2018年西藏大学理学院620普通物理学(力学、热学、电磁学、光学)考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、简答题
1． 你怎样才能使罗盘磁针的磁性反转过来？
【答案】可以通过施加很强的反向磁场来使罗盘磁针的磁性反转过来。
2． 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。
图
3． 流体从粗管流向细管时，流速增大，使流体微团获得加速度的动力从何而来？
【答案】由连续性方程可知流体从粗管流向细管时，流速增大。这是由于截面积的减小，使单位体积的压强能转化为动能，从而使流速増大。 4． 质点的动量和动能是否与惯性系的选择有关? 质点的动量定理和动能定理是否与惯性系的选择有关？
【答案】（1）质点的位移、速度是相对的，其值与惯性系的选取有关，所以与之相关的动量和动能与惯性系的选择有关。
（2）虽在不同的惯性参考系中，动量和动能各有不同的值，但在每个惯性参考系中都存在各自的动量定理和动能定理，这就是说，质点的动量定理和动能定理的形式与惯性系的选择无关。
5． 什么叫做位移电流？什么叫做全电流？位移电流和传导电流有什么不同？
【答案】（1）位移电流：把电位移通量对时间的变化率看做是一种电流，叫位移电流。 （2）全电流：传导电流和位移电流相加的合电流为全电流，即
（3）传导电流是电荷的宏观定向移动，而位移电流是电场以及电介质极化的变化，它与电荷宏观移动无直接关系；传导电流只存在于导体中，因为在导体中才有可以宏观定向移动的自由电荷，而位移电流不依赖于自由电荷，哪里有变化的电场，哪里就有位移电流，所以在导体、介质、真空中都可以存在位移电流。
二、计算题
6． 星体一旦形成黑洞，那么其表面的光子都不可能离开黑洞外逸。设星体质量具有球对称分布，总质量为
试用狭义相对论估算它刚好能成为黑洞的半径。
为光子的质量。星体外距星体中心为处的万有引力势能为
式中
：为引力常量. 光子总能量为
设星体半径为
光子位于
处的频率为
位于
处的频率为
即
当当
时，
因
所以
即光子从星体表面外逸时，其频率保持为正值，
这是不能实现的，
由能量守恒，有
【答案】自由光子无静止能，
其全部能量为动能。频率为的光子的动能为
这是可能实现的，表明光子可逸出星体，星体不是黑洞。
时，只要星体表面的光子稍一离开表面，就有
故光子不能逸出星体，星体成为黑洞。故星体成为黑洞的最大半径为
7． 如图, 导线回路abed 垂直于均匀磁场B ，其中ab 边长为L , 质量为m ，可以铅直地上下滑动，滑动时可以认为回路总电阻为R , 如果开始时ab 静止，求任意时刻的速度。
图
【答案】当ab 边以速度v 向下运动时，导线回路abcd 中的感应电流
ab 边所受的安培力
由牛顿定律
对上式分离变量，两边同时积分
可得
8． 氢气分子的质量为
的速率撞击在面积为
如果每秒内有
个氢分子，以与墙面成则
碰撞后动量的投影为
若墙面对这些分子的平均冲力为
则有
这些分子作用于墙面的冲力大小与
相等，故作用于墙面的压强为
角的方向、
碰
的墙面上，试求氢气作用在墙面上的压强。
内与墙碰撞的分子数为
【答案】设每秒与墙碰撞的分子数为N ，
分子质量为撞前这些分子的动量墙面法线方向的投影为
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