2018年天津工业大学电子与信息工程学院818普通物理之普通物理学考研强化五套模拟题
● 摘要
一、简答题
1． 为什么声波的衍射比光波的衍射更显著？
【答案】因为衍射现象是否显著与障碍物（如狭缝）的尺寸和波的波长之间的关系有关。当障碍物尺寸一定时，波长越长，衍射现象越明显。与光波相比，声波具有较长的波长，所以衍射效应更显著。
2． 如图所示，当导体棒在均匀磁场中运动时，棒中出现恒定的电场
这是否和导体中的
静电平衡条件相矛盾？为什么？是否需要外力来维持棒在磁场中作匀速运动？
图
【答案】不矛盾。导体在静电平衡状态下电场强度等于零，而导体棒运动时，由于电子受到洛伦兹力而运动，从而在棒两端形成电荷的聚集，产生恒定的电场，电场力和洛伦兹力相等；导体棒在磁场中作匀速运动需要外力维持以克服安培力。
3． 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。
4． 内能和热量这两个概念有何不同？以下说法是否正确？
（1）物体的温度越高，则热量越多； （2）物体的温度越高，则内能越大。
【答案】内能是状态量，在一定状态下，系统的内能是确定值，它是状态的单值函数。热量是过程量，离开热交换过程是无意义的，它是与传热过程相对应的能量交换的一种量度。
（1）错。物体温度越高，分子运动就越剧烈，但不一定表明会向其他系统放出热量。 （2）错。对一定量的理想气体，内能是温度的单值函数，温度越高，内能越大。但如果不是
理想气体，则必须充分考虑分子间的相互作用势能。温度升高，虽然热运动动能増加，但如果体积发生变化，也可能使分子间的势能降低，因此内能仍有可能会减少。
二、证明题
5． 一个高度为
的薄壁圆柱形浮沉子一端封闭，一端开口。将开口端向下插入密度为的液体
时，闭端刚好与液面持平。设
空气
中，浮沉 子内空气被封闭，当液体上方大气压强为将液面上方压强突然增大至
【答案】
将浮沉子的质量记为
由初态力平衡方程
得
后，空气柱被压缩，浮力减小，浮沉子向下加速运动。浮沉子下沉深度
体积记为
取等温过程，有
对应的动力学方程为
得将
代入，得
因故有将代入，
得
积分，
考虑到初始条件为
处
，
得
液面上方压强増为为时，
空气柱高度记为
初态浮沉子内空气柱的高度为
横截面积为
体积便为
密度与相比可略，空气可处理为理想气体，不计任何黏滞阻力，再设液体内温度处处相同。今
试证：浮沉子下沉深度与它在该处运动速度
的关系为
三、计算题
6． 在系中观察到同一地点发生的两个事件，第二个事件发生在第一事件之后第二事件在第一事件后系中两事件的时间间隔为
发生，求由
得
由洛伦兹变换
系中这两个事件的空间距离。
在系中观察而在
【答案】
由于在系中，两个事件发生在同一地点，
两事件的时间间隔为固有时间
7． 类星体是离地球非常遥远而又十分明亮的天体。利用多普勒效应测量它发出的光谱位移，可以测出它的运动速度.
今测得某一类星体从地球的退行速度为
（1）问这类星体离地球多远？ （2）假定这类星体从大爆炸以来就以【答案】（1
）由哈勃定律
的速度运动，试估算一下宇宙的年龄。
可得星体与地球的距离为：
（2）由哈勃时间可得大宇宙的年龄：
8． 显像管的灯丝到荧光屏的距离为
为使灯丝发射的电子有
直接达到荧光屏而在途中
气体的温度为
不与空气分子相碰，显像管的真空度至少为多高?
设空气分子的直径为
【答案】
显像管的灯丝发射的电子经过管长统中电子的自由程
因为自由程
的分布函数
其中
为平均自由程，
那么自由程大于等于某一确定值L 的概率为
的路程直接达到荧光屏，要求电子气系
依题意，
已知
要求系统的最低真空度即系统的压强，或电子数密度。
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