2017年北京市培养单位中丹学院617普通物理(甲)考研导师圈点必考题汇编
● 摘要
一、简答题
1. 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。
2. 有人说,光的干涉与光的衍射是两种本质完全不同的现象,你同意这种说法吗?为什么?
【答案】不同意。光的干涉与光的衍射之间既有区别又有联系,但从本质上说,干涉和衍射都是波的相干叠加的 结果,只是参与相干叠加的对象有所不同而已。干涉是几束光的叠加,数学 上采用的是有限项求和,而衍射则是 连续的、无限多次波的相干叠加,数学上采用的是积分计算。
3. 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。
4. 给车胎打气使其达到所需的压强,冬天和夏天打入车胎内的空气质量是否相同?
【答案】不同。因为两种情况下气体的温度不同,达到一定压强时的气体质量也不相同。
5. 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。
6. 有人说:“因为自感所以通过线圈中的电流愈大,自感愈小。”这种说法对吗?
【答案】不对。自感L 与回路的形状、大小、位置、匝数以及周围磁介质及其分布有关,而与回路中的电流无关。
7. 当热力学处于非平衡态时,温度的概念是否适用?
【答案】如果一个系统整体处于非平衡态,那么整体不会有一个确定的温度。但如果系统的某些局部处于平衡态, 则该局部可适用温度的概念。
8. 盛有理想气体的密闭容器A 放在一高速行进的列车上,另一盛有同样气体的相同容器B 放在静止列车上,请问A 中气体温度是否比B 中气体温度高?如果行进的列车突然停下,容器A 中气体的温度、压强将如何变化?
【答案】对理想气体,
其+
反映分子作无规则运动的速率。当容器随列
车一起运动时,分子无规则运动的速率并没有增加,因而温度不会升高。
如果容器A 随列车突然停下,那么A 中气体分子的定向运动将通过碰撞转化为分子热运动的动能,从而使 温度升高,压强也相应增大。
9. 说明位移电流和传导电流的不同含义。
【答案】传导电流是大量自由电荷的宏观定向运动,位移电流的实质却是关于电场的变化率而与电荷的定向移动元关;传导电流通过电阻时会产生焦耳热,而位移电流没有热效应;传导电流主要存在于导体中,而位移电流可存在于真空、导体和介质中。
10.应该如何理解物体的静能量?
【答案】物体的静能量实际上就是它的总内能。其中包含:分子运动的动能;分子间相互作用的势能;使原子与 原子结合在一起的化学能;原子内使原子核和电子结合在一起的电磁能;以及原子核内质子和中子的结合能等。
二、计算题
11.在冬季,某房间的热量流失率为率。
【答案】依题意,记房间为热库1, 外界为热库2, 此过程为两温度恒定的热库间传热过程,则在1小时内系统的熵变为
所以该系统的熵増加率为
12.水从管1流入,通过支管2和3流入管4, 管4的出口与大气相通,整个管道系统在同一水平面内,如图所示。已知各管的横截面积分别是
求:
(1)各管中的流速;
(2)各管中的压强与大气压强之差。
管1
中的体积流量
室温
外界气温
求此过程的熵增加
图
【答案】(1)根据连续性原理,有
(2)由伯努利方程知
由于管4的出口与大气相通,所以
于是
13.试计算在宽度为宽为
又如何?
【答案】电子被束缚在一维无限深势阱中时的能级为:
当
时,
的无限深势阱中
各能态电子的能量。如果势阱
各管中的流速分别为
当时,
计算出的各能态的能量值如表所示。
表