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站名:站名:年級專業(yè):姓名:學(xué)號:凡年級專業(yè)、姓名、學(xué)號錯(cuò)寫、漏寫或字跡不清者,成績按零分記?!堋狻€…………第1頁,共2頁北京師范大學(xué)《物理前沿選講》
2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三總分得分一、單選題(本大題共20個(gè)小題,每小題2分,共40分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的.)1、在熱學(xué)中,熱傳遞的方式包括傳導(dǎo)、對流和輻射。一個(gè)高溫物體與低溫物體接觸,通過熱傳導(dǎo)進(jìn)行熱量傳遞。若高溫物體與低溫物體的接觸面積增大一倍,熱傳導(dǎo)的速率會(huì)如何變化?A.速率不變B.速率增大一倍C.速率增大兩倍D.速率增大四倍2、在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,感應(yīng)電動(dòng)勢的大小與磁通量的變化率有關(guān)。一個(gè)匝數(shù)為N的線圈,在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),磁通量的變化率為ΔΦ/Δt。若線圈的匝數(shù)增加到2N,其他條件不變,感應(yīng)電動(dòng)勢會(huì)如何變化?A.增大到原來的2倍B.增大到原來的4倍C.不變D.減小到原來的一半3、在研究光的折射現(xiàn)象時(shí),一束光線從空氣斜射入水中。假設(shè)入射角為45度,水的折射率為1.33。以下關(guān)于折射角的大小,哪一項(xiàng)描述是不準(zhǔn)確的?()A.折射角小于入射角,且小于45度B.折射角可以通過折射率和入射角,利用折射定律計(jì)算得出C.折射角一定大于0度且小于45度D.折射角的具體度數(shù)與光的波長無關(guān)4、關(guān)于氣體分子運(yùn)動(dòng)論,對于理想氣體分子的速率分布規(guī)律,以下關(guān)于麥克斯韋速率分布函數(shù)的特點(diǎn)和意義的闡述,不正確的是()A.麥克斯韋速率分布函數(shù)反映了氣體分子速率的分布情況B.溫度越高,氣體分子的平均速率越大C.最概然速率是指出現(xiàn)概率最大的速率D.氣體分子的速率可以無限大5、在熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用中,一定質(zhì)量的理想氣體在絕熱容器中被壓縮。以下關(guān)于氣體內(nèi)能、溫度和做功的關(guān)系,哪一項(xiàng)分析是不正確的?()A.氣體內(nèi)能增加B.溫度升高C.外界對氣體做功D.氣體對外界做功6、在剛體力學(xué)的研究中,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是描述剛體轉(zhuǎn)動(dòng)特性的重要物理量。對于一個(gè)質(zhì)量分布均勻的細(xì)圓環(huán),其半徑為R,質(zhì)量為M,關(guān)于其繞圓心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,以下哪個(gè)表達(dá)式是正確的?()A.MR2B.2MR2C.1/2MR2D.1/4MR27、在熱力學(xué)過程中,等壓過程和等容過程具有不同的特點(diǎn)。對于一定量的理想氣體,在等壓過程中吸收的熱量與在等容過程中吸收的熱量相比,哪個(gè)更多?A.等壓過程B.等容過程C.一樣多D.無法比較8、關(guān)于熱力學(xué)第三定律,以下對于絕對零度不可達(dá)到以及熵的零點(diǎn)的規(guī)定的解釋,不正確的是()A.無論采取何種手段,都無法使系統(tǒng)達(dá)到絕對零度B.熵的零點(diǎn)是在絕對零度時(shí)規(guī)定的C.絕對零度時(shí),物質(zhì)的內(nèi)能為零D.熱力學(xué)第三定律對實(shí)際的熱過程沒有指導(dǎo)意義9、關(guān)于相對論性質(zhì)量,當(dāng)一個(gè)物體的速度接近光速時(shí),其質(zhì)量會(huì)怎樣變化?A.保持不變B.逐漸減小C.逐漸增大D.先增大后減小10、在相對論中,質(zhì)能方程E=mc2揭示了質(zhì)量和能量的等價(jià)性。一個(gè)物體的靜止質(zhì)量為m0,以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí),其動(dòng)能為Ek。若速度增大到2v,動(dòng)能會(huì)如何變化?A.動(dòng)能增大到原來的2倍B.動(dòng)能增大到原來的4倍C.動(dòng)能增大到原來的8倍D.動(dòng)能增大到原來的16倍11、在熱力學(xué)第二定律的探討中,關(guān)于熵增加原理及其在熱現(xiàn)象中的體現(xiàn),以下哪種表述是正確的?A.