题
11．某观察者测得一静止细棒的长度为（1）若此棒以速度
【答案】（1）因为
所以
质量为在相对论情况下解下列问题： 沿棒长方向运动，观察者测得此棒的线密度应为多少？ （2）若此棒以速度沿与棒长相垂直的方向运动，观察者测得此棒的线密度应为多少？
（2）因为
所以
12．真空中有一高
点上置. 底面半径的圆锥体，如图a 所示。在其顶点与底面中心的中的点电荷，求通过该圆锥体侧面的电通量。
图
【答案】以顶点与底面圆心的中点为球心
，
冠面的电通量。由高斯定理可知，整个球面的电通量为
而通过球冠面的电通量为
为半径做一球，如图b 所示。 由图可知，通过圆锥侧面的电通量等于通过整个球面的电通量减去通过以圆锥底面为底的球
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