2018年云南师范大学物理与电子信息学院833普通物理考研基础五套测试题
● 摘要
一、简答题
1. 在迈克耳孙干涉仪实验装置中,当厚干涉?当
与与
【答案】
当
与
之间严格垂直时,其干涉图样是等倾干涉还是等
与
之
之间并不严格垂直时,其干涉图样是等倾干涉还是等厚干涉? 之间严格垂直时,迈克耳孙干涉仪的干涉图样是等倾干涉;
当
间并不严格垂直时,其干涉图样则是等厚干涉。
2. 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。
3. 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。
4. 是否可以通过直接观察来区分物体所成的像是实像还是虚像?如果不能,可以采用什么方法来区分实像 和虚像?
【答案】不能通过直接观察来区分物体所成的像是实像还是虚像,可以用接收屏来观察,如果能在接收屏上成像则为实像,否则为虚像。
5. 作匀速直线运动的物体有没有角动量? 动量是否守恒? 角动量是否守恒?
【答案】(1)不一定。因为,作匀速直线运动的物体有没有角动量,主要是看参考点位置的选取,如果参考点取 在该直线上,则角动量就为零;如果参考点不在该直线上,则物体的角动量就不为零。
(2)动量守恒。因为,作匀速直线运动物体的速度大小和方向均不变,所以其动量守恒。 (3)角动量不一定守恒。因为,角动量是否守恒主要取决于运动的物体对空间某参考点的力矩是否为零, 这里关键是看参考点的选取。对于作匀速直线运动的物体来说:①如果参考点取在该直线上,则其所受的力矩就为零,其角动量就守恒;②如果参考点不在该直线上,则物体所受的力矩就不为零,其角动量就不守恒。
6. 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。
7. 共价结合,两原子电子云交叠产生吸引,而原子靠近时,电子云交叠会产生巨大的排斥力,如何解释?
【答案】共价结合,形成共价键的配对电子,它们的自旋方向相反,这两个电子的电子云交叠使得体系的能量降低,结构稳定。但当原子靠得很近时,原子内部满壳层电子的电子云交叠,量子态相同的电子产生巨大的排斥力,使得系统的能量急剧増大。
8. 如果光速较小或无限大,“同时”的相对效应会怎样?
【答案】狭义相对论是用光速不变原理作为比较时间先后的客观依据。如果光速较小或无限大,“同时”的相对效 应会遭到破坏。
9. 黑洞可能存在的三种形式是什么?
【答案】目前一般认为宇宙中的黑洞可能以三种形式存在:
(1)原初黑洞:因早期宇宙致密介质涨落导致的引力不稳定性而形成,并且质量足够大而残留至今
,
(2)恒星质量黑洞:恒星演化晚期塌缩而成
,(3)超大质量黑洞:位于星系的中心
,
10.氦氖激光器和红宝石激光器中都利用了激活剂,激活剂的作用是什么?
【答案】产生激光的物质直接接收能量的效率很低,激活剂接收泵浦能量的效率很高,其激发态能级与产生激光的物质的激发态能级接近,很容易将能量通过碰撞转移到工作物质,提高了泵浦效率,容易实现粒子数反转。
二、计算题
11.在杨氏干涉实验中,已知双孔间的距离为单色光源的波长为
试求:
时,干涉条纹有足够的反衬度,此时等于多少? 坐标,
在屏幕设
坐标。位于光源中央点的点光源
光源到双孔的距离为
双孔到观察屏幕的距离为
(1)屏幕上干涉条纹的反衬度与光源宽度之间的关系; (2)当光源宽度等于临界宽度的【答案】如图所示,
在光源面上设在屏幕上产生的干涉条纹的强度分布为
屏幕中央
处的点是零级极大的位置。
位于
上方
处的点光源在屏幕上产生的干涉条纹的零级极大的位置从
点下移到整个条纹下移),
干涉条纹的强度分布为
在处宽度为
的光源产生的干涉条纹的强度分布为
宽度为的光源在屏幕上产生的干涉条纹的强度分布为
处(即
强度的极大值和极小值分别为
干涉条纹的反衬度为
当时
,(第一极小)。若忽略的次极大,
则即
的条件为
因此,
反衬度不为零的光源临界宽度为
当光源宽度为
时,反衬度为