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自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密封線第1頁(yè),共3頁(yè)北京師范大學(xué)《物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)》
2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)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、在剛體力學(xué)中,一均勻細(xì)棒可繞通過(guò)其一端的光滑固定軸在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)棒從水平位置自由下擺到豎直位置的過(guò)程中,其角速度和角加速度如何變化?A.角速度增大,角加速度增大B.角速度增大,角加速度減小C.角速度減小,角加速度減小D.角速度減小,角加速度增大2、在波動(dòng)光學(xué)的衍射現(xiàn)象中,一束光通過(guò)一個(gè)狹縫后發(fā)生衍射。若狹縫寬度減小,同時(shí)保持其他條件不變。以下關(guān)于衍射條紋的寬度和強(qiáng)度的變化,哪一項(xiàng)描述是不準(zhǔn)確的?()A.衍射條紋寬度增大B.衍射條紋強(qiáng)度減弱C.可以通過(guò)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(wú)關(guān)3、關(guān)于熱力學(xué)中的循環(huán)過(guò)程,對(duì)于正循環(huán)和逆循環(huán)的定義、熱機(jī)效率和制冷系數(shù)的計(jì)算,以及卡諾循環(huán)的特點(diǎn)和效率極限的闡述,描述錯(cuò)誤的是()A.正循環(huán)對(duì)外做功,逆循環(huán)外界對(duì)系統(tǒng)做功B.熱機(jī)效率和制冷系數(shù)都與工作物質(zhì)無(wú)關(guān)C.卡諾循環(huán)是理想的可逆循環(huán)D.卡諾熱機(jī)的效率可以達(dá)到100%4、在光學(xué)的反射定律中,入射角等于反射角。一束光線以入射角i照射到平面鏡上,反射光線與入射光線的夾角為120°,入射角i的大小是多少?A.30°B.60°C.90°D.120°5、在相對(duì)論中,考慮兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的慣性系S和S',在S系中同時(shí)發(fā)生的兩個(gè)事件,在S'系中觀測(cè)可能不同時(shí)發(fā)生。以下關(guān)于這種時(shí)間相對(duì)性的解釋,哪一項(xiàng)是不正確的?()A.時(shí)間的相對(duì)性是由光速不變?cè)韺?dǎo)致的B.可以通過(guò)洛倫茲變換來(lái)計(jì)算時(shí)間的差異C.這種時(shí)間差異只在高速運(yùn)動(dòng)時(shí)才明顯D.時(shí)間的相對(duì)性與觀察者的位置無(wú)關(guān)6、在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,感應(yīng)電流的方向可以用楞次定律來(lái)判斷。當(dāng)穿過(guò)閉合回路的磁通量增加時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向的關(guān)系是:A.相同B.相反C.垂直D.無(wú)法確定7、在光的衍射現(xiàn)象中,衍射條紋的寬度與波長(zhǎng)、障礙物尺寸等因素有關(guān)。一束波長(zhǎng)為λ的光通過(guò)一個(gè)寬度為a的狹縫發(fā)生衍射,若波長(zhǎng)增大到2λ,其他條件不變,衍射條紋的寬度會(huì)如何變化?A.寬度不變B.寬度增大到原來(lái)的2倍C.寬度增大到原來(lái)的4倍D.寬度減小到原來(lái)的一半8、在熱學(xué)中,一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷等溫壓縮過(guò)程。以下關(guān)于氣體的壓強(qiáng)、體積和內(nèi)能的變化,哪一項(xiàng)分析是不正確的?()A.壓強(qiáng)增大B.體積減小C.內(nèi)能不變D.內(nèi)能的變化與壓強(qiáng)的變化成正比9、在波動(dòng)學(xué)的研究中,機(jī)械波的傳播具有一定的特性。一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧波,其波源的振動(dòng)方程為y=Asin(ωt),波速為v。在t時(shí)刻,x處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)位移y與哪些因素有關(guān)?()A.只與t有關(guān)B.只與x有關(guān)C.與t和x都有關(guān)D.與t和x都無(wú)關(guān)10、在量子力學(xué)中,不確定關(guān)系表明粒子的某些物理量不能同時(shí)被精確測(cè)量。對(duì)于一個(gè)微觀粒子,其位置和動(dòng)量的不確定度之間存在怎樣的關(guān)系?()A.ΔxΔp≥h/4πB.ΔxΔp≥h/2πC.ΔxΔp=h/4πD.ΔxΔp=h/2π11、在熱力學(xué)第三定律中,絕對(duì)零度不能達(dá)到。如果一個(gè)系統(tǒng)的溫度接近絕對(duì)零度,那么其熵會(huì)趨近于什么值?A.零B.正值C.