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2017年辽宁大学物理学院628普通物理学考研导师圈点必考题汇编

  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. 微观粒子波动性用什么来描述?其随时间变化遵守什么方程?

【答案】用波函数描述,其随时间变化遵守薛定谔方程。

3. 试说明:

(1)当线圈中的电流增加时,自感电动势的方向和电流的方向相同还是相反;

(2)当线圈中的电流减小时,自感电动势的方向和电流的方向相同还是相反,为什么?

【答案】(1)相反;

(2)相同。根据楞次定律可知,这两种情况下产生的自感电动势都将阻止引起感应电动势的原因,由此可以得出相应结果。

4. 机械波可以传送能量,那么机械波能传送动量吗?

【答案】不能。介质中质元以平衡位置来回移动而没有质元的移动,故不能传送动量。

5. 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。

6. 两个摆长不同的单摆各自做简谐振动,若将两单摆向右拉开一个相同的小角度然后释放任其自由摆动。问:

(1)这两个单摆在刚释放时相位是否相同?

(2)当单摆达到平衡位置并向左运动时,单摆大致在什么位置和向什么方向运动?

相位是超前还是落后?超前或落后多少?

【答案】(1)相同;

(2)大致在平衡位置稍向右偏的位置,且向平衡位置摆动,. 相位落后,落后

7. 两个简谐振动的振动频率相同,振动方向也相同,若两个振动的振动相位关系为反相,则合振动的振幅为多少?合振动的初相位为多少?两者为同相关系又如何?

【答案】合振幅为两者振幅之差,初相位取决于两者的初相位;若为同相,合振幅为两者之和。

8. 在讨论理想气体压强、内能及分子平均碰撞频率时,所采用的气体分子模型有何不同?

【答案】讨论理想气体压强时,将气体分子看做自由质点,即略去了分子大小和分子间的相互作用,并假定气体 分子与器壁作完全弹性碰撞;讨论理想气体内能时,由于要考虑气体分子的平动和转动动能,因而不可略去分子的大小和结构,并由此提出单原子分子、双原子分子和多原子分子等模型;讨论分子平均碰撞频率时,则是将气 体分子看做有效直径为d 的刚球。

9. 若有一块金属表面的平整程度需要检验,你可否利用光学的方法提出一个可行的检验方案?并请解释你 所提方案的基本原理。

【答案】类似图所示的方法,将一块标准的光学玻璃与待测金属构成一个劈尖,通过观察劈尖条纹的形状 可以检验出金属表面的平整程度。其应用的原理就是劈尖干涉条纹所对应的等厚干涉条纹的特点,即厚度相同的 那些位置对应同一干涉条纹的特点。

10.怎样理解导体壳外电荷对壳内的影响?

【答案】封闭导体壳不论接地与否,其内部的电场均不受壳外电荷的影响。因为壳外电荷在壳内激发电场,与壳外表面的感应电荷在壳内激发的场的合电场强度为零,故壳内电场不受壳外电荷影响。

二、计算题

11.波长为500nm 的单色光垂直照射到一小圆孔上,该圆孔的直径为0.05mm ,若在圆孔后放置一个焦距为1.0m 的透镜,则在焦面处的屏幕上所形成的爱里斑的半径有多大?

【答案】已知爱里斑对透镜的张角满足因此屏幕上爱里斑的半径为

将题中条件代入上式即得

12.—厚度的方解石晶片,光轴与表面平行,放置在两正交偏振片之间。第一偏振片角。设可见光(波长为的连续谱)垂直入射。 的透光轴方向与晶片的主截面成(1)试问透过第二偏振片的光中缺少哪些波长?

(2)若两偏振片的透光轴互相平行,试问透过第二偏振片的光中缺少哪些波长?计算时不考虑色散效应,即与波长无关。

【答案】(1)两偏振片正交时,把从第一偏振片透出的线偏振光分解为平行和垂直于晶片光轴的两个垂直振动, 经晶片后再分别沿第二偏振片的透光轴作投影,则两者振幅相同,相位差为

式中是两个垂直振动投影在第二偏振片透光轴方向上时引起的附加相位差。

当_时,光不能通过第二偏振片,故不能透过的波长满足

根据可见光的波长范围,可以定出干涉相消的级次的范围。对于

对于有

故在可见光范围内应取 透射光中缺少的波长为

(2)两偏振片透光轴平行时,相位差为

当时,光不能通过第二偏振片,不能通过的波长应满足

与第1问相仿,在可见光范围内,透射光中缺少的波长为