2017年北京市培养单位空间应用工程与技术中心806普通物理(乙)考研仿真模拟题
● 摘要
一、简答题
1． 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。
2． 利用空气劈尖的等厚干涉条纹可以检测工件表面极小的加工纹路。在经过精密加工的工件表面上放一光 学平晶，使它们之间形成空气劈尖，用单色光垂直照射玻璃平晶，并在显微镜下观察到干涉条纹如图所示， 试根据干涉条纹的弯曲方向，判断工件的表面是凸的还是凹的？
图
【答案】在理想情况下，在空气劈形膜上观察到的等厚条纹应为平行于棱边的直条纹。现在，有局部条纹向偏离 棱边的方向弯曲，说明在工件表面的相应位置处有一条垂直于棱边的不平的纹路。由于同一条等厚条纹对应于相 同的膜厚度，因此在图中所示的同一条纹上，弯离棱边的部分与直的部分对应的膜厚度应该相等。在理想情况下。 离开棱越远，膜的厚度应该越大；而现在在同一条纹上远离棱边处与近棱边处膜的厚度却是相等的，这说明工件 表面的纹路是凸出来的。
3． 同一束光分别在两种不同介质中传播相同的距离，则在两次传播过程中，这束光所经历的光程一样吗？ 这束光在两次传播过程中发生相位变化与其光程有什么关系？如果这光在两种介质中的传播过程经历了相同的时间，则情况又如何？
【答案】（1）按照光程的定义，当同一束光分别在两种不同介质中传播相同的距离时，则在两次传播过程中这束 光所经历的光程是不同的。
（2）这束光在两次传播过程中所发生的相位变化
（3）如果这束光在两种介质中的传播过程经历了相同的时间，则这束光所经历的光程是一样的。
与其光程变化之间的关系都应满足
4． 将电压U 加在一根导线的两端，设导线的截面半径为r 、长度为
由电子漂 移速率的影响。
（1）U 增至原来的两倍；
（2）r 不变，増至原来的两倍；
（3）不变，r 増至原来的两倍。 试分别讨论下列情况对自
【答案】（1）自由电子的平均速率与导体肉某点处单位体积内的自由电子数n 和电流密度J
的关系为
原来的两倍。
（2）r 不变，増至原来的两倍，即R 增至原来的两倍，所以自由电子漂移速率是原来的二分之一。
（3）、U 不变，r 増至原来的两倍，S 为原来的4倍，R 为原来的，RS 不变，那么自由电子平均漂移 速率不变。
5． 质点的动量和动能是否与惯性系的选择有关? 质点的动量定理和动能定理是否与惯性系的选择有关？
【答案】（1）质点的位移、速度是相对的，其值与惯性系的选取有关，所以与之相关的动量和动能与惯性系的选择有关。
（2）虽在不同的惯性参考系中，动量和动能各有不同的值，但在每个惯性参考系中都存在各自的动量定理和动能定理，这就是说，质点的动量定理和动能定理的形式与惯性系的选择无关。
6． 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
7． 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？
R 保持不变，U 增至两倍，所以自由电子平均漂移速率是
图
【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。
8． 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。
9． 速率分布函数的物理意义是什么？试说明下列各式的物理意义：
【答案】表示气体分子在速率附近，处于单位速率间隔内的概率，或在速率附近处于单位速率间隔内的相对分子数。
（1
）
（2）
（3）（4）（5）表示气体分子在速率附近，
处于表示在附近，表示在速率区间表示在速率区间表示在速率区间速率区间内的概率，或在上述速率区间内的相对分子数。 速率区间内的分子数。 内的概率，或在上述速率区间内的相对分子数。 内的分子数。 内的分子平动动能之和。
10．在牛顿力学中，位矢、位移、速度和加速度与参考系的选取有什么关系？
【答案】它们都依赖于参考系的选取，所选取的参考系不同，它们的大小和方向也就不同。
二、计算题
11．在棱镜表面镀一层增透膜如使此増透膜适用于氦氖激光器发出的激光（λ= 632.8 nm），膜的厚度应取何值？
【答案】方法一从透射光干涉加强的角度分析。
透射光干涉加强，即反射光干涉减弱。由题意可知，干涉光的光程差为：
解得：
即相应膜厚为最小膜厚的奇数倍，仍可对550.0 nm 波k=l时膜厚最小，最小膜厚k=2, 3，…时，膜的厚度
长的光透射加强。
方法二从反射光干涉减弱的角度分析。
由题意可知，反射光干涉减弱其干涉光的光程差为：
解得：
膜厚为最小膜厚的奇此时仍然可以得出，k=l时有最小膜厚：
数倍时，仍可对550.0 nm波长的光透射加强。