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一、简答题

1． 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。

2． 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。

3． 氦氖激光器和红宝石激光器中都利用了激活剂，激活剂的作用是什么？

【答案】产生激光的物质直接接收能量的效率很低，激活剂接收泵浦能量的效率很高，其激发态能级与产生激光的物质的激发态能级接近，很容易将能量通过碰撞转移到工作物质，提高了泵浦效率，容易实现粒子数反转。 4． 质点的动量和动能是否与惯性系的选择有关? 质点的动量定理和动能定理是否与惯性系的选择有关？

【答案】（1）质点的位移、速度是相对的，其值与惯性系的选取有关，所以与之相关的动量和动能与惯性系的选择有关。

（2）虽在不同的惯性参考系中，动量和动能各有不同的值，但在每个惯性参考系中都存在各自的动量定理和动能定理，这就是说，质点的动量定理和动能定理的形式与惯性系的选择无关。

5． 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。

6． 为什么光线在引力场中会弯曲？

【答案】广义相对论的一个最奇特的结论是引力场时空发生弯曲。广义相对论认为，物质质能的存在将使周围的时空弯曲；只受引力的“自由”粒子沿着测地线运动，从而表现出受引力作用。可以形象地概括为：时空的弯曲听从于物质的存在，而物质的运动听从于时空的弯曲。在这两个理论中都没有超距作用的概念。

7． 试解释家用喷雾器的工作原理？

【答案】活塞在喷雾器的小圆筒中运动，会使里面的气体流动，使得里面的压强变小，而别的地方的压强不变， 因此就会有压强差，然后大气压就把药水压了上来。而上来的药水又碰到了气流，这样，药水就会被“打”成雾状。

8． 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。

9． 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。

10．如图所示，杨氏双缝实验中，在一条光路上插入一块玻璃，则原来位于中央的干涉明纹将向哪侧移动？

图

【答案】在下侧的一条光路上插入一块玻璃，则原来位于中央的干涉明纹将向下侧移动。

二、计算题

11．图（a ）所示为固定在一起的两个同轴圆柱刚体，可绕分别为

和

长分别为和

相连，求转动时刚体的角加速度。

轴转动。设大柱体与小柱体的半径

两柱体上的绳子分别与

两圆柱体密度相同，整个刚体的质量为

图

【答案】

隔离物体

作受力分析，如图（b ）所示，根据牛顿第二定律，有

隔离圆柱体，分析其受力，如图（b ），根据转动定理，有

其中

，

为角加速度。为柱体的转动惯量

设圆柱体的体密度为以及

因为大圆柱体边缘的切向加速度与m 的加速度速度

相等，根据角量和线量的关系得

联立

式，解得刚体角加速度为

上述结果表明，

当

时

表示圆柱体实际转动方向与所设方向相反，

此时

上

相等，小圆柱体边缘的切向加速度与

的加

则大小圆柱体的质量分别为

升而下落，

当时，柱体不动，或作匀角速转动。

12．两艘太空飞船的静止长度都是沿相反方向相擦而过，飞船A 上的仪器测得飞船B 的前端通过整

个飞船的长度需要

（1）两艘飞船的相对速度是多少？

（2）B 的前端的时钟在其经过A 的前端时恰好为零点，试问该时钟经过A 的尾端时指示什