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自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁,共3頁華東師范大學(xué)
《大學(xué)物理(一)》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分一、單選題(本大題共30個(gè)小題,每小題1分,共30分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的.)1、在波動(dòng)光學(xué)中,單縫衍射的中央亮條紋寬度與其他亮條紋寬度不同。中央亮條紋寬度約為其他亮條紋寬度的:()A.1倍B.2倍C.3倍D.4倍2、在光學(xué)的折射定律中,折射率是關(guān)鍵參數(shù)。一束光線從玻璃射入空氣中,玻璃的折射率為n,入射角為i。若玻璃的折射率增大,入射角不變,折射光線會(huì)如何變化?()A.折射角增大B.折射角減小C.折射角不變D.無法確定3、關(guān)于氣體分子運(yùn)動(dòng)論,對(duì)于理想氣體分子的速率分布規(guī)律,以下關(guān)于麥克斯韋速率分布函數(shù)的特點(diǎn)和意義的闡述,不正確的是()A.麥克斯韋速率分布函數(shù)反映了氣體分子速率的分布情況B.溫度越高,氣體分子的平均速率越大C.最概然速率是指出現(xiàn)概率最大的速率D.氣體分子的速率可以無限大4、關(guān)于相對(duì)論性質(zhì)量,當(dāng)一個(gè)物體的速度接近光速時(shí),其質(zhì)量會(huì)怎樣變化?()A.保持不變B.逐漸減小C.逐漸增大D.先增大后減小5、在光學(xué)的折射現(xiàn)象中,當(dāng)光線從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí),有可能發(fā)生全反射。對(duì)于一定的入射角,哪種情況下更容易發(fā)生全反射?()A.光密介質(zhì)的折射率較大B.光疏介質(zhì)的折射率較大C.入射角較小D.以上都不對(duì)6、在量子物理中,泡利不相容原理是描述原子中電子排布的重要原理。以下關(guān)于泡利不相容原理的應(yīng)用,不準(zhǔn)確的是?()A.解釋了原子的殼層結(jié)構(gòu)B.確定了每個(gè)原子軌道最多能容納的電子數(shù)C.可以預(yù)測(cè)元素的化學(xué)性質(zhì)D.對(duì)原子核的結(jié)構(gòu)沒有影響7、在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中,用歐姆表測(cè)量電阻時(shí),需要進(jìn)行調(diào)零操作。如果在測(cè)量前沒有進(jìn)行調(diào)零,測(cè)量結(jié)果會(huì)比真實(shí)值:()A.偏大B.偏小C.相等D.無法確定8、在波動(dòng)學(xué)中,一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧波,其波速為v,波長(zhǎng)為λ,周期為T。某一時(shí)刻的波形圖如圖所示。以下關(guān)于經(jīng)過時(shí)間t后波形的移動(dòng)距離,哪一項(xiàng)計(jì)算是不準(zhǔn)確的?()A.移動(dòng)距離為vtB.當(dāng)t=nT(n為整數(shù))時(shí),波形不變C.移動(dòng)距離與波長(zhǎng)和周期無關(guān)D.可以通過波速和時(shí)間的乘積計(jì)算移動(dòng)距離9、在光學(xué)的干涉實(shí)驗(yàn)中,用楊氏雙縫干涉裝置觀察干涉條紋。若光源由單色光換成白光,以下關(guān)于干涉條紋的變化,哪一項(xiàng)描述是不準(zhǔn)確的?()A.中央條紋仍為白色B.其他條紋變?yōu)椴噬獵.條紋間距不變D.條紋的清晰度降低10、在光學(xué)的偏振現(xiàn)象研究中,自然光通過偏振片后會(huì)變成偏振光。如果讓兩偏振片的偏振化方向夾角逐漸增大,透過兩偏振片的光強(qiáng)會(huì)怎樣變化?()A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小11、在研究物體的振動(dòng)時(shí),阻尼振動(dòng)是一種常見的情況。一個(gè)做阻尼振動(dòng)的物體,其振幅逐漸減小。在阻尼振動(dòng)過程中,物體的周期和頻率會(huì)如何變化?