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學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁,共3頁湖北師范大學
《大學物理C》2021-2022學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題(本大題共15個小題,每小題2分,共30分.在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的.)1、在波動光學的衍射現(xiàn)象中,一束光通過一個狹縫后發(fā)生衍射。若狹縫寬度減小,同時保持其他條件不變。以下關于衍射條紋的寬度和強度的變化,哪一項描述是不準確的?()A.衍射條紋寬度增大B.衍射條紋強度減弱C.可以通過衍射的理論分析條紋的變化D.衍射條紋的變化與光的頻率無關2、在電磁感應的現(xiàn)象研究中,關于法拉第電磁感應定律和楞次定律的內涵及應用,以下哪種描述是恰當?shù)??()A.法拉第電磁感應定律指出,感應電動勢的大小與磁通量的變化率成正比,楞次定律則確定了感應電流的方向,總是阻礙磁通量的變化B.法拉第電磁感應定律只適用于閉合回路中的磁通量變化,楞次定律對于復雜的電磁感應現(xiàn)象無法給出準確的電流方向判斷C.電磁感應現(xiàn)象中,感應電動勢的大小和方向只由法拉第電磁感應定律決定,楞次定律沒有實際作用D.法拉第電磁感應定律和楞次定律都是經驗定律,缺乏理論基礎和嚴格的數(shù)學推導3、在機械波的學習中,波的傳播特性需要深入理解。一列沿x軸正方向傳播的簡諧波,在t=0時刻的波形如圖所示。已知波速為v,經過時間t,x=2m處的質點第一次到達波峰,那么t的值是多少?()A.1/vB.3/vC.5/vD.7/v4、對于靜電場,一個帶正電的點電荷在電場中由靜止釋放,它將如何運動?()A.沿電場線方向加速運動B.沿電場線方向減速運動C.垂直電場線方向運動D.靜止不動5、在研究狹義相對論時,當一個物體以接近光速的速度運動時,以下哪個物理量會發(fā)生顯著的變化?()A.質量B.長度C.時間D.以上物理量都會6、對于熱力學第一定律,一定質量的理想氣體在絕熱容器中被壓縮,其內能會如何改變?()A.內能不變B.內能減小C.內能增大D.無法確定7、在靜電場中,一個帶電量為Q的點電荷周圍存在電場。若在距離點電荷r處放置一個試探電荷q,以下關于試探電荷所受電場力的大小和方向,哪一項說法是不正確的?()A.電場力的大小與r的平方成反比B.電場力的方向沿兩點電荷連線且背離點電荷C.可以根據(jù)庫侖定律計算電場力的大小D.電場力的大小與試探電荷的電量成正比8、關于靜電場中的電勢,在一個點電荷形成的電場中,等勢面的形狀是什么?()A.圓形B.橢圓形C.球面D.不規(guī)則曲面9、在波動光學中,單縫衍射現(xiàn)象具有獨特的特征。以下關于單縫衍射中暗紋位置的確定,不正確的是?()A.暗紋位置由衍射角與縫寬的關系決定B.中央明紋兩側的第一條暗紋對應的衍射角滿足一定條件C.暗紋的位置與入射光的波長無關D.縫寬越小,衍射條紋越寬,暗紋位置也會發(fā)生變化10、在熱力學第一定律的應用中,一定量的理想氣體經歷絕熱過程。在此過程中,氣體對外做功,其內能會發(fā)生怎樣的變化?()A.內能增加B.內能不變C.內能減小D.內能的變化取決于氣體的種類11、在熱力學第一定律的應用中,一定質量的理想氣體在絕熱容器中被壓縮。以下關于氣體內能、溫度和做功的關系,哪一項分析是不正確的?()A.氣體內能增加B.溫度升高C.外界對氣體做功D.氣體對外界做功12、在熱力學第一定律的應用中,對于絕熱過程,以下關于其特點的描述,不正確的是?()A.絕熱過程中,系統(tǒng)與外界沒有熱量交換B.絕熱膨脹時,系統(tǒng)內能減少,溫度降低C.絕熱壓縮時,系統(tǒng)內能增加,溫度升高D.絕熱過程中,系統(tǒng)對外做功等于內能的減少量13、在靜電場中,電場線的疏密程度表示電場強度的大小。對于一個帶正電的點電荷,其周圍的電場線分布是怎樣的?()A.均勻分布B.指向點電荷C.背離點電荷D.呈環(huán)形分布14、在波動光學的領域,考慮一束相干光通過雙縫后在屏幕上形成的干涉條紋。若增大雙縫之間的距離,同時保持其他條件不變。以下關于干涉條紋間距的變化,哪一項分析是不正確的?()()A.條紋間距會變小,因為雙縫間距與條紋間距成反比B.可以通過雙縫干涉的公式來定量計算條紋間距的變化C.光的波長不變的情況下,雙縫間距增大必然導致條紋間距減小D.條紋間距的變化與光源的強度無關15、在光學的折射現(xiàn)象中,當光線從光密介質射向光疏介質時,有可能發(fā)生全反射。對于一定的入射角,哪種情況下更容易發(fā)生全反射?()A.光密介質的折射率較大B.光疏介質的折射率較大C.入射角較小D.以上都不對二、簡答題(本大題共3個小題,共15分)1、(本題5分)闡述機械波的產生條件及傳播特點,分析機械波在物理現(xiàn)象中的作用。2、(本題5分)在波動光學中,馬呂斯定律描述了偏振光通過偏振片后的強度變化。請解釋馬呂斯定律的內容和推導過程,說明其在偏振光檢測和光學通信中的應用。3、(本題5分)闡述光的色散現(xiàn)象的原因及特點,分析光的色散在光學中的應用。三、論述題(本大題共5個小題,共25分)1、(本題5分)在熱力學中,熵是一個關鍵概念,請深入分析熵的物理意義、計算方法以及其在判斷熱力學過程方向性和理解復雜系統(tǒng)中的作用。2、(本題5分)全面論述熱力學中的理想氣體的準靜態(tài)過程和非準靜態(tài)過程,探討它們的區(qū)別、熱力學描述和在實際問題中的簡化處理。3、(本題5分)在熱力學系統(tǒng)中,探討多元系的熱力學性質和相變,論述多元系的吉布斯相律、化學勢和相平衡條件,以及多元系在材料科學和化學工程中的應用。4、(本題5分)全面論述熱力學中的熱容量和比熱容的概念,探討它們的定義、計算方法以及在不同物質和熱過程中的變化規(guī)律。5、(本題5分)全面論述狹義相對論中的質能等價關系,解釋其數(shù)學推導和物理意義,探討其在核能利用和相對論性粒子物理學中的應用。四、計算題(本大題共3個小題,共30分)1、(本題10分)一質量為M、半徑為R的均勻圓盤,繞通過其中心且與盤面垂直的固定軸以角速度ω轉動?,F(xiàn)對圓盤施加一恒定的力矩M,使其在t時間內停止轉動,求該力矩的大小。2、(本題10分)一理想氣體進行如圖所示的循環(huán)過程,其中1-2為等壓過程,2-3為絕熱過程,3-1為等溫過程。已
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