2018年湖南科技大学物理与电子科学学院613普通物理考研强化五套模拟题
● 摘要
一、简答题
1． 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
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中的声速。
2． 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。
3． 在同一种介质中传播着两列不同频率的简谐波，它们的波长是否可能相等？为什么？如果这两列波分别 在两种介质中传播，它们的波长是否可能相等？为什么？
【答案】（1）因波速仅与介质有关，
而波长频率的简谐波，波速相等，但波长不会相等。
（2）如果两列波分别在两种介质中传播，
那么只要满足
4． 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。
5． 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。
6． 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
，
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所以在同一种介质中传播的两列不同
它们的波长就会相等。
（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
，
7． 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。
8． 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
9． 将尺寸完全相同的铜环和木环适当放置，使通过两环中的磁通量的变化率相等。问在两环中是否产生相同的感应电场和感应电流？
【答案】产生相同的感应电场，感应电动势相同，但木环内没有感应电流。
10．人造地球卫星绕地球作椭圆轨道运动，地球在椭圆轨道的一个焦点上，则关于卫星的下列说法中哪种说法正确？
（1） （2） （3） （4）
动量守恒，动能守恒； 动量守恒，动能不守恒；
对地球中心的角动量守恒，动能不守恒； 对地球中心的角动量不守恒，动能守恒。
【答案】（3）正确。
二、计算题
11．在复色光照射下的单缝衍射图样中，其中某一波长的第3级明纹位置恰与波长λ=600 nm的单色光的第2级明纹位置重合，求这光波的波长。
【答案】设λ为未知波长，为已知波长，未知波长的单色光第3级明纹与已知波长的第2级明纹在θ方向重合，它们的光程差相等，
根据单缝衍射的明纹条件
12．—架钢琴的“中音C ”有些不准，为了校准的需要，取一标准的256Hz 音叉一起弹响，在1 min内听到24拍。试求待校正钢琴此键音的频率。
【答案】
设音叉振动的频率为
待校键音的频率为
由拍频可知：
解得
：
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可得
即待校键音的频率为258.5Hz 或253.5Hz 。
13．一个氧气瓶容积是
其中氧气的压强是
规定瓶内氧气压强降到
的氧气
时就得充气，
以免混入其他气体而需洗瓶。今有一玻璃室，每天需用想气体状态方程得
问一瓶氧气能用几天？
【答案】依题意知，假设使用的氧气可近似为理想气体，每天需要使用的氧气的质量可由理
其中
分别表示玻璃室内需要氧气的压强和体积。氧气瓶内可用氧气的质量为
其中压强
，
分别为刚充气后瓶内氧气的质量、压强，
为瓶子的容积。
分别为使用后剩余氧气的质量、
假设在氧气的使用过程中，温度保持不变，则可用天数为
所以，一瓶氧气大约能用9.6天。
14．如图的电路中
，源的内阻已分别计入
内。试求
电
图
【答案】标明电流方向及回路环绕方向如图，由基尔霍夫定律，
把①式代入②式，
消去
得
代入数据，
解出
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