()A.周期不變,頻率不變B.周期不變,頻率減小C.周期增大,頻率減小D.周期減小,頻率增大12、在相對(duì)論中,長(zhǎng)度收縮效應(yīng)指出運(yùn)動(dòng)物體的長(zhǎng)度在運(yùn)動(dòng)方向上會(huì)變短。如果一個(gè)物體在相對(duì)觀察者以0.9c的速度運(yùn)動(dòng)時(shí),其在運(yùn)動(dòng)方向上的長(zhǎng)度變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦叮浚ǎ〢.0.1B.0.44C.0.9D.0.513、在相對(duì)論力學(xué)中,相對(duì)論動(dòng)量和相對(duì)論能量的表達(dá)式與經(jīng)典力學(xué)有所不同。以下關(guān)于相對(duì)論動(dòng)量和能量的關(guān)系,不準(zhǔn)確的是?()A.相對(duì)論能量和相對(duì)論動(dòng)量滿足一定的關(guān)系式B.當(dāng)速度遠(yuǎn)小于光速時(shí),相對(duì)論動(dòng)量和能量近似等于經(jīng)典力學(xué)中的表達(dá)式C.相對(duì)論能量總是大于相對(duì)論動(dòng)量D.相對(duì)論動(dòng)量和能量的表達(dá)式只適用于高速運(yùn)動(dòng)的粒子14、在電磁學(xué)中,安培力的大小與電流、磁場(chǎng)等因素有關(guān)。一根長(zhǎng)度為L(zhǎng)的直導(dǎo)線,通有電流I,垂直放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,導(dǎo)線所受安培力的大小為F。若將導(dǎo)線長(zhǎng)度增加到2L,電流增大到2I,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大到2B,此時(shí)導(dǎo)線所受安培力的大小變?yōu)槎嗌伲浚ǎ〢.2FB.4FC.8FD.16F15、在相對(duì)論的框架下,對(duì)于高速運(yùn)動(dòng)物體的長(zhǎng)度收縮和時(shí)間膨脹現(xiàn)象,以下關(guān)于其產(chǎn)生條件和影響因素的描述,不準(zhǔn)確的是()A.物體運(yùn)動(dòng)速度越快,長(zhǎng)度收縮越明顯B.時(shí)間膨脹只在接近光速時(shí)才顯著C.長(zhǎng)度收縮和時(shí)間膨脹與觀察者的參考系有關(guān)D.對(duì)于低速運(yùn)動(dòng)物體,長(zhǎng)度收縮和時(shí)間膨脹可以忽略不計(jì)16、在相對(duì)論中,質(zhì)速關(guān)系表明物體的質(zhì)量會(huì)隨著速度的增加而增加。以下關(guān)于質(zhì)速關(guān)系的理解,不準(zhǔn)確的是?()A.當(dāng)物體的速度接近光速時(shí),其質(zhì)量會(huì)趨于無窮大B.質(zhì)速關(guān)系是狹義相對(duì)論的重要推論之一C.質(zhì)速關(guān)系說明在低速情況下,經(jīng)典力學(xué)的質(zhì)量概念仍然適用D.物體的質(zhì)量增加是由于其動(dòng)能的增加導(dǎo)致的17、在相對(duì)論中,對(duì)于一個(gè)高速運(yùn)動(dòng)的物體,其質(zhì)量會(huì)隨著速度的增加而增大。當(dāng)速度接近光速時(shí),質(zhì)量的增加趨勢(shì)是怎樣的?()A.質(zhì)量增加得越來越慢B.質(zhì)量增加得越來越快C.質(zhì)量保持不變D.質(zhì)量先增加得快,后增加得慢18、在光學(xué)的折射定律中,入射角i和折射角r的正弦值之比等于兩種介質(zhì)的折射率之比。當(dāng)光線從折射率為n1的介質(zhì)射向折射率為n2的介質(zhì),且n1>n2時(shí),如果入射角逐漸增大,那么折射角會(huì)如何變化?()A.一直增大B.先增大后減小C.增大到一定程度后變?yōu)?0度D.保持不變19、對(duì)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象,以下關(guān)于導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的條件和大小的分析,不正確的是()A.只要導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)B.