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2016年广州大学物理与电子工程学院普通物理学复试笔试仿真模拟题

  摘要

一、简答题

1. 当热力学处于非平衡态时,温度的概念是否适用?

【答案】如果一个系统整体处于非平衡态,那么整体不会有一个确定的温度。但如果系统的某些局部处于平衡态, 则该局部可适用温度的概念。

2. 对于同一个弹簧振子,一个让其在光滑的水平面上作一维的简谐振动,一个是在竖直悬挂的情况下作简谐振动,问两者的振动频率是否相同?

【答案】弹簧振子的频率只与振子的质量和劲度系数有关,而与振子的放置方法无关,所以两振子的频率相同。

3. 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。

4. 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。

【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。

5. 什么是pn 结?

【答案】采用特殊的制作工艺,将P 型半导体和n 型半导体紧密地结合在一起,在两种半导体的交界处就会产生一个特殊的接触面,称之为pn 结。它是构成半导体器件的基础,也是半导体获得广泛应用的原因。

6. 双折射晶体中的光是否总是以波速在双折射晶体内传播?为什么?

【答案】不是。双折射晶体中的光沿不同方向传播时的波速往往是不同的,因此无法定义光在该晶体中普遍意义上的波速。一般来说,

按照所定义的波速,

是指光沿垂直于光轴方向的传播速率

7. 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。

而在其他方向上传播的光,其波速并不满足上述定义。

8. 系统由某一初态开始,经历不同的过程,试问在下列两种情况中,各过程所引起的内能变化是否相同?

(1)各过程所做的功相同;

(2)各过程所做的功相同,并且和外界交换的热量也相同。

【答案】

根据热力学第一定律

内能变化才相同,由此可以判断:

(1)内能变化未必相同;

(2)内能变化相同。

可知,只有当做功与热量交换的综合结果相同时,