长沙航空职业技术学院《大学物理实验Ⅰ(2)》2023-2024学年第一学期期末试卷_第1页
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装订线装订线PAGE2第1页,共3页长沙航空职业技术学院《大学物理实验Ⅰ(2)》

2023-2024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2、在量子力学中,对于一个微观粒子的波函数,其满足薛定谔方程。以下关于薛定谔方程的求解和应用,哪一项描述是不准确的?()A.薛定谔方程的解可以给出粒子的可能状态B.求解过程通常需要特定的边界条件C.对于复杂的系统,精确求解薛定谔方程往往很困难D.薛定谔方程只适用于非相对论情况3、在波动学中,一列沿x轴正方向传播的简谐波,其波速为v,波长为λ,周期为T。某一时刻的波形图如图所示。以下关于经过时间t后波形的移动距离,哪一项计算是不准确的?()A.移动距离为vtB.当t=nT(n为整数)时,波形不变C.移动距离与波长和周期无关D.可以通过波速和时间的乘积计算移动距离4、在狭义相对论中,长度收缩和时间膨胀效应是令人惊奇的现象。以下关于长度收缩和时间膨胀的描述,不准确的是?()A.运动的物体在运动方向上长度会收缩B.运动的时钟会变慢,即时间膨胀C.长度收缩和时间膨胀效应只在接近光速时才明显D.长度收缩和时间膨胀是相对的,取决于观察者的参考系5、在热力学过程中,等压过程和等容过程具有不同的特点。以下关于等压过程和等容过程的比较,不正确的是?()A.在等压过程中,系统对外做功等于压力与体积变化的乘积B.在等容过程中,系统不对外做功C.等压过程中内能的变化与等容过程中内能的变化相同D.等压过程和等容过程的热容量不同6、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()7、在热力学第三定律中,绝对零度不能达到。如果一个系统的温度接近绝对零度,那么其熵会趋近于什么值?()A.零B.正值C.负值D.无穷大8、关于热力学过程中的绝热过程和等温过程,以下对于绝热压缩和等温压缩过程中压强变化、内能变化和做功情况的分析,不正确的是()A.绝热压缩过程压强增加较快B.等温压缩过程内能不变C.绝热压缩过程外界对系统做功全部转化为内能D.绝热压缩和等温压缩过程外界做功相同9、在波动光学中,光的干涉现象是重要的内容。在杨氏双缝干涉实验中,两缝间距为d,屏到双缝的距离为D,波长为λ的单色光入射。若将双缝间距减小一半,其他条件不变,相邻明条纹的间距会如何变化?()A.间距不变B.间距增大一倍C.间距减小一半D.间距增大两倍10、在热力学中,理想气体的状态方程有着广泛的应用。一定质量的理想气体,初始状态的压强为P1、体积为V1、温度为T1,经过绝热过程,体积变为2V1,此时气体的压强变为P2。若该过程为等温过程,气体的压强又会变为多少?()A.P1/2B.2P1C.P1D.P1/411、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12、对于静电场的性质,以下关于电场强度和电势的概念以及它们之间的关系,哪一个是正确的?()A.电场强度是描述电场力的性质的物理量,电势是描述电场能的性质的物理量,电场强度的方向总是指向电势降低的方向B.电场强度和电势没有直接关系,它们分别独立描述电场的不同特性,电场强度大的地方电势一定高C.电势的大小与电场强度的大小成正比,电场强度为零的地方电势也一定为零D.电场强度和电势都是标量,它们的叠加遵循代数相加的原则13、在研究静电平衡的导体时,导体内部的电场强度为零。如果在导体内部放入一个电荷,导体内部的电场强度会如何变化?()A.仍为零B.不为零C.无法确定D.