湖南工程学院《力学》2021-2022学年第一学期期末试卷

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《力学》2021-2022学年第一学期期末试卷题号一二三总分得分批阅人一、单选题（本大题共20个小题，每小题2分，共40分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、在波动方程的求解中，边界条件和初始条件起着重要的作用。以下关于边界条件的类型，不准确的是？A.固定端边界条件B.自由端边界条件C.周期性边界条件D.无限大边界条件2、关于万有引力定律，两个质量分别为m1和m2、相距为r的物体之间的引力大小与哪些因素有关？A.只与m1和m2有关B.只与r有关C.与m1、m2和r都有关D.与m1、m2、r以及引力常量G都有关3、对于热力学定律，以下哪种过程违反了热力学第二定律？A.热从高温物体自发传给低温物体B.机械能全部转化为内能C.内能全部转化为机械能而不引起其他变化D.气体向真空自由膨胀4、在磁场的研究中，一个通电圆环在均匀磁场中受到的磁力矩。若圆环的半径为R，电流为I，磁场强度为B，以下关于磁力矩大小的计算，哪一项是不准确的？（）A.磁力矩与圆环平面和磁场方向的夹角有关B.当圆环平面与磁场方向平行时，磁力矩最大C.磁力矩的大小可以通过公式直接计算D.磁力矩与圆环的材质无关5、在相对论的理论框架下，关于时间膨胀和长度收缩效应，以下哪种说法是正确的？A.时间膨胀和长度收缩效应只存在于理论中，在实际生活中无法观测到。B.当物体运动速度接近光速时，会出现时间膨胀和长度收缩现象，且这种效应是相对的，取决于观察者的参考系。C.时间膨胀和长度收缩效应与物体的运动速度无关，是一种恒定不变的物理现象。D.相对论中的时间膨胀和长度收缩效应违反了基本的物理规律，是不正确的。6、在电路分析的领域中，关于交流电路中电阻、电容和电感对电流和电压的影响，以下哪种说法是恰当的？A.在交流电路中，电阻对电流和电压的相位没有影响，电容使电流超前电压，电感使电流滞后电压。B.交流电路中，电阻、电容和电感都会使电流和电压的相位发生相同的变化。C.电容和电感在交流电路中对电流和电压的影响可以忽略不计，主要是电阻起作用。D.电阻、电容和电感在交流电路中的作用是相互抵消的，最终电流和电压的关系与直流电路相同。7、在电磁学的安培环路定理中，对于一个载有恒定电流的长直导线，若以导线为轴作一个半径为r的圆形环路，当r<导线半径时，环路上的磁感应强度大小与r的关系是怎样的？A.与r成正比B.与r成反比C.与r的平方成正比D.与r无关8、在波动光学中，单缝衍射的中央亮条纹宽度与其他亮条纹宽度不同。中央亮条纹宽度约为其他亮条纹宽度的：A.1倍B.2倍C.3倍D.4倍9、在研究牛顿运动定律时，一个质量为m的物体在光滑水平面上受到一个水平恒力F的作用，经过时间t后，它的速度会发生怎样的变化？A.速度不变B.速度增加Ft/mC.速度增加F/mtD.速度增加mFt10、在量子力学的隧道效应中，微观粒子具有穿越势垒的能力。对于一个给定的势垒，粒子穿越势垒的概率与哪些因素有关？（）A.只与势垒高度有关B.只与势垒宽度有关C.与势垒高度和宽度都有关D.与粒子的速度有关11、在电场的学习中，电场强度的概念至关重要。一个均匀带电的圆环，圆心处的电场强度为E。若将圆环的半径增大一倍，电荷分布不变，圆心处的电场强度会如何变化？A.电场强度不变B.电场强度增大一倍C.电场强度减小为原来的一半D.电场强度减小为原来的四分之一12、关于光的偏振现象，自然光通过偏振片后变成偏振光，以下哪种说法能正确描述偏振光的特点？A.光的振动方向在一个平面内B.光的强度不变C.光的频率发生变化D.光的波长发生变化13、在电磁感应的现象研究中，关于法拉第电磁感应定律和楞次定律的内涵及应用，以下哪种描述是恰当的？A.法拉第电磁感应定律指出，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，楞次定律则确定了感应电流的方向，总是阻碍磁通量的变化。B.法拉第电磁感应定律只适用于闭合回路中的磁通量变化，楞次定律对于复杂的电磁感应现象无法给出准确的电流方向判断。C.电磁感应现象中，感应电动势的大小和方向只由法拉第电磁感应定律决定，楞次定律没有实际作用。D.法拉第电磁感应定律和楞次定律都是经验定律，缺乏理论基础和严格的数学推导。14、在波动光学中，光的干涉现象是重要的内容。在杨氏双缝干涉实验中，两缝间距为d，屏到双缝的距离为D，波长为λ的单色光入射。若将双缝间距减小一半，其他条件不变，相邻明条纹的间距会如何变化？A.间距不变B.间距增大一倍C.间距减小一半D.间距增大两倍15、在波动光学的干涉和衍射实验中，对于杨氏双缝干涉实验和夫琅禾费单缝衍射实验的装置、条纹特点和物理意义，以下描述错误的是（）A.杨氏双缝干涉实验中条纹等间距B.夫琅禾费单缝衍射实验中中央亮纹最宽C.两个实验都证明了光的波动性D.干涉和衍射现象不能同时发生16、在刚体力学中，一刚体绕定轴转动，其转动惯量为I，角速度为ω。若对刚体施加一个恒定的合外力矩M，经过一段时间t。以下关于角速度的变化，哪一项表述是不准确的？A.角速度的增加量为Mt/IB.转动惯量越大，角速度的增加越慢C.合外力矩越大，角速度的变化越快D.角速度的变化与刚体的初始角速度无关17、对于原子核物理，放射性元素的半衰期是指原子核有半数发生衰变所需的时间，以下哪种因素会影响半衰期的长短？A.元素的化学状态B.外界温度和压力C.原子核内部结构D.以上因素均不影响18、在波动光学的薄膜干涉中，增透膜和增反膜的原理基于光的干涉。对于垂直入射的光，要使某波长的光在薄膜表面反射时产生相消干涉，薄膜的厚度应该满足什么条件？（）A.厚度为该波长的四分之一B.厚度为该波长的二分之一C.厚度为该波长的整数倍D.厚度为该波长的半整数倍19、在振动的合成中，两个同方向、同频率的简谐振动合成后的振动仍然是简谐振动。以下关于合振动的特点，不正确的是？A.合振动的振幅等于分振动振幅之和B.合振动的初相位由分振动的初相位决定C.当分振动的相位差为零时，合振动的振幅最大D.当分振动的相位差为π时，合振动的振幅最小20、在狭义相对论中，时间膨胀效应会导致高速运动的时钟走得比静止时钟慢。如果一个飞船以接近光速的速度飞行，地球上观测到飞船上的时间流逝与地球上的时间流逝相比如何？（）A.飞船上的时间流逝更慢B.飞船上的时间流逝更快C.两者时间流逝相同D.取决于飞船的飞行方向二、简答题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）说明波动光学中的半波损失现象及产生条件，分析半波损失在光学中的应用。2、（本题10分）在电磁学中，讨论磁滞回线的物理意义和应用？3、（本题10分）简述劈尖干涉的原理及条纹特点，分析劈尖干涉在实际中的应用。4、（本题10分）相对论力学中，质能方程E=mc²具有深刻的物理意义。请解释质能方程的含义，说明质量和能量是如何相互转化的，并