2017年陕西师范大学物理学与信息技术学院850普通物理(含力学、热学、光学、电磁学)考研题库
● 摘要
一、简答题
1． 如果光速较小或无限大，“同时”的相对效应会怎样？
【答案】狭义相对论是用光速不变原理作为比较时间先后的客观依据。如果光速较小或无限大，“同时”的相对效 应会遭到破坏。
2． 速率分布函数的物理意义是什么？试说明下列各式的物理意义：
【答案】表示气体分子在速率附近，处于单位速率间隔内的概率，或在速率附近处于单位速率间隔内的相对分子数。
（1
）
（2）（3）（4）（5）表示气体分子在速率附近，处于表示在附近，表示在速率区间表示在速率区间表示在速率区间速率区间内的概率，或在上述速率区间内的相对分子数。 速率区间内的分子数。 内的概率，或在上述速率区间内的相对分子数。 内的分子数。 内的分子平动动能之和。
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． 氦氖激光器和红宝石激光器中都利用了激活剂，激活剂的作用是什么？
【答案】产生激光的物质直接接收能量的效率很低，激活剂接收泵浦能量的效率很高，其激发态能级与产生激光的物质的激发态能级接近，很容易将能量通过碰撞转移到工作物质，提高了泵浦效率，容易实现粒子数反转。
5． 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。
6． 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。
7． 试比较引力辐射与电磁辐射的异同？
【答案】引力辐射的性质与电磁辐射的性质相仿，比如，二者都以光速c 传播；都携带场的能量、动量和辐射源的有关信息；都是横波，且在辐射源的远处都是平面波。但是二者也有明显
的差别，比如引力波非常弱，其强度只有电磁辐射的
8． 将电压U 加在一根导线的两端，设导线的截面半径为r 、长度为
由电子漂 移速率的影响。
（1）U 增至原来的两倍；
（2）r 不变，増至原来的两倍；
（3）不变，r 増至原来的两倍。
【答案】（1）自由电子的平均速率与导体肉某点处单位体积内的自由电子数n 和电流密度J
的关系为
原来的两倍。
（2）r 不变，増至原来的两倍，即R 增至原来的两倍，所以自由电子漂移速率是原来的二分之一。
（3）、U 不变，r 増至原来的两倍，S 为原来的4倍，R 为原来的，RS 不变，那么自由电子平均漂移 速率不变。
9． 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。
10．下面的几种说法是否正确，试说明理由
（1）若闭合曲线内不包围传导电流，则曲线上各点的H 必为零；
（2）若闭合曲线上各点的磁场强度为零，则该曲线所包围的传导电流的代数和为零；
试分别讨论下列情况对自R 保持不变，U 增至两倍，所以自由电子平均漂移速率是
（3）不论抗磁质与顺磁质，磁感应强度B 总是和磁场强度H 同方向；
（4）通过以闭合回路L 为边界的任意曲面的磁通量均相等；
（5）通过以闭合回路L 为边界的任意曲面的磁场强度通量均相等。
【答案】（1）错。在有磁介质时的安培环路定理中，环路上的磁场强度H 不但与环路内、外的传导电流有关，也与空间所有磁介质的磁化电流有关。环路不包围传导电流，只能说明磁场强度H 对此环路的环流为零，并不说明曲线上各点的磁场强度H 必为零。
（2）正确。环路上各点的磁场强度H 为零，则整个环路磁场强度的环流必为零。根据有磁介质时的安培环 路定理，可以确定该环路所包围的传导电流的代数和为零。
（3）抗磁质与顺磁质都是弱磁质，. 当抗磁质与顺磁质都是各向同性磁介质时，
由
可以认为弱磁介质内部的磁感应强度B 和磁场强度H 同方向。
（4）正确。以闭合回路L 为边界的任意两个曲面组成一个封闭面，根据恒定磁场的高斯定理可知，通过该 封闭面的总磁通量为零，由此不难判断通过这两个以闭合回路L 为边界的任意曲面的磁通量相等。
（5）错。由（4）已知通过以闭合回路L 为边界的任意曲面的磁通量均相等，但若两曲面处于不同磁介质环境，则根据磁感应强度与磁场强度的关系可知，通过这两个任意曲面的磁场强度通量不等。
二、计算题
11．一双缝，缝间距放一屏幕。用它来观察波长为
（1）干涉条纹间距；
（2）单缝衍射中央明纹范围内能看到的干涉条纹数。
（3）在所有的谱线中能看到的干涉条纹的级数。
【答案】（1）干涉条纹间距为
（2）单缝衍射中央明纹的宽度为
所以，单缝衍射中央明纹能够看到的条纹数为
（3）双缝干涉明纹方程为
能够看到的干涉条纹的最大级数为
又
只能看到19条。
条纹中，
减去以外的条 缝宽双缝后放一焦距为的透镜，透镜焦平面处的光谱，光线垂直入射到双缝，求： 即第级缺级。故能看到的条纹为：从
到
纹。
12．试计算：
（1）一波源S （振动的频率为2040Hz ）以速度向一反射面接近（见图）, 观察者在A 点