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一、简答题

1． 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。

2． 假如电场力做功与路径有关，

定义电势的公式还能不能引入电势的概念？

【答案】假如电场力做功与路径有关，

则积分

在未指明积分路径以前就没有意义。还有没有意义？从原则上讲，这时

因为积分与路径有关，路径不同，积分的结果也不同。相同的初位置，可以有多种不同的积分值，

即

没有确定的意义，因而不能根据它引入电势的概念。

3． 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。

4． 使用温度计测量温度根据什么原理？

【答案】根据的是热力学第零定律。

5． 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、计算题

6． 电阻为

的电阻器、电容为

的电容器和电动势为4.0V 的电源组成一串联电路，

求电路接通1.0s

时电容器一极板上电荷增加的速率

【答案】因为这是一个RC 电路，电容器极板上的电荷按指数规律增加，即

所以电容器一极板上电荷增加的速率为

7． —束自然光从空气中入射到折射率自然光的入射角为多少？折射角又为多少？

【答案】已知空气折射率为1，

此时自然光的入射角恰为起偏角，根据布儒斯特定律可知入

射角应满足

的玻璃片上，实验观察到反射光为线偏振光，则该

由此可得该自然光的入射角为

根据布儒斯特定律可知，当入射角为起偏角时，折射角r 与入射角应满足

因此，

该自然光的折射角为

8． —光源与屏间的距离为1.6 m, 用焦距为30 cm的凸透镜插在两者之间，透镜应放在什么位置，才能使光源成像于屏上？

【答案】设光源与屏的间距为L ，对透镜的物距为p ,

像距为由薄透镜的成像公式，有：

根据题意，有：

联立式①②可得：

代入题目条件，有：

解得

：

9． 水蒸气分解为同温度的氢气和氧气，内能增加了百分之几？

【答案】水蒸气分解为同温度的氢气和氧气的过程可以表示为

由此知，

成同温度的

水蒸气可以分解成同温度的

氢气和

氧气。

氢气和

氧气，也就是

水蒸气可以分解

假设水蒸气、氢气和氧气都可以近似为理想气体，由能量按自由度均分定理知，理想气体的摩尔内能可以表示为

其中t ，r ，s 分别为气体分子的平动、转动、振动自由度数目，R 为普适气体常量，T 为以理想气体温标表示的气体的温度。

在常温下：

因为水蒸气为三原子分子，则

因为氢气为双原子分子，则

因为氧气为双原子分子，则

对于上述分解过程，分解前系统的内能为

分解后系统的内能为

于是有，内能增加的比率为

所以水蒸气分解为同温度的氢气和氧气过程中内能增加了