文科物理考试试题
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第一学期期末试题高二物理(文科)本试卷60题,满分100分。
考试用时90分钟。
注意事项:1.答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、试室号和座位号填写在答题卡上。
2.每题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上。
一、单项选择题I:本大题共30小题,每小题1分,共30分。
在每小题列出的四个选项中。
只有一项符合题目要求。
1.下列物理量属于标量的是A.时间B.位移C.速度D.加速度2.开普勒行星运动定律告诉我们:所有行星绕太阳运动的轨道都是A.圆B.椭圆C.双曲线D.抛物线3.排球运动员扣球,设手对球的作用力大小为F l,球对手的作用力大小为F2,则F l与F2的关系为A.F l>F2B.F l=F2C.F l<F2D.无法确定4.关于惯性,下列说法正确的是A.物体质量越大惯性越大B.物体质量越小惯性越大C.同一个物体受力越大惯性越大D.同一个物体受力越小惯性越大5.在国际单位制中,被选定作为力学量基本单位的是( )A.N、kg、m/s2 B.m/s、kg、s C.m、kg、s D.N、kg、s6.下列物体,处于平衡状态的是A.静止在水平地面上的篮球B.做平抛运动的钢球C.沿斜面加速下滑的木箱D.正在转弯的火车7.一个物体放在加速上升的电梯地板上,物体的重力大小为G,地板对物体的支持力大小为F,则F和G的关系为A.F=G B.F>G C.F<G D.无法确定8.一辆汽车关闭发动机后在水平地面上滑行了一段距离后停下来,对于这一过程 A .阻力对汽车做正功,汽车动能增加 B .阻力对汽车做正功,汽车动能减小 C .阻力对汽车做负功,汽车动能增加 D .阻力对汽车做负功,汽车动能减小9.地球同步卫星“静止”在赤道上空的某一点,它绕地球的运行周期与地球的自转周期相同。
设地球同步卫星运行的角速度为1ω,地球自转的角速度为2ω,则1ω和2ω的关系是 A .1ω>2ω B .1ω=2ω C .1ω<2ω D .无法确定10.万有引力定律首次揭示了自然界中物体间一种基本相互作用的规律。
物理(答案在最后)注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
回答非选择题时,将答案写在答题卡上。
答案写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.某研究人员将一铁质小圆盘放入聚苯乙烯颗粒介质中,在下落的某段时间内,小圆盘仅受重力G 和颗粒介质对其向上的作用力f 。
用高速相机记录小圆盘在不同时刻的位置,相邻位置的时间间隔相等,如图所示,则该段时间内下列说法可能正确的是()A.f 一直大于GB.f 一直小于GC.f 先小于G ,后大于GD.f 先大于G ,后小于G【答案】C 【解析】【详解】有图可知相等时间内铁质小圆盘的位移先增大后减小,可知铁质小圆盘的速度先增大后减小,以向下为正方向,即铁质小圆盘的加速度先正后负,根据牛顿第二定律GG f a g-=⋅可知f 先小于G ,后大于G 。
故选C 。
2.土星的部分卫星绕土星的运动可视为匀速圆周运动,其中的两颗卫星轨道半径分别为,12r r 、且12r r ≠,向心加速度大小分别为12、a a ,则()A.1212a a r r = B.122212a a r r = C.1122a r a r = D.221122a r a r =【答案】D 【解析】【详解】设土星的质量为M ,两颗卫星的质量分别为1m 、2m ,对两颗卫星,根据牛顿第二定律11121Mm Gm a r =22222Mm Gm a r =整理可得221122a r a r =故选D 。
3.一种测量液体折射率的V 形容器,由两块材质相同的直角棱镜粘合,并封闭其前后两端制作而成。
容器中盛有某种液体,一激光束从左边棱镜水平射入,通过液体后从右边棱镜射出,其光路如图所示。
