2017年重庆师范大学物理与电子工程学院840普通物理Ⅱ考研强化模拟题
● 摘要
一、简答题
1． 地球绕太阳公转的轨道为椭圆形，太阳位于椭圆的一个焦点，请问地球与太阳组成的系统的角动量是否守恒? 地球位于近日点和远日点的公转速率哪个更大? 为什么？
【答案】系统的角动量守恒。地球位于近日点的公转速率较大。因为，地球与太阳间的作用力为有心力，其力矩 为零，故系统的角动量守恒；又由于近日点与太阳的间距较小，故地球位于近日点的公转速率较大。
2． 使用温度计测量温度根据什么原理？
【答案】根据的是热力学第零定律。
3． 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。
4． 如图所示，杨氏双缝实验中，在一条光路上插入一块玻璃，则原来位于中央的干涉明纹将向哪侧移动？
图
【答案】在下侧的一条光路上插入一块玻璃，则原来位于中央的干涉明纹将向下侧移动。
5． 用光的波动说解释光电效应实验存在哪些困难？
【答案】（1）金属中的自由电子，由于受到带正电的原子核的吸引，必须从外部获得足够的能量才能从金属中逸出。按照波动理论，光的能量是由光的强度决定的，而光的强度又是由光波的振幅决定的，跟频率无关，因此无论光的频率如何，只要光的强度足够大或照射时间足够长，都能够使电子获得足够的能量产生光电效应。然而这跟实验结果是直接矛盾的。极限频率的存在，即频率低于某一数值的光不论强度如何都不能产生光电效应，这是波动理论不能解释的。
（2）波动理论也不能解释光电子的最大初动能只与光的频率有关而与光的强度无关。
（3）产生光电效应的时间之短，也跟波动理论相矛盾，一束很弱的光波照射到物体上时，它
的能量分布到大量的原子上，怎么可能在极短的时间内把足够的能量集中到一个电子上面使它从物体中飞出来呢。
6． 在晶体衍射中，为什么不能用可见光？
【答案】晶体中原子间距的数量级为
应小于 是晶体中原子间距的1000倍。因此，在晶体衍射中，不能用但可见光的波长为要使原子晶格成为光波的衍射光栅，光波的波长可见光。
7． “受迫振动达到稳定状态时，其运动方程可以写为定是驱动力的频率。”这句话对吗？
【答案】其中由初始条件决由初始条件决定”这句话不对，
因为受迫振动的振幅和初相并不取决于
是驱振子的初始状态，而是与振动系统自身的性质有关，而且也与驱动力的频率和幅值有关。
动力的频率”是对的。
8． 怎样理解电势能与电场能？
【答案】电势能是带电体之间或带电体与电场之间的相互作用能，随电势能零点的选取而改变，其正负取决于相互作用性质。由于电势能在所求点A 处的值等于将电荷从无限远（电势能零点处）移至A 处外力反抗电场力做的功，外力做功的正负与电势能正负一致。也可由相互作用判断，如是排斥作用，则是正值，如是吸引作用，则是负值。电场能是电场物质所包含的固有能量，与势能零点的选取无关。电势能是电场能的一部分，也表示电场能随位置改变的变化。在某些情况，如电容器中，由于电场只存在于电容器内部中。容器储能
它既是电场能，又是电势能。
9． 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。
10．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。
二、计算题
11．如图1所示，两根无限长直载流导线互相平行，相距2a ，两导线中的电流彼此反向，电流强度相同。在两平行长直导线所在的平面内有一半径为a 的圆环，圆环刚好在两平行长直导线之间并且彼此绝缘。试求圆环与两平行长直导线之间的互感系数。
图
1
图2
【答案】如图2所示，设在无穷远连通的两平行长直导线构成的闭合回路中的电流为I ，则在此闭合回路平面中，与其中一根长直载流导线相距为r 处的磁场为
的方向与回路平面垂直。因此，通过半圆环面的磁通量为
通过整个圆环面的全部磁通量为
故两平行长直导线与嵌在其间的圆环之间的互感系数为