2018年西南石油大学理学院930普通物理学(含力学、热学、电磁学、光学)考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、简答题
1． 对一个静止的质点施力，如果合外力为零，此质点不会运动。如果是一个刚体，是否也有同样的规律？ 对于刚体，外力作用对其运动状态的影响与质点相比有哪些不同？
【答案】不一定。因为刚体除了平动还有转动，要使刚体平衡，除了合外力为零以外，还要求合外力矩同时为零。 对于刚体，外力作用可能会使其平动也可能使其转动或兼而有之，但质点是不会转动的，外力只可能使其平动， 这是质点和刚体的主要不同之处。
2． 什么是pn 结？
【答案】采用特殊的制作工艺，将P 型半导体和n 型半导体紧密地结合在一起，在两种半导体的交界处就会产生一个特殊的接触面，称之为pn 结。它是构成半导体器件的基础，也是半导体获得广泛应用的原因。
3． 你怎样才能使罗盘磁针的磁性反转过来？
【答案】可以通过施加很强的反向磁场来使罗盘磁针的磁性反转过来。
4． 为什么装指南针的盒子不是用铁，而是用胶木等材料做成的？
【答案】如果使用铁念子装指南针，则由于铁盒子产生磁屏蔽，从而会使得指南针无法正常使用，因此装指南针 的盒子要用胶木等不会产生磁屏蔽效应的材料。
5． 焦耳热功当量实验在建立热力学第一定律过程中有什么作用？
【答案】该实验将功和热量联系起来，并给出了转化的量度，为热力学第一定律的建立起了决定性作用。
二、计算题
6． 如图1所示，在平面反射镜上相继地放置一个
片的光轴夹角为
光强为波片和一个偏振片，偏振片的透光轴与波的自然光垂直入射。试求反射光经上述偏振系统后的光强。
图1
【答案】迎着入射光看如图2所示。自然光经偏振片后变成线偏振光，振动方向为第 2 页，共 44 页 经波
片后变成椭圆偏振光。若
轴为
超前 波片的快轴方向，则为右旋椭圆偏振光
，
分量比分量相位
迎着反射光看如图3所示。入射到平面反射镜的右旋椭圆偏振光反射后变成左旋椭圆偏振光
，分量比
分量相位超前
该左旋椭圆偏振光经波片后，
分量比
分量相位超前与偏振片的透光轴
故
成分量和分量的总相位差为零，合成为线偏振光，
振动方向为
角。由马吕定律，
反射光经偏振系统后的光强为
当时，反射光经偏振系统后的光强为零，即从平面镜反射的光不能通过该偏振系统。
波片，
波片的光轴与线偏振方向夹实用的所谓隔离器就是利用这一原理制成的。在使用线偏振的激光器时，为了避免外界反射光重新进入谐振腔而引起干扰，常
在激光器的输出端放置一个
角，这样，所产生的椭圆偏振激光经外界反射面反射后不能重新进入谐振腔。
图
2
图3
7． 用波长
心位置恰与
心位置重合？
【答案】根据题意，
当
的第
级明纹与的第级暗纹位置重合时，这两个条纹在θ方向上的光程差相等，此时有
代入题给条件得
。
因此
，
的第
级明纹与
的第级暗纹位置重合时有
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的混合光垂直照射单缝。在衍射图样中，的第如级暗纹中心位置重合，求试问的第级明纹中的暗纹中的暗纹中心位置能否与
8． 如图所示，一定量理想气体由P 点出发，经历不同过程，其中PC 为等温过程，PE 为绝热过程。 则哪一过程吸热最多？哪一过程吸热而降温？哪一过程放热？
图
【答案】
由热力学第一定律
等压过程中
即 等压过程中，吸收的热量一部分用于对外做功，一部分用于增加内能，所以吸热最多。
的过程，位于等温线以下，膨胀吸热但温度下降。
的过程，位于绝热线以下，膨胀放热，温度下降。
9． 电量q 均匀地分布在长为的直线上，试求下列各处的电势U , 并由q 求电场强度E :
（1）中垂面上离中心O （直线中点）为r 处；
（2）延长线上离中心O 为r 处；
（3）通过一端的垂面上离该端为r 处，场强在r 方向的分量。
【答案】（1）如图（a ）, 取直角坐标O-xyz ，带电直线沿x 轴，中心O 在原点，中垂面为yz 平面，
中垂面上点与O 点相距为r 。在带电直线上与O 点相距x 处取微元dx ，
带电
它在P 点的电势为
式中是P 点与垂面的距离。由电势叠加原理，带电直线在中垂面上P 点的电势为
中垂面上各点的电势与r 有关，各等势线是以中心O 点为圆心的一系列同也圆。中垂面上P 点的场强大小等于电势沿等势线法线方向的变化率，为
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