物理文科会考试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 光在真空中的传播速度是:A. 299,792,458 m/sB. 300,000,000 m/sC. 299,792,000 m/sD. 299,792,459 m/s2. 以下哪种物质的密度最小?A. 空气B. 水C. 铁D. 铝3. 根据牛顿第一定律,一个物体在没有外力作用下将:A. 静止B. 匀速直线运动C. 旋转D. 随机运动4. 电场力的方向与电荷的正负性有关,对于正电荷,电场力的方向是:A. 与电场线方向相同B. 与电场线方向相反C. 垂直于电场线D. 无法确定5. 以下哪种现象不属于电磁感应?A. 变压器工作B. 发电机工作C. 电动机工作D. 电磁铁吸引铁片6. 根据热力学第一定律,能量守恒,以下说法正确的是:A. 能量可以被创造B. 能量可以被消灭C. 能量可以转化为其他形式D. 能量的总量不变7. 以下哪种物质是半导体?A. 铜B. 石墨C. 硅D. 玻璃8. 光的波粒二象性是指:A. 光既是波也是粒子B. 光只有波动性C. 光只有粒子性D. 光只有波动性或粒子性9. 以下哪种力是保守力?A. 摩擦力B. 重力C. 浮力D. 弹力10. 根据欧姆定律,电阻R、电流I和电压U之间的关系是:A. I = R/UB. I = U/RC. U = I * RD. U = R * I二、填空题(每题2分,共20分)1. 光年是______的单位。
2. 绝对零度是______开尔文。
3. 电流的国际单位是______。
4. 电功率的计算公式是______。
5. 热力学第二定律指出,不可能从单一热源______无限做功。
6. 光的折射率定义为______。
7. 电磁波谱中,波长最长的是______。
8. 根据牛顿第二定律,力等于______。
9. 一个物体的惯性只与其______有关。
10. 电流通过导体产生的热量与______成正比。
高一物理文科试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 以下哪个选项是描述物体运动状态不变的物理量?A. 速度B. 加速度C. 位移D. 动量答案:B2. 一个物体从静止开始做匀加速直线运动,经过时间t后,其速度变为v,那么该物体的加速度是多少?A. v/tB. 2v/tC. v^2/tD. 2v^2/t答案:A3. 以下哪个选项是描述力的三要素?A. 大小、方向、作用点B. 大小、方向、速度C. 大小、速度、作用点D. 方向、速度、作用点答案:A4. 一个物体受到两个力的作用,这两个力的大小都是10N,方向相反,那么这两个力的合力是多少?A. 0NB. 10NC. 20ND. 无法确定答案:A5. 以下哪个选项是描述物体运动的物理量?A. 质量B. 密度C. 速度D. 温度答案:C6. 一个物体做匀速圆周运动,其向心加速度的大小与什么有关?A. 线速度B. 角速度C. 半径D. 线速度和半径答案:DA. 位移B. 质量C. 密度D. 温度答案:A8. 一个物体受到三个力的作用,这三个力的大小分别是3N、4N、5N,且它们的方向都在同一直线上,那么这三个力的合力是多少?A. 12NB. 2NC. 0ND. 无法确定答案:BA. 位移B. 质量C. 密度D. 温度答案:A10. 一个物体做自由落体运动,其加速度的大小是多少?A. 9.8m/s^2B. 10m/s^2C. 11m/s^2D. 12m/s^2答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 牛顿第一定律也被称为______定律。
答案:惯性2. 一个物体受到的合力为0时,其运动状态为______。
答案:静止或匀速直线运动3. 力的合成遵循______原理。
答案:平行四边形4. 一个物体做匀加速直线运动,其加速度的大小为a,初速度为v0,经过时间t后,其速度为v,则v=v0+______。
答案:at5. 一个物体做匀速圆周运动,其周期为T,半径为r,那么其角速度ω=______。
