2017年南昌大学理学院839普通物理(力、热、电、光)考研仿真模拟题
● 摘要
一、简答题
1． 说明宇宙红移以及哈勃定律的起因？
【答案】斯里弗等人观测了十来个漩涡星云的光谱，发现星系光谱波长大多比实验室观测到的要长，即有光谱的红移。若把这红移理解为多普勒效应的后果，则表明，这些星云都在远离地球退行，其退行速度大大地高于恒星的视向速度。1929年，哈勃以24个已知距离星系的观测资料为依据，推算出星系退行的定量规律，光源越远，它远离我们而去的速度也越快。这种趋势称为哈勃定律。宇宙红移以及哈勃定律都是由于宇宙膨胀。
2． 想使一密闭绝热的房间冷却，是否可以将电冰箱的门打开由电冰箱运转达成？
【答案】不可以。电冰箱致冷是由工作物质在冷冻室附近（相当于低温热源）汽化带走热量而实现的。当电冰箱 门打开后，冷冻室的温度和房间的温度相同，也就是与压缩机内工作物质的温度相同，整体上讲仅有一个热源，不满足热力学第二定律。另一方面，即使考虑一开始冷冻室附近温度较低，理论上讲存在两个热源，但由冰冻室附近带走的热量和电机工作转化成的热都释放到房间内，结果会使得房间内比没有冰箱时还要热。
3． 为什么声波的衍射比光波的衍射更显著？
【答案】因为衍射现象是否显著与障碍物（如狭缝）的尺寸和波的波长之间的关系有关。当障碍物尺寸一定时，波长越长，衍射现象越明显。与光波相比，声波具有较长的波长，所以衍射效应更显著。
4． 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。
5． 当有电场后，满带中的电子能永远漂移下去吗？
【答案】当有电场后，满带中的电子在波矢空间内将永远循环漂移下去，即当电子漂移到布里渊区边界时，它会立即跳到相对的布里渊区边界，始终保持整体能态分布不变。
6． 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。
7． 在如图所示的单缝夫琅禾费衍射实验中，若发生下列情况时，试分析衍射图样会发生怎样的变化：
（1） 狭缝宽度减小；（2）提高入射光的频率；（3）将单缝沿原方向上、下平移；（4）入射光并非垂直入射，而是以一定的倾角i 入射到单缝。
图
【答案】（1）衍射图样中中央明纹变宽，各级明纹的间距扩大，而亮度减小；
（2）衍射图样中各级明纹的间距减小；
（3）衍射图样不变；
（4）衍射图样中中央明纹的位置会发生上、下移动，移动方向与入射光的方向有关，移动距离则与入射倾 角i 有关。
8． 一对正、负电子从同一位置同时姑入一均匀磁场中，如图所示，已知它们的速率分别为2v 和v ，且 都和磁场垂直，试指出它们的偏转方向，并判断经磁场偏转后哪个电子先回到出发点？
图
【答案】如图所示，正、负电子的速度均满足由洛伦兹力可知，速率为如的正电子将作逆时针匀速率圆周运动，而速率为v 的负电子则作顺时针勾速率圆周运动。两电子的轨道半径不同，速率大者、 即正电子的轨道半径大，但两电子的运动周期相同，所以它们将同时回到出发点。
9． 若放大镜的放大倍数足够高，是否能看清任何细小的物体？
【答案】放大镜的放大倍数足够高，也不一定能看清任何细小的物体。因为要看清细小物体
不仅需要有一定的放 大能力，还要有足够的分辨能力，才能把微小物体放大到清晰可见的程度。
10．若一个电子和一个质子具有同样的动能，哪个粒子的德布罗意波长较大？
【答案】根据经典力学动能公式罗意波长为
即电子的德布罗意波长较大。 和德布罗意波长公式，可得到电子的德布
。因为
可得到，同理，
质子的德布罗意波长为
二、计算题
11．块规是机加工用的一种长度标准。它是一块钢质长方体，它的两个端面应相互平行。并磨平抛光，两个端面间距离即长度标准，块规的校准如图所示，其中是合格块规，是与同规号待校准的块规，两块规放在平台上，上面覆盖一块平玻璃板，平玻璃板与块规端面形成空气尖劈。用波长为589.3nm 的单色光垂直照射时，可在块规端面处观察到等厚干涉条纹。
图
（1）在两端面处的干涉条纹间距都是（2）如何判断两块规谁长谁短？
（3）如果
明什么问题？
（4）如果与同样地合格，则应如何？
【答案】（1）设块规的高度差为H , 根据题中的两个相似三角形，有
所以
（2）轻压块规上面的平板玻璃，由干涉条纹移动的方向来判断。轻压上面的玻璃板，如果干涉条纹向右运动，则右边的块规（待校块规
块规
（3
）说明待校块规
则其左边低，右边高。
（4）在端面上不会出现干涉条纹。
试求块规的高度差。和相距 端面处的干涉条纹间距是0.50mm ，G 2端面处的干涉条纹间距是0.30mm ，则说）较长；如果向左运动，则表明右边的块规（待校）较短。 偏高，则其左边高，右边低；若偏矮，上端面倾斜，若待校块规