負(fù)值D.無(wú)窮大12、在機(jī)械波的學(xué)習(xí)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(jiǎn)諧波,在t=0時(shí)刻的波形如圖所示。已知波速為v,經(jīng)過(guò)時(shí)間t,x=2m處的質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波峰,那么t的值是多少?A.1/vB.3/vC.5/vD.7/v13、在量子力學(xué)中,波函數(shù)是描述微觀粒子狀態(tài)的重要概念。以下關(guān)于波函數(shù)的物理意義,不正確的是?A.波函數(shù)的模的平方表示粒子在空間某點(diǎn)出現(xiàn)的概率密度B.波函數(shù)本身可以直接測(cè)量C.波函數(shù)滿足一定的邊界條件和歸一化條件D.波函數(shù)的相位具有重要的物理意義14、對(duì)于簡(jiǎn)諧振動(dòng)的能量,一個(gè)做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的系統(tǒng),其能量與振幅的平方成正比。當(dāng)振幅增大時(shí),以下哪個(gè)物理量也會(huì)增大?A.振動(dòng)周期B.振動(dòng)頻率C.振動(dòng)速度的最大值D.振動(dòng)的初相位15、在相對(duì)論中,質(zhì)能方程E=mc2揭示了質(zhì)量和能量的等價(jià)性。當(dāng)一個(gè)物體的速度接近光速時(shí),其動(dòng)能的增加與速度的關(guān)系是怎樣的?()A.動(dòng)能與速度成正比B.動(dòng)能與速度的平方成正比C.動(dòng)能的增加變得越來(lái)越困難D.動(dòng)能的增加變得越來(lái)越容易16、關(guān)于波動(dòng)方程,對(duì)于一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧波的波動(dòng)方程的物理意義和求解方法,以下理解不準(zhǔn)確的是()A.波動(dòng)方程描述了任意時(shí)刻波線上各質(zhì)點(diǎn)的位移B.已知波速和初始條件可以確定波動(dòng)方程C.波動(dòng)方程中的相位表示質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的狀態(tài)D.波動(dòng)方程只適用于機(jī)械波17、在量子物理的氫原子模型中,電子繞原子核做圓周運(yùn)動(dòng)。已知電子的軌道半徑為r,電荷量為-e,原子核電荷量為+Ze(Z為原子序數(shù))。以下關(guān)于電子軌道能量的計(jì)算,哪一項(xiàng)是不正確的?()A.軌道能量與電子的速度有關(guān)B.可以通過(guò)庫(kù)侖定律和圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律計(jì)算C.軌道能量是量子化的D.軌道能量與原子核的質(zhì)量無(wú)關(guān)18、在靜電場(chǎng)中,電勢(shì)是描述電場(chǎng)能的性質(zhì)的物理量。對(duì)于一個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng),距離點(diǎn)電荷越遠(yuǎn),電勢(shì)如何變化?A.越高B.越低C.不變D.先升高后降低19、在電磁學(xué)的磁場(chǎng)對(duì)電流的作用中,一段通有電流的導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到安培力的作用。當(dāng)電流方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí),安培力的大小與哪些因素有關(guān)?()A.只與電流大小有關(guān)B.只與磁場(chǎng)強(qiáng)度有關(guān)C.與電流大小和磁場(chǎng)強(qiáng)度都有關(guān)D.與電流大小、磁場(chǎng)強(qiáng)度和導(dǎo)線長(zhǎng)度都有關(guān)20、在近代物理中,關(guān)于原子核的放射性衰變,一個(gè)放射性原子核經(jīng)過(guò)一定時(shí)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(xiàng)是不正確的?()A.衰變的概率與時(shí)間成正比B.半衰期是指原子核衰變一半所需的時(shí)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(wú)關(guān)二、簡(jiǎn)答題(本大題共4個(gè)小題,共40分)1、(本題10分)在熱力學(xué)中,解釋卡諾定理的內(nèi)容和意義,并討論其對(duì)提高熱機(jī)效率的指導(dǎo)作用?2、(本題10分)在熱力學(xué)平衡態(tài)的概念中,論述其定義、條件和判斷方法,分析平衡態(tài)下系統(tǒng)的宏觀性質(zhì)和微觀狀態(tài)分布。3、(本題10分)在相對(duì)論中,討論時(shí)間膨脹和長(zhǎng)度收縮現(xiàn)象的物理本質(zhì)。并舉例說(shuō)明在什么情況下這兩種效應(yīng)會(huì)變得顯著?4、(本題10分)簡(jiǎn)述磁場(chǎng)線的特點(diǎn)及性質(zhì),分析磁場(chǎng)線在磁場(chǎng)描述中的作用。三、論述題(本大
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