高中文科物理竞赛试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 光在真空中的速度是多少?A. 3×10^8 m/sB. 3×10^5 m/sC. 3×10^6 m/sD. 3×10^7 m/s2. 根据牛顿第二定律,力和加速度的关系是什么?A. F = maB. F = mvC. F = m/aD. F = a/m3. 以下哪个不是电磁波的类型?A. 无线电波B. 可见光C. 红外线D. 超声波4. 一个物体的动能与什么成正比?A. 质量B. 速度C. 位移D. 时间5. 什么是电流的单位?A. 伏特C. 欧姆D. 焦耳6. 根据欧姆定律,电阻、电压和电流之间的关系是什么?A. V = IRB. V = RIC. I = VRD. I = RV7. 以下哪个是能量守恒定律的表述?A. 能量可以被创造或消灭B. 能量可以在不同形式之间转化,但其总量保持不变C. 能量总是从高温物体转移到低温物体D. 能量总是从低温物体转移到高温物体8. 什么是波长?A. 波的振幅B. 波的频率C. 波的周期D. 波在一个周期内传播的距离9. 根据热力学第一定律,能量守恒的表述是什么?A. ΔU = Q - WB. ΔU = Q + WC. ΔU = Q / WD. ΔU = W / Q10. 以下哪个是原子核的组成部分?A. 质子B. 中子D. 所有选项都是答案:1. A2. A3. D4. B5. B6. A7. B8. D9. B 10. D二、填空题(每题2分,共20分)11. 牛顿的第三定律表述为:________,________。
答案:作用力和反作用力大小相等,方向相反。
12. 物体的惯性大小与________成正比。
答案:质量。
13. 电磁波谱中,波长最短的是________。
答案:伽马射线。
14. 电流通过导体时,导体发热的现象称为________。
答案:焦耳热。
高二文科期末考试试题物理一、选择题(每题只有一个选项正确,共14小题,每小题5分,共70分)1.关于电荷,下列说法正确的是:A.丝绸和玻璃棒摩擦后,玻璃棒带负电荷B.毛皮和橡胶棒摩擦后,橡胶棒带正电荷C.摩擦起电和感应起电都是创造了电荷D.摩擦起电和感应起电都遵守电荷守恒定律2.关于点电荷,以下说法正确的是:A.所有的带电体在任何情况下都可以看成点电荷B.体积很大的带电体一定不能看成点电荷C.通常把带电小球看成点电荷,带电小球靠得很近时,它们之间的作用力为无限大D.带电体的大小和形状对研究它们之间的作用力的影响可以忽略不计时,带电体可以看成点电荷3.真空中两个同性点电荷q1、q2,它们相距较近,保持静止状态。
今释放q2,且q2只在q1的库仑力作用下运动,则q2在运动过程中受到的库仑力:A.先增大后减小B.不断增大C.始终保持不变D.不断减小4.关于电场,下列说法中正确的是:A.电场对放入其中的电荷有力的作用B.描述电场的电场线是客观存在的C.电场并不是客观存在的物质D.电场对放入其中的电荷没有力的作用5.如图所示,真空中两个点电荷A、B周围某一平面内电场线的分布情况(电场线方向未标出)。
图中O点为两点电荷连线的中点,MN为两点电荷连线的中垂线,电场线的分布关于MN左右对称。
下列说法中正确的是:A.这是两个不等量同种电荷周围的电场线分布B.这是两个等量异种电荷周围的电场线分布C.这是两个不等量异种电荷周围的电场线分布D.这是两个等量同种电荷周围的电场线分布6.下列图中展示的是哪种情况的电场线:A.单个正点电荷B.单个负点电荷C.等量同种点电荷D.等量异种点电荷7.如图所示是电场中某区域的电场线分布,a、b是电场中的两点,则:A.无法判断B.E A<E BC.E A=E BD.E A>E B8.将面积为0.25m2的线圈,放在磁感应强度为6.0×10-3T的匀强磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,则穿过线圈的磁通量是:A.1.50×10-3Wb B.1.0×10-3WbC.0.25×10-3Wb D.09.闭合电路中产生的感应电动势的大小,取决于穿过该回路的:A.磁通量B.磁通量的变化率C.磁通量的变化量D.磁场的强弱10.有一通电金属导线在赤道上方,东西向水平放置,电流方向向东,它受到地磁场的作用力方向为:A.向东B.向西C.向上D.向下11.下列哪种力是洛伦兹力:A.电荷间的相互作用力B.电场对电荷的作用力C.磁铁对小磁针的作用力D.磁场对运动电荷的作用力12.关于磁感线,下列说法中正确的是:A.磁感线的疏密程度反映磁场的强弱B.磁感线是磁场中实际存在的线C.磁感线的方向总是从S极出发,到N极终止D.两条磁感线可以相交13.下图中分别标明了通电直导线中电流I、匀强磁场的磁感应强度B 和电流所受安培力 F 的方向,其中正确的是:14.下图中运动电荷所受洛仑兹力方向正确的是:二、填空题(每小题5分,共10分)15.1820年,丹麦物理学家________在一次关于电和磁的演讲过程中偶然观察到了一种实验现象,该实验揭示了通电导线周围存在磁场。
