華南理工大學《大學物理實驗（二）》2022-2023學年第一學期期末試卷

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2022-2023學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______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、在近代物理學的發(fā)展中，黑體輻射現象引發(fā)了重要的理論突破。對于一個黑體，其單位面積在單位時間內輻射出的能量與波長和溫度有關。在一定溫度下，隨著波長的增加，輻射能量會如何變化？（）A.一直增加B.先增加后減小C.一直減小D.先減小后增加2、在熱力學中，理想氣體的狀態(tài)方程反映了氣體的狀態(tài)參量之間的關系。以下關于理想氣體狀態(tài)方程適用條件的說法，不準確的是？（）A.氣體分子本身的體積可以忽略不計B.氣體分子之間沒有相互作用力C.只適用于溫度不太低、壓強不太高的情況D.對任何氣體在任何條件下都適用3、在熱力學第一定律的應用中，對于絕熱過程，以下關于其特點的描述，不正確的是？（）A.絕熱過程中，系統(tǒng)與外界沒有熱量交換B.絕熱膨脹時，系統(tǒng)內能減少，溫度降低C.絕熱壓縮時，系統(tǒng)內能增加，溫度升高D.絕熱過程中，系統(tǒng)對外做功等于內能的減少量4、在量子物理的氫原子模型中，電子繞原子核做圓周運動。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）。以下關于電子軌道能量的計算，哪一項是不正確的？（）A.軌道能量與電子的速度有關B.可以通過庫侖定律和圓周運動的規(guī)律計算C.軌道能量是量子化的D.軌道能量與原子核的質量無關5、在電磁感應現象中，一個矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動。如果磁場的磁感應強度增大，而其他條件不變，線圈中產生的感應電動勢會怎樣變化？（）A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小6、關于靜電場中的電勢，在一個點電荷形成的電場中，等勢面的形狀是什么？（）A.圓形B.橢圓形C.球面D.不規(guī)則曲面7、在光學的衍射現象中，單縫衍射的條紋分布具有一定的規(guī)律。當單縫寬度變窄時，中央明紋的寬度會如何變化？（）A.變窄B.變寬C.不變D.先變寬后變窄8、對于靜電屏蔽現象，在一個金屬殼內部放置一個帶電體，以下哪種說法是正確的？（）A.殼外電場不受殼內帶電體的影響B(tài).殼內電場不受殼外電場的影響C.殼內殼外電場均不受影響D.殼內殼外電場相互影響9、在原子核物理中，比結合能越大，原子核越穩(wěn)定。以下哪種原子核的比結合能最大？（）A.氫原子核B.氦原子核C.鈾原子核D.鐵原子核10、在熱力學過程中，關于等壓過程、等容過程和等溫過程的特點及內能、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，內能不變D.等容過程中，熱量的變化等于內能的變化11、在光學的反射定律中，反射光線、入射光線和法線在同一平面內，反射光線和入射光線分居法線兩側，且反射角等于入射角。當入射角增大時，反射角會如何變化？（）A.不變B.減小C.增大D.先增大后減小12、對于自感現象，一個閉合回路中的電流發(fā)生變化時會產生自感電動勢，以下哪種情況會使自感電動勢增大？（）A.電流變化率增大B.線圈匝數減少C.線圈中的磁通量增大D.線圈的電阻增大13、在電學實驗中，用歐姆表測量電阻時，需要進行調零操作。如果在測量前沒有進行調零，測量結果會比真實值：（）A.偏大B.偏小C.相等D.無法確定14、關于萬有引力定律，兩個質量分別為m1和m2、相距為r的物體之間的引力大小與哪些因素有關？（）A.只與m1和m2有關B.只與r有關C.與m1、m2和r都有關D.與m1、m2、r以及引力常量G都有關15、在電場的學習中，電場強度的概念至關重要。一個均勻帶電的圓環(huán)，圓心處的電場強度為E。若將圓環(huán)的半徑增大一倍，電荷分布不變，圓心處的電場強度會如何變化？（）A.電場強度不變B.電場強度增大一倍C.電場強度減小為原來的一半D.電場強度減小為原來的四分之一二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）在波動光學中，牛頓環(huán)是一種等厚干涉現象。請解釋牛頓環(huán)的形成原理和干涉條紋的特點，推導牛頓環(huán)半徑與光波長和透鏡曲率半徑的關系，并舉例說明其在光學精密測量中的應用。2、（本題5分）隨著天體物理學中的星系演化研究，探討星系的形成、結構和演化過程，分析星系中的恒星形成、星系相互作用和暗物質的作用。3、（本題5分）在電磁學中，法拉第電磁感應定律描述了感應電動勢與磁通量變化率之間的關系。請解釋該定律的內涵，并舉例說明其在實際中的應用，如發(fā)電機的工作原理。4、（本題5分）在研究原子核的結合能時，說明結合能的定義和計算方法，并探討結合能與原子核穩(wěn)定性的關系。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）光學中的折射定律在各種光學器件和系統(tǒng)中起著基礎作用，論述折射定律的內容、推導過程以及其在透鏡、棱鏡等光學元件中的應用。2、（本題5分）幾何光學中的顯微鏡和望遠鏡是重要的光學儀器，論述它們的工作原理、放大倍數的計算方法以及在科學研究和日常生活中的應用和發(fā)展。3、（本題5分）詳細探討電磁感應現象的原理和規(guī)律，分析其在發(fā)電機、變壓器等實際設備中的工作原理和能量轉化過程。4、（本題5分）電動力學中的電磁波在介質中的傳播特性與介質的電磁參數有關，分析電磁波在不同介質（如電介質、磁介質）中的傳播規(guī)律、折射和反射現象，以及在光學材料和電磁屏蔽中的應用。5、（本題5分）分析電磁學中的麥克斯韋方程組的意義及應用，探討其對現代電磁技術的影響。四、計算題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）一個絕熱氣缸，內有一個可自由移動的絕熱活塞，將氣缸分成A、B兩部分。A部分裝有壓強為1.0×10^5Pa、體積為0.02m3的理想氣體，B部分為真空?，F將活塞緩慢向右移動，直至A部分氣體體積變?yōu)樵瓉淼膬杀?。計算此時A部分氣體的壓強和溫度。2、（本題10分）在楊氏雙縫干涉實驗中，兩縫間距為d，縫到屏的距離為D，入射光的波長為λ。求相鄰明條紋或暗條紋的間距，并計算當d和D發(fā)生變化時條紋間