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2018年北京市培养单位生物物理研究所806普通物理(乙)考研核心题库

● 摘要

一、简答题

1．在磁场变化的空间里，如果没有导体，那么在这个空间里是否存在电场？是否存在感应电动势？

【答案】这个空间里存在电场，存在感应电动势。

2．什么是宇宙大爆炸？支持这一理论的依据有哪些？

【答案】宇宙学的研宄方法是逐步地往前追溯，相应的推论是宇宙温度越早越高。如果前推到极端，宇宙的膨胀应该是从密度和温度都为无穷的状态开始的。历史上，“宇宙大爆炸”的说法起源于伽莫夫的反对者。如果宇宙是有限的，它最初占据很小的体积，又具有很高的温度，其行为很像一次爆炸的开始。宇宙从大爆炸的原始火球中诞生，并不断膨胀。在大爆炸后

瞬间还经历了R 骤增的“暴胀”阶段，之后缓慢地膨胀，逐渐成为如今的尺度。

1965年，美国贝尔实验室的工程师彭齐亚斯和威尔逊发现了宇宙空间存在的微波背景辐射，为大爆炸假说提供了有力的证据。

3．若一个电子和一个质子具有同样的动能，哪个粒子的德布罗意波长较大？

【答案】

根据经典力学动能公式

罗意波长为和德布罗意波长公式，可得到电子的德布

。因为

可得到的一，同理，

质子的德布罗意波长为

即电子的德布罗意波长较大。

4．本征半导体的能带与绝缘体的能带有何异同？

【答案】在低温下，本征半导体的能带与绝缘体的能带结构相同。但本征半导体的禁带较窄，禁带宽度通常在2个电子伏特以下。由于禁带窄，本征半导体禁带下满带顶的电子可以借助热激发，跃迁到禁带上面空带的底部，使得满带不满，空带不空，二者都对导电有贡献。

5．由热力学第二定律说明在导体中通有有限大小电流的过程不可逆。

【答案】在导体中通有有限大小电流，则因电流的热效应，部分电能会转化为热量耗散掉，即存在能量耗散效应，因此该过程为不可逆过程。

6．若两列波不是相干波，则当相遇时，相互穿过后且互不影响；若两列波是相干波则互相影响，这句话对不对？为什么？同时请分析叠加原理成立的条件。

【答案】正确，不相干的波根据波的叠加原理，保持各自原有的特性，互不影响；但对于相干波会出现有些地方振动加强，有些减弱的现象；叠加原理只适用于小振幅波动的线性叠加。

7．想使一密闭绝热的房间冷却，是否可以将电冰箱的门打开由电冰箱运转达成？

【答案】不可以。电冰箱致冷是由工作物质在冷冻室附近（相当于低温热源）汽化带走热量而实现的。当电冰箱门打开后，冷冻室的温度和房间的温度相同，也就是与压缩机内工作物质的温度相同，整体上讲仅有一个热源，不满足热力学第二定律。另一方面，即使考虑一开始冷冻室附近温度较低，理论上讲存在两个热源，但由冰冻室附近带走的热量和电机工作转化成的热都释放到房间内，结果会使得房间内比没有冰箱时还要热。

8．在牛顿力学中，位矢、位移、速度和加速度与参考系的选取有什么关系？

【答案】它们都依赖于参考系的选取，所选取的参考系不同，它们的大小和方向也就不同。

9．将尺寸完全相同的铜环和木环适当放置，使通过两环中的磁通量的变化率相等。问在两环中是否产生相同的感应电场和感应电流？

【答案】产生相同的感应电场，感应电动势相同，但木环内没有感应电流。

10．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

11．图（a ）中O 为有心力场的力心，排斥力与距离平方成反比：

（1）求此力场的势能；

（2）一质量为m 的粒子以速度

的速度。

瞄准距离b 从远处入射，求它能达到的最近距离和此时刻（k 为一常量）。

图

【答案】（1

）斥力为保守力，根据势能定义，并规定无穷远为势能零点，则力场的势

能为

（2

）斥力

动量守恒为

初态角动量的大小为

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