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2018年北京市培养单位理化技术研究所806普通物理(乙)[专业硕士]考研强化五套模拟题

  摘要

一、简答题

1. 什么是坡印廷矢量?它和电场和磁场有什么关系?

【答案】

坡印廷矢量就是电磁波的能流密度。它和电场和磁场的关系为

2. 试解释家用喷雾器的工作原理?

【答案】活塞在喷雾器的小圆筒中运动,会使里面的气体流动,使得里面的压强变小,而别的地方的压强不变, 因此就会有压强差,然后大气压就把药水压了上来。而上来的药水又碰到了气流,这样,药水就会被“打”成雾状。

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

,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. 光子在哪些方面与其他粒子(譬如电子)相似?在哪些方面不同?

【答案】(1)光子和其他粒子都具有速度、动量以及能量。

(2)光子和其他粒子不同处:光子可以发生湮灭和产生,而其他粒子不行;光子没有质量,而其他粒子有质量。

5. 应该如何理解物体的静能量?

【答案】物体的静能量实际上就是它的总内能。其中包含:分子运动的动能;分子间相互作用的势能;使原子与 原子结合在一起的化学能;原子内使原子核和电子结合在一起的电磁能;以及原子核内质子和中子的结合能等。

6. 随着光栅中透光狭缝条数的増加,对应的光栅衍射条纹将怎样变化?为什么?

【答案】随着光栅中透光狭缝条数的增加,相应获得的光栅衍射图样中的明条纹间距会逐渐增大,同时可以观察 到这些明条纹的亮度也随之增大。即随着透光狭缝条数的增加,明条纹会变得既细且亮。

7. 气体分子热运动的平均速率往往可达数百米每秒,但为什么在房间内打开一瓶香水,要隔一段时间后才 能在门口闻到香味?夏天容易闻到香味还是冬天容易闻到香味,为什么?

【答案】气体分子热运动的平均速率虽高达数百米每秒,但是气体分子在运动过程中并不是沿直线前进,而是不 断与其他分子碰撞,使得前进距离大大增加,因此在房间内打开一瓶香水时,需要隔一段时间后才能在门口闻到香味。

由于气体分子的平均自由程与温度成正比,与压强成反比,冬天与夏天的压强几乎相等,而温度变化则很明 显,因此主要影响气体分子平均自由程的因素是温度,即夏天气体分子平均自由程比冬天长,故而需时较短,会 更容易闻到香味。

8. 盛有理想气体的密闭容器A 放在一高速行进的列车上,另一盛有同样气体的相同容器B 放在静止列车上,请问A 中气体温度是否比B 中气体温度高?如果行进的列车突然停下,容器A 中气体的温度、压强将如何变化?

【答案】对理想气体

其+

反映分子作无规则运动的速率。当容器随列

车一起运动时,分子无规则运动的速率并没有增加,因而温度不会升高。

如果容器A 随列车突然停下,那么A 中气体分子的定向运动将通过碰撞转化为分子热运动的动能,从而使 温度升高,

压强也相应增大。

9. 由多个物体组成的一个系统,在相同时间内,作用力所做的功与反作用力所做的功是否一定相等,二者的代数和是否一定等于零?

【答案】作用力与反作用力其位移不一定相等,所以作用力与反作用力的功的大小不一定相等,二者的代数和也不一定为零。

10.有人说,光的干涉与光的衍射是两种本质完全不同的现象,你同意这种说法吗?为什么?

【答案】不同意。光的干涉与光的衍射之间既有区别又有联系,但从本质上说,干涉和衍射都是波的相干叠加的 结果,只是参与相干叠加的对象有所不同而已。干涉是几束光的叠加,数学 上采用的是有限项求和,而衍射则是 连续的、无限多次波的相干叠加,数学上采用的是积分计算。

二、计算题

11.一平凸透镜置于一平板玻璃上,波长为径为

求透镜的曲率半径

的红光垂直从上方入射,由透镜凸表面和平板

条暗纹的半

玻璃表面反射的光形成牛顿环干涉条纹。透镜和平玻璃的接触点处为暗纹,测得第

【答案】

牛顿环上半径处空气层的厚度为

第12

条暗纹处与第一条暗纹处光程差相差

个波长,

可得透镜的曲率半径为

12.在系中观察到同一地点发生的两个事件,第二个事件发生在第一事件之后第二事件在第一事件后系中两事件的时间间隔为

发生,求由

由洛伦兹变换

13.—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

系中这两个事件的空间距离。

而在

系中观察

【答案】

由于在系中,两个事件发生在同一地点,

两事件的时间间隔为固有时间

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

14.如图所示,一根不会伸长的绳子缠绕在半径在倾角

的物体相连。

求(1)圆柱和物体的加速度;(2)圆柱与斜面的摩擦力。

质量

的圆柱上,此圆柱可

的斜面上作无滑动滚动。绳的另一端跨过质量和摩擦均不计的滑轮与一质量