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站名:站名:年级专业:姓名:学号:凡年级专业、姓名、学号错写、漏写或字迹不清者,成绩按零分记。…………密………………封………………线…………第1页,共1页苏州大学《普通物理实验》
2022-2023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20个小题,每小题1分,共20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、在相对论力学中,对于物体的动能和质能关系,以下关于高速运动物体的动能表达式、质能方程的意义和应用的阐述,错误的是()A.高速运动物体的动能不再是经典力学中的表达式B.质能方程表明质量和能量可以相互转化C.质能方程为核能的利用提供了理论基础D.物体的速度越大,其动能与经典力学计算结果差异越小2、在光学的干涉现象研究中,双缝干涉实验具有重要意义。在双缝干涉实验中,两缝间距为d,屏到双缝的距离为D,波长为λ的单色光垂直入射,相邻明条纹之间的间距Δx与上述各量之间的关系是怎样的?()A.Δx=λD/dB.Δx=λd/DC.Δx=Dλ/dD.Δx=dλ/D3、在量子力学中,波函数是描述微观粒子状态的重要概念。以下关于波函数的物理意义,不正确的是?()A.波函数的模的平方表示粒子在空间某点出现的概率密度B.波函数本身可以直接测量C.波函数满足一定的边界条件和归一化条件D.波函数的相位具有重要的物理意义4、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5、在波动学中,波的叠加原理指出,几列波在同一介质中传播时会相互叠加。两列频率相同、振幅相等、振动方向相同的波在相遇区域会形成什么现象?()A.干涉B.衍射C.折射D.反射6、在波动学中,机械波的波速由介质的性质决定。对于在同一均匀介质中传播的横波和纵波,以下关于它们波速的比较,哪一项是正确的?()A.横波波速大于纵波波速B.横波波速小于纵波波速C.横波波速等于纵波波速D.无法比较7、关于波动方程,已知一列沿x轴正方向传播的简谐波的波速为v,波长为λ,频率为f,那么其波动方程可以表示为什么形式?()A.y=Asin(2πft-2πx/λ)B.y=Asin(2πft+2πx/λ)C.y=Acos(2πft-2πx/λ)D.y=Acos(2πft+2πx/λ)8、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9、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10、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11、在波动方程的推导和应用中,关于一维简谐波的波动方程及其解的物理意义,以下哪种表述是准确的?()A.一维简谐波的波动方程描述了波的传播规律,其解表示了在不同位置和时刻质点的位移,波速只与介质的性质有关B.波动方程的解只取决于波源的振动情况,与介质的性质和传播方向无关C.一维简谐波的波动方程可以用于描述任何形式的波,包括电磁波和机械波,其波速在不同介质中相同D.波动方程的推导基于牛顿运动定律,只适用于机械波,对电磁波不适用12、在光学的干涉和衍射实验中,光源的相干性对实验结果有重要影响。以下关于光源相干性的描述,不准确的是?()A.相干性好的光源可以产生清晰的干涉和衍射条纹B.普通光源的相干性较差,因为其发光是随机的C.激光具有很好的相干性,适用于高精度的干涉和衍射实验D.光源的相干性只与光源的波长有关,与其他因素无关13、对于光学中的光的散射现象,以下关于瑞利散射和米氏散射的特点、产生条件以及在大气光学中的应用,表述错误的是()A.瑞利散射强度与波长的四次方成反比B.米氏散射的强度与波长关系不大C.天空呈现蓝色是瑞利散射的结果D.光的散射现象对光通信没有影响14、在狭义相对论中,对于同时的相对性概念,以下关于在不同惯性参考系中观察两个事件是否同时发生的判断,描述不准确的是()A.在一个参考系中同时发生的两个事件,在另一个参考系中一定不同时发生B.同时的相对性是由于光速不变原理导致的C.当两个参考系的相对速度较小时,同时的相对性不明显D.同时的相对性与观察者的运动状态有关15、对于电磁振荡,在LC振荡电路中,电容器放电完毕时,以下哪个物理量达到最大值?()A.电容器的电荷量B.电路中的电流C.电感中的自感电动势D.电容器两极板间的电压16、在光学的干涉实验中,用杨氏双缝干涉装置观察干涉条纹。若光源由单色光换成白光,以下关于干涉条纹的变化,哪一项描述是不准确的?()A.中央条纹仍为白色B.其他条纹变为彩色C.条纹间距不变D.条纹的清晰度降低17、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18、在研究万有引力定律时,天体的运动遵循一定的规律。一个质量为m的卫星绕质量为M的地球做匀速圆周运动,轨道半径为r,线速度为v。若卫星的轨道半径增大到2r,其他条件不变,线速度会如何变化?()A.线速度不变B.线速度减小到原来的1/2C.线速度减小到原来的1/√2D.线速度减小到原来的1/419、对于固体物理的知识,以下关于晶体结构和晶格振动的特点,哪一项是正确的?()A.晶体具有规则的周期性结构,晶格振动对晶体的热学性质没有影响B.晶体中的原子或分子在空间呈无序排列,晶格振动的频率与晶体的弹性常数无关C.晶体结构的类型众多,晶格振动会导致晶体产生热膨胀和热传导等现象D.晶格振动只在高温下对晶体的性质有作用,在低温时可以忽略不计20、在物理实验中,对于测量误差的来源、分类和减小误差的方法,以下关于系统误差、偶然误差的特点和处理方式的描述,不正确的是()A.系统误差具有确定性和重复性B.偶然误差服从正态分布C.多次测量取平均值可以消除系统误差D.选择更精密的仪器可以减小系统误差二、简答题(本大题共5个小题,共25分)1、(本题5分)解释电容的定义和物理意义,说明电容器的电容大小与哪些因素有关,并举例说明电容器在实际电路中的作用。2、(本题5分)分析电势的概念及与电场强度的关系,说明电势在电场中的重要意义。3、(本题5分)在研究原子核的衰变规律时,说明半衰期的概念和计算方法,并通过实例分析衰变过程中粒子数目的变化。4、(本题5分)在热力学中,解释焦耳-汤姆逊实验中气体温度变化的原因?5、(本题5分)在波动光学中,偏振光的产生方式有哪些?解释偏振光的特性以及在实际中的应用,如在立体电影和偏振光显微镜中的应用。三、计算题(本大题共5个小题,共25分)1、(本题5分)在相对论中,两束平行的光线,其中一束相对于另一束以速度v运动。计算它们之间的相对速度,并讨论与经典速度合成公式的区别。2、(本题5分)一个理想气体在等压变化过程中,体积从V1膨胀到V2,吸收的热量为Q。计算气体对外做的功和内能的变化。3、(本题5分)一个质量为m的物体在一个粗糙的斜面上,斜面与水平地面的夹角为θ,动摩擦因数为μ,用一个与斜面平行的力F将物体从斜面底端匀速推到顶端。已知斜面长度L、物体质量m、力F、夹角θ和动摩擦因数μ,求力F做的功。4、(本题5分)有一个半径为R的均匀带电圆柱面,电荷线密度为λ,求圆柱面内外任意一点的电场强度大小和方向。5、(本题5分)一束波长为λ的平行光垂直照射到一个宽度连续变化的狭缝上,狭缝宽度函数为a(x)=a₀+kx(其中x为位置坐标,a₀和k为常数)。在其后放置焦距为f的透镜,计算屏上的衍射光强分布。四、论述题(本大题共3个小题,共30分)1、(本题
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