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2018年西南大学材料与能源学部830普通物理考研核心题库

  摘要

一、简答题

1. 指出下列每一个反应都破坏了哪些守恒定律?

(1

)(2

)(3

)(4

)(5

)(6

【答案】(1)能量守恒定律;

(2)角动量守恒定律与轻子数守恒定律; (3)电荷守恒定律; (4)轻子数守恒定律; (5)奇异数守恒定律; (6)重子数守恒定律。

2. 同一束光分别在两种不同介质中传播相同的距离,则在两次传播过程中,这束光所经历的光程一样吗? 这束光在两次传播过程中发生相位变化与其光程有什么关系?如果这光在两种介质中的传播过程经历了相同的时间,则情况又如何?

【答案】(1)按照光程的定义,当同一束光分别在两种不同介质中传播相同的距离时,则在两次传播过程中这束 光所经历的光程是不同的。

(2

)这束光在两次传播过程中所发生的相位变化

(3)如果这束光在两种介质中的传播过程经历了相同的时间,则这束光所经历的光程是一样的。

3. 盛有理想气体的密闭容器A 放在一高速行进的列车上,另一盛有同样气体的相同容器B 放在静止列车上,请问A 中气体温度是否比B 中气体温度高?如果行进的列车突然停下,容器A 中气体的温度、压强将如何变化?

【答案】对理想气体

其+

反映分子作无规则运动的速率。当容器随列

车一起运动时,分子无规则运动的速率并没有增加,因而温度不会升高。

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与其光程变化之间的关系都应满足

如果容器A 随列车突然停下,那么A 中气体分子的定向运动将通过碰撞转化为分子热运动的动能,从而使 温度升高,

压强也相应增大。

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?

【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. 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。 6. 氢气与氦气的温度相同,则两种气体分子的平均平动动能是否相同?两种气体分子的平均动能是否相同?内能是否相等?

【答案】根据能量均分定理:在温度为T 的平衡态下,气体分子每个自由度的平均动能都相等,氢气为双原子 分子具有3个平动自由度,2个转动自由度,而氦气为单原子分子只有3个平动自由度,所以他们的平均平动动 能相同,平均动能不同,内能也不相同。

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】

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

其中

由初始条件决

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. 如果你手头现在只有一块偏振片,可否用其区分自然光、部分偏振光和线偏振光?试解释之。

【答案】可以。以入射光方向为轴,将偏振片放在光路中绕该轴旋转一周,在此过程中,若透过偏振片的光强没 有变化,则入射光为自然光;若透过偏振片的光强随偏振片的旋转而变化,且透过偏振片的最小光强为零,则入 射光为线偏振光;若透过偏振片的光强虽随偏振片的旋转而变化,但透过偏振片的最小光强不为零,则此时的入射光为部分偏振光。

9. 什么是坡印廷矢量?它和电场和磁场有什么关系?

【答案】

坡印廷矢量就是电磁波的能流密度。它和电场和磁场的关系为

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10.对一个静止的质点施力,如果合外力为零,此质点不会运动。如果是一个刚体,是否也有同样的规律? 对于刚体,外力作用对其运动状态的影响与质点相比有哪些不同?

【答案】不一定。因为刚体除了平动还有转动,要使刚体平衡,除了合外力为零以外,还要求合外力矩同时为零。 对于刚体,外力作用可能会使其平动也可能使其转动或兼而有之,但质点是不会转动的,外力只可能使其平动, 这是质点和刚体的主要不同之处。

二、计算题

11.如图所示,长度为2, 均匀带电荷q 的细棒,以角速度转动求此棒的磁矩。

绕棒的一端O , 且与棒垂直的轴匀速

【答案】将棒转动时形成的电流看成是由很多紧靠着的圆形电流所组成的,那么总的磁矩就是这些圆电流磁矩的 总和在棒上距端点O 为r 处,取一电荷元dq 。

dq 转动形成的电流为

dI 产生的磁矩为

因此,整个棒的磁矩为

12.一个线圈的自感

(1

)刚接通时的(2)接通

(3)电流

时的时的

电阻

接在12V 的电源上,电源的内阻可略去不计。求:

【答案】这是一个RL 电路的暂态过程,可知

对时间求导

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