以上都不对14、在光学领域,光的干涉和衍射现象是光的波动性的重要表现。对于杨氏双缝干涉实验,以下关于干涉条纹特点的描述,不正确的是?()A.相邻明条纹或暗条纹之间的间距相等B.条纹的间距与入射光的波长成正比C.条纹的亮度分布是均匀的,与位置无关D.当双缝间距减小时,条纹间距增大15、在电磁感应中,一个匝数为N的线圈在磁场中转动,产生的感应电动势的大小与以下哪个因素无关?()A.线圈的面积B.磁场的磁感应强度C.线圈转动的角速度D.线圈的电阻16、对于热力学第一定律,一定质量的理想气体在绝热容器中被压缩,其内能会如何改变?()A.内能不变B.内能减小C.内能增大D.无法确定17、在电场的高斯定理的理解中,关于其表述和适用条件,以下哪种说法是恰当的?()A.电场的高斯定理表明,通过任意闭合曲面的电通量等于该闭合曲面所包围的电荷量除以真空电容率,只适用于静电场B.高斯定理适用于任何电场,包括变化的电场,但对于非对称的电场,应用高斯定理求解电场强度比较困难C.电场的高斯定理可以直接求出任意电场中某点的电场强度,不需要考虑电场的对称性D.高斯定理只适用于均匀电场,对于非均匀电场无法应用18、在波动光学中,光栅衍射是一种重要的衍射现象。以下关于光栅衍射条纹的特点,不准确的是?()A.光栅衍射条纹是等间距的B.光栅常数越小,衍射条纹越宽C.光栅衍射条纹的亮度分布不均匀D.增加光栅的缝数,条纹会变得更加尖锐明亮19、在热学中,理想气体的内能只与温度有关。一定质量的理想气体,温度升高了ΔT,内能增加了ΔU。若温度再升高相同的ΔT,内能的增加量会如何变化?()A.增加量不变B.增加量增大C.增加量减小D.无法确定20、在机械波的学习中,波的传播特性需要深入理解。一列沿x轴正方向传播的简谐波,在t=0时刻的波形如图所示。已知波速为v,经过时间t,x=2m处的质点第一次到达波峰,那么t的值是多少?()A.1/vB.3/vC.5/vD.7/v二、简答题(本大题共5个小题,共25分)1、(本题5分)在热力学中,熵的概念在判断热过程的方向性方面具有重要作用。请解释熵增原理,并通过一个具体的热传递过程计算熵的变化,判断过程的方向性。2、(本题5分)阐述自感现象的产生原因及自感系数的影响因素,分析自感在电路中的作用。3、(本题5分)随着光学晶体学的研究,探讨晶体的对称性、晶格结构和晶体光学性质之间的关系,以及在材料科学和光学器件中的应用。4、(本题5分)在研究热学中的理想气体分子运动模型时,说明分子的平均平动动能与温度的关系,并推导理想气体的压强公式。5、(本题5分)分析固体物理中的绝缘体的导电机制及特点,探讨绝缘体在材料科学中的应用。三、计算题(本大题共5个小题,共25分)1、(本题5分)一水平放置的弹簧振子,弹簧劲度系数为k,物体质量为m。振子从平衡位置向右移动x0后由静止释放,计算其振动周期、频率和能量,并分析当弹簧劲度系数和质量变化时对振动的影响。2、(本题5分)一理想气体经历等压膨胀过程,初态体积为V1,温度为T1,末态体积为V2。已知气体的摩尔定压热容为Cp,摩尔定容热容为Cv,计算气体吸收的热量和对外做功。3、(本题5分)一理想气体经历等压过程,初态体积为V₁,温度为T₁,末态体积为V₂,温度为T₂,求气体对外做的功和内能变化量。4、(本题5分)一个质量为m的物体在一个与水平方向成α角的斜面上,受到水平方向的力F作用,从静止开始运动。计算物体的加速度和在t时刻的位移。5、(本题5分)一个电阻R、电感L和电容C串联的电路,接在交流电源上,电源电压为u=U0*sin(ωt)。计算电路中的电流、各元件的电压以及功率因数。四、论述题(本大题共3个小题,共30分)1、(本题10分)详细分析静磁场中

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