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2017年北京市培养单位国家天文台617普通物理(甲)考研冲刺密押题

  摘要

一、简答题

1. 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。

2. 何谓广义相对性原理?何谓等效原理?

【答案】(1)广义相对性原理:所有的物理定律在任何参考系中都取相同的形式。 (2)等效原理:引力场与参考系的相当的加速度在物理上完全等效。

3. 如图所示,杨氏双缝实验中,在一条光路上插入一块玻璃,则原来位于中央的干涉明纹将向哪侧移动?

【答案】在下侧的一条光路上插入一块玻璃,则原来位于中央的干涉明纹将向下侧移动。

4. 当有电场后,满带中的电子能永远漂移下去吗?

【答案】当有电场后,满带中的电子在波矢空间内将永远循环漂移下去,即当电子漂移到布里渊区边界时,它会立即跳到相对的布里渊区边界,始终保持整体能态分布不变。

5. 在什么条件下

,的关系才成立?

【答案】由能量和动量关系式系才成立。

可知,只有当静止能量

时,

的关

6. 为什么在玻尔的氢原子理论中,略去了原子内粒子间的万有引力作用?

【答案】原子内的粒子间距离很近,万有引力作用远小于电磁相互作用。

7. 图中三个容器的底面积相同,液面高度相同,容器底面受到的压力是否相同?它们对台面的压力是否相同?

【答案】因为液面高度相同,所以容器底面处的压强相等。又由于底面积相同,故容器底面 受到的压力相同。因为各容器内液体的重量不同,所以它们对台面的压力不相同。

8. 用光的波动说解释光电效应实验存在哪些困难?

【答案】(1)金属中的自由电子,由于受到带正电的原子核的吸引,必须从外部获得足够的能量才能从金属中逸出。按照波动理论,光的能量是由光的强度决定的,而光的强度又是由光波的振幅决定的,跟频率无关,因此无论光的频率如何,只要光的强度足够大或照射时间足够长,都能够使电子获得足够的能量产生光电效应。然而这跟实验结果是直接矛盾的。极限频率的存在,即频率低于某一数值的光不论强度如何都不能产生光电效应,这是波动理论不能解释的。

(2)波动理论也不能解释光电子的最大初动能只与光的频率有关而与光的强度无关。 (3)产生光电效应的时间之短,也跟波动理论相矛盾,一束很弱的光波照射到物体上时,它的能量分布到大量的原子上,怎么可能在极短的时间内把足够的能量集中到一个电子上面使它从物体中飞出来呢。

9. 试用离子极化观点解释第四周期某些元素氯化物的熔点、沸点的高低:

(1)(2)

的恪点、沸点低于的溶点、沸点低于

的化学键有相

【答案】(1)对较大的共价成分;

中(2)之

的离子半径小,且为18e 构型,所以极化力较强,致使

小,致使

为8e 构型,极化力较

的低。

的化学键有相对较大的离子键成分,

因而

的熔、沸点较

的电子构型相似,

但因的电荷高,半径小,因而极化能力较强,所以

化学键中的共价成分较多,故其熔、沸点更低些。

由此可见,阳离子电荷越高,半径越小,或是18e 和9-17e 构型,极化能力越强,且随着极化能力的增强,化学键便由离子键向共价键逐渐过渡。

10.转动刚体的机械能包括哪些能量?要使刚体平衡,需要满足什么条件?

【答案】转动刚体的机械能包括质心的动能、势能以及绕质心的转动动能。要使刚体平衡,需要满足以下两个条件:

二、计算题

11.彩色电视发射机常用三基色的分光系统,如图所示,系用镀膜方法进行分色。现要求红光的 波长为650 nm,绿光的波长为520 nm。设基片玻璃的折射率n=1.50, 膜材料的折射率求膜的厚度。

【答案】设入射角为i ,膜的厚度为e 。 根据题意,反射光干涉加强时的光程差为:

解得膜厚:

k=l时可得膜的最小厚度使红光使绿光

为:为:

反射加强的最小膜厚反射加强的最小膜厚

12.—光栅,宽为2.0 cm,共有6000条缝。如用钠光(589.3 nm)垂直入射,在哪些角度出现光强极大?如钠光与光栅的法线方向成30°角入射,试问:光栅光谱线将有什么变化?

【答案】设光栅宽度为L ,则光栅常数为由光栅方程

光强主极大出现的角度在

可得:

范围内,计算得光强主极大的级次k 和衍射角θ,如表1所示。