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學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁,共3頁中南大學(xué)《大學(xué)物理C(一)》
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、對于靜電場中的高斯定理,以下對于通過閉合曲面的電通量與曲面內(nèi)電荷代數(shù)和之間關(guān)系的理解,不正確的是()A.高斯定理反映了靜電場是有源場B.電通量只與曲面內(nèi)的電荷有關(guān),與曲面外的電荷無關(guān)C.無論曲面形狀如何,只要閉合曲面內(nèi)電荷代數(shù)和不變,電通量就不變D.高斯定理只適用于對稱性電場2、在相對論力學(xué)中,質(zhì)能方程E=mc2揭示了質(zhì)量和能量的等價性。以下關(guān)于質(zhì)能方程的理解,不準(zhǔn)確的是?()A.質(zhì)量和能量可以相互轉(zhuǎn)化,且轉(zhuǎn)化過程中總能量守恒B.靜止物體也具有能量,其大小由質(zhì)能方程給出C.質(zhì)能方程表明質(zhì)量就是能量,能量就是質(zhì)量D.在核反應(yīng)中,質(zhì)量的虧損會釋放出巨大的能量3、在光學(xué)的干涉現(xiàn)象研究中,雙縫干涉實驗具有重要意義。在雙縫干涉實驗中,兩縫間距為d,屏到雙縫的距離為D,波長為λ的單色光垂直入射,相鄰明條紋之間的間距Δx與上述各量之間的關(guān)系是怎樣的?()A.Δx=λD/dB.Δx=λd/DC.Δx=Dλ/dD.Δx=dλ/D4、在研究靜電平衡的導(dǎo)體時,導(dǎo)體內(nèi)部的電場強度為零。如果在導(dǎo)體內(nèi)部放入一個電荷,導(dǎo)體內(nèi)部的電場強度會如何變化?()A.仍為零B.不為零C.無法確定D.以上都不對5、在研究萬有引力定律時,天體的運動遵循一定的規(guī)律。一個質(zhì)量為m的衛(wèi)星繞質(zhì)量為M的地球做勻速圓周運動,軌道半徑為r,線速度為v。若衛(wèi)星的軌道半徑增大到2r,其他條件不變,線速度會如何變化?()A.線速度不變B.線速度減小到原來的1/2C.線速度減小到原來的1/√2D.線速度減小到原來的1/46、在波動光學(xué)的薄膜干涉中,增透膜是利用光的干涉原理來減少反射光,增加透射光。對于一種折射率為1.38的薄膜材料,要使其在波長為550nm的光下起到增透效果,薄膜的最小厚度應(yīng)該是多少?()A.99.6nmB.110.5nmC.125.7nmD.148.9nm7、關(guān)于波動的能量傳播,在一列機械波傳播的過程中,以下哪個物理量隨波的傳播而向前傳遞?()A.波源的振動能量B.波源的振動頻率C.波源的振動速度D.波源的振動加速度8、對于光學(xué)儀器的分辨率,以下關(guān)于顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡的分辨率的限制因素、提高分辨率的方法以及與波長和孔徑的關(guān)系的解釋,不準(zhǔn)確的是()A.顯微鏡的分辨率受衍射現(xiàn)象限制B.增大孔徑可以提高望遠(yuǎn)鏡的分辨率C.波長越短,光學(xué)儀器的分辨率越高D.分辨率只與儀器本身有關(guān),與觀測環(huán)境無關(guān)9、關(guān)于光的色散現(xiàn)象,一束白光通過三棱鏡后會被分解成不同顏色的光,以下哪種顏色的光偏折程度最大?()A.紅光B.綠光C.藍(lán)光D.紫光10、在相對論中,時間膨脹效應(yīng)表明運動的時鐘會變慢。如果一個飛船以0.8c的速度(c為光速)飛行,地球上的觀察者測量飛船上的時間流逝速度與地球上的時間流逝速度之比是多少?