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一、简答题

1． 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。

2． 一定量的理想气体分别经绝热、等温和等压过程后膨胀了相同的体积，试从p-V 图上比较这三种过程做功的差异。

【答案】理想气体分别经绝热、等温和等压过程膨胀相同的体积，三者中绝热过程做功最少，等压过程做功最多。

3． 在相同温度下氢气和氦气中的声速哪个大？

【答案】在相同温度下氢气和氦气当做理想气体，理想气体中传播纵波的速度

中的声速。

4． 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。

5． 什么叫做位移电流？什么叫做全电流？位移电流和传导电流有什么不同？

【答案】（1）位移电流：把电位移通量对时间的变化率看做是一种电流，叫位移电流。

（2）全电流：传导电流和位移电流相加的合电流为全电流，即

（3）传导电流是电荷的宏观定向移动，而位移电流是电场以及电介质极化的变化，它与电荷宏观移动无直接关系；传导电流只存在于导体中，因为在导体中才有可以宏观定向移动的自由电荷，而位移电流不依赖于自由电荷，哪里有变化的电场，哪里就有位移电流，所以在导体、介质、真空中都可以存在位移电流。

第 2 页，共 65 页 温度相同，设物质的量也相同，

则摩尔质量不同，

引起波速不同。所以氢气中的声速大于氦气

6． 如果在一个金属上观察到光电效应，在相同的条件下能否在另一种金属上也观察到光电效应，为什么？

【答案】不一定，因为不同金属的红限波长不同。

7． 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因此不存在使光子在其中速率不等于c 的惯性系。

8． 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。

9． 什么是半衰期，其长短由什么决定？如何计算衰变后剩余的原子核数？

【答案】半衰期

设平均寿命

来描述其衰变的快慢。对于大量同种放射性原子核，其中有些原子核衰变得早，有些原子核衰变得晚。各个核的寿命不一样，但对于某一核素而言，平均寿命只有一个。

10．为什么光线在引力场中会弯曲？

【答案】广义相对论的一个最奇特的结论是引力场时空发生弯曲。广义相对论认为，物质质能的存在将使周围的时空弯曲；只受引力的“自由”粒子沿着测地线运动，从而表现出受引力作用。可以形象地概括为：时空的弯曲听从于物质的存在，而物质的运动听从于时空的弯曲。在这两个理论中都没有超距作用的概念。

是放射性核素衰变其原有核数的一半所需的时间。半衰期只由元素的性质放射性核素的衰变规律为除了半衰期，还可用原子核的决定，与元素所处物理化学状态无关。

时的原子核数目为二、计算题

11．在同一惯性系中，两个不同时发生的事件满足什么条件才可以找到另一惯性系使它们成为同时的事件？ 在一个惯性系中两个不同地点发生的事件又要满足什么条件才可以找到另一惯性系使它们成为同一地点发生的事件？

【答案】在同一惯性系中，

两个不同时

的事件，那么应有

第 3 页，共 65 页 发生的事件若找到另一惯性系使它们成为同时

即满足

在一个惯性系中两个不同地点

发生的事件，应满足

即

12．质点在外力F=2yi+4j的作用下在一平面内运动（SI ）, 求下列情况下，质点从 x= - 2运动到x=3处该力做的功。

（1）质点的运动轨迹为抛物线

【答案】由

（1）质点的运动轨迹为抛物线 得 时该力做的功为

（2）质点的运动轨迹为直线4y=x+6时该力做的功为

13．假设太阳表面温度为5 800 K, 太阳半径为

在1年内由于辐射，它的质量减小了多少？

【答案】由斯特藩一玻尔兹曼定律，太阳通过其表面辐射出的总功率为：

太阳在一年内辐射出的总能量为

由狭义相对论质能关系，可得太阳在一年内的质量亏损：

如果认为太阳的辐射是稳定的，求太阳（2）质点的运动轨迹为直线4y=x+6 发生的事件若可以找到另一惯性系使它们成为同一地点

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