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量的變化率成正比C.導(dǎo)體切割磁感線的速度越大,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大D.當(dāng)導(dǎo)體平行于磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)20、在靜電場(chǎng)中,電場(chǎng)線的疏密程度表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。對(duì)于一個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷,其周圍的電場(chǎng)線分布是怎樣的?()A.均勻分布B.指向點(diǎn)電荷C.背離點(diǎn)電荷D.呈環(huán)形分布21、在光學(xué)的衍射現(xiàn)象中,當(dāng)單色光通過單縫時(shí),在屏幕上形成的衍射條紋的特點(diǎn)是什么?()A.中央條紋寬而亮,兩側(cè)條紋對(duì)稱分布且逐漸變暗變窄B.中央條紋窄而暗,兩側(cè)條紋對(duì)稱分布且逐漸變亮變寬C.條紋等寬等亮,均勻分布D.條紋無規(guī)律分布22、在量子力學(xué)的范疇內(nèi),對(duì)于一個(gè)處于定態(tài)的微觀粒子,其概率密度分布不隨時(shí)間改變,以下哪種說法能準(zhǔn)確描述這一特性?()A.粒子的位置和動(dòng)量能同時(shí)確定B.粒子的能量是不確定的C.粒子在空間各處出現(xiàn)的概率是恒定的D.粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是不確定的23、在光學(xué)的干涉現(xiàn)象研究中,雙縫干涉實(shí)驗(yàn)具有重要意義。在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,兩縫間距為d,屏到雙縫的距離為D,波長(zhǎng)為λ的單色光垂直入射,相鄰明條紋之間的間距Δx與上述各量之間的關(guān)系是怎樣的?()A.Δx=λD/dB.Δx=λd/DC.Δx=Dλ/dD.Δx=dλ/D24、在波動(dòng)學(xué)的研究中,機(jī)械波的傳播具有一定的特性。一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧波,其波源的振動(dòng)方程為y=Asin(ωt),波速為v。在t時(shí)刻,x處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)位移y與哪些因素有關(guān)?()A.只與t有關(guān)B.只與x有關(guān)C.與t和x都有關(guān)D.與t和x都無關(guān)25、在熱力學(xué)第二定律的表述中,克勞修斯表述和開爾文表述是等價(jià)的。以下關(guān)于熱力學(xué)第二定律的理解,不準(zhǔn)確的是?()A.熱不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體而不引起其他變化B.不可能從單一熱源吸取熱量,使之完全變?yōu)橛杏霉Χ划a(chǎn)生其他影響C.熱力學(xué)第二定律說明第二類永動(dòng)機(jī)是不可能制成的D.熱力學(xué)第二定律表明所有的熱過程都是可逆的26、在波動(dòng)方程的推導(dǎo)和應(yīng)用中,關(guān)于一維簡(jiǎn)諧波的波動(dòng)方程及其解的物理意義,以下哪種表述是準(zhǔn)確的?()A.一維簡(jiǎn)諧波的波動(dòng)方程描述了波的傳播規(guī)律,其解表示了在不同位置和時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位移,波速只與介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)B.波動(dòng)方程的解只取決于波源的振動(dòng)情況,與介質(zhì)的性質(zhì)和傳播方向無關(guān)C.一維簡(jiǎn)諧波的波動(dòng)方程可以用于描述任何形式的波,包括電磁波和機(jī)械波,其波速在不同介質(zhì)中相同D.