湖北第二師范學院《光學》2022-2023學年第一學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁湖北第二師范學院

《光學》2022-2023學年第一學期期末試卷題號一二三總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題2分，共40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、在電場的高斯定理的理解中，關于其表述和適用條件，以下哪種說法是恰當的？A.電場的高斯定理表明，通過任意閉合曲面的電通量等于該閉合曲面所包圍的電荷量除以真空電容率，只適用于靜電場。B.高斯定理適用于任何電場，包括變化的電場，但對于非對稱的電場，應用高斯定理求解電場強度比較困難。C.電場的高斯定理可以直接求出任意電場中某點的電場強度，不需要考慮電場的對稱性。D.高斯定理只適用于均勻電場，對于非均勻電場無法應用。2、關于熱力學第二定律，以下哪種表述能準確反映其核心內容？A.熱量不能從低溫物體傳到高溫物體B.不可能從單一熱源吸收熱量使之完全變?yōu)橛杏霉Χ划a生其他影響C.第二類永動機是可以實現的D.能量守恒但能量品質在降低3、對于熱力學第二定律，以下關于熱機效率、熵的概念以及自發(fā)過程的方向性的闡述，不準確的是（）A.熱機效率不可能達到100%B.熵增加原理適用于孤立系統C.自發(fā)過程總是朝著熵減小的方向進行D.熵是系統無序程度的度量4、在光學的研究中，光的折射現象遵循一定的規(guī)律。對于一束光線從空氣斜射入水中，入射角為45度，已知水的折射率為1.33，那么折射角大約是多少度？A.30度B.32度C.35度D.40度5、在剛體力學中，一均勻細棒可繞通過其一端的光滑固定軸在豎直平面內轉動，當棒從水平位置自由下擺到豎直位置的過程中，其角速度和角加速度如何變化？A.角速度增大，角加速度增大B.角速度增大，角加速度減小C.角速度減小，角加速度減小D.角速度減小，角加速度增大6、在電磁感應現象中，一個閉合回路中的磁通量發(fā)生變化時會產生感應電動勢，以下哪種情況會導致磁通量發(fā)生變化？A.磁場強度不變，回路面積改變B.回路面積不變，磁場強度改變C.磁場強度和回路面積同時改變D.以上情況均可7、關于光的偏振現象，自然光通過偏振片后變成偏振光，以下哪種說法能正確描述偏振光的特點？A.光的振動方向在一個平面內B.光的強度不變C.光的頻率發(fā)生變化D.光的波長發(fā)生變化8、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9、在波動學的研究中，機械波的傳播具有一定的特性。一列沿x軸正方向傳播的簡諧波，其波源的振動方程為y=Asin(ωt)，波速為v。在t時刻，x處質點的振動位移y與哪些因素有關？（）A.只與t有關B.只與x有關C.與t和x都有關D.與t和x都無關10、在熱學中，理想氣體的內能只與溫度有關，與體積和壓強無關，以下哪種過程中理想氣體的內能會增加？A.等容升溫B.等壓降溫C.等溫壓縮D.絕熱膨脹11、在量子力學的領域，微觀粒子具有波粒二象性。對于一個具有一定動量p的微觀粒子，其對應的德布羅意波長λ可以通過哪個公式計算？（）A.λ=h/pB.λ=p/hC.λ=hpD.λ=h/(p2)12、在量子力學的概念中，對于微觀粒子的波粒二象性，以下關于粒子的波動性和粒子性表現及相互關系的解釋，不正確的是（）A.電子在雙縫干涉實驗中表現出波動性B.微觀粒子的位置和動量可以同時精確測定C.粒子的波動性在某些條件下明顯，粒子性在另一些條件下明顯D.波粒二象性是微觀粒子的基本屬性13、在研究靜電平衡的導體時，導體內部的電場強度為零。如果在導體內部放入一個電荷，導體內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14、關于光的干涉，在楊氏雙縫干涉實驗中，若兩縫間距增大，干涉條紋的間距會怎樣變化？A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小15、在光學的折射定律中，當光從折射率為n1的介質射入折射率為n2的介質時，入射角i和折射角r滿足什么關系？A.n1sini=n2sinrB.n2sini=n1sinrC.n1cosi=n2cosrD.n2cosi=n1cosr16、在光學的干涉現象研究中，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系是怎樣的？（）A.Δx=λD/dB.Δx=λd/DC.Δx=Dλ/dD.Δx=dλ/D17、對于光的偏振現象，以下關于其產生原因和應用領域，哪一項是恰當的？A.光的偏振現象是由于光的橫波特性導致的，廣泛應用于攝影、通信、液晶顯示等領域。B.光的偏振只與光的傳播方向有關，與光源和介質的性質無關，其應用范圍有限。C.偏振現象使得光的能量發(fā)生損失，因此在大多數情況下應盡量避免。D.光的偏振無法通過人工方法產生，只能在自然條件下觀察到。18、在相對論的理論框架下，關于時間膨脹和長度收縮效應，以下哪種說法是正確的？A.時間膨脹和長度收縮效應只存在于理論中，在實際生活中無法觀測到。B.當物體運動速度接近光速時，會出現時間膨脹和長度收縮現象，且這種效應是相對的，取決于觀察者的參考系。C.時間膨脹和長度收縮效應與物體的運動速度無關，是一種恒定不變的物理現象。D.相對論中的時間膨脹和長度收縮效應違反了基本的物理規(guī)律，是不正確的。19、在電磁學領域，對于一個變化的磁場在其周圍空間產生的電場，以下關于該感應電場的性質和特點的說法，錯誤的是（）A.感應電場的電場線是閉合曲線B.感應電場的方向與磁場變化率的方向有關C.感應電場的強度與磁場變化的快慢成正比D.感應電場對處于其中的電荷不做功20、在波動方程的求解中，邊界條件和初始條件起著重要的作用。以下關于邊界條件的類型，不準確的是？A.固定端邊界條件B.自由端邊界條件C.周期性邊界條件D.無限大邊界條件二、簡答題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）結合熱力學中的熱傳導定律，解釋其物理意義，推導熱傳導方程，分析熱傳導過程中的溫度分布和熱流密度，并舉例說明其在傳熱學中的應用。2、（本題10分）在熱力學中，解釋多方過程的概念和特點？3、（本題10分）解釋在電磁學中電磁波的偏振特性，說明其產生原因和在通信中的應用。4、（本題10分）結合電磁學中的位移電流概念，解釋其引入的意義，推導包含位移電流的麥克斯韋方程組，并舉例說