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装订线装订线PAGE2第1页,共3页湖北中医药大学
《物理学》2022-2023学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分一、单选题(本大题共15个小题,每小题2分,共30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、在近代物理中,卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型。在实验中,如果α粒子的入射速度增大一倍,而其他条件不变,那么散射角大于90度的α粒子数会如何变化?()A.增多B.减少C.不变D.无法确定2、在电磁感应现象中,一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动。如果磁场的磁感应强度增大,而其他条件不变,线圈中产生的感应电动势会怎样变化?()A.增大B.减小C.不变D.先增大后减小3、在电磁学中,一个边长为L的正方形导线框,在匀强磁场中以角速度ω匀速转动,若磁场的磁感应强度为B,线框转动平面与磁场方向垂直,那么线框中产生的感应电动势的最大值是多少?()A.BL²ωB.2BL²ωC.√2BL²ωD.1/2BL²ω4、在物理光学中,对于光的衍射现象,例如单缝衍射和圆孔衍射,以下关于衍射条纹的特征、衍射条件和衍射现象的应用的描述,错误的是()A.衍射条纹中央亮纹宽度最宽B.障碍物或孔隙的尺寸与光的波长相当或更小时发生明显衍射C.光的衍射现象证明了光具有波动性D.衍射现象在光学仪器的分辨率提高方面没有作用5、在相对论中,质能方程E=mc²揭示了质量和能量的等价性。当一个物体的速度接近光速时,其动能的增加与速度的关系是怎样的?()A.动能与速度成正比B.动能与速度的平方成正比C.动能的增加变得越来越困难D.动能的增加变得越来越容易6、在电学实验中,用伏安法测量一个未知电阻的阻值。若实验中电流表采用内接法,电压表内阻为Rv,电流表内阻为Ra,测量值为Rx'。以下关于测量值与真实值的关系,哪一项分析是不准确的?()A.测量值大于真实值,因为电流表分压B.真实值可以通过相关公式计算得出C.当Rv远大于Rx且Ra较小时,测量误差较小D.测量值与电源的电动势无关7、对于热力学过程,一定质量的理想气体经历等压膨胀过程,其吸收的热量、对外做功以及内能的变化之间有怎样的关系?()A.吸收的热量等于对外做功与内能增加量之和B.吸收的热量等于对外做功C.吸收的热量等于内能增加量D.对外做功等于内能增加量8、在静电场中,高斯定理可以用来计算电场强度。对于一个带有电荷量Q、半径为R的均匀带电球体,在球外距离球心为r(r>R)处的电场强度大小与距离r的关系是怎样的?()A.与r成正比B.与r的平方成正比C.与r成反比D.与r的平方成反比9、关于波动的能量传播,在一列机械波传播的过程中,以下哪个物理量随波的传播而向前传递?()A.波源的振动能量B.波源的振动频率C.波源的振动速度D.波源的振动加速度10、在热学中,一定质量的理想气体经历等温压缩过程。以下关于气体的压强、体积和内能的变化,哪一项分析是不正确的?()A.压强增大B.体积减小C.内能不变D.内能的变化与压强的变化成正比11、在量子力学的发展中,薛定谔方程是描述微观粒子状态随时间变化的基本方程。以下关于薛定谔方程的性质,不准确的是?()A.薛定谔方程是线性方程B.薛定谔方程的解是波函数C.薛定谔方程适用于所有微观粒子D.薛定谔方程不包含相对论效应12、在热力学第三定律中,绝对零度不能达到。如果一个系统的温度接近绝对零度,那么其熵会趋近于什么值?()A.零B.正值C.负值D.无穷大13、在相对论力学中,考虑一个物体的动能。当物体的速度接近光速时,以下关于动能的表达式和变化趋势,哪一项分析是不准确的?()A.动能的表达式与经典力学中的不同B.动能随着速度的增加而急剧增大C.可以通过相对论的能量方程推导动能的表达式D.当速度较小时,相对论动能与经典动能近似相等14、在牛顿力学的研究中,物体的运动遵循一定的规律。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,它的速度会发生变化。以下关于速度变化量的计算,哪个公式是正确的?()A.Δv=F/mB.Δv=FtC.Δv=Ft/mD.Δv=mFt15、对于气体分子动理论,以下关于理想气体压强和温度的微观解释,哪一项是正确的?()A.理想气体的压强是由大量气体分子对容器壁的碰撞产生的,温度与分子的平均动能无关B.理想气体的压强和温度都与气体分子的平均动能成正比,分子的平均动能越大,压强和温度越高C.理想气体的压强取决于分子的密度和平均速度,温度只与分子的势能有关D.气体分子动理论无法解释理想气体压强和温度的微观本质,只是一种经验性的理论二、简答题(本大题共3个小题,共15分)1、(本题5分)分析量子力学中的氢原子能级的特点及计算方法,探讨氢原子能级在量子力学中的应用。2、(本题5分)在相对论中,讨论相对论质量增加的实验验证方法?3、(本题5分)随着等离子体物理的研究进展,探讨等离子体的特性(如集体效应、德拜屏蔽)、产生方法和在受控核聚变等领域的应用。三、论述题(本大题共5个小题,共25分)1、(本题5分)全面论述电磁学中的电磁波在不同介质界面上的反射和折射规律,分析其数学表达式、物理条件和在光学薄膜设计、雷达探测中的应用。2、(本题5分)详细分析静磁场中的磁场对电流的作用,阐述安培力的计算方法、物理意义和在电动机、电磁起重机等设备中的应用。3、(本题5分)论述波动现象中的波速、波长和频率的关系,分析其在声波、光波等不同类型波动中的应用。4、(本题5分)深入探讨量子力学中的氢原子的量子态和能级结构,解释其数学模型、物理图像和在原子光谱分析、量子化学中的应用。5、(本题5分)全面论述牛顿万有引力定律的发现过程、数学表达式和物理意义,探讨其在天体力学和宇宙探索中的重要作用。四、计算题(本大题共3个小题,共30分)1、(本题10分)一水平放置的弹簧振子,弹簧劲度系数为k,物体质量为m。振子从平衡位置向右移动x0后由静止释放,计算其振动周期、频率和能量,并分析当弹簧劲度系数和质量变化时对振动的影响。2、(本题10分)一个带电量为+3×10^(-6)C的点电荷位于坐标原点,在x轴正方向2m处有一个带电量为-2×10^(-6)C的点电荷。求它们之间的库仑力大小和方
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