九江學(xué)院《大學(xué)物理（下）》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《大學(xué)物理（下）》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______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1分，共15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、在波動學(xué)中，駐波是兩列振幅、頻率和傳播方向相同，但傳播速度相反的波疊加形成的。對于一根兩端固定的弦線上形成的駐波，在相鄰兩個波節(jié)之間的各點(diǎn)，振動的相位關(guān)系是怎樣的？（）A.相同B.相反C.依次相差90度D.依次相差180度2、在原子核物理中，比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定。以下哪種原子核的比結(jié)合能最大？（）A.氫原子核B.氦原子核C.鈾原子核D.鐵原子核3、關(guān)于簡諧振動，對于一個水平彈簧振子的運(yùn)動，以下關(guān)于振幅、周期、頻率和相位等物理量的意義和變化規(guī)律的敘述，錯誤的是（）A.振幅表示振子偏離平衡位置的最大距離B.周期和頻率只與振子的質(zhì)量和彈簧的勁度系數(shù)有關(guān)C.相位描述振子在不同時刻的運(yùn)動狀態(tài)D.振子通過平衡位置時，速度最大，加速度為零4、在近代物理中，關(guān)于原子核的放射性衰變，一個放射性原子核經(jīng)過一定時間發(fā)生衰變。以下關(guān)于衰變規(guī)律和半衰期的描述，哪一項是不正確的？（）A.衰變的概率與時間成正比B.半衰期是指原子核衰變一半所需的時間C.不同的放射性原子核半衰期不同D.半衰期與外界條件無關(guān)5、在研究質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動時，一個質(zhì)點(diǎn)在xOy平面內(nèi)運(yùn)動，其運(yùn)動方程為x=3t，y=4t2，t為時間。則該質(zhì)點(diǎn)的加速度大小是多少？（）A.3B.4C.8D.126、在近代物理中，電子通過雙縫干涉實驗時表現(xiàn)出波動性，以下哪種解釋能說明這一現(xiàn)象？（）A.電子與雙縫邊緣發(fā)生碰撞B.電子在雙縫間發(fā)生折射C.電子的運(yùn)動遵循概率波規(guī)律D.電子受到雙縫間電場的作用7、對于光學(xué)中的光的散射現(xiàn)象，以下關(guān)于瑞利散射和米氏散射的特點(diǎn)、產(chǎn)生條件以及在大氣光學(xué)中的應(yīng)用，表述錯誤的是（）A.瑞利散射強(qiáng)度與波長的四次方成反比B.米氏散射的強(qiáng)度與波長關(guān)系不大C.天空呈現(xiàn)藍(lán)色是瑞利散射的結(jié)果D.光的散射現(xiàn)象對光通信沒有影響8、在量子力學(xué)的發(fā)展中，薛定諤方程是描述微觀粒子狀態(tài)隨時間變化的基本方程。以下關(guān)于薛定諤方程的性質(zhì)，不準(zhǔn)確的是？（）A.薛定諤方程是線性方程B.薛定諤方程的解是波函數(shù)C.薛定諤方程適用于所有微觀粒子D.薛定諤方程不包含相對論效應(yīng)9、在熱力學(xué)第二定律的表述中，克勞修斯表述和開爾文表述是等價的?？藙谛匏贡硎鲋赋?，熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體。那么，要實現(xiàn)熱量從低溫物體傳到高溫物體，必須滿足什么條件？（）A.消耗外部能量B.改變物體的性質(zhì)C.等待足夠長的時間D.以上都不對10、在熱力學(xué)第二定律的學(xué)習(xí)中，對于一個熱機(jī)，從高溫?zé)嵩次諢崃縌1，向低溫?zé)嵩捶懦鰺崃縌2，對外做功W。以下關(guān)于熱機(jī)效率的表達(dá)式，哪一項是不正確的？（）A.η=W/Q1B.η=（Q1-Q2）/Q1C.熱機(jī)效率不可能達(dá)到100%D.熱機(jī)效率與工作物質(zhì)的性質(zhì)無關(guān)11、在光學(xué)的反射定律中，反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)，反射光線和入射光線分居法線兩側(cè)，且反射角等于入射角。當(dāng)入射角增大時，反射角會如何變化？（）A.不變B.減小C.增大D.先增大后減小12、在波動方程的求解中，邊界條件和初始條件起著重要的作用。以下關(guān)于邊界條件的類型，不準(zhǔn)確的是？（）A.固定端邊界條件B.自由端邊界條件C.周期性邊界條件D.無限大邊界條件13、在熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用中，對于一個封閉系統(tǒng)經(jīng)歷一個循環(huán)過程，其內(nèi)能的變化量是多少？（）A.大于零B.小于零C.等于零D.無法確定14、在電磁學(xué)的電磁波部分，電磁波在真空中的傳播速度等于光速。對于一個頻率為f的電磁波，其波長λ與頻率f的關(guān)系是怎樣的？（）A.λ=c/fB.λ=f/cC.λ=cfD.λ=c2/f15、在靜電場中，電勢是描述電場能的性質(zhì)的物理量。對于一個點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場，距離點(diǎn)電荷越遠(yuǎn)，電勢如何變化？（）A.越高B.越低C.不變D.先升高后降低二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）光的偏振現(xiàn)象表明了光的橫波特性。請解釋光的偏振原理，說明如何產(chǎn)生和檢測偏振光，并舉例說明其在通信和光學(xué)儀器中的應(yīng)用。2、（本題5分）在熱力學(xué)中，解釋熵的概念和物理意義。并以一個實際的熱力學(xué)過程為例，說明熵是如何變化的？3、（本題5分）請詳細(xì)闡述狹義相對論中的相對性原理，解釋其物理內(nèi)涵，推導(dǎo)在不同慣性參考系中的物理量變換關(guān)系，并舉例說明其應(yīng)用。4、（本題5分）在狹義相對論的速度變換公式中，論述其推導(dǎo)過程，分析其與經(jīng)典速度疊加原理的區(qū)別，并舉例說明其應(yīng)用。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在相對論中，引力場對時間和空間的彎曲是一個關(guān)鍵概念，分析其理論基礎(chǔ)、實驗驗證（如引力透鏡效應(yīng)）以及在天體物理學(xué)中的應(yīng)用。2、（本題5分）全面論述量子力學(xué)中的不確定性原理，分析其對微觀粒子測量和物理過程的限制以及對我們理解自然界的影響。3、（本題5分）全面論述狹義相對論中的相對論速度變換公式，解釋其數(shù)學(xué)推導(dǎo)、物理意義以及在高速運(yùn)動物體速度計算中的應(yīng)用。4、（本題5分）詳細(xì)論述熱力學(xué)中的熱平衡和熱力學(xué)第零定律，解釋其物理概念、條件和意義，以及熱平衡在建立溫度概念和熱力學(xué)系統(tǒng)研究中的基礎(chǔ)作用。5、（本題5分）詳細(xì)探討光的康普頓散射，解釋其物理過程、實驗結(jié)果和對光的粒子性的進(jìn)一步驗證，以及在材料分析和醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用。四、計算題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）一個平行板電容器，極板面積為S，間距為d，中間充滿相對介電常數(shù)為εr的電介質(zhì)。已知電容器充電后兩極板間的電壓為U。計算電容器的電容、電荷量和電場能量，并分析電介質(zhì)對電容的影響。2、（本題10分）一個折射率為n的三棱鏡，頂角為α，一束光從一個側(cè)面入射，入射角為i。計算光線在三棱鏡內(nèi)的折射角和出射角。3、（本題10分）一橫截面為矩形的波導(dǎo)管，寬邊為