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2017年北京市培养单位物理研究所617普通物理(甲)考研导师圈点必考题汇编

  摘要

一、简答题

1. 质点的动量和动能是否与惯性系的选择有关? 质点的动量定理和动能定理是否与惯性系的选择有关?

【答案】(1)质点的位移、速度是相对的,其值与惯性系的选取有关,所以与之相关的动量和动能与惯性系的选择有关。

(2)虽在不同的惯性参考系中,动量和动能各有不同的值,但在每个惯性参考系中都存在各自的动量定理和动能定理,这就是说,质点的动量定理和动能定理的形式与惯性系的选择无关。

2. 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。

3. 假设光子在某个惯性系中的速率为c ,那么,是否存在这样一个惯性系,光子在这个惯性系中的速率不等于c?

【答案】由洛伦兹速度变换公式可知,如果光子在一个惯性系中的速率为c ,那么,对于任一个惯性系,光子在这个惯性系中的速率

的惯性系。

4. 机械波可以传送能量,那么机械波能传送动量吗?

【答案】不能。介质中质元以平衡位置来回移动而没有质元的移动,故不能传送动量。

5. 给车胎打气使其达到所需的压强,冬天和夏天打入车胎内的空气质量是否相同?

【答案】不同。因为两种情况下气体的温度不同,达到一定压强时的气体质量也不相同。

因此不存在使光子在其中速率不等于c

6. “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。

7. 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。

8. 能否根据薄透镜的形状判断薄透镜的作用(是会聚或发散)?

【答案】因为薄透镜的总光焦度不仅与透镜本身的形状有关,还与透镜两侧的介质密切相关。所以,在判断透镜 是会聚光束还是发散光束时,不能单看透镜的形状,还要看透镜两侧的介质,即要根据薄透镜的总光焦度决定薄 透镜的作用。

9. 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。

10.磁化电流与传导电流有何不同之处,又有何相同之处?

【答案】不同之处:(1)磁化电流激发附加磁场,而传导电流产生外磁场; (2)磁化电流对磁场强度并无贡献,而传导电流决定磁场强度。 相同之处:它们都能影响磁场的分布。

二、计算题

11.如图的电路中

,源的内阻已分别计入

内。试求

【答案】标明电流方向及回路环绕方向如图,由基尔霍夫定律,

把①式代入②式,消去

代入数据,

解出

12.如图1所示,质量为M 的滑块正沿着光滑水平地面向右滑动. 一质量为m 的小球水平向右飞行,以速 度

(对地)与滑块斜面相碰,碰后竖直向上弹起,速率为v 2(对地)。若碰撞时间

为△t , 试计算此过程中滑块对地的平均作用力和滑块速度增量的大小。

图1

【答案】受力分析如图2所示