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《大学物理》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批阅人一、单选题(本大题共15个小题,每小题1分,共15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、在光学的光的偏振现象中,自然光通过偏振片后会变成偏振光。如果一束自然光以60度的入射角入射到一块偏振片上,已知自然光的光强为I0,那么通过偏振片后的光强是多少?()A.I0/2B.I0/4C.3I0/8D.I0/82、在光学的折射定律中,当光从折射率为n1的介质射入折射率为n2的介质时,入射角i和折射角r满足什么关系?()A.n1sini=n2sinrB.n2sini=n1sinrC.n1cosi=n2cosrD.n2cosi=n1cosr3、在光学的薄透镜成像中,物距、像距和焦距之间存在一定的关系。当一个物体位于凸透镜前两倍焦距处时,所成的像的性质是怎样的?()A.倒立、放大的实像B.倒立、缩小的实像C.正立、放大的虚像D.正立、缩小的虚像4、在热力学定律的应用中,理想气体经历自由膨胀过程。此过程中,气体的温度会如何变化?()A.升高B.降低C.不变D.可能升高也可能降低5、在量子力学的领域,微观粒子具有波粒二象性。对于一个具有一定动量p的微观粒子,其对应的德布罗意波长λ可以通过哪个公式计算?()A.λ=h/pB.λ=p/hC.λ=hpD.λ=h/(p²)6、在量子力学中,对于一个微观粒子的波函数,其归一化条件的物理意义是什么?()A.保证波函数的连续性B.保证波函数的单值性C.表示粒子在空间出现的概率总和为1D.表示粒子的能量守恒7、在振动学中,简谐振动是一种最简单的振动形式。以下关于简谐振动的特征,不正确的是?()A.回复力与位移成正比且方向相反B.振动的频率与振幅无关C.振动的能量与振幅的平方成正比D.简谐振动一定是等幅振动,不存在阻尼8、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9、在电磁学领域,对于一个变化的磁场在其周围空间产生的电场,以下关于该感应电场的性质和特点的说法,错误的是()A.感应电场的电场线是闭合曲线B.感应电场的方向与磁场变化率的方向有关C.感应电场的强度与磁场变化的快慢成正比D.感应电场对处于其中的电荷不做功10、在光的衍射现象中,衍射条纹的宽度与波长、障碍物尺寸等因素有关。一束波长为λ的光通过一个宽度为a的狭缝发生衍射,若波长增大到2λ,其他条件不变,衍射条纹的宽度会如何变化?()A.宽度不变B.宽度增大到原来的2倍C.宽度增大到原来的4倍D.宽度减小到原来的一半11、在静电场中,高斯定理是一个非常重要的定理。以下关于高斯定理的应用条件,不正确的是?()A.电场必须是由对称性分布的电荷产生的B.要求电场具有高度的对称性C.可以用于计算任意形状带电体产生的电场强度D.闭合曲面内的电荷代数和决定了通过该曲面的电通量12、在波动光学中,单缝衍射现象具有独特的特征。以下关于单缝衍射中暗纹位置的确定,不正确的是?()A.暗纹位置由衍射角与缝宽的关系决定B.中央明纹两侧的第一条暗纹对应的衍射角满足一定条件C.暗纹的位置与入射光的波长无关D.缝宽越小,衍射条纹越宽,暗纹位置也会发生变化13、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14、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15、在热学中,理想气体的内能只与温度有关,与体积和压强无关,以下哪种过程中理想气体的内能会增加?()A.等容升温B.等压降温C.等温压缩D.绝热膨胀二、简答题(本大题共4个小题,共20分)1、(本题5分)在相对论中,讨论相对论对时间和空间测量的相对性影响?2、(本题5分)在波动学中,解释波包的概念和其在量子力学中的应用?3、(本题5分)在近代物理实验中,论述电子衍射实验的原理、实验装置和实验结果,以及该实验对证实物质波假设的重要意义。4、(本题5分)在热力学过程中,可逆过程和不可逆过程有着本质的区别。请详细阐述可逆过程和不可逆过程的概念,说明它们的判断方法,并举例说明不可逆过程中能量的损耗情况。三、论述题(本大题共5个小题,共25分)1、(本题5分)详细分析热力学系统的平衡态和非平衡态的概念,研究它们的特征、热力学性质以及向平衡态演化的过程。2、(本题5分)详细论述热力学中的热平衡和热力学第零定律,解释其物理概念、条件和意义,以及热平衡在建立温度概念和热力学系统研究中的基础作用。3、(本题5分)几何光学中的光学纤维(光纤)利用全反射原理传输光信号,分析光纤的结构、传输特性和损耗机制,论述在通信和传感领域的应用和发展趋势。4、(本题5分)热力学第二定律揭示了自然界的不可逆性,深入探讨其表述形式(如克劳修斯表述和开尔文表述)、微观解释以及在能源利用和环境保护中的意义。5、(本题5分)详细研究波动光学中的菲涅耳衍射实验,探讨实验原理、计算方法和在近场光学、衍射成像中的应用。四、计算题(本大题共4个小题,共40分)1、(本题10分)一个边长为0.1m的正方形闭合导线框,电阻为0.1Ω,垂直于磁感应强度为0.5T的匀强磁场放置。现使线框以一条边为轴,以10rad/s的角速度匀速转动,求线框中产生的感应电动势的最大值和有效值。2、(本题10分)在一个LC串联谐振电路中,已知电容C=100pF,电感L=10μH,电源电压U=10V。求电路的谐振频率、品质因数以及谐振时电容和电感上的电压。3、(本题10分)一个半径为R的均匀带电圆环,电荷线密度为λ,在其圆心处放置一个电荷量为q的点电荷。求点电荷受

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