2018年厦门大学物理系615普通物理学(含热、力、光、电)考研仿真模拟五套题
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2018年厦门大学物理系615普通物理学（含热、力、光、电）考研仿真模拟五套题（一） . ... 2 2018年厦门大学物理系615普通物理学（含热、力、光、电）考研仿真模拟五套题（二） . . 11 2018年厦门大学物理系615普通物理学（含热、力、光、电）考研仿真模拟五套题（三） . . 20 2018年厦门大学物理系615普通物理学（含热、力、光、电）考研仿真模拟五套题（四） . . 31 2018年厦门大学物理系615普通物理学（含热、力、光、电）考研仿真模拟五套题（五） . . 42
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一、简答题
1． 气体分子热运动的平均速率往往可达数百米每秒，但为什么在房间内打开一瓶香水，要隔一段时间后才 能在门口闻到香味？夏天容易闻到香味还是冬天容易闻到香味，为什么？
【答案】气体分子热运动的平均速率虽高达数百米每秒，但是气体分子在运动过程中并不是沿直线前进，而是不 断与其他分子碰撞，使得前进距离大大增加，因此在房间内打开一瓶香水时，需要隔一段时间后才能在门口闻到香味。
由于气体分子的平均自由程与温度成正比，与压强成反比，冬天与夏天的压强几乎相等，而温度变化则很明 显，因此主要影响气体分子平均自由程的因素是温度，即夏天气体分子平均自由程比冬天长，故而需时较短，会 更容易闻到香味。
2． 什么是宇宙大爆炸？支持这一理论的依据有哪些？
【答案】宇宙学的研宄方法是逐步地往前追溯，相应的推论是宇宙温度越早越高。如果前推到极端，宇宙的膨胀应该是从密度和温度都为无穷的状态开始的。历史上，“宇宙大爆炸”的说法起源于伽莫夫的反对者。如果宇宙是有限的，它最初占据很小的体积，又具有很高的温度，其行为很像一次爆炸的开始。宇宙从大爆炸的原始火球中诞生，并不断膨胀。在大爆炸后瞬间还经历了R 骤增的“暴胀”阶段，之后缓慢地膨胀，逐渐成为如今的尺度。
1965年，美国贝尔实验室的工程师彭齐亚斯和威尔逊发现了宇宙空间存在的微波背景辐射，为大爆炸假说提供了有力的证据。
3． 当有电场后，满带中的电子能永远漂移下去吗？
【答案】当有电场后，满带中的电子在波矢空间内将永远循环漂移下去，即当电子漂移到布里渊区边界时，它会立即跳到相对的布里渊区边界，始终保持整体能态分布不变。
4． 为什么两个独立的同频率的普通光源发出的光波叠加时不能得到光的干涉图样？
【答案】因为只有相干光才能发生光的干涉。而相干光的条件有三个：频率相同、振动方向相同以及相位差恒定。普通光源只满足频率相同而不能满足其他两条件，故不是相干光，因而不能发生干涉。
5． 试解释家用喷雾器的工作原理？
【答案】活塞在喷雾器的小圆筒中运动，会使里面的气体流动，使得里面的压强变小，而别的地方的压强不变， 因此就会有压强差，然后大气压就把药水压了上来。而上来的药水又碰到了气流，这样，药水就会被“打”成雾状。
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的一
二、计算题
6． 利用不确定关系估算氢原子基态的结合能和第一玻尔半径（提示:写出总能量的表达式，然后利用不确定关系分析使能量为最小的条件）。
【答案】
设氢原子中的电子在半径为的圆周轨道上运动，
动量为为粗略估算，电子的动量和位置的平均值均为0,
故可取
由不确定关系有则总能量为
:由于基态时
作为估算，
此处取
取最小值，因此
：
即
总能量
作
氢原子基态半径（即第一玻尔半径）为：
氢原子基态总能量为
:
7． 用白光垂直入射到间距为
的双缝上，距离缝处放置屏幕，求第二级干涉条）。
纹中紫光和红光极大点的间距（白光的波长范围是
【答案】由双缝干涉明条纹的公式可得：
对于题中的第二条纹，
则有
对于红光和紫光，取波长分别为
条纹的间距为：
联立
式可以解得
8． 如力图1所示，水平弹簧一端固定，另一端系一质量为m 的小球，弹簧的劲度系数为k ，小球与水平面之间的摩擦系数为点，O 与A 之间的距离为
当弹簧为原长时小球位于O 点，开始时小球位于O 点右方的A 从静止释放小球。
（1）为使小球能通过O 点，而且只能通过O 点一次，试问：值应在什么范围？ （2）在上述条件下，小球在O 点左方的停住点B 点与O 点的最大距离是多少？
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图1
【答案】（1
）小球向左运动时受摩擦力大小为
其方向与运动方向相反，故摩擦力做负
即
式（1
）决定了μ值的上限
当
当
时，小球正好在O 点停住。
功。本题要求小球的停住点在O 点或在O 点左方，则必须满足如下条件：
时，小球将通过O 点，并继续向左方运动. 在向左方运动的过程中，可能停于某点，
也可能在到达左方最远的B 点后，再往回（即向右）运动的过程中停于某点. 本题要求最后的停住点不再越过O 点，即必须满足如下条件：
式中：是向左运动的最远点B 点与O 点的距离. 因小球在B 点的速度为零，故有
即
解出
代入式（2），得
令
作
曲线如图2所示，
图中的
是二次方程y=0的两个根，分别为
因要求y ＜0，如力图2所示
，的取值范围应为
式中
：
即为前已求出的
的上限
即
总之，
所求值的范围为
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