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一、简答题

1． 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。

2．

在式中，我们已经知道保守力做的功等于质点势能増量的负值；若假定保守力做的功等于质点势能增量的正值，那又将如何呢？

【答案】势能是由于系统内各物体间具有保守力作用而产生的，因而它是属于系统的，当保守力做正功时，要消 耗系统的势能。当保守力做负功时，

系统的势能要增加。这就是式

中负号的含义。否则，保守力做正功时，不但不消耗势能，反而使势能増加

了，从而违背了自然界普遍遵循的基本规律一一能量守恒和转换定律。

3． 质量相等的小球，分别从两个高度相同、倾角不同的光滑斜面的顶端由静止滑到底部，它们的动量和动能是否相等？

【答案】（1）动量和动能都是量度物体机械运动的物理量。动量向；

动能

时的动量方向不同。

（2）两小球从高度h 相同的斜面滑下时，取小球、光滑斜面和地球为系统，因机械能守恒，所以两球的动能相同，动量值也相等（不过动量的方向不同）。

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． 利用双折射现象如何制成波片？

【答案】波片是由一块表面平行的单轴晶体（如方解石、石英等）切割成的薄片。当一束振

幅为的平行光垂 直入射到波片上时，

在入射点分解为

光和光，并具有相同的相位，光进入

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是矢量，沿速度的方

是正值标量。小球从光滑斜面下滑时，速度方向沿斜面，因此，两球到达底部

晶体后

，

光和光的传播速度不同，二者的波长不同，逐渐形成相位不同的两束光。经过厚度

为的波片后，相位差为

可见，

切割成的薄片的厚度不同，两束光之间的相位差不同，这样就可以制成不同的波片。常见的波片是

波片和半波片。

二、计算题

6． 一棱角为72°、对某色光的折射率为1.66的玻璃色散棱镜浸入水中，试求棱镜对该色光的最小偏向角。

【答案】因为

即

所以

7． 在常温下，固体中原子振动频率约为为

【答案】银原子的质量为

由弹簧振子的频率公式

1

8． 汽车以

可得

的速率在水平道路上行驶时克服空气阻力和内外各种摩擦消耗功率

依题意，

的熵的増量为

所以，熵产生率为

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设想原子间以弹簧连接，固体中一个银原子以此

个原子）的质量

频率振动，其余原子都不动，试计算等效劲度系数。已知一摩尔银（有

其熵

产生率为多少？设环境温度为

【答案】根据熵的定义，在温度恒定的情况下的熵变为

每秒钟系统吸收的热量为

那么每秒钟系统

9． 一双缝，缝间距放一屏幕。用它来观察波长为

（1）干涉条纹间距；

缝宽双缝后放一焦距为的透镜，透镜焦平面处

的光谱，光线垂直入射到双缝，求：

（2）单缝衍射中央明纹范围内能看到的干涉条纹数。 （3）在所有的谱线中能看到的干涉条纹的级数。 【答案】（1

）干涉条纹间距为（2

）单缝衍射中央明纹的宽度为

所以，

单缝衍射中央明纹能够看到的条纹数为（3

）双缝干涉明纹方程为能够看到的干涉条纹的最大级数为又

纹。 10．

只能看到19条。

条纹中，

减去

以外的条

即第级缺级。故能看到的条纹为：

从

到

双原子理想气体的过程方程为常数，已知初态为求：

（1）气体沿此过程膨胀到（2）摩尔热容C 。 【答案】（1

）由题意知气体对外做功

对外所做的功、气体内能的变化和吸收（或放出）的热量； （B 为常数），

则

由理想气体状态方程

可得

对于双原子分子理想气体吸收热量

（“一”表明系统放热）

（2

）由气体摩尔热容的定义式

题目中

则摩尔热容

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则内能增量