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《普通物理实验》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25个小题,每小题1分,共25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、关于相对论性动量和能量,当一个粒子的速度接近光速时,其动量和能量的表达式与经典力学有很大的不同,以下哪种情况能体现这种差异?()A.动量随速度增加而线性增加B.能量与速度无关C.动量和能量都趋于无穷大D.能量不仅取决于动量还与速度有关2、关于光的偏振现象,自然光通过偏振片后变成偏振光,以下哪种说法能正确描述偏振光的特点?()A.光的振动方向在一个平面内B.光的强度不变C.光的频率发生变化D.光的波长发生变化3、在电磁学中,对于一个平行板电容器,若两极板间的距离增大,同时保持极板上的电荷量不变。以下关于电容器的电容和两极板间电压的变化,哪一项说法是不正确的?()()A.电容减小,电压增大B.电容与极板间距成反比,所以间距增大电容必然减小C.电荷量不变时,电容减小会导致电压降低D.可以通过电容的定义式和决定式来分析电压的变化4、在电磁学的磁场对电流的作用中,安培力的大小与电流强度、导线长度、磁感应强度以及电流与磁场的夹角有关。当电流与磁场垂直时,一段长度为L的直导线通有电流I,在磁感应强度为B的匀强磁场中,所受安培力的大小是多少?()A.BILB.BIL/2C.BILsinθD.BILcosθ5、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6、在热学中,一定质量的理想气体经历等容变化过程。若气体吸收的热量为Q,压强的变化量为Δp,以下关于气体内能的变化量,哪一项计算是不正确的?()A.内能的变化量等于QB.内能的变化量等于(Δp/p)×(m/M)×R×T,其中m为气体质量,M为气体摩尔质量,R为普适气体常量,T为温度C.内能的变化量与气体的体积无关D.内能的变化量与气体的压强成正比7、在电学实验中,用欧姆表测量电阻时,需要进行调零操作。如果在测量前没有进行调零,测量结果会比真实值:()A.偏大B.偏小C.相等D.无法确定8、在近代物理中,关于电子的双缝干涉实验,当逐个发射电子时,以下关于屏上形成的干涉条纹的描述,哪一项是不准确的?()A.随着发射电子数量的增加,逐渐呈现出干涉条纹B.单个电子也能与自身发生干涉C.干涉条纹的出现表明电子具有波动性D.干涉条纹的位置和强度与电子的发射时间有关9、在静电场中,电场线的疏密程度表示电场强度的大小。对于一个带正电的点电荷,其周围的电场线分布是怎样的?()A.均匀分布B.指向点电荷C.背离点电荷D.呈环形分布10、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1/411、在光学的反射定律中,入射角等于反射角。一束光线以入射角i照射到平面镜上,反射光线与入射光线的夹角为120°,入射角i的大小是多少?()A.30°B.60°C.90°D.120°12、在光学的反射定律中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线两侧,且反射角等于入射角。当入射角增大时,反射角会如何变化?()A.不变B.减小C.增大D.先增大后减小13、在电磁感应现象中,自感和互感是常见的概念。以下关于自感和互感系数的决定因素,不正确的是?()A.自感系数与线圈的形状、大小、匝数以及是否有铁芯有关B.互感系数与两个线圈的相对位置、匝数以及周围介质有关C.两个线圈靠得越近,互感系数越大D.自感系数和互感系数都与电流的变化率成正比14、在相对论的框架下,一个高速运动的粒子的质量会随着其速度的增加而增大。当速度接近光速时,以下关于粒子质量的变化趋势,哪一项描述是不准确的?()A.质量增加的幅度越来越大,趋向于无穷大B.可以通过相对论质量公式来定量计算质量的变化C.速度越接近光速,质量增加越缓慢D.质量的变化与粒子的静止质量和速度有关15、关于万有引力定律,两个质量分别为m1和m2、相距为r的物体之间的引力大小与哪些因素有关?()A.只与m1和m2有关B.只与r有关C.与m1、m2和r都有关D.