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一、简答题

1． 利用双折射现象如何制成波片？

【答案】波片是由一块表面平行的单轴晶体（如方解石、石英等）切割成的薄片。当一束振

幅为的平行光垂 直入射到波片上时，在入射点分解为光和光，并具有相同的相位，光进入晶体后

，

光和光的传播速度不同，二者的波长不同，逐渐形成相位不同的两束光。经过厚度

为的波片后，相位差为

可见，

切割成的薄片的厚度不同，两束光之间的相位差不同，这样就可以制成不同的波片。常见的波片是

波片和半波片。

2． 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。

3． 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。

【答案】（3）正确。

4． 什么是半衰期，其长短由什么决定？如何计算衰变后剩余的原子核数？

【答案】半衰期

设平均寿命

来描述其衰变的快慢。对于大量同种放射性原子核，其中有些原子核衰变得早，有些原子

第 2 页，共 45 页 是放射性核素衰变其原有核数的一半所需的时间。半衰期只由元素的性质放射性核素的衰变规律为除了半衰期，还可用原子核的决定，与元素所处物理化学状态无关。

时的原子核数目为

核衰变得晚。各个核的寿命不一样，但对于某一核素而言，平均寿命只有一个。

5． 作匀速直线运动的物体有没有角动量? 动量是否守恒? 角动量是否守恒？

【答案】（1）不一定。因为，作匀速直线运动的物体有没有角动量，主要是看参考点位置的选取，如果参考点取 在该直线上，则角动量就为零；如果参考点不在该直线上，则物体的角动量就不为零。

（2）动量守恒。因为，作匀速直线运动物体的速度大小和方向均不变，所以其动量守恒。 （3）角动量不一定守恒。因为，角动量是否守恒主要取决于运动的物体对空间某参考点的力矩是否为零， 这里关键是看参考点的选取。对于作匀速直线运动的物体来说：①如果参考点取在该直线上，则其所受的力矩就为零，其角动量就守恒；②如果参考点不在该直线上，则物体所受的力矩就不为零，其角动量就不守恒。

6． 为什么在玻尔的氢原子理论中，略去了原子内粒子间的万有引力作用？

【答案】原子内的粒子间距离很近，万有引力作用远小于电磁相互作用。

7． 怎样理解电势能与电场能？

【答案】电势能是带电体之间或带电体与电场之间的相互作用能，随电势能零点的选取而改变，其正负取决于相互作用性质。由于电势能在所求点A 处的值等于将电荷从无限远（电势能零点处）移至A 处外力反抗电场力做的功，外力做功的正负与电势能正负一致。也可由相互作用判断，如是排斥作用，则是正值，如是吸引作用，则是负值。电场能是电场物质所包含的固有能量，与势能零点的选取无关。电势能是电场能的一部分，也表示电场能随位置改变的变化。在某些情况，如电容器中，由于电场只存在于电容器内部中。容器储能

它既是电场能，又是电势能。

8． 在磁场变化的空间里，如果没有导体，那么在这个空间里是否存在电场？是否存在感应电动势？

【答案】这个空间里存在电场，存在感应电动势。

9． 帆船是用风作为动力的船。有经验的船民对几乎任何方向的风向，都能使船前进。这是为什么？

，设船前进的方向、帆【答案】风实际是运动的空气，将运动的空气作为研宄对象（质点系）

在船上的位置以及风向如图 （a ）所示。设时间内有质量m 的空气沿着帆面流过，由于帆面的宽度有限，空气分子运动速度 的大小可以认为不变，仅运动的方向改变。由图（b ）可见，空气分子所受的冲量为

帆所受的力为F ，其反作用力为将分解为沿航向的分力F 〃和垂直于航向的分力（图

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（c ））。由于船底龙骨和舵的作用，船在横向受到巨大阻力，

船前进的动力。 不能使船做横向运动，就是推动

，使船“顶风前进”。

如果风迎着船前进的方向吹来，可以采用锯齿形的路线（图（d ））

图

10．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。

二、计算题

11．一音叉以

率。已知声速的速率接近墙壁，观察者在音叉后面听到拍音的频率为 求音叉振动的频【答案】多普勒效应公式为

如图所示，音叉以的速率接近墙壁的同时，以的速率远离观察者，取为负. 观察者静止

，所以观察者接收到的音叉声波的频率为

图 音叉以速率接近墙壁，取为正。墙壁静止，

观察者和墙壁都静止，观察者接收到的墙壁的反射声波频率为

观察者听到的拍音频率是以上两声波频率之差，即

已知声速拍音的频率因此音叉的振动频率为

第 4 页，共 45 页 故到达墙壁的音叉的声波频率为

。