高一物理期末考试物理试卷(文科)一、单项选择题I:本大题共20小题,每小题1分,共20分。
在每小题列出的四个选项中。
只有一项符合题目要求。
1.下列关于物理学家的贡献中,错误的是(C)A.哥白尼提出了日心说B.牛顿提出了万有引力定律c.开普勒测出了万有引力常数D.爱因斯坦提出了相对论2.如图为皮带传动示意图,假设皮带没有打滑,R>r,则下列说法在去的是(C)A、大轮的角速度大于小轮的角速度B、大轮边缘的线速度小于小轮边缘的线速度C、大轮边缘的线速度等于小轮边缘的线速度D、大轮的角速度等于小轮的角速度3.物体做平抛运动。
初速度为6m/s,某时刻的竖直方向分速度8 m/s,则该物体在此时刻的速度大小是( D )A.6 m/s B.14 m/sC.2 m/s D.10 m/s4.下列关于第一宇宙速度的说法中正确的是(C)A.第一宇宙速度又称为逃逸速度B.第一宇宙速度的数值是11.2km/sC.第一宇宙速度的数值是7.9km/sD.第一宇宙速度是卫星绕地球运行的最小线速度5.下列能源属于可再生能源的是(A)A.太阳能 B.天然气C.石油 D.煤6.若物体m沿不同的路径Ⅰ和Ⅱ从A滑到B,如图所示,则重力所做的功为(C)A、沿路径Ⅰ重力做功最大B、沿路径Ⅱ重力做功最大C、沿路径Ⅰ和Ⅱ重力做功一样大D、条件不足不能判断7.在验证自由落体机械能守恒的实验中,接通电源与让纸带随物体开始运动,这两个操作的时间关系应当是(A )A、先接通电源,后释放纸带B、先释放纸带,后拉通电源C、释放纸带的同时拉通电源D、先释放纸带或先接通电源都可以8.关于重力势能的下列说法中正确的是(D)A、重力势能的大小只由重物本身决定B、在地面上的物体,它具有的重力势能一定等于零C、重力势能恒大于零D、同一位置的物体,选择不同的参考平面会有不同的重力势能9.关于曲线运动,下列说法正确的是(D)A、曲线运动物体的速度方向保持不变B、曲线运动的物体受到的合外力可以为零C、物体受到变力作用时就做曲线运动D、曲线运动一定是变速运动10.下列物理量为矢量的是(A)A.速度 B.时间c.动能 D.质量11.如图2 ,一个圆盘在水平面内绕通过中心的竖直轴匀速转动,盘上一小物体相对圆盘静止,随圆盘一起运动。
高二文科物理第一次月考物理试题一、选择题,每小题只有一个选项正确,请将你的正确答案填在答题栏内,每小题4分,共48分。
1. 电场强度是反映电场的力的性质的物理量,它的大小是由电场本身决定的。
电场中有一点P ,下列说法正确的是 A .若P 点没有电荷,则P 点场强为零B .放在P 点的电荷电量越大,则P 点的场强越大C .放在P 点的电荷电量越大,电荷受到的电场力越大D .P 点的场强方向为放在该点的电荷所受电场力的方向 2.关于点电荷的说法,正确的是A .只有体积很小的带电体,才能看作点电荷B .体积很大的带电体一定不能看作点电荷C .点电荷一定是电荷量很小的电荷D .当两个带电体的大小及形状对它们之间相互作用力的影响可忽略时,两个带电体才可看成点电荷3.如图所示,是点电荷电场中的一条电场线,则 A .a 点场强一定大于b 点场强 B .形成这个电场的电荷一定带负电C .在b 点由静止开始释放一个电子,将一定向a 点运动D .形成这个电场的电荷一定带正电 4.下列说法错误的是A .只要有电荷存在,电荷周围就一定存在电场B .电场是一种物质,它与其它物质一样,是不依赖我们的感觉而客观存在的C .电荷间的相互作用是通过电场而产生的D .电荷只有通过接触才能产生力的作用 5.关于电场线,下列说法正确的是 A .沿着电场线的方向电场强度越来越小 B .沿着电场线的方向电场强度越来越大 C .任何两条电场线都不会相交· ·a bD.两条电场线有可能相交7.