北京理工大學《爆炸物理學》2023-2024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頁北京理工大學《爆炸物理學》

2023-2024學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、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、在光學的干涉現(xiàn)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/D2、在光學儀器中，顯微鏡和望遠鏡的原理和性能是重要的知識點。以下關于顯微鏡和望遠鏡的分辨本領，不正確的是？（）A.顯微鏡的分辨本領取決于物鏡的數(shù)值孔徑B.望遠鏡的分辨本領取決于物鏡的口徑C.增大顯微鏡的放大倍數(shù)可以提高分辨本領D.望遠鏡的分辨本領與目鏡無關3、在電磁學中，對于一個平行板電容器，若兩極板間的距離增大，同時保持極板上的電荷量不變。以下關于電容器的電容和兩極板間電壓的變化，哪一項說法是不正確的？（）A.電容減小，電壓增大B.電容與極板間距成反比，所以間距增大電容必然減小C.電荷量不變時，電容減小會導致電壓降低D.可以通過電容的定義式和決定式來分析電壓的變化4、在靜電場中，電勢能的變化與電場力做功的關系密切。一個帶正電的粒子在電場中移動，電場力做正功，其電勢能會如何變化？（）A.增加B.減少C.不變D.先增加后減少5、在波動光學的薄膜干涉中，增透膜和增反膜的原理基于光的干涉。對于垂直入射的光，要使某波長的光在薄膜表面反射時產生相消干涉，薄膜的厚度應該滿足什么條件？（）A.厚度為該波長的四分之一B.厚度為該波長的二分之一C.厚度為該波長的整數(shù)倍D.厚度為該波長的半整數(shù)倍6、在近代物理中，關于原子核的放射性衰變，一個放射性原子核經過一定時間發(fā)生衰變。以下關于衰變規(guī)律和半衰期的描述，哪一項是不正確的？（）A.衰變的概率與時間成正比B.半衰期是指原子核衰變一半所需的時間C.不同的放射性原子核半衰期不同D.半衰期與外界條件無關7、在光學的光的偏振現(xiàn)象中，自然光通過偏振片后會變成偏振光。如果一束自然光以60度的入射角入射到一塊偏振片上，已知自然光的光強為I0，那么通過偏振片后的光強是多少？（）A.I0/2B.I0/4C.3I0/8D.I0/88、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9、在靜電場中，高斯定理是一個非常重要的定理。以下關于高斯定理的應用條件，不正確的是？（）A.電場必須是由對稱性分布的電荷產生的B.要求電場具有高度的對稱性C.可以用于計算任意形狀帶電體產生的電場強度D.閉合曲面內的電荷代數(shù)和決定了通過該曲面的電通量10、在電磁感應現(xiàn)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11、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。對于一個熱機，從高溫熱源吸收的熱量為Q1，向低溫熱源放出的熱量為Q2，對外做功為W，如果該熱機的效率為50%，且Q1=100J，那么W的值是多少？（）A.25JB.50JC.75JD.100J12、在熱力學過程中，可逆過程和不可逆過程的區(qū)別在于過程是否存在耗散。一個熱機經歷可逆循環(huán)和不可逆循環(huán)，哪種循環(huán)的效率更高？（）A.可逆循環(huán)B.不可逆循環(huán)C.效率相同D.取決于工作物質13、在研究簡諧振動時，一個質量為m的物體在彈簧的作用下做簡諧振動，其振動方程為x=Asin(ωt+φ)。若彈簧的勁度系數(shù)增大，而其他條件不變。以下關于振動周期的變化，哪一項判斷是不準確的？（）（）A.振動周期減小，因為周期與勁度系數(shù)的平方根成反比B.可以通過簡諧振動的周期公式來分析周期的變化C.振幅不變的情況下，勁度系數(shù)增大必然導致周期縮短D.振動周期的變化與初始相位φ無關14、關于波動方程，已知一列沿x軸正方向傳播的簡諧波的波速為v，波長為λ，頻率為f，那么其波動方程可以表示為什么形式？（）A.y=Asin(2πft-2πx/λ)B.y=Asin(2πft+2πx/λ)C.y=Acos(2πft-2πx/λ)D.y=Acos(2πft+2πx/λ)15、在靜電場中，電勢能是一個重要的概念。以下關于電勢能的特點，不正確的是？（）A.電勢能是相對的，其值取決于零勢能點的選擇B.正電荷在電場中電勢越高的地方電勢能越大C.負電荷在電場中電勢越低的地方電勢能越大D.電荷在電場中某點的電勢能與其電荷量的比值就是該點的電勢二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）在熱力學中，理想氣體的卡諾循環(huán)是一種理想的熱機工作循環(huán)。請詳細分析卡諾循環(huán)中四個過程（等溫吸熱、絕熱膨脹、等溫放熱、絕熱壓縮）的能量轉換情況，并計算卡諾熱機的效率。2、（本題5分）闡述狹義相對論中的質速關系，即物體的質量隨其速度的增加而增大的現(xiàn)象，并解釋其產生的原因和對物理現(xiàn)象的影響。3、（本題5分）在熱力學中，解釋熵的概念和物理意義。并以一個實際的熱力學過程為例，說明熵是如何變化的？4、（本題5分）在量子力學中，波函數(shù)是描述微觀粒子狀態(tài)的重要概念。請解釋波函數(shù)的物理意義，并闡述如何通過波函數(shù)計算粒子在某一位置出現(xiàn)的概率？三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）深入研究靜電場中的電場線和等勢面的概念，闡述它們的物理意義、性質和在描述電場分布和求解電場問題中的應用。2、（本題5分）全面論述光學中的傅里葉變換光學，解釋其基本原理、數(shù)學方法以及在信息處理、光學成像和光譜分析中的應用和優(yōu)勢。3、（本題5分）幾何光學中的光學成像系統(tǒng)的分辨率受到衍射限制，分析衍射極限的概念、計算方法和提高光學系統(tǒng)分辨率的途徑，以及在顯微鏡和望遠鏡設計中的應用。4、（本題5分）牛頓萬有引力定律在天體力學中有著廣泛應用，詳細論述其內容、推導過程以及在解釋行星運動、衛(wèi)星軌道等方面的成功和局限性。5、（本題5分）全面論述電磁學中的電磁波在金屬中的傳播和衰減特性，分析其物理機制、數(shù)學描述和在電磁屏蔽、微波技術中的應用。四、計算題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）一個邊長為a的正三角形金屬框，在磁感應強度為B的勻強磁場中以角速度ω繞其一邊勻速轉動。求金屬框中產生的感應電動勢的最大值和有效值。2、（本題10分）一個半徑為R的均勻帶電圓環(huán)，電荷線密度為λ，在其圓心處放置一個電荷量為q的點電荷。求點電荷受到的電場力，并分析當圓環(huán)半徑R變化時電場