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《力学》2021-2022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、对于原子物理学,氢原子从高能级向低能级跃迁时会发射光子,若从n=3的能级跃迁到n=1的能级,发射的光子频率是多少?()A.由能级差决定B.固定不变C.与原子种类有关D.无法计算2、在热力学中,理想气体的状态方程有着重要的应用。假设一定量的理想气体在初始状态时,压强为P1,体积为V1,温度为T1,经过绝热过程后,压强变为P2,体积变为V2,温度变为T2,且P2=2P1,V2=V1/2,那么T2与T1的比值是多少?()A.2B.4C.8D.163、对于光的偏振现象,以下关于其产生原因和应用领域,哪一项是恰当的?()A.光的偏振现象是由于光的横波特性导致的,广泛应用于摄影、通信、液晶显示等领域B.光的偏振只与光的传播方向有关,与光源和介质的性质无关,其应用范围有限C.偏振现象使得光的能量发生损失,因此在大多数情况下应尽量避免D.光的偏振无法通过人工方法产生,只能在自然条件下观察到4、在热学中,研究热传递的方式包括热传导、热对流和热辐射。对于一个真空绝热的容器,内部有两个温度不同的物体,它们之间主要通过哪种方式进行热传递?()A.热传导B.热对流C.热辐射D.以上都不是5、关于光的色散现象,一束白光通过三棱镜后会被分解成不同颜色的光,以下哪种颜色的光偏折程度最大?()A.红光B.绿光C.蓝光D.紫光6、在量子力学的范畴内,对于一个处于定态的微观粒子,其波函数满足一定的方程。若已知粒子的势能函数为U(x),且在某一区域内U(x)=0,那么在此区域内粒子的波函数满足怎样的方程?()A.波动方程B.薛定谔方程C.拉普拉斯方程D.泊松方程7、在近代物理中,关于原子核的放射性衰变,一个放射性原子核经过一定时间发生衰变。以下关于衰变规律和半衰期的描述,哪一项是不正确的?()A.衰变的概率与时间成正比B.半衰期是指原子核衰变一半所需的时间C.不同的放射性原子核半衰期不同D.半衰期与外界条件无关8、在量子场论的初步介绍中,关于场的量子化和粒子的产生与湮灭,以下哪种表述是恰当的?()A.量子场论认为场是连续的,不存在粒子的产生和湮灭过程B.场的量子化使得粒子可以在真空中自发地产生和消失,这与能量守恒定律相矛盾C.量子场论通过对场进行量子化处理,成功解释了粒子的产生与湮灭现象,并且与实验结果相符D.粒子的产生与湮灭只在微观尺度上发生,对宏观物理现象没有任何影响9、在静电场中,电场线可以形象地描述电场的分布。关于电场线的性质,以下说法正确的是:()A.电场线是闭合曲线B.电场线的疏密表示电场强度的大小C.电场线总是从正电荷出发,终止于负电荷D.以上说法都不正确10、对于光学的研究,以下关于光的干涉和衍射现象所揭示的光的波动性,哪一个是准确的?()A.光的干涉和衍射现象表明光只是一种粒子,不具有波动性B.光的干涉和衍射现象有力地证明了光具有波动性,且干涉条纹和衍射图样的分布与光的波长、缝宽等因素密切相关C.光的干涉和衍射现象与光的波动性无关,只是一种偶然的光学现象D.虽然光的干涉和衍射现象显示光有波动性,但在大多数情况下,光仍应被视为粒子11、在光学的研究中,光的折射现象遵循一定的规律。对于一束光线从空气斜射入水中,入射角为45度,已知水的折射率为1.33,那么折射角大约是多少度?()A.30度B.32度C.35度D.40度12、在研究动量守恒定律时,系统不受外力或所受合外力为零是重要条件。在光滑水平面上,两个质量分别为m1和m2的小球发生正碰,碰撞前速度分别为v1和v2,碰撞后速度分别为v1'和v2'。若m1=m2,且碰撞为完全弹性碰撞,碰撞后两球的速度会如何变化?()A.v1'=v2,v2'=v1B.v1'=v1,v2'=v2C.v1'=0,v2'=v1+v2D.无法确定13、关于理想气体的状态方程,对于一定质量的理想气体在不同状态下压强、体积和温度的关系,以下说法错误的是()A.当温度不变时,压强与体积成反比B.当体积不变时,压强与温度成正比C.当压强不变时,体积与温度成正比D.状态方程只适用于高温高压的气体14、在磁场中,一根通有电流I、长度为L的直导线,垂直于磁场方向放置,若磁感应强度为B,那么导线所受的安培力大小是多少?()A.BILB.0C.BIL/2D.无法确定15、在光学成像的原理中,对于薄透镜成像公式的推导、适用条件以及像的性质和特点,以下描述不准确的是()A.薄透镜成像公式适用于各种类型的透镜B.像的虚实、正倒和大小与物距和焦距有关C.当物距大于两倍焦距时,成倒立缩小的实像D.透镜的焦距越短,成像的放大倍数越大16、在热学中,热传递的方式包括传导、对流和辐射。一个高温物体与低温物体接触,通过热传导进行热量传递。若高温物体与低温物体的接触面积增大一倍,热传导的速率会如何变化?()A.速率不变B.速率增大一倍C.速率增大两倍D.速率增大四倍17、在光学的全反射现象中,当光从光密介质射向光疏介质时,如果入射角大于临界角,就会发生全反射。对于某种介质,临界角为45度,当入射角为60度时,反射光和折射光的强度比是多少?()A.无穷大B.2:1C.1:1D.1:018、在电学实验中,测量电阻的方法有多种。以下关于伏安法测电阻的误差分析,不准确的是?()A.电流表内接法适用于测量大电阻,误差主要来自电压表的分流B.电流表外接法适用于测量小电阻,误差主要来自电流表的分压C.无论采用哪种接法,测量值总是大于真实值D.合理选择测量电路可以减小误差19、在光学成像中,薄透镜成像公式描述了物距、像距和焦距之间的关系。以下关于薄透镜成像的特点,不准确的是?()A.当物距大于两倍焦距时,成倒立缩小的实像B.当物距等于焦距时,不能成像C.像的大小和正倒只与物距有关,与焦距无关D.薄透镜可以成实像也可以成虚像20、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二、简答题(本大题共3个小题,共15分)1、(本题5分)解释电阻定律,即导体的电阻与导体的长度、横截面积、材料的电阻率之间的关系。并举例说明如何根据电阻定律计算导体的电阻。2、(本题5分)在研究万有引力定律时,说明两个物体之间的万有引力大小与它们的质量、距离之间的关系。并探讨在地球上和太空中,万有引力的表现有何不同?3、(本题5分)分析牛顿第二定律的表达式及各物理量的含义,举例说明其在实际问题中的应用。三、计算题(本大题共5个小题,共25分)1、(本题5分)在真空中有两个平行的金属板,板间距为d,分别带有电荷量为+Q和-Q的电荷。计算两板之间的电场强度和电势差。2、(本题5分)一长直导线通有电流I1=20A,旁边有一个与之平行且共面的矩形线圈,边长分别为a=0.2m,b=0.1m,线圈距离导线d=0.1m,线圈中通有电流I2=10A。求导线对线圈的安培力大小和方向。3、(本题5分)一个内径为r₁、外径为r₂的均匀带电圆柱壳,圆柱壳轴线上有一点电荷q,求圆柱壳轴线上任意一点的电场强度和电势。4、(本题5分)一质量分布均匀的薄圆盘,半径为R,质量为M。计算距离圆盘中心为x(x>R)处的引力场强度和引力势能。5、(本题5分)一

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