波動(dòng)方程的推導(dǎo)基于牛頓運(yùn)動(dòng)定律,只適用于機(jī)械波,對(duì)電磁波不適用27、在剛體力學(xué)中,對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算,以及定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用,以下說法不正確的是()A.轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能等于轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與角速度平方的乘積的一半B.定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能定理適用于剛體的變速轉(zhuǎn)動(dòng)C.只有保守力做功時(shí),剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械能守恒D.剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與轉(zhuǎn)動(dòng)軸的位置無關(guān)28、對(duì)于光學(xué)的研究,以下關(guān)于光的干涉和衍射現(xiàn)象所揭示的光的波動(dòng)性,哪一個(gè)是準(zhǔn)確的?()A.光的干涉和衍射現(xiàn)象表明光只是一種粒子,不具有波動(dòng)性B.光的干涉和衍射現(xiàn)象有力地證明了光具有波動(dòng)性,且干涉條紋和衍射圖樣的分布與光的波長(zhǎng)、縫寬等因素密切相關(guān)C.光的干涉和衍射現(xiàn)象與光的波動(dòng)性無關(guān),只是一種偶然的光學(xué)現(xiàn)象D.雖然光的干涉和衍射現(xiàn)象顯示光有波動(dòng)性,但在大多數(shù)情況下,光仍應(yīng)被視為粒子29、在波動(dòng)學(xué)中,機(jī)械波的波速由介質(zhì)的性質(zhì)決定。對(duì)于在同一均勻介質(zhì)中傳播的橫波和縱波,以下關(guān)于它們波速的比較,哪一項(xiàng)是正確的?()A.橫波波速大于縱波波速B.橫波波速小于縱波波速C.橫波波速等于縱波波速D.無法比較30、在量子物理中,光子的能量與頻率有關(guān)。一個(gè)光子的頻率為ν,其能量為E。若光子的頻率變?yōu)?ν,能量會(huì)變?yōu)槎嗌伲浚ǎ〢.2EB.E/2C.4ED.E/4二、論述題(本大題共5個(gè)小題,共25分)1、(本題5分)論述波動(dòng)現(xiàn)象中的波速、波長(zhǎng)和頻率的關(guān)系,分析其在聲波、光波等不同類型波動(dòng)中的應(yīng)用。2、(本題5分)全面論述熱力學(xué)中的熵的概念和熵增加原理在判斷自發(fā)過程和不可逆過程中的應(yīng)用,舉例說明并分析相關(guān)物理過程。3、(本題5分)從物理原理出發(fā),探討光學(xué)中的超快光學(xué)現(xiàn)象,包括飛秒激光技術(shù)、超短脈沖的產(chǎn)生和傳播,以及超快光學(xué)在材料科學(xué)和生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用。4、(本題5分)深入探討量子力學(xué)中的波函數(shù)的歸一化和幾率解釋,解釋其物理意義和數(shù)學(xué)要求,以及在描述粒子狀態(tài)和量子測(cè)量中的應(yīng)用。5、(本題5分)全面論述狹義相對(duì)論中的同時(shí)性的相對(duì)性,解釋其概念、數(shù)學(xué)推導(dǎo)和在高速運(yùn)動(dòng)中的實(shí)際觀測(cè)和物理意義。三、簡(jiǎn)答題(本大題共5個(gè)小題,共25分)1、(本題5分)闡述卡諾循環(huán)的過程及效率計(jì)算方法,分析卡諾循環(huán)在熱力學(xué)中的重要地位。2、(本題5分)說明波動(dòng)光學(xué)中的半波損失現(xiàn)象及產(chǎn)生條件,分析半波損失在光學(xué)中的應(yīng)用。3、(本題5分)簡(jiǎn)述相對(duì)論中的四維時(shí)空的概念及意義,分析四維時(shí)空在相對(duì)論中的重要地位。4、(本題5分)在相對(duì)論中,討論相對(duì)論對(duì)天體物理觀測(cè)的影響?5、(本題5分)分析光的衍射現(xiàn)象的產(chǎn)生原因及特點(diǎn),探討光
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