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一、简答题

1． 有人说：“因为自感

所以通过线圈中的电流愈大，自感愈小。”这种说法对吗？

【答案】不对。自感L 与回路的形状、大小、位置、匝数以及周围磁介质及其分布有关，而与回路中的电流无关。

2． 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。

3． 有人说，光的干涉与光的衍射是两种本质完全不同的现象，你同意这种说法吗？为什么？

【答案】不同意。光的干涉与光的衍射之间既有区别又有联系，但从本质上说，干涉和衍射都是波的相干叠加的 结果，只是参与相干叠加的对象有所不同而已。干涉是几束光的叠加，数学 上采用的是有限项求和，而衍射则是 连续的、无限多次波的相干叠加，数学上采用的是积分计算。

4． 悬浮的气球下面带有吊篮，人开始在吊篮里，且气球和人都保持静止，后来人开始沿着吊绳向上爬，问气球是否运动？

【答案】气球会向下运动。可以将人和气球看成一个整体作为研宄对象，由题目条件可知，其受合外力为零，因此整体的运动状态应该保持不变。因为人向上运动，所以为了保持整体的重心不变，气球会向下运动。

5． 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。

6． 一个孤立导体球带电荷量为q , 其表面附近的电场强度沿什么方向？当把另一带电体移近这个导体球时，球表面附近的电场强度将沿什么方向？表面上的电荷分布是否均匀？表面是否是等势体？电势值有无变化？球体内的电场强度有无变化？

【答案】孤立带电导体球的电荷在表面均匀分布，因此表面附近电场强度的方向与导体表面的法线方向平行，即沿球体的径向方向。然而，当把另一带电体移近导体球时，由于静电感应，导体球表面上的电荷不再均匀分布，不过电场强度的方向仍与导体表面垂直。

处于静电平衡状态的导体球，其表面是一个等势体，但其电势值相比原孤立导体球会有变化；但此时球体内的电场与原孤立导体球体内的电场一样，电场强度皆为0。

7． 由多个物体组成的一个系统，在相同时间内，作用力所做的功与反作用力所做的功是否一定相等，二者的代数和是否一定等于零？

【答案】作用力与反作用力其位移不一定相等，所以作用力与反作用力的功的大小不一定相等，二者的代数和也不一定为零。

8． 想使一密闭绝热的房间冷却，是否可以将电冰箱的门打开由电冰箱运转达成？

【答案】不可以。电冰箱致冷是由工作物质在冷冻室附近（相当于低温热源）汽化带走热量而实现的。当电冰箱 门打开后，冷冻室的温度和房间的温度相同，也就是与压缩机内工作物质的温度相同，整体上讲仅有一个热源，不满足热力学第二定律。另一方面，即使考虑一开始冷冻室附近温度较低，理论上讲存在两个热源，但由冰冻室附近带走的热量和电机工作转化成的热都释放到房间内，结果会使得房间内比没有冰箱时还要热。

二、计算题

9． 两容器容积相同，装有相同质量的氮气和氧气，用一内壁光滑的水平玻璃管相通，玻璃管正中间有一小滴水银，如图所示，问：

（1）如果两容器内气体的温度相同，水银滴能否平衡？ （2）如果将氧气的温度保持为

氮气的温度保持为

水银滴如何移动？

（3）要使水银滴不动，并维持两边温度差为

，则氮气的温度应为多高？

图

【答案】

记容器中氧气和氮气的质量为

气的压强分别为

（1）在（2）依题意，

情况下，因为

则

所以水银滴不能平衡。

则

体积为

温度分别为’

摩尔质量分别为

假设这些氧气和氮气都可近似为理想气体，由理想气体状态方程可知，容器中氧气和氮

可见

所以水银滴将向存有氧气的容器一侧移动。

依题意，

氧气的温度为

将这些氧气

（3

）记水银滴不动时氮气的温度为

和氮气都近似为理想气体，由理想气体状态方程可得

即有

解得

即

所以，要使水银滴不动，并维持两边的温度差为

10．—正弦空气波，沿直径为波速为

问：

则氮气的温度应大约为

频率为

的圆柱形管传播，波的强度为

（1）波中平均能量密度和最大能量密度各是多少？ （2）每两个相邻同相面间的波段中含有多少能量？ 【答案】（1）由

得

（2）依题意得

11．用一个每毫米500条狭缝的光栅观测波长

【答案】依题意可知光栅常量为

的可能最大值相当于取整后，

即

由光栅方程得

所以在光屏上最多能观察到第3级光谱线。根据狭缝宽度及缺级条件有

的光谱线，狭缝宽度当单色

光垂直入射时，问在光屏上最多能观察到第几级光谱线？实际能观察到几级光谱线？