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一、简答题

1． 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。

2． 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。

3． “受迫振动达到稳定状态时，

其运动方程可以写为定

是驱动力的频率。”这句话对吗？

【答案】

由初始条件决定”这句话不对，

因为受迫振动的振幅

和初相并不取决于

是驱

其中

由初始条件决

振子的初始状态，而是与振动系统自身的性质有关，而且也与驱动力的频率和幅值有关。

动力的频率”是对的。

4． 地球绕太阳公转的轨道为椭圆形，太阳位于椭圆的一个焦点，请问地球与太阳组成的系统的角动量是否守恒? 地球位于近日点和远日点的公转速率哪个更大? 为什么？

【答案】系统的角动量守恒。地球位于近日点的公转速率较大。因为，地球与太阳间的作用力为有心力，其力矩 为零，故系统的角动量守恒；又由于近日点与太阳的间距较小，故地球位于近日点的公转速率较大。

5． 说明位移电流和传导电流的不同含义。

【答案】传导电流是大量自由电荷的宏观定向运动，位移电流的实质却是关于电场的变化率而与电荷的定向移动元关；传导电流通过电阻时会产生焦耳热，而位移电流没有热效应；传导电流主要存在于导体中，而位移电流可存在于真空、导体和介质中。

6． 说明宇宙红移以及哈勃定律的起因？

【答案】斯里弗等人观测了十来个漩涡星云的光谱，发现星系光谱波长大多比实验室观测到的要长，即有光谱的红移。若把这红移理解为多普勒效应的后果，则表明，这些星云都在远离地球退行，其退行速度大大地高于恒星的视向速度。1929年，哈勃以24个已知距离星系的观测资

料为依据，推算出星系退行的定量规律，光源越远，它远离我们而去的速度也越快。这种趋势称为哈勃定律。宇宙红移以及哈勃定律都是由于宇宙膨胀。 7． 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。

8． 试用离子极化观点解释第四周期某些元素氯化物的熔点、沸点的高低：

（1）

（2）

的恪点、沸点低于的溶点、沸点低于

的化学键有相

【答案】（1

）对较大的共价成分；

中（2）之

的离子半径小，且为18e 构型，所以极化力较强，

致使

小，

致使

为8e 构型，

极化力较

的低。

的化学键有相对较大的离子键成分，

因而

比

的熔、沸点较

的电子构型相似，

但因的电荷高，半径小，因而极化能力较强，所以

化学键中的共价成分较多，故其熔、沸点更低些。

由此可见，阳离子电荷越高，半径越小，或是18e 和9-17e 构型，极化能力越强，且随着极化能力的增强，化学键便由离子键向共价键逐渐过渡。

9． 一系统能否吸收热量，仅使其内能变化? 一系统能否吸收热量，而不使其内能变化？

【答案】等体过程中系统不做功，其吸收热量仅使其内能变化；而等温过程中系统温度不变，尽管系统吸收热量，但其内能不变。

10．试说明钾原子中电子的排列方式，并和钠元素的化学性质进行比较。

【答案】电子在原子中的分布遵从泡利不相容原理和能量最小原理。 钾原子核外共有19个电子，其排列方式为

：钠原子核外共有11个电子，其排列方式为

：

11．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。

钾和钠最外层都只有一个电子（价电子），具有相似的化学性质，化学性质都比较活泼。

12．如图所示，在漏斗中放一乒乓球，颠倒过来；再通过漏斗管向下吹气，则发现乒乓球不但不被吹掉， 反而牢牢地留在漏斗内，这是什么原因？

图

【答案】因为球与漏斗壁之间的通道狭窄，此处空气相对于球的流速大于其他区域（球的下部）空气的流速。根 据伯努利方程可知，此处的压强将小于球下部的压强，这样，球将受到一个向上的举力。

二、计算题

13．某热电偶测温计的一个触点始终保持在时，测温计中的热电动势为

另一触点与待测温度的物体接触。当待测温度为 式中：

如果以热电偶的热电动势S 为测温属性，

规定下述线性关系来定义温标

并规定冰点的

【答案】已知

得出

与的关系为

规定冰点为

规定汽点为

代入，

即可得出系数

与为

于是

，

与的关系为

曲线如热图所示

，

与之间并非一一对应，且

有极值

汽点的

试画出

曲线。