韶關(guān)學(xué)院《熱力學(xué)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《熱力學(xué)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)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、在磁場的研究中，一個通電圓環(huán)在均勻磁場中受到的磁力矩。若圓環(huán)的半徑為R，電流為I，磁場強度為B，以下關(guān)于磁力矩大小的計算，哪一項是不準(zhǔn)確的？（）A.磁力矩與圓環(huán)平面和磁場方向的夾角有關(guān)B.當(dāng)圓環(huán)平面與磁場方向平行時，磁力矩最大C.磁力矩的大小可以通過公式直接計算D.磁力矩與圓環(huán)的材質(zhì)無關(guān)2、在研究平拋運動時，水平方向和豎直方向的運動需要分別分析。一個物體以初速度v0水平拋出，經(jīng)過時間t，水平位移為x，豎直位移為y。若初速度增大到2v0，其他條件不變，水平位移會如何變化？（）A.水平位移不變B.水平位移增大到原來的2倍C.水平位移增大到原來的4倍D.水平位移減小到原來的一半3、在光學(xué)儀器中，顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡的原理和性能是重要的知識點。以下關(guān)于顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡的分辨本領(lǐng)，不正確的是？（）A.顯微鏡的分辨本領(lǐng)取決于物鏡的數(shù)值孔徑B.望遠(yuǎn)鏡的分辨本領(lǐng)取決于物鏡的口徑C.增大顯微鏡的放大倍數(shù)可以提高分辨本領(lǐng)D.望遠(yuǎn)鏡的分辨本領(lǐng)與目鏡無關(guān)4、在剛體定軸轉(zhuǎn)動中，轉(zhuǎn)動慣量是描述剛體轉(zhuǎn)動慣性的物理量，以下哪種情況會使剛體的轉(zhuǎn)動慣量增大？（）A.質(zhì)量分布靠近轉(zhuǎn)軸B.質(zhì)量分布遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)軸C.轉(zhuǎn)軸位置改變D.剛體的角速度增大5、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6、在光學(xué)的折射現(xiàn)象中，當(dāng)光線從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)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(zhì)的折射率較大B.光疏介質(zhì)的折射率較大C.入射角較小D.以上都不對7、在熱力學(xué)第二定律的學(xué)習(xí)中，對于一個熱機，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.熱機效率不可能達(dá)到100%D.熱機效率與工作物質(zhì)的性質(zhì)無關(guān)8、在電磁感應(yīng)中，一個矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交流電的頻率為50Hz。如果線圈的面積增大一倍，轉(zhuǎn)速增大一倍，其他條件不變，那么交流電的頻率變?yōu)槎嗌伲浚ǎ〢.50HzB.100HzC.200HzD.400Hz9、在牛頓力學(xué)的研究中，對于一個物體在光滑水平面上受到水平力作用時的運動情況，以下描述不準(zhǔn)確的是（）A.物體的加速度與所受的力成正比B.力消失后，物體將保持勻速直線運動C.物體的速度會一直線性增加D.物體的質(zhì)量越大，加速度越小10、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11、在狹義相對論中，對于同時的相對性概念，以下關(guān)于在不同慣性參考系中觀察兩個事件是否同時發(fā)生的判斷，描述不準(zhǔn)確的是（）A.在一個參考系中同時發(fā)生的兩個事件，在另一個參考系中一定不同時發(fā)生B.同時的相對性是由于光速不變原理導(dǎo)致的C.當(dāng)兩個參考系的相對速度較小時，同時的相對性不明顯D.同時的相對性與觀察者的運動狀態(tài)有關(guān)12、在熱力學(xué)過程中，關(guān)于等壓過程、等容過程和等溫過程的特點及內(nèi)能、做功和熱量的變化，以下解釋錯誤的是（）A.等壓過程中，系統(tǒng)做功等于壓強與體積變化的乘積B.等容過程中，系統(tǒng)不做功C.等溫過程中，內(nèi)能不變D.等容過程中，熱量的變化等于內(nèi)能的變化13、在電學(xué)實驗中，用伏安法測量一個未知電阻的阻值。若實驗中電流表采用內(nèi)接法，電壓表內(nèi)阻為Rv，電流表內(nèi)阻為Ra，測量值為Rx'。以下關(guān)于測量值與真實值的關(guān)系，哪一項分析是不準(zhǔn)確的？（）A.測量值大于真實值，因為電流表分壓B.真實值可以通過相關(guān)公式計算得出C.當(dāng)Rv遠(yuǎn)大于Rx且Ra較小時，測量誤差較小D.測量值與電源的電動勢無關(guān)14、在波動光學(xué)中，兩束相干光疊加產(chǎn)生干涉條紋，條紋間距與以下哪個因素有關(guān)？（）A.光的波長B.兩束光的強度差C.觀察屏到光源的距離D.以上因素均有關(guān)15、在波動學(xué)中，機械波的波速由介質(zhì)的性質(zhì)決定。對于在同一均勻介質(zhì)中傳播的橫波和縱波，以下關(guān)于它們波速的比較，哪一項是正確的？（）A.橫波波速大于縱波波速B.橫波波速小于縱波波速C.橫波波速等于縱波波速D.無法比較二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）在研究光的散射現(xiàn)象時，說明天空呈現(xiàn)藍(lán)色、日出日落時太陽呈現(xiàn)紅色的原因，并探討光的散射在大氣科學(xué)和遙感技術(shù)中的應(yīng)用。2、（本題5分）請全面論述光的折射現(xiàn)象，包括折射定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式、折射率的物理意義，以及折射在光學(xué)系統(tǒng)和光纖通信中的應(yīng)用。3、（本題5分）在研究熱學(xué)中的理想氣體分子運動模型時，說明分子的平均平動動能與溫度的關(guān)系，并推導(dǎo)理想氣體的壓強公式。4、（本題5分）說明波動光學(xué)中的雙折射現(xiàn)象的產(chǎn)生原因及特點，分析雙折射在光學(xué)中的應(yīng)用。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)論述量子光學(xué)中的量子糾纏交換和隱形傳態(tài)，解釋其物理原理、實驗實現(xiàn)和在量子信息科學(xué)中的重要性和潛在應(yīng)用。2、（本題5分）量子力學(xué)中的密度矩陣概念在描述量子態(tài)的混合和統(tǒng)計特性時很有用，闡述密度矩陣的定義、性質(zhì)和計算方法，以及在量子光學(xué)和凝聚態(tài)物理中的應(yīng)用。3、（本題5分）量子力學(xué)中的薛定諤方程是描述微觀粒子狀態(tài)的基本方程，闡述其形式、求解方法以及在解釋原子結(jié)構(gòu)、分子光譜等方面的應(yīng)用。4、（本題5分）在相對論中，黑洞是一種極端的引力現(xiàn)象，分析黑洞的形成條件、特性（如事件視界、奇點）和觀測證據(jù)，以及在天體物理學(xué)和引力理論研究中的重要性。5、（本題5分）詳細(xì)論述量子力學(xué)中的態(tài)疊加原理，解釋其物理概念、數(shù)學(xué)表述以及在解釋微觀粒子行為和量子態(tài)演化中的重要性和應(yīng)用實例。四、計算題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）一個半徑為r的圓形線圈，通有電流I，求線圈在磁場強度為B的勻強磁場中所受的磁力矩。2、（本題10分）一質(zhì)量為m的小球以速度v?與一質(zhì)量為M的靜止光滑橢球面發(fā)生彈性碰撞，橢球面方程為x2/a2+y2/b2+z2/c2=1，求碰撞后小球的速度大小和方向。3、（本題10分）在一個折射率為n的玻璃