()A.0.6B.0.8C.5/3D.3/511、在研究簡諧振動時,一個質(zhì)量為m的物體在彈簧的作用下做簡諧振動,其振動方程為x=Asin(ωt+φ)。若彈簧的勁度系數(shù)增大,而其他條件不變。以下關(guān)于振動周期的變化,哪一項判斷是不準(zhǔn)確的?()A.振動周期減小,因為周期與勁度系數(shù)的平方根成反比B.可以通過簡諧振動的周期公式來分析周期的變化C.振幅不變的情況下,勁度系數(shù)增大必然導(dǎo)致周期縮短D.振動周期的變化與初始相位φ無關(guān)12、在研究動量守恒定律時,系統(tǒng)不受外力或所受合外力為零是重要條件。在光滑水平面上,兩個質(zhì)量分別為m1和m2的小球發(fā)生正碰,碰撞前速度分別為v1和v2,碰撞后速度分別為v1'和v2'。若m1=m2,且碰撞為完全彈性碰撞,碰撞后兩球的速度會如何變化?()A.v1'=v2,v2'=v1B.v1'=v1,v2'=v2C.v1'=0,v2'=v1+v2D.無法確定13、在熱力學(xué)的卡諾循環(huán)中,由兩個等溫過程和兩個絕熱過程組成。如果卡諾熱機的高溫?zé)嵩礈囟葹門1,低溫?zé)嵩礈囟葹門2,其效率η可以表示為?()A.1-T2/T1B.1-T1/T2C.T2/(T1-T2)D.(T1-T2)/T114、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.熵的零點是在絕對零度時規(guī)定的C.絕對零度時,物質(zhì)的內(nèi)能為零D.熱力學(xué)第三定律對實際的熱過程沒有指導(dǎo)意義15、在研究簡諧振動時,一個質(zhì)量為m的物體在彈簧的作用下做簡諧振動,其振動方程為x=Asin(ωt+φ)。若彈簧的勁度系數(shù)增大,而其他條件不變。以下關(guān)于振動周期的變化,哪一項判斷是不準(zhǔn)確的?()()A.振動周期減小,因為周期與勁度系數(shù)的平方根成反比B.可以通過簡諧振動的周期公式來分析周期的變化C.振幅不變的情況下,勁度系數(shù)增大必然導(dǎo)致周期縮短D.振動周期的變化與初始相位φ無關(guān)二、簡答題(本大題共3個小題,共15分)1、(本題5分)闡述楞次定律的內(nèi)容,即在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。并通過實例說明其應(yīng)用。2、(本題5分)分析狹義相對論中的同時性相對性原理,探討其在相對論中的作用。3、(本題5分)在熱力學(xué)中,解釋理想氣體狀態(tài)方程的適用條件和物理意義。并通過實際例子說明如何利用理想氣體狀態(tài)方程解決問題?三、論述題(本大題共5個小題,共25分)1、(本題5分)從物理角度分析等離子體中的波現(xiàn)象,包括等離子體波的類型、色散關(guān)系和激發(fā)機制,論述等離子體波在核聚變、空間物理和等離子體診斷中的應(yīng)用。2、(本題5分)詳細(xì)分析靜磁場中的磁力矩和磁偶極矩的概念,闡述其物理意義、計算方法和在磁體在磁場中的運動和磁性材料中的應(yīng)用。3、(本題5分)論述相對論中時間膨脹和長度收縮現(xiàn)象的概念及產(chǎn)生原因,探討其對人類認(rèn)識宇宙的重大影響。4、(本題5分)熱力學(xué)中的理想氣體模型在許多情況下能簡化問題,深入探討理想氣體的假設(shè)、狀態(tài)方程和熱力學(xué)過程,以及在實際氣體近似處理中的應(yīng)用。5、(本題5分)電動力學(xué)中的位移電流概念是麥克斯韋方程組的重要組成部分,探討位移電流的引入、物理意義以及在電磁波傳播中的作用。四、計算題(本大題共3個小題,共30分)1、(本題10分)有一個邊長為a的正方形均勻帶電
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