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学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页,共3页岭南师范学院
《大学物理实验》2021-2022学年第一学期期末试卷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、在量子物理中,泡利不相容原理是描述原子中电子排布的重要原理。以下关于泡利不相容原理的应用,不准确的是?()A.解释了原子的壳层结构B.确定了每个原子轨道最多能容纳的电子数C.可以预测元素的化学性质D.对原子核的结构没有影响2、在研究平抛运动的实验中,通过测量水平位移和竖直位移来计算初速度。如果实验中忽略了空气阻力的影响,实际测量的初速度会比真实值:()A.偏大B.偏小C.相等D.无法确定3、在量子物理中,氢原子的能级结构遵循特定的规律。对于氢原子从高能级向低能级跃迁时,会发射出光子。以下关于光子能量的计算,哪个公式是正确的?()A.E=hνB.E=mc²C.E=1/2mv²D.E=mgh4、在狭义相对论中,同时的相对性是一个重要的概念。以下关于同时的相对性的理解,不准确的是?()A.在一个惯性系中同时发生的两个事件,在另一个惯性系中可能不同时发生B.同时的相对性是光速不变原理的必然结果C.同时的相对性只在高速运动的情况下才明显,低速时可以忽略D.同时的相对性意味着不存在绝对的同时性5、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6、在近代物理中,电子通过双缝干涉实验时表现出波动性,以下哪种解释能说明这一现象?()A.电子与双缝边缘发生碰撞B.电子在双缝间发生折射C.电子的运动遵循概率波规律D.电子受到双缝间电场的作用7、在研究气体分子运动时,麦克斯韦速率分布函数能够描述气体分子的速率分布情况。对于一定质量的理想气体,温度升高时,分子的最概然速率会如何变化?()A.不变B.增大C.减小D.先增大后减小8、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9、在量子物理中,电子的轨道概念与经典物理中的有很大不同。按照玻尔的氢原子理论,电子在特定的轨道上运动时,具有怎样的能量特点?()A.能量连续变化B.能量离散取值C.能量与轨道半径成正比D.能量与轨道半径成反比10、在热力学中,理想气体的绝热过程是指没有热量交换的过程。在绝热压缩过程中,气体的温度会:()A.升高B.降低C.不变D.无法确定11、对于量子力学的基本概念,以下关于波粒二象性和不确定性原理的理解,哪一项是恰当的?()A.波粒二象性指出微观粒子有时表现为粒子,有时表现为波,不确定性原理则限制了我们同时精确测量粒子的位置和动量B.波粒二象性意味着微观粒子既是粒子又是波,不确定性原理表明我们可以同时精确测量粒子的位置和动量,但测量精度有限C.波粒二象性和不确定性原理只适用于微观世界,对宏观物体没有任何意义D.微观粒子的波粒二象性和不确定性原理是相互矛盾的,无法统一解释微观粒子的行为12、在热力学过程中,等压过程和等容过程具有不同的特点。对于一定量的理想气体,在等压过程中吸收的热量与在等容过程中吸收的热量相比,哪个更多?()A.等压过程B.等容过程C.一样多D.无法比较13、对于热力学第二定律,以下关于热机效率、熵的概念以及自发过程的方向性的阐述,不准确的是()A.热机效率不可能达到100%B.熵增加原理适用于孤立系统C.自发过程总是朝着熵减小的方向进行D.熵是系统无序程度的度量14、在相对论中,对于一个高速运动的物体,其质量会随着速度的增加而增大。当速度接近光速时,质量的增加趋势是怎样的?()A.质量增加得越来越慢B.质量增加得越来越快C.质量保持不变D.质量先增加得快,后增加得慢15、在刚体力学的研究中,关于刚体的定轴转动定律和转动惯量的影响因素,以下哪种描述是准确的?()A.刚体的定轴转动定律表明,刚体所受到的合外力矩等于刚体的转动惯量与角加速度的乘积,转动惯量只与刚体的质量分布有关,与转轴位置无关B.刚体的定轴转动定律与牛顿第二定律类似,转动惯量取决于刚体的质量、形状和转轴位置,质量分布离转轴越远,转动惯量越大C.刚体的转动惯量是一个固定不变的量,不受任何因素的影响,定轴转动定律在任何情况下都能精确描述刚体的转动D.刚体的定轴转动定律只适用于匀速转动的情况,对于变速转动则不适用,转动惯量对刚体的转动没有实质作用二、简答题(本大题共3个小题,共15分)1、(本题5分)在波动光学中,偏振光的干涉是一种特殊的干涉现象。请解释偏振光干涉的原理和条件,说明其与普通光干涉的区别,并举例说明其在应力分析和光学测量中的应用。2、(本题5分)在电磁学里,描述静电场的高斯定理具有重要意义。请阐述高斯定理的内容,并举例说明如何运用高斯定理求解具有特定对称性的电场分布?3、(本题5分)在量子物理中,解释不确定性原理的内容,并讨论其对微观粒子测量和描述的限制以及在实际中的应用?三、论述题(本大题共5个小题,共25分)1、(本题5分)在近代物理学中,原子核物理占据重要地位,请论述原子核的结构、组成成分以及原子核的衰变规律、核反应类型和应用。2、(本题5分)在量子场论中,规范对称性是一个基本概念,阐述其内涵、类型(如U(1)对称性、SU(2)对称性等)以及在粒子物理标准模型中的体现和作用。3、(本题5分)全面论述热力学中的理想气体的准静态过程和非准静态过程,探讨它们的区别、热力学描述和在实际问题中的简化处理。4、(本题5分)详细研究波动光学中的光的偏振态的检测方法和应用,探讨其物理原理、实验技术和在偏振光通信、材料应力分析中的作用。5、(本题5分)热力学中的焦耳-汤姆逊效应在气体液化和制冷技术中得到应用,深入探讨其原理、热力学分析以及在实际工程中的实现和优化。四、计算题(本大题共3个小题,共30分)1、(本题10分)一个半径为R的均匀带电圆环,电荷线密度为λ。求圆环轴线上距离圆心为x处的电场强度
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