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自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密封線第1頁(yè),共3頁(yè)北京師范大學(xué)
《高等量子力學(xué)》2022-2023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)一二三總分得分批閱人一、單選題(本大題共20個(gè)小題,每小題2分,共40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、對(duì)于靜電場(chǎng)中的高斯定理,以下對(duì)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(chǎng)是有源場(chǎng)B.電通量只與曲面內(nèi)的電荷有關(guān),與曲面外的電荷無(wú)關(guān)C.無(wú)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(duì)稱性電場(chǎng)2、在牛頓力學(xué)的研究中,物體的運(yùn)動(dòng)遵循一定的規(guī)律。一個(gè)質(zhì)量為m的物體在光滑水平面上受到一個(gè)水平恒力F的作用,經(jīng)過時(shí)間t后,它的速度會(huì)發(fā)生變化。以下關(guān)于速度變化量的計(jì)算,哪個(gè)公式是正確的?()A.Δv=F/mB.Δv=FtC.Δv=Ft/mD.Δv=mFt3、在電磁學(xué)的電磁波理論中,電磁波在真空中的傳播速度是恒定的。不同頻率的電磁波在真空中傳播時(shí),哪個(gè)物理量是相同的?()A.波長(zhǎng)B.波速C.頻率D.能量4、對(duì)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(zhǎng)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(zhǎng)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(cè)環(huán)境無(wú)關(guān)5、在研究靜電平衡的導(dǎo)體時(shí),導(dǎo)體內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度為零。如果在導(dǎo)體內(nèi)部放入一個(gè)電荷,導(dǎo)體內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度會(huì)如何變化?A.仍為零B.不為零C.無(wú)法確定D.以上都不對(duì)6、在研究帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí),一個(gè)電荷量為q、質(zhì)量為m的帶電粒子以速度v垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,它將做什么運(yùn)動(dòng)?A.勻速直線運(yùn)動(dòng)B.勻加速直線運(yùn)動(dòng)C.勻速圓周運(yùn)動(dòng)D.平拋運(yùn)動(dòng)7、在量子力學(xué)的應(yīng)用中,關(guān)于原子結(jié)構(gòu)和能級(jí)的理論,以下哪種說法是準(zhǔn)確的?A.原子的能級(jí)是連續(xù)分布的,電子可以在任意能級(jí)之間躍遷,發(fā)出或吸收任意頻率的光子。B.原子的能級(jí)是分立的,電子只能在特定的能級(jí)之間躍遷,發(fā)出或吸收特定頻率的光子,符合玻爾的原子模型。C.量子力學(xué)中的原子結(jié)構(gòu)理論無(wú)法解釋原子光譜的精細(xì)結(jié)構(gòu)和復(fù)雜現(xiàn)象。D.原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)和電子躍遷與原子核的性質(zhì)無(wú)關(guān),只取決于電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。8、在熱力學(xué)中,理想氣體的絕熱過程是指沒有熱量交換的過程。在絕熱壓縮過程中,氣體的溫度會(huì):A.升高B.降低C.不變D.無(wú)法確定9、在量子物理的原子結(jié)構(gòu)模型中,對(duì)于玻爾模型和量子力學(xué)模型的區(qū)別與聯(lián)系,以下關(guān)于電子軌道、能量量子化和電子躍遷的解釋,不準(zhǔn)確的是()A.玻爾模型中電子軌道是固定的B.量子力學(xué)模型中電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)用波函數(shù)描述C.兩種模型都能很好地解釋所有原子的光譜現(xiàn)象D.電子躍遷會(huì)吸收或放出特定頻率的光子10、在波動(dòng)光學(xué)中,楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)是研究光的干涉現(xiàn)象的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中,兩縫間距為d,屏到雙縫的距離為D,波長(zhǎng)為λ的單色光垂直入射,若要使干涉條紋間距變大,以下哪種方法可行?A.減小d,增大DB.增大d,減小DC.減小λ,增大dD.增大λ,減小D11、在剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)中,力矩的作用會(huì)改變剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)。