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1、2017年北京市培养单位物理研究所617普通物理(甲)考研强化模拟题一、简答题1 为什么声波的衍射比光波的衍射更显著？【答案】因为衍射现象是否显著与障碍物（如狭缝）的尺寸和波的波长之间的关系有关。当障碍物尺寸一定时，波长越长，衍射现象越明显。与光波相比，声波具有较长的波长，所以衍射效应更显著。 2 如果在一个金属上观察到光电效应，在相同的条件下能否在另一种金属上也观察到光电效应，为什么？【答案】不一定，因为不同金属的红限波长不同。 3 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
2、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。 4 本征半导体的能带与绝缘体的能带有何异同？【答案】在低温下，本征半导体的能带与绝缘体的能带结构相同。但本征半导体的禁带较窄，禁带宽度通常在2个电子伏特以下。由于禁带窄，本征半导体禁带下满带顶的电子可以借助热激发，跃迁到禁带上面空带的底部，使得满带不满，空带不空，二者都对导电有贡献。 5 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
3、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。 6 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 7 微观粒子波动性用什么来描述？其随时间变化遵守什么方程？【答案】用波函数描述，其随时间变化遵守薛定谔方程。 8 试用气体动
4、理论解释阿伏加德罗定律。【答案】阿伏加德罗定律认为：在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。根据气体 动理论，压强是由所有的气体分子碰撞器壁产生的持续的压力而导致的；温度相同时，不同种类的分子运动的平 均速率相同，每个分子单位时间内与器壁碰撞次数以及冲量相同，所以气体的分子数密度必然相同。 9 用光的波动说解释光电效应实验存在哪些困难？【答案】（1）金属中的自由电子，由于受到带正电的原子核的吸引，必须从外部获得足够的能量才能从金属中逸出。按照波动理论，光的能量是由光的强度决定的，而光的强度又是由光波的振幅决定的，跟频率无关，因此无论光的频率如何，只要光的强度足够大或照射时
5、间足够长，都能够使电子获得足够的能量产生光电效应。然而这跟实验结果是直接矛盾的。极限频率的存在，即频率低于某一数值的光不论强度如何都不能产生光电效应，这是波动理论不能解释的。（2）波动理论也不能解释光电子的最大初动能只与光的频率有关而与光的强度无关。（3）产生光电效应的时间之短，也跟波动理论相矛盾，一束很弱的光波照射到物体上时，它的能量分布到大量的原子上，怎么可能在极短的时间内把足够的能量集中到一个电子上面使它从物体中飞出来呢。 10如果你手头现在只有一块偏振片，可否用其区分自然光、部分偏振光和线偏振光？试解释之。【答案】可以。以入射光方向为轴，将偏振片放在光路中绕该轴旋转一周，在此过程中，若
6、透过偏振片的光强没 有变化，则入射光为自然光；若透过偏振片的光强随偏振片的旋转而变化，且透过偏振片的最小光强为零，则入 射光为线偏振光；若透过偏振片的光强虽随偏振片的旋转而变化，但透过偏振片的最小光强不为零，则此时的入射光为部分偏振光。 二、计算题11一束波长为的平行光垂直射到平面透射光栅上，若在与光栅法线成45角的衍射方向上观察到该光波的第二级光谱，问光栅常量d 为何值？又知在该方向能分辨600.0nm 和600.lnm 的两条谱线，求光栅总宽。【答案】因为 所以 因为 所以 12载有电流I （I 为常量）的长直导线与直角三角形回路共面，三角形回路正化直定的速度向右平移，求处于图1所示位畳时三角形回路中的感应电动势。 图1【答案】如图2所示，建立坐标系。 图2长直导线产生的磁场为： 在三角形回路的方向为垂直纸面向里。取如图3所示的微元dr 为研究对象，则通过阴影部分的磁通量为： 积分得： 所以，由法拉第电磁感应定理可得： 一、简答题考研试题