关于静电的应用和防止,下列说法不正确的是A.为了美观,通常把避雷针顶端设计成球形B.为了防止静电危害,飞机轮胎用导电橡胶制成C.为了避免因尖端放电而损失电能,高压输电导线表面要很光滑D.为了消除静电,油罐车尾装一条拖地铁链8.关于磁感线,下列说法中错误的是A.磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向,即该点的磁感应强度方向B.磁感线越密的地方,磁感应强度越大C.磁感线始于磁铁的N极,终止于磁铁的S极D.磁感线是闭合的曲线9.一个电容器的规格是“10μF 50V”,则A.这个电容器的电容为10μFB.这个电容器加上50V电压时,电容才是10μFC.这个电容器没有电压时,电容为0D.这个电容器加的电压不能低于50V10.关于地磁场,下列说法正确的是A.地理位置的南北极即为地磁场的南北极B.小磁针静止时N极指向地理位置的南极C.小磁针静止时N极指向地理位置的北极D.地磁场只存在于地球外部,地球内部没有地磁场11.关于磁场和磁感线的描述,下列说法正确的是A.磁感线可以形象地描述各处磁场的强弱和方向,它每一点的切线方向都跟小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致。
高二文科试卷一.单项选择题(以下各题只有一个答案是正确的;每题4分;共40分)1.下列说法正确的是( )A.体积小的带电体就是点电荷B.体积大的带电体;不能看成点电荷C.两个半径是0.25米的带电金属球;在球心距离为1米时;可以看成点电荷D.库仑定律只适用于点电荷间的相互作用2.下列说法正确的是:()A.静电感应不是创造了电荷;而是电子从一个物体转移到另一个物体或从物体的一部份转移到另一部分引起的B.一个带电物体接触另一个不带电物体;两个物体有可能带上异种电荷C.摩擦起电;是因为通过克服摩擦做功而使物体产生了电荷D.以上说法都不对3.关于电场线和磁感线;下列说法正确性的是( )A.电场线和磁感线都是闭合的曲线B.磁感线是从磁体的N极发出;终止于S极C. 电场线和磁感线都不能相交D. 电场线和磁感线都是现实中存在的4.把一不带电的金属小球移近一个带电的金箔验电器;金箔的张角将()A.变大B.变小C.不变D.不能确定5.下列说法中错误的是( )A.电场的基本性质是对放在其中的电荷有力的作用B磁场的基本性质是对放在其中的磁极或电流有力的作用C.磁场对运动电荷不会产生力的作用D.电场和磁场都可能使运动电荷的运动方向发生偏转6.图中箭头表示磁感线的方向;则小磁针静止时N极的指向应().A. 向上B.向下C.向左D.向右7. 真空中有两个距离保持不变的点电荷;若将它们各自的电量都增大到原来的3倍;则两电荷之间相互作用的静电力将增大到原来()A、3倍B、3倍C、6倍D、9倍8.关于电场力和电场强;下列说法正确的是()A.电场强的方向总是跟电场力的方向一致B.电场强的大小总是电场力的大小成正比C.正电荷受到的电场力的方向跟电场强的方向一致D.电荷在某点受到的电场力越大;该点的电场强越大9.如左下图所示是电场中某区域的电场线分布图;A是电场中的一点;下列判断中正确的是()ArrayA.A点的电场强方向向左B.A点的电场强方向向右C.负点电荷在A点受力向右D.正点电荷受力沿电场线方向减小10.关于电荷所受电场力和洛伦兹力;正确的说法是()A.电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用B.电荷在电场中一定受电场力作用C.电荷所受电场力一定与该处电场方向一致D.电荷所受的洛伦兹力不一定与磁场方向垂直二.填空题(共四小题;共22分;其中13小题第三小问2分;其余每空1分)11.磁体和的周围都存在着磁场;磁场对和电流都有力的作用.磁场具有方向性;规定在磁场中任一点;小磁针的受力方向为该点的磁场方向.12.将一通电直导体垂直磁场方向放入某匀强磁场;若只增大电流;则导体受到的安培力将;若只减弱磁场;则导体受到的安培力将。
机密★启用前2024年甘肃省普通高校招生统一考试物理注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号框涂黑。
