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一、简答题

1． 使用温度计测量温度根据什么原理？

【答案】根据的是热力学第零定律。

2． 什么是宇宙大爆炸？支持这一理论的依据有哪些？

【答案】宇宙学的研宄方法是逐步地往前追溯，相应的推论是宇宙温度越早越高。如果前推到极端，宇宙的膨胀应该是从密度和温度都为无穷的状态开始的。历史上，“宇宙大爆炸”的说法起源于伽莫夫的反对者。如果宇宙是有限的，它最初占据很小的体积，又具有很高的温度，其行为很像一次爆炸的开始。宇宙从大爆炸的原始火球中诞生，并不断膨胀。在大爆炸后瞬间还经历了R 骤增的“暴胀”阶段，之后缓慢地膨胀，逐渐成为如今的尺度。

1965年，美国贝尔实验室的工程师彭齐亚斯和威尔逊发现了宇宙空间存在的微波背景辐射，为大爆炸假说提供了有力的证据。

3． 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

温度的一

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。

4． 图中三个容器的底面积相同，液面高度相同，容器底面受到的压力是否相同？它们对台面的压力是否相同？

图

【答案】因为液面高度相同，所以容器底面处的压强相等。又由于底面积相同，故容器底面 受到的压力相同。因为各容器内液体的重量不同，所以它们对台面的压力不相同。

5． 一定量的理想气体分别经绝热、等温和等压过程后膨胀了相同的体积，试从p-V 图上比较这三种过程做功的差异。

【答案】理想气体分别经绝热、等温和等压过程膨胀相同的体积，三者中绝热过程做功最少，

等压过程做功最多。

6． 试说明：

（1）当线圈中的电流增加时，自感电动势的方向和电流的方向相同还是相反；

（2）当线圈中的电流减小时，自感电动势的方向和电流的方向相同还是相反，为什么？ 【答案】（1）相反；

（2）相同。根据楞次定律可知，这两种情况下产生的自感电动势都将阻止引起感应电动势的原因，由此可以得出相应结果。

7． 试解释家用喷雾器的工作原理？

【答案】活塞在喷雾器的小圆筒中运动，会使里面的气体流动，使得里面的压强变小，而别的地方的压强不变， 因此就会有压强差，然后大气压就把药水压了上来。而上来的药水又碰到了气流，这样，药水就会被“打”成雾状。

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． 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。

【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。

10．在讨论理想气体压强、内能及分子平均碰撞频率时，所采用的气体分子模型有何不同？

【答案】讨论理想气体压强时，将气体分子看做自由质点，即略去了分子大小和分子间的相互作用，并假定气体 分子与器壁作完全弹性碰撞；讨论理想气体内能时，由于要考虑气体分子的平动和转动动能，因而不可略去分子的大小和结构，并由此提出单原子分子、双原子分子和多原子分子等模型；讨论分子平均碰撞频率时，则是将气 体分子看做有效直径为d 的刚球。

试分别讨论下列情况对自

R 保持不变，U 增至两倍，所以自由电子平均漂移速率是

二、计算题

11．一平面简谐波沿x 轴正向传播，振幅A=0.1m，频率v=10Hz, 当t=1.0s时，x=0.1m处的质点a 的振动状态为

而

此时x=0.2m处的质点b 的振动状态为

求波的表式。

并设波动的表达式为：

t=1.0s时，由旋转矢量图可知质点a

的相位为

即:

质点b

的相位为

即：

相位差为：

式中

号表示b 的相位落后于a 的相位。

若

a 、b

两质点间的相位差为

【答案】根据题意，

设两质点的间距

由式④得λ=0.24 m，代入式②可得初相位

：所以，此波的波动表达式为：

12．如图1所示，一块平而薄的长方形匀质玻璃板，用两根质量可略的等长细线悬挂起来，玻璃板两个表 面的半个面分别对称地涂了一层化学性质活泼的金属，整个装置放在容器之中，容器内有压强为的氯气。

设每一个氯气分子遇到金属分子后发生化学反应的概率为关几何量如图1所示。

观察到玻璃板绕它的竖直轴转过一个很小的角度后，处于平衡状态。试求的大小。

且为恒量。设玻璃板两

有

边的氯气密度相等。设在化学反应过程中，氯气压强的减小可忽略不计。设玻璃板的质量为

图1

【答案】与金属发生化学反应的氯气分子与玻璃板的碰撞是完全非弹性的，不发生化学反应