一個(gè)繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的剛體,受到多個(gè)力矩的作用,合力矩為零,則剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度會(huì)怎樣變化?()A.增大B.減小C.保持不變D.先增大后減小12、在靜電學(xué)的知識(shí)體系中,庫(kù)侖定律描述了真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力。有兩個(gè)電荷量分別為q1和q2的點(diǎn)電荷,距離為r,它們之間的庫(kù)侖力大小如何計(jì)算?()A.F=kq1q2/rB.F=kq1q2/r2C.F=kq12q22/rD.F=kq12q22/r213、在靜電場(chǎng)中,電場(chǎng)線的疏密程度表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。對(duì)于一個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷,其周圍的電場(chǎng)線分布是怎樣的?A.均勻分布B.指向點(diǎn)電荷C.背離點(diǎn)電荷D.呈環(huán)形分布14、在熱學(xué)中,熱傳遞的方式包括傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射。一個(gè)高溫物體與低溫物體接觸,通過熱傳導(dǎo)進(jìn)行熱量傳遞。若高溫物體與低溫物體的接觸面積增大一倍,熱傳導(dǎo)的速率會(huì)如何變化?A.速率不變B.速率增大一倍C.速率增大兩倍D.速率增大四倍15、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(duì)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(wú)法確定16、在相對(duì)論中,一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)速度接近光速時(shí),其長(zhǎng)度會(huì)發(fā)生收縮。以下關(guān)于長(zhǎng)度收縮效應(yīng)的描述,哪一項(xiàng)是不正確的?()A.收縮只發(fā)生在運(yùn)動(dòng)方向上B.收縮的程度與速度的平方成正比C.對(duì)于靜止的觀察者,物體的長(zhǎng)度會(huì)變短D.長(zhǎng)度收縮是一種視覺錯(cuò)覺,實(shí)際上物體的長(zhǎng)度不變17、在相對(duì)論中,長(zhǎng)度收縮效應(yīng)指出運(yùn)動(dòng)物體的長(zhǎng)度在運(yùn)動(dòng)方向上會(huì)變短。如果一個(gè)物體在相對(duì)觀察者以0.9c的速度運(yùn)動(dòng)時(shí),其在運(yùn)動(dòng)方向上的長(zhǎng)度變?yōu)樵瓉?lái)的多少倍?A.0.1B.0.44C.0.9D.0.518、在磁場(chǎng)對(duì)電流的作用中,對(duì)于安培力的大小、方向的判斷以及磁力矩的計(jì)算,以下說法錯(cuò)誤的是()A.安培力的大小與電流大小、導(dǎo)線長(zhǎng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān)B.安培力的方向用左手定則判斷C.當(dāng)載流導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向平行時(shí),安培力最大D.磁力矩等于安培力與力臂的乘積19、在波動(dòng)學(xué)中,機(jī)械波的波速由介質(zhì)的性質(zhì)決定。對(duì)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(xiàng)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(wú)法比較20、在光學(xué)實(shí)驗(yàn)中,用分光計(jì)測(cè)量三棱鏡的頂角。若測(cè)量過程中存在偏心誤差,以下關(guān)于對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響及修正方法,哪一項(xiàng)描述是不準(zhǔn)確的?()A.偏心誤差會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏大或偏小B.可以通過多次測(cè)量取平均值來(lái)減小偏心誤差的影響C.了解分光計(jì)的結(jié)構(gòu)和原理有助于分析偏心誤差D.偏心誤差無(wú)法通過任何方法修正二、簡(jiǎn)答題(本大題共4個(gè)小題,共40分)1、(本題10分)闡述量子力學(xué)中的量子糾纏的概念及特點(diǎn),分析量子糾纏在量子信息科學(xué)中的應(yīng)用。2、(本題10分)分析熱輻射的特點(diǎn)及黑體輻射定律,探討熱輻射在物理學(xué)中的重要意義。3、(本題10分)簡(jiǎn)述磁場(chǎng)線的特點(diǎn)及性質(zhì),分析磁場(chǎng)線在磁場(chǎng)描述中的作用。4、(本題10分)闡述在量子力學(xué)中波函數(shù)的歸一化條件,說明其物理意義和在計(jì)算概率中的作用。三、論述題(本大題共2個(gè)小題,共20
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