湖北師范大學(xué)《電動(dòng)力學(xué)》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁湖北師范大學(xué)《電動(dòng)力學(xué)》

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)一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題1分，共20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、在熱力學(xué)第二定律的表述中，克勞修斯表述和開爾文表述都揭示了熱現(xiàn)象的方向性。以下哪種過程違反了熱力學(xué)第二定律的克勞修斯表述？（）A.熱從高溫物體自發(fā)傳給低溫物體B.功完全轉(zhuǎn)化為熱C.熱從低溫物體傳給高溫物體而不產(chǎn)生其他影響D.以上都不違反2、在相對論的框架下，一個(gè)高速運(yùn)動(dòng)的粒子的質(zhì)量會(huì)隨著其速度的增加而增大。當(dāng)速度接近光速時(shí)，以下關(guān)于粒子質(zhì)量的變化趨勢，哪一（）3、在剛體力學(xué)中，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是描述剛體轉(zhuǎn)動(dòng)特性的重要物理量。以下關(guān)于轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的決定因素，不準(zhǔn)確的是？（）A.與剛體的質(zhì)量分布有關(guān)B.與轉(zhuǎn)軸的位置有關(guān)C.質(zhì)量越大，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量一定越大D.對于形狀規(guī)則、質(zhì)量分布均勻的剛體，可以通過公式計(jì)算轉(zhuǎn)動(dòng)慣量4、對于原子物理學(xué)，氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)會(huì)發(fā)射光子，若從n=3的能級(jí)躍遷到n=1的能級(jí)，發(fā)射的光子頻率是多少？（）A.由能級(jí)差決定B.固定不變C.與原子種類有關(guān)D.無法計(jì)算5、在熱力學(xué)中，熵是一個(gè)反映系統(tǒng)混亂程度的物理量。一個(gè)絕熱封閉系統(tǒng)，內(nèi)部發(fā)生不可逆過程，系統(tǒng)的熵會(huì)怎樣變化？（）A.增加B.減少C.不變D.先增加后減少6、在量子物理中，泡利不相容原理指出在一個(gè)原子中，不能有兩個(gè)或兩個(gè)以上的電子具有完全相同的量子態(tài)。那么在一個(gè)原子的同一軌道上，最多能容納幾個(gè)電子？（）A.1B.2C.3D.47、在熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用中，對于一個(gè)封閉系統(tǒng)經(jīng)歷一個(gè)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8、在熱力學(xué)過程中，絕熱膨脹和絕熱壓縮過程具有不同的特點(diǎn)。對于一定量的理想氣體，經(jīng)過絕熱膨脹后，其溫度會(huì)如何變化？（）A.升高B.降低C.不變D.無法確定9、在量子場論的初步介紹中，關(guān)于場的量子化和粒子的產(chǎn)生與湮滅，以下哪種表述是恰當(dāng)?shù)?？（）A.量子場論認(rèn)為場是連續(xù)的，不存在粒子的產(chǎn)生和湮滅過程B.場的量子化使得粒子可以在真空中自發(fā)地產(chǎn)生和消失，這與能量守恒定律相矛盾C.量子場論通過對場進(jìn)行量子化處理，成功解釋了粒子的產(chǎn)生與湮滅現(xiàn)象，并且與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符D.粒子的產(chǎn)生與湮滅只在微觀尺度上發(fā)生，對宏觀物理現(xiàn)象沒有任何影響10、對于相對論性動(dòng)能，當(dāng)一個(gè)粒子的速度接近光速時(shí)，其動(dòng)能的表達(dá)式與經(jīng)典力學(xué)有很大差異，以下哪種說法能體現(xiàn)這種差異？（）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)能趨于無窮大D.動(dòng)能增長速度逐漸變慢11、在剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)中，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是描述剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣性的物理量，以下哪種情況會(huì)使剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)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12、關(guān)于熱力學(xué)中的循環(huán)過程，對于正循環(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)對外做功，逆循環(huán)外界對系統(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%13、在熱力學(xué)第三定律中，絕對零度不能達(dá)到。如果一個(gè)系統(tǒng)的溫度接近絕對零度，那么其熵會(huì)趨近于什么值？（）A.零B.正值C.負(fù)值D.