2017年南昌大学材料科学与工程学院901普通物理考研强化模拟题
● 摘要
一、简答题
1. 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。
2. 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。
3. 悬浮的气球下面带有吊篮,人开始在吊篮里,且气球和人都保持静止,后来人开始沿着吊绳向上爬,问气球是否运动?
【答案】气球会向下运动。可以将人和气球看成一个整体作为研宄对象,由题目条件可知,其受合外力为零,因此整体的运动状态应该保持不变。因为人向上运动,所以为了保持整体的重心不变,气球会向下运动。
4. 在什么条件下
,的关系才成立?
【答案】由能量和动量关系式
可知,只有当静止能量
时,
的关
系才成立。
5. 为什么用光栅的衍射比用杨氏双缝干涉实验能更准确地测量入射光的波长?
【答案】因为杨氏双缝干涉的条纹间距太小,亮度很暗,不易观测,而光栅衍射的条纹间距 较大、极细、亮度很高。因此用光栅的衍射比用杨氏双缝干涉实验能更准确地测量入射光的波长。
6. 为什么装指南针的盒子不是用铁,而是用胶木等材料做成的?
【答案】如果使用铁念子装指南针,则由于铁盒子产生磁屏蔽,从而会使得指南针无法正常使用,因此装指南针 的盒子要用胶木等不会产生磁屏蔽效应的材料。
7. 假设光子在某个惯性系中的速率为c ,那么,是否存在这样一个惯性系,光子在这个惯性系中的速率不等于c?
【答案】由洛伦兹速度变换公式可知,如果光子在一个惯性系中的速率为c ,那么,对于任
一个惯性系,光子在这个惯性系中的速率因此不存在使光子在其中速率不等于c
的惯性系。
8. 由热力学第二定律说明在导体中通有有限大小电流的过程不可逆。
【答案】在导体中通有有限大小电流,则因电流的热效应,部分电能会转化为热量耗散掉,即存在能量耗散效应, 因此该过程为不可逆过程。
9. 试用离子极化观点解释第四周期某些元素氯化物的熔点、沸点的高低:
(1)(2)
的恪点、沸点低于的溶点、沸点低于
的化学键有相
【答案】(1)对较大的共价成分;
中(2)之
的离子半径小,且为18e 构型,所以极化力较强,致使
小,致使
为8e 构型,极化力较
的低。
的化学键有相对较大的离子键成分,
因而
比
的熔、沸点较
的电子构型相似,
但因的电荷高,半径小,因而极化能力较强,所以
化学键中的共价成分较多,故其熔、沸点更低些。
由此可见,阳离子电荷越高,半径越小,或是18e 和9-17e 构型,极化能力越强,且随着极化能力的增强,化学键便由离子键向共价键逐渐过渡。
10.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振方向与波片光轴方向呈圆偏振光。
(2
)首先将线偏光通过一个变成新方向的线偏光。
波片,变成圆偏光,再经过一个与原偏振方向垂直的偏振片,
度?
波片,保证线偏
从而变成
【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
二、计算题
11.求图中所示的圆锥棒对它的对称轴
的转动惯量。
图
【答案】将圆锥棒沿垂直于它的对称轴
方向分割成半径不同的圆盘。处于x 处,半径为r
的圆盘对轴的转动惯量为
式中
圆锥体的质量体密度为于是,
根据转动惯量定义,圆锥体对
轴的转动惯量为
12.在一平板上放质量为
试求:
(1)在位移最大时物体对平板的正压力;
(2)平板应以多大振幅作振动才能使重物开始跳离平板。
【答案】取坐标轴向上为物体位移x 的正方向,如图所示。图(a )表示物体处于平衡位置,图(b )中物体 处于位移最大位置A , 图(c )中物体处于-A 处。
的物体,平板在竖直方向上下作谐振动,周期为
振幅
则质元
为
图
(1)如图(b )所示,物体在力为
则有:
解得
在振动的最高处时物体对平板的正压力如图(c )所示,
物体在F N2, 则有:
解得
处时,物体所受合力方向向下,设此时物体受平板的支持
与
大小相等,方向相反。
处时,物体所受合力方向向上,设此时物体受平板支持力为
(2)当物体跳离平板时,物体受平板支持力为零。由(1)的结果可知,当振幅增大时物体