如需改动、用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号框。
回答非选择题时,将答案写在答题卡上。
写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共10小题,共43分。
在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题5分,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.2024年2月,我国科学家在兰州重离子加速器国家大科学装置上成功合成了新核素16976Os,核反应方程如下:10658160482876Cd Ni Os4X+→+该方程中X是()A.质子B.中子C.电子D.α粒子2.小明测得兰州地铁一号线列车从“东方红广场”到“兰州大学”站的v t-图像如图所示,此两站间的距离约为()A.980mB.1230mC.1430mD.1880m3.小杰想在离地表一定高度的天宫实验室内,通过测量以下物理量得到天宫实验室轨道处的重力加速度,可行的是()A.用弹簧秤测出已知质量的砝码所受的重力B.测量单摆摆线长度、摆球半径以及摆动周期C.从高处释放一个重物、测量其下落高度和时间D.测量天宫实验室绕地球做匀速圆周运动的周期和轨道半径4.如图,相距为d的固定平行光滑金属导轨与阻值为R的电阻相连,处在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中长度为L的导体棒ab沿导轨向右做匀速直线运动,速度大小为v。
则导体棒ab所受的安培力为()A.22B d v R ,方向向左B.22B d v R ,方向向右C.22B L v R,方向向左D.22B L v R,方向向右5.如图为某单摆的振动图像,重力加速度g 取210m/s ,下列说法正确的是()A.摆长为1.6m ,起始时刻速度最大B.摆长为2.5m ,起始时刻速度为零C.摆长为1.6m ,A 、C 点的速度相同D.摆长为2.5m ,A 、B 点的速度相同6.工业上常利用感应电炉冶炼合金,装置如图所示。
物理试题1.学过文科物理以后,谈谈你对经典力学三大定律与时空对称性的认识。
要点:1.经典力学三大定律的内涵,举例。
2.时空对称性与物理规律对称性的内涵。
3.时空对称性与守恒定律的关系。
答案:经典力学三大定律即:机械能守恒定律,动量守恒定律,角动量守恒定律机械能守恒定律:如果一个系统在外力不做功的情况下,系统内部又没有像摩擦力这样会消耗能量的力做功的话,那么系统的机械能守恒。
例如宇宙速度的推算就是利用了机械能守恒定律。
动量守恒定律:在惯性系统中,任何物质系统在不受外力作用或所受外力之和为0,它的总动量保持不变。
如火箭的发明。
角动量守恒定律:如果一个质点在运动过程中所受到的外力相对于某固定点的力矩为0,则质点相对于该固定点的角动量守恒。
航天器的运动遵循角动量守恒定律。
时空对称性:如果一个操作使系统从一个状态变到另一个与之等价的状态,或者说,状态在此操作下不变,那么我们就说系统对这一操作是对称的,而这一操作叫做系统的对称操作。
物理规律的对称性:指经过一定的操作后,物理定律的形式保持不变。
所以物理定律对称性又叫做不变性。
关于物理定律对称性有一条很重要的定律——对应于每一种对称性都有一条守恒定律,对应于空间均匀性有动量守恒定律,对应空间各向同性有角动量守恒定律,对应于时间平移对称性的偶能量守恒定律。
2.学过文科物理以后,谈谈你对热力学定律的认识。
要点:1.热力定律的内涵,举例2.熵的内涵,熵增加原理,熵与能量的关系,熵与时间的关系。
答案:热力学第一定律:任一过程中,系统所吸收的热量Q在数值上等于该过程中系统内能的增量ΔU及对外界做功A的总和。
其普遍数学表达式为Q = ΔU + A。
第一类永动机的失败就是因为违反了热力学第一定律。
热力学第二定律:①克劳修斯表述:不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响。
也就是说,不可能有这样的机器,它完成一个循环后唯一的效果,是从一个物体吸热并放给高温的物体。
②开尔文表述:不可能从单一热源取热,使之完全变为有用的功而不产生其他影响。
