2018年华南师范大学光电子材料与技术研究所819光学(含原子物理)之普通物理学考研强化五套模拟题
● 摘要
一、简答题
1． 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。
2． 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。
3． 棒球运动员在接球时为何要戴厚而软的手套? 篮球运动员接急球时往往持球缩手，这是为什么？
【答案】这样做是为了增加手与球的作用时间，从而减小球对手的冲力。
4． 光子在哪些方面与其他粒子（譬如电子）相似？在哪些方面不同？
【答案】（1）光子和其他粒子都具有速度、动量以及能量。
（2）光子和其他粒子不同处：光子可以发生湮灭和产生，而其他粒子不行；光子没有质量，而其他粒子有质量。
5． 假如电场力做功与路径有关，
定义电势的公式
还能不能引入电势的概念？
【答案】假如电场力做功与路径有关，
则积分在未指明积分路径以前就没有意义。还有没有意义？从原则上讲，这时因为积分与路径有关，路径不同，积分的结果也不同。相同的初位置，可以有多种不同的积分值，
即没有确定的意义，因而不能根据它引入电势的概念。
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． 在空气中的肥皂泡膜，当肥阜泡吹大到一定程度时，会看到肥皂泡膜表面出现彩色，而且随着肥皂泡的 增大，其表面的彩色会发生改变，其原因是什么？当肥皂泡膨胀到极限，即肥皂泡膜变薄到即将破裂时，膜上将 出现黑色，这又是为什么？
【答案】（1）空气中的肥皂泡膜表面产生的彩色是薄膜干涉的结果。随着I 巴桌泡的増大，肥皂泡膜的厚度不断变 化，此时在肥皂泡膜表面发生的薄膜干涉现象中，对应干涉加强的入射光波长也会随之变化，使得肥皂泡膜表面 的彩色也会发生改变。
（2）当肥阜泡膨胀到极限时，其最薄处的厚度接近于零，这些位置由于半波损失的缘故，对应的光程差正 好满足干涉减弱的条件，从而将出现黑色。
8． 什么是坡印廷矢量？它和电场和磁场有什么关系？
【答案】
坡印廷矢量就是电磁波的能流密度。它和电场和磁场的关系为
9． 一个孤立导体球带电荷量为q , 其表面附近的电场强度沿什么方向？当把另一带电体移近这个导体球时，球表面附近的电场强度将沿什么方向？表面上的电荷分布是否均匀？表面是否是等势体？电势值有无变化？球体内的电场强度有无变化？
【答案】孤立带电导体球的电荷在表面均匀分布，因此表面附近电场强度的方向与导体表面的法线方向平行，即沿球体的径向方向。然而，当把另一带电体移近导体球时，由于静电感应，导体球表面上的电荷不再均匀分布，不过电场强度的方向仍与导体表面垂直。
处于静电平衡状态的导体球，其表面是一个等势体，但其电势值相比原孤立导体球会有变化；但此时球体内的电场与原孤立导体球体内的电场一样，电场强度皆为0。
10．刚体绕定轴转动时，其内部各质点的运动学参量有何差异？
【答案】作定轴转动的刚体在转动过程中，其内部各质点的运动学参量中的角量（包括角位移、角速度和角加速 度等）都相同，但各质点的线量（如位移、速度和加速度等）均不相同。
二、计算题
11．如图1所示，汽车南远方传来的频率为为沿公路由东向西做匀速直线运动。路南房子的电磁波。房子到公路的垂直距离中一电视机正在接收从西汽车驶过房子所在地区时，电视机接收到的信号强度将发生起伏。当汽车处于正对房子的位置时，测得强度起伏频率当汽车离正对位置距离为时，起伏频率突然降为零。试求：电磁波的发射方位及汽车的行驶速度v 。
图1
【答案】如图2所示，
设汽车位于处，
电磁波的传播方位用表示，散射波的方位用表示。
则在处叠加的两波的波程差为
式中
代入，得
对求导，得
因
故
式中是汽车行驶速度。故有
强度起伏频率为
由题设
，时，有