華中師范大學《光學》2021-2022學年第一學期期末試卷

自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁華中師范大學《光學》

2021-2022學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______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、在靜電場中，高斯定理可以用來計算電場強度。對于一個帶有電荷量Q、半徑為R的均勻帶電球體，在球外距離球心為r（r>R）處的電場強度大小與距離r的關系是怎樣的？A.與r成正比B.與r的平方成正比C.與r成反比D.與r的平方成反比2、在熱學中，一定量的理想氣體經(jīng)歷絕熱自由膨脹過程，以下哪個物理量不變？A.溫度B.內(nèi)能C.壓強D.熵3、在靜電場中，電場線的疏密程度表示電場強度的大小。對于一個帶正電的點電荷，其周圍的電場線分布是怎樣的？A.均勻分布B.指向點電荷C.背離點電荷D.呈環(huán)形分布4、在電學中，電容是描述電容器儲存電荷能力的物理量。以下關于電容的決定因素，不正確的是？A.電容器的電容與極板間的距離成反比B.電容器的電容與極板的正對面積成正比C.電容器的電容與極板間的介質有關D.電容器所帶電荷量越多，電容越大5、在電磁學的磁場對電流的作用中，安培力的大小與電流強度、導線長度、磁感應強度以及電流與磁場的夾角有關。當電流與磁場垂直時，一段長度為L的直導線通有電流I，在磁感應強度為B的勻強磁場中，所受安培力的大小是多少？A.BILB.BIL/2C.BILsinθD.BILcosθ6、在波動光學的干涉和衍射實驗中，對于楊氏雙縫干涉實驗和夫瑯禾費單縫衍射實驗的裝置、條紋特點和物理意義，以下描述錯誤的是（）A.楊氏雙縫干涉實驗中條紋等間距B.夫瑯禾費單縫衍射實驗中中央亮紋最寬C.兩個實驗都證明了光的波動性D.干涉和衍射現(xiàn)象不能同時發(fā)生7、在狹義相對論中，對于同時的相對性概念，以下關于在不同慣性參考系中觀察兩個事件是否同時發(fā)生的判斷，描述不準確的是（）A.在一個參考系中同時發(fā)生的兩個事件，在另一個參考系中一定不同時發(fā)生B.同時的相對性是由于光速不變原理導致的C.當兩個參考系的相對速度較小時，同時的相對性不明顯D.同時的相對性與觀察者的運動狀態(tài)有關8、在靜電場中，電勢能的變化與電場力做功有關。一個帶正電的粒子在電場中運動，電場力做正功，粒子的電勢能會如何變化？A.電勢能增大B.電勢能減小C.電勢能不變D.先增大后減小9、在研究牛頓運動定律時，一個質量為m的物體在光滑水平面上受到一個水平恒力F的作用，經(jīng)過時間t后，它的速度會發(fā)生怎樣的變化？A.速度不變B.速度增加Ft/mC.速度增加F/mtD.速度增加mFt10、在熱學中，理想氣體的內(nèi)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(nèi)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、在波動學中，機械波的波速由介質的性質決定。對于在同一均勻介質中傳播的橫波和縱波，以下關于它們波速的比較，哪一項是正確的？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.無法比較12、在熱力學過程中，等壓過程和等容過程具有不同的特點。一定質量的理想氣體經(jīng)歷等壓膨脹過程，與等容升溫過程相比，哪個過程吸收的熱量更多？（）A.等壓過程B.等容過程C.吸收的熱量一樣多D.取決于氣體的種類13、在熱學中，理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關。以下關于理想氣體內(nèi)能的變化，不準確的是？A.一定質量的理想氣體，溫度升高，內(nèi)能一定增加B.理想氣體絕熱膨脹，內(nèi)能一定減小C.理想氣體等壓壓縮，內(nèi)能一定減小D.理想氣體等溫變化，內(nèi)能一定不變，但對外做功14、對于狹義相對論中的質能關系，以下關于其表達式和物理意義，哪一項是恰當?shù)模緼.質能關系為E=mc^2，表明質量和能量是相互獨立的物理量，沒有直接的聯(lián)系。B.質能關系指出能量和質量可以相互轉化，一定的質量對應著一定的能量，在核反應等過程中得到了廣泛的驗證。C.質能關系只適用于高速運動的物體，對于低速運動的物體，質量和能量的關系可以忽略不計。D.質能關系中的光速c是一個可以變化的量，取決于參考系的選擇。15、在靜電場中，電勢是描述電場能的性質的物理量。對于一個點電荷產(chǎn)生的電場，距離點電荷越遠，電勢如何變化？A.越高B.越低C.不變D.先升高后降低16、對于熱力學過程，一定質量的理想氣體經(jīng)歷等壓膨脹過程，其吸收的熱量、對外做功以及內(nèi)能的變化之間有怎樣的關系？A.吸收的熱量等于對外做功與內(nèi)能增加量之和B.吸收的熱量等于對外做功C.吸收的熱量等于內(nèi)能增加量D.對外做功等于內(nèi)能增加量17、在熱力學第二定律的表述中，克勞修斯表述和開爾文表述是等價的。以下關于熱力學第二定律的理解，不準確的是？A.熱不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體而不引起其他變化B.不可能從單一熱源吸取熱量，使之完全變?yōu)橛杏霉Χ划a(chǎn)生其他影響C.熱力學第二定律說明第二類永動機是不可能制成的D.熱力學第二定律表明所有的熱過程都是可逆的18、對于靜電場，一個帶正電的點電荷在電場中由靜止釋放，它將如何運動？A.沿電場線方向加速運動B.沿電場線方向減速運動C.垂直電場線方向運動D.靜止不動19、在波動光學的領域，考慮一束相干光通過雙縫后在屏幕上形成的干涉條紋。若增大雙縫之間的距離，同時保持其他條件不變。以下關于干涉條紋間距的變化，哪一項分析是不正確的？（）A.條紋間距會變小，因為雙縫間距與條紋間距成反比B.可以通過雙縫干涉的公式來定量計算條紋間距的變化C.光的波長不變的情況下，雙縫間距增大必然導致條紋間距減小D.條紋間距的變化與光源的強度無關20、在量子力學的應用中，關于原子結構和能級的理論，以下哪種說法是準確的？A.原子的能級是連續(xù)分布的，電子可以在任意能級之間躍遷，發(fā)出或吸收任意頻率的光子。B.原子的能級是分立的，電子只能在特定的能級之間躍遷，發(fā)出或吸收特定頻率的光子，符合玻爾的原子模型。C.量子力學中的原子結構理論無法解釋原子光譜的精細結構和復雜現(xiàn)象。D.原子的能級結構和電子躍遷與原子核的性質無關，只取決于電子的運動狀態(tài)。二、簡答題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）解釋光電效應現(xiàn)象，說明光的強度、頻率與光電子的最大初動能和光電流之間的關系，并探討光電效應在現(xiàn)代科技中的應用。2、（本題10分）在相對論中，討論相對論時空觀對高速運動物體測量的影響？3、（本題10分）在研究電荷在電場中的運動時，電勢能是一個重要的概念。請解釋電勢能的定義和物理意義，說明電勢能與電場力做功的關系，并通過一個具體例子計算電荷在電場中的電勢能變化。4、（本題10分）闡述晶體的缺陷類型及對晶體性質的影響，分析晶體缺陷在材料