又可表述为:第二类永动机是不可能造成的。
根据热力学第二定律的定性表述,可以证明系统存在一个态函数——熵,从而得到第二定律的数学表述:dS≥dQ/T。
dS为无限小过程中熵的增量,是全微分。
等号对应可逆过程不等号对应不可逆过程。
有此式可以得到熵增加原理:在一绝热或孤立的系统中进行以微小过程,必有△S≥0。
可见,孤立系统中过程进行的方向是使熵的数值增大的方向,进行限度由熵的最大值给出。
熵增加原理包括第二定律的克氏与开氏表述。
随着时代的发展,熵概念的重要性越来越突出了,人们把它与无效能量、混乱、废物、污染、生态环境破坏、物质资源浪费甚至于政治腐败、社会腐败联系起来,把负熵与有序、结构、信息、生命甚至廉政、精神文明联系起来,于是就有了另一种比喻:“在自然过程的庞大工厂里,熵原理起着经理的作用,因为它规定整个企业的经营方式和方法,而能量仅仅充当簿记,平衡贷方和借方。
”也就是说能量仅仅表达了宇宙中的一种守恒关系,而熵决定了宇宙向何处去。
因此我们说熵概念比能量更重要。
3.学过文科物理以后,谈谈你对波粒二象性的认识。
要点:1.波粒二象性的内涵,举例2.不确定关系的内涵,如何理解不确定关系?答案:1824德布罗意提出物质波的假设:自然界在许多方面是显著的对称的,我们可以观察到宇宙全是由光和实物组成的,如果光具有波动性和粒子性——具有波粒二象性,则实物或许也有这种二重性。
例如,电子具有波粒二象性。
测量一个微观粒子的位置。
如果不确定范围为△q,同时测量其动量也具有不确定范围△p则△p*△q≥h,这就是所谓的不确定关系。
这个关系的意义表示;如果要根据经典力学的概念来描述微观粒子,则测量粒子在某一方向位子不确定量和该方向的动量不确定量的乘积,比大于或等于h,也就是说,当我们决定粒子的坐标愈精确的同时,决定其相应动量的分量的准确度也就越差,反之亦然。
不确定关系表示了微观粒子运动时的一种规律。
应当指出这“不确定”不是由于测量仪器或方法的缺陷,而是由于微观粒子运动的波动性引起的,无论怎么改善仪器和方法,测量精度都不可能超过不确定关系给出的限度。
4.学过文科物理以后,谈谈你对时空观的认识。
要点:1绝对时空观内涵2.相对论时空观内涵(广义、狭义)3.绝对时空观与相对论时空观的比较。
答案:绝对时空观认为空间是绝对的,她的意思是空间是永恒的,与空间里是否存在物质毫无关系。
因此空间就像一个静止的空格,在这一空格里我们可以放一些物体,而当物体在此空间运动时,与该空间并没发生相互作用。
在宇宙中每一物体都是在某一时刻占据某一空间的某一地方,当一个物体在运动时其位置随时间而连续变化。
空间内两点的距离可以用标准米尺来测量,这些度量的结果与欧几里德几何大致相符合。
例如,空间内两点间最短的连线是直线,或者空间内任意三角形内角之和是180°。
因此我们假设我们所处的空间是欧几里德空间。
绝对时空观认为时间也使绝对的,时间一直向前流去,与物体的存在以及物理现象的发生毫无关系。
我们无法降低和加快时间流动的速度,并且在宇宙中任一个地方时间流动的情况都是相同的。
因此在我们地球上的一秒的间隔和在其他星球上一秒的间隔是相同的,不管这些星球间是否存在相对速度。
也就是说,如果我们将两个经过校正之同步时钟放在不同的地点,或者不同的星球表面上,这些时钟的读数应该永远相同。
现代时空观则认为,绝对时空观只适用与低速宏观(非宇宙)的情况。
对于高速(接近光速)则有狭义相对论时空观。
它与绝对时空观主要差别有三个方面。
1.时间膨胀效应。
就是从静系看来动系的时钟变慢,反过来从动系看来静系的时钟也变慢,时间膨胀与速度有关,速度越大变慢的越厉害。
时间膨胀效应又称“运动的时钟变慢了”2.长度收缩效应。
就是从静系看来动系中刚性球的直径沿运动方向按一定比例收缩。
反过来从动系看静系也用这种效应。
长度收缩也于速度有关,速度越大收缩的越厉害,长度收缩效应也称运动的尺子缩短效应。
3.同时性的相对性。
在s系中不同地点的两个事件a和b同时发生,而在s’系中观测a和b并不是同时发生的。
如果s系中两个事件a和b既不同时,也不同地,则在s’系中观测,到可以看到是同时发生的,这就说明了同时性的相对性。
也就是说,在不同的参考系中,两个时间发生的时间循序有可能颠倒,对于有因果关系的时间在不同的参考系中是不应该颠倒的。