無窮大14、對于電容和電容器，以下關(guān)于平行板電容器的電容大小與極板面積、極板間距和介質(zhì)的關(guān)系，以及電容器的充電和放電過程的理解，不準(zhǔn)確的是（）A.電容與極板面積成正比，與極板間距成反比B.介質(zhì)的介電常數(shù)越大，電容越大C.電容器充電時(shí)電流逐漸減小，放電時(shí)電流逐漸增大D.電容器的電容大小與所加電壓無關(guān)15、在電磁感應(yīng)中，一個(gè)矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，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?？（）A.50HzB.100HzC.200HzD.400Hz16、在波動(dòng)光學(xué)的薄膜干涉中，增透膜和增反膜的原理基于光的干涉。對于垂直入射的光，要使某波長的光在薄膜表面反射時(shí)產(chǎn)生相消干涉，薄膜的厚度應(yīng)該滿足什么條件？（）A.厚度為該波長的四分之一B.厚度為該波長的二分之一C.厚度為該波長的整數(shù)倍D.厚度為該波長的半整數(shù)倍17、在狹義相對論中，對于同時(shí)的相對性概念，以下關(guān)于在不同慣性參考系中觀察兩個(gè)事件是否同時(shí)發(fā)生的判斷，描述不準(zhǔn)確的是（）A.在一個(gè)參考系中同時(shí)發(fā)生的兩個(gè)事件，在另一個(gè)參考系中一定不同時(shí)發(fā)生B.同時(shí)的相對性是由于光速不變原理導(dǎo)致的C.當(dāng)兩個(gè)參考系的相對速度較小時(shí)，同時(shí)的相對性不明顯D.同時(shí)的相對性與觀察者的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)18、在光學(xué)成像中，薄透鏡成像公式描述了物距、像距和焦距之間的關(guān)系。以下關(guān)于薄透鏡成像的特點(diǎn)，不準(zhǔn)確的是？（）A.當(dāng)物距大于兩倍焦距時(shí)，成倒立縮小的實(shí)像B.當(dāng)物距等于焦距時(shí)，不能成像C.像的大小和正倒只與物距有關(guān)，與焦距無關(guān)D.薄透鏡可以成實(shí)像也可以成虛像19、在熱學(xué)中，一定量的理想氣體經(jīng)歷絕熱自由膨脹過程，以下哪個(gè)物理量不變？（）A.溫度B.內(nèi)能C.壓強(qiáng)D.熵20、在磁場中，一根通有電流I、長度為L的直導(dǎo)線，垂直于磁場方向放置，若磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，那么導(dǎo)線所受的安培力大小是多少？（）A.BILB.0C.BIL/2D.無法確定二、簡答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在波動(dòng)學(xué)中，解釋波的能量密度和能流密度的概念？2、（本題5分）闡述光的折射定律的內(nèi)容及表達(dá)式，舉例說明其在光學(xué)中的應(yīng)用。3、（本題5分）分析原子核的組成及結(jié)構(gòu)，探討原子核在物理學(xué)中的重要作用。4、（本題5分）在研究簡諧振動(dòng)的合成時(shí)，當(dāng)兩個(gè)振動(dòng)頻率不同的簡諧振動(dòng)合成時(shí)會(huì)產(chǎn)生拍現(xiàn)象。請解釋拍現(xiàn)象的產(chǎn)生原因和特點(diǎn)，推導(dǎo)拍頻的計(jì)算公式，并舉例說明其在聲學(xué)和光學(xué)中的應(yīng)用。5、（本題5分）在研究光的偏振現(xiàn)象時(shí)，說明如何產(chǎn)生和檢測偏振光，以及偏振光在通信和光學(xué)測量中的應(yīng)用。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一個(gè)理想氣體經(jīng)歷等容升溫過程，初態(tài)溫度為T1，壓強(qiáng)為P1，末態(tài)溫度為T2。已知?dú)怏w的摩爾定容熱容為Cv，計(jì)算氣體吸收的熱量和壓強(qiáng)的變化。2、（本題5分）一個(gè)質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)做變速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑為r，某一時(shí)刻的線速度為v?，角速度為ω?。求質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的向心加速度、切向加速度以及合加速度的大小和方向。3、（本題5分）在一個(gè)均勻電場中，有一個(gè)半徑為R的金屬圓環(huán)，圓環(huán)所帶電荷量為Q，電場強(qiáng)度為E。計(jì)算圓環(huán)受到的電場力的合力。4、（本題5分）一個(gè)半徑為R的均勻帶電半圓環(huán)，電荷線密度為λ。計(jì)算半圓環(huán)圓心處的電場強(qiáng)度和電勢，并分析其分布特點(diǎn)。5、（本題5分）一均勻細(xì)桿，長度為L，質(zhì)量為M，繞一端在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為ω。計(jì)算細(xì)桿的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能和角動(dòng)量。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）全面論述穩(wěn)恒磁場的性質(zhì)和規(guī)律，包括磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁通量、安培環(huán)路定理等概念，以及磁場對電流和運(yùn)動(dòng)電荷的作用，