与m1、m2、r以及引力常量G都有关16、在刚体的转动中,角动量守恒定律有着重要的应用。一个旋转的飞轮,在不受外力矩作用时,其转动惯量发生变化,角速度会怎样相应地变化?()A.角速度不变B.角速度增大C.角速度减小D.角速度与转动惯量成反比变化17、在光学的薄膜干涉现象中,一束光在薄膜上下表面反射后发生干涉。若薄膜的厚度为d,折射率为n,入射光波长为λ。以下关于干涉条纹的条件,哪一项推导是不正确的?()A.可以通过光程差的计算得出干涉条纹的条件B.光程差等于波长的整数倍时出现亮条纹C.薄膜厚度的变化会导致干涉条纹的移动D.干涉条纹的条件与光源的强度有关18、在波动光学的多缝衍射中,光栅衍射条纹的特点与单缝衍射和双缝干涉都有关系。当光栅的缝数增加时,主极大的宽度会如何变化?()A.变宽B.变窄C.不变D.先变窄后变宽19、关于相对论性质量,当一个物体的速度接近光速时,其质量会怎样变化?()A.保持不变B.逐渐减小C.逐渐增大D.先增大后减小20、在光学的研究范畴,光的折射现象遵循一定的规律。当一束光从折射率为n1的介质射入折射率为n2的介质时,入射角为i,折射角为r。以下哪个公式能正确表示折射率n1和n2与入射角和折射角的关系?()A.n1sini=n2sinrB.n1cosi=n2cosrC.n1/sini=n2/sinrD.n1/cosi=n2/cosr21、在热力学第二定律的探讨中,关于熵增加原理及其在热现象中的体现,以下哪种表述是正确的?()A.熵增加原理指出,在任何自发的热力学过程中,系统的熵总是增加的,这意味着热量总是从高温物体自发地流向低温物体B.熵增加原理表明,封闭系统的熵不可能减少,熵的变化只与系统的初末状态有关,与过程无关C.虽然熵增加原理适用于大多数热力学过程,但在某些特殊情况下,系统的熵可能会减少D.熵增加原理只是一种理论假设,在实际的热现象中无法得到验证22、在近代物理的研究中,对于原子核的结构和放射性衰变,以下关于原子核的组成、衰变类型和衰变规律的表述,不正确的是()A.原子核由质子和中子组成B.放射性衰变包括α衰变、β衰变和γ衰变C.衰变过程中原子核的质量数和电荷数都守恒D.原子核的稳定性与质子数和中子数的比例无关23、在量子物理中,对于微观粒子的波粒二象性,以下关于粒子的波动性和粒子性的关系,哪一项描述是不准确的?()A.在某些情况下表现出波动性,在某些情况下表现出粒子性B.波动性和粒子性不能同时表现出来C.波动性和粒子性是微观粒子的固有属性D.对微观粒子的描述需要同时考虑波动性和粒子性24、在相对论力学中,相对论动量和相对论能量的表达式与经典力学有所不同。以下关于相对论动量和能量的关系,不准确的是?()A.相对论能量和相对论动量满足一定的关系式B.当速度远小于光速时,相对论动量和能量近似等于经典力学中的表达式C.相对论能量总是大于相对论动量D.相对论动量和能量的表达式只适用于高速运动的粒子25、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4个小题,共20分)1、(本题5分)阐述晶体的特点及晶体结构的类型,分析晶体在材料科学中的重要性。2、(本题5分)在热学统计物理中,论述麦克斯韦-玻尔兹曼分布、玻色-爱因斯坦分布和费米-狄拉克分布的适用条件和物理意义。3、(本题5分)在波动学中,解释波的叠加原理的内容和应用?4、(本题5分)结合热力学中的热传导定律,解释其物理意义,推导热传导方程,分析热传导过程中的温度分布和热流密度,并举例说明其在传热学中的应用。三、计算题(本大题共5个小题,共25分)1、(本题5分)一个带电荷量为+Q的均匀带电圆环,半径为R,计算在圆环轴线上距离圆心为x处的电场强度。2、(本题5分)一个半径为R的均匀带电薄圆盘,圆盘轴线上有一点电荷q,求圆盘轴线上任意一点的电场强度和电势。3、(本题5分)一均匀磁场中,有一半径为R的半圆形导线,通有电流I。计算导线所受的安培力,并讨论安培力的方向。4、(本题5分)一质量为m、半径为r的均质圆柱体,在水平面上纯滚动,其质心的速度为v。求圆柱体的动能和对与接触面接触点的角动量。5、(本题5分)一个折射率为1.5的玻璃三棱镜,顶角为60°,一束光线垂直于棱镜的一个侧面入射,然后从另一个侧面射出。计

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