熵增加原理指出,在任何自發(fā)的熱力學(xué)過程中,系統(tǒng)的熵總是增加的,這意味著熱量總是從高溫物體自發(fā)地流向低溫物體。B.熵增加原理表明,封閉系統(tǒng)的熵不可能減少,熵的變化只與系統(tǒng)的初末狀態(tài)有關(guān),與過程無關(guān)。C.雖然熵增加原理適用于大多數(shù)熱力學(xué)過程,但在某些特殊情況下,系統(tǒng)的熵可能會(huì)減少。D.熵增加原理只是一種理論假設(shè),在實(shí)際的熱現(xiàn)象中無法得到驗(yàn)證。12、在相對論的理論框架下,時(shí)間和空間的概念發(fā)生了深刻的變化。一個(gè)高速運(yùn)動(dòng)的物體,其長度會(huì)在運(yùn)動(dòng)方向上發(fā)生收縮。如果一個(gè)靜止時(shí)長為L0的物體,以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí),其長度L會(huì)如何變化?()A.L=L0B.L=L0√(1-v2/c2)C.L=L0√(1+v2/c2)D.L=L0/√(1-v2/c2)13、在熱力學(xué)中,一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷等溫過程,以下哪個(gè)物理量保持不變?A.壓強(qiáng)B.體積C.內(nèi)能D.溫度14、在研究氣體分子運(yùn)動(dòng)時(shí),麥克斯韋速率分布函數(shù)能夠描述氣體分子的速率分布情況。對于一定質(zhì)量的理想氣體,溫度升高時(shí),分子的最概然速率會(huì)如何變化?A.不變B.增大C.減小D.先增大后減小15、在波動(dòng)學(xué)中,兩列頻率相同、振幅相同、振動(dòng)方向相同但傳播方向相反的波疊加會(huì)形成駐波。以下關(guān)于駐波的特點(diǎn),哪一項(xiàng)描述是不準(zhǔn)確的?()A.有些位置始終靜止不動(dòng),稱為波節(jié)B.相鄰波節(jié)之間的距離為半個(gè)波長C.波腹處的振幅是波源振幅的兩倍D.駐波的能量不隨時(shí)間傳播16、在近代物理中,電子通過雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)表現(xiàn)出波動(dòng)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(dòng)遵循概率波規(guī)律D.電子受到雙縫間電場的作用17、在熱力學(xué)中,理想氣體的絕熱過程是指沒有熱量交換的過程。在絕熱壓縮過程中,氣體的溫度會(huì):A.升高B.降低C.不變D.無法確定18、在量子力學(xué)的范疇中,考慮一個(gè)處于定態(tài)的微觀粒子。若其波函數(shù)為ψ(x),則在某一位置x處發(fā)現(xiàn)粒子的概率密度與波函數(shù)的模的平方成正比。以下關(guān)于概率密度的描述,哪一項(xiàng)是不正確的?()A.概率密度反映了在該位置找到粒子的可能性大小B.波函數(shù)的相位對概率密度沒有影響C.不同位置的概率密度之和一定等于1D.概率密度的分布與測量的時(shí)間無關(guān)19、在熱力學(xué)第二定律中,指出了熱傳導(dǎo)過程的方向性。從高溫物體向低溫物體傳熱是自發(fā)的,那么反過來,從低溫物體向高溫物體傳熱是否可能自發(fā)進(jìn)行?A.可能B.不可能C.在一定條件下可能D.無法確定20、在電磁學(xué)的磁場中,畢奧-薩伐爾定律用于計(jì)算電流產(chǎn)生的磁場。對于一段長度為L的直導(dǎo)線,通有電流I,距離導(dǎo)線為r處一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與哪些因素有關(guān)?A.只與I和r有關(guān)B.只與I、r和L有關(guān)C.與I、r、L以及導(dǎo)線的形狀有關(guān)D.與I、r、L、導(dǎo)線的形狀以及周圍介質(zhì)有關(guān)二、簡答題(本大題共4個(gè)小題,共40分)1、(本題10分)請?jiān)敿?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。2、(本題10分)在熱力學(xué)中,解釋理想氣體的微觀模型和假設(shè)?3、(本題10分)分析分子動(dòng)理論的主要內(nèi)容及分子熱運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),探討其在熱學(xué)中的重要意義。4、(本題10分)闡述熱力學(xué)過程中的功、熱量和內(nèi)能的變化關(guān)系,分析其在熱力學(xué)分析中的重要性。三、論述題(本大題共2個(gè)小題,
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