对于大尺度空间,例如天文宇宙尺度,空间是可曲的,是非欧几里德空间。
5. 学过文科物理以后,谈谈你对相对性原理的认识。
要点:1.经典相对性原理2.狭义相对性原理3.广义相对性原理答案:经典相对性原理认为:一个对于惯性系做匀速直线运动的其他参考系,其内部所发生的一切力学过程都不受到系统作为匀速直线运动的影响。
或者说,不可能在系统内做任何力学试验来确定该系统做匀速直线运动。
狭义相对性原理认为:绝对静止的概念,不仅力学中而且电动力学中也不符合现象的特征,凡是对力学方程适用的一切坐标系,对于电动力学和光学的定律也以一样适用。
物理学中的定律必须具有这样的性质,他们对于无论那种运动着的参考系都是成立的,这就是说,一切坐标系原则上都是平等的,惯性系并不具有任何优越地位。
因此要求“普遍的自然规律是由那些对一切坐标系都有效的方程来表示的,即是说,他们对于哪种坐标系都是协变的。
6. 学过文科物理以后,谈谈你对物质观的认识。
要点:1.近代物质观内涵2.现代物质观内涵3.近代物质观内涵与现代物质观内涵比较。
答案:近代物质观有四层含义:第1,以实物物质和物质之间的相互作用场——电磁辐射场和引力场为两类物质形态。
相互作用场是连续场,其运动变化呈现波动性;物质的最小组元是原子,但已预料物质无限可分。
2,表示实物物质和作用场的运动性状的种种物理量都连续地变化,其运动满足严格的因果律,符合纯粹的决定论原则。
第3,物质在时空中运动,但物质运动与时空彼此无影响。
第4,物质客体不依赖于认识主体而独立存在,物质客体等同于物理实在,实在概念并不受制于认识主体的观察测量对客体性状的干扰。
现代物质观有七层含义:1.大质量的宏观、宇观物质体系激发的引力场导致时空弯曲,物质与时空结合为统一体,物质运动与时空结构相互关联。
2.高速运动的物质体系,其基本动力学性质和时空量度均受到运动的显著影响,从而体现唯物辩证法关于物质与其运动的统一性。
.物质微观层面显示实物粒子与辐射场的统一性,这两类物质形态的任何体系都呈现波粒二重性的共同征状;集波动性和粒子性、连续性和分立性于一体的量子场是物质存在最基本的形式。
4. 微观层面与宏观、宇观层面的物质运动相比较,是前者以非连续性取代了后者的连续性;作用量子使微观物质体系运动显露种种量子化效应。
5. 物质结构层次渐趋深入,但似乎出现难于继续分割的“基底”粒子,各“基底”粒子与强作用、弱作用、电磁作用、引力作用等相互作用场,随着能量尺度的提高,表现出最终趋于同一物质形态的可能性。
6. 微观物质体系的运动不满足严格的因果律、不符合纯粹的决定论原则,其固有的统计性规律亦起因于作用量子的存在。
7. 物质客体当然不依赖于认识主体而独立存在,但认识主体的观察测量会对物质客体性状产生不可忽略、不可控制的干扰,从而使主体所认识到的物理实在不同于、也不可能同于物质客体的自在状态,亦即实在概念必然受制于“既为观众、又为演员”的认识主体所进行的观察测量。
按照传统思想,物质是无限可分。
然而按现代物质微观结构层次观点,就目前理论上和实验上的研究成果而论,分割夸克便是不可能的。
即出现“夸克禁闭”问题。
既然“夸克禁闭”难于打破,未来可否将对物质结构的探索进一步深入下去呢?在新世纪里,总该对夸克、轻子是否有内部结构、是否有下一个物质结构层次?。
我们认为,对夸克–轻子层次的探索还方兴未艾;在高能尺度上,粒子转化更易发生,质能转化这条基本原则和一些守恒定律等其他原则时时在促成新粒子对的产生和湮灭;只要实验条件允许,在夸克–轻子层次,还会有新现象、新粒子冒出来,这一个层次的内涵还有待充分地揭示。
对夸克–轻子层次的认识有待扩展;对“夸克禁闭”的探究取决于对强相互作用的理论描述。
但QCD是量子论与相对论结合的产物,禁闭概念亦是这两个理论之基本观念的逻辑推论,所以在当今这两个理论主宰的现代物质结构理论范畴里,夸克–轻子层次成了最深的结构层次;倘若未来高新技术出现出乎意料的跃进,以致使更深的结构层次露出端倪,那末理论描述也要发生变革,即现代物理的理论基础也要彻底改变。
现代物质观导致互补哲学思想在物质深层次探索中占据主导地位。
这一种哲学的表述形式似乎把唯物辩证法的通常理解方式拓宽了;它剔除了原来理解中可能出现的机械自在论的色彩,对唯物主义给以更确切、更全面、也就更辩证的说明。