2018年辽宁大学物理学院628普通物理学考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、简答题
1． 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。
2． 若有一块金属表面的平整程度需要检验，你可否利用光学的方法提出一个可行的检验方案？并请解释你 所提方案的基本原理。
【答案】类似图所示的方法，将一块标准的光学玻璃与待测金属构成一个劈尖，通过观察劈尖条纹的形状 可以检验出金属表面的平整程度。其应用的原理就是劈尖干涉条纹所对应的等厚干涉条纹的特点，即厚度相同的 那些位置对应同一干涉条纹的特点。
图
3． 若一个电子和一个质子具有同样的动能，哪个粒子的德布罗意波长较大？
【答案】
根据经典力学动能公式
罗意波长为
和德布罗意波长公式
，可得到电子的德布
。因为
可得到
，同理，
质子的德布罗意波长为
即电子的德布罗意波长较大。
4． 试比较引力辐射与电磁辐射的异同？
【答案】引力辐射的性质与电磁辐射的性质相仿，比如，二者都以光速c 传播；都携带场的能量、动量和辐射源的有关信息；都是横波，且在辐射源的远处都是平面波。但是二者也有明显 的差别，比如引力波非常弱，
其强度只有电磁辐射的
5． 经典力学认为，如果已知粒子在某一时刻的位置和速度，就可以预言粒子未来的运动状态，在量子力学看来是否可能？试解释。
【答案】量子力学用波函数描述粒子的运动，波函数是概率函数，只能得到粒子出现的概率。
同时由于不确定关系，无法同时准确得到位置和速度。
6． 双折射晶体中的
光是否总是以波速
在双折射晶体内传播？为什么？
【答案】
不是。双折射晶体中的光沿不同方向传播时的波速往往是不同的，因此无法定义光在该晶体中普遍意义上的波速。一般来说，
按照所定义的波速，
是指光沿垂直于光轴方向
的传播速率
而在其他方向上传播的光，其波速并不满足上述定义。
7． 对于同一个弹簧振子，一个让其在光滑的水平面上作一维的简谐振动，一个是在竖直悬挂的情况下作简谐振动，问两者的振动频率是否相同？
【答案】弹簧振子的频率只与振子的质量和劲度系数有关，而与振子的放置方法无关，所以两振子的频率相同。
8． 如何判定电场中某点的电场强度的方向？试说明电场中某点的电场强度与试探电荷的关系。
【答案】
引入正电荷i 作为试探电荷，
由电场强度的定义方向就是正电荷荷
无关，然而实际过程中，
试探电荷
可知，电场中某点电场强度的
在该点所受的电场力的方向。从理论上讲，电场中任意点的电场强度与试探电
必须是点电荷，而且其所带电荷量也必须足够小，这样
做是为避免将引入电场过程中对原有电场构成影响。
9． 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。
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
11．一质量为
（1）（2）（4）在当
时，
的物体作谐振动，其振幅为时，物体所在位置；
时；物体所受力的大小与方向；
周期为当时，位移为求：
（3）由起始位置运动到【答案】（1）根据题意，
由
处所需的最少时间； 时
可得初相位
处，物体的速度、动能以及系统的势能和总能量。
解得：
所以
时，
物体所在位置为
（2）由简谐振动方程可知，
物体加速度故物
体
所
受
力
大
小
为
方向与位移的方向相反，即指向平衡位置。 （3
）由于
处所需最少时间为
（4）由简谐运动物体的运动学方程可知，
在物体的速度为物体的动能为物体的势能为
所以谐振动系统的机械能为
12．如图所示，质量为的周期。
图
【答案】方法一
由质心运动定理，切向方程为
式中角如图所示。由转动定理，有
式中
是小球滚动的转角
是小球转动的角加速度
纯滚条件为
即
因此有
解得
处
因此由起始位置运动到
半径为的均匀实心小球在半径为的球形碗底做纯滚动，试求微小振动
是小球的转动惯量，为