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站名:站名:年級專業(yè):姓名:學號:凡年級專業(yè)、姓名、學號錯寫、漏寫或字跡不清者,成績按零分記。…………密………………封………………線…………第1頁,共1頁北京理工大學
《光學測量實驗》2022-2023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、對于熱力學第一定律,以下關(guān)于其表述以及在不同熱學過程中的應(yīng)用,哪一項是正確的?()A.熱力學第一定律指出,熱量可以從低溫物體自發(fā)地傳遞到高溫物體,而不引起其他變化B.熱力學第一定律表明,一個熱力學系統(tǒng)的內(nèi)能增量等于外界向它傳遞的熱量與外界對它所做的功之和,在絕熱膨脹和等溫壓縮等過程中有著重要應(yīng)用C.熱力學第一定律只適用于理想氣體的熱學過程,對于實際氣體和液體則不適用D.熱力學第一定律無法解釋熱機效率不能達到100%的原因2、在靜電場中,高斯定理是一個非常重要的定理。以下關(guān)于高斯定理的應(yīng)用條件,不正確的是?()A.電場必須是由對稱性分布的電荷產(chǎn)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(chǎn)生的電場強度D.閉合曲面內(nèi)的電荷代數(shù)和決定了通過該曲面的電通量3、在研究物體的振動時,阻尼振動是一種常見的情況。一個做阻尼振動的物體,其振幅逐漸減小。在阻尼振動過程中,物體的周期和頻率會如何變化?()A.周期不變,頻率不變B.周期不變,頻率減小C.周期增大,頻率減小D.周期減小,頻率增大4、在靜電場的高斯定理中,對于一個帶有均勻電荷分布的球體,若已知球體的電荷量和半徑,以下關(guān)于通過球面的電通量,哪一項分析是不準確的?()A.電通量與球體的電荷量成正比B.電通量與球面的半徑無關(guān)C.可以通過高斯定理計算電通量D.電通量的大小與電場的分布有關(guān)5、在電磁學的安培環(huán)路定理中,對于一個載有恒定電流的長直導(dǎo)線,若以導(dǎo)線為軸作一個半徑為r的圓形環(huán)路,當r<導(dǎo)線半徑時,環(huán)路上的磁感應(yīng)強度大小與r的關(guān)系是怎樣的?()A.與r成正比B.與r成反比C.與r的平方成正比D.與r無關(guān)6、在量子物理中,氫原子的能級結(jié)構(gòu)遵循特定的規(guī)律。對于氫原子從高能級向低能級躍遷時,會發(fā)射出光子。以下關(guān)于光子能量的計算,哪個公式是正確的?()A.E=hνB.E=mc2C.E=1/2mv2D.E=mgh7、在光學的折射定律應(yīng)用中,一束光從玻璃射入水中,已知玻璃的折射率大于水的折射率。入射角為45°,折射角可能是多少?()A.30°B.45°C.60°D.90°8、在研究帶電粒子在磁場中的運動時,一個電荷量為q、質(zhì)量為m的帶電粒子以速度v垂直進入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,它將做什么運動?()A.勻速直線運動B.勻加速直線運動C.勻速圓周運動D.平拋運動9、對于光學儀器的分辨率,以下關(guān)于顯微鏡和望遠鏡的分辨率的限制因素、提高分辨率的方法以及與波長和孔徑的關(guān)系的解釋,不準確的是()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鏡的分辨率C.波長越短,光學儀器的分辨率越高D.分辨率只與儀器本身有關(guān),與觀測環(huán)境無關(guān)10、關(guān)于熱力學過程中的絕熱過程和等溫過程,以下對于絕熱壓縮和等溫壓縮過程中壓強變化、內(nèi)能變化和做功情況的分析,不正確的是()A.絕熱壓縮過程壓強增加較快B.等溫壓縮過程內(nèi)能不變C.絕熱壓縮過程外界對系統(tǒng)做功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D.絕熱壓縮和等溫壓縮過程外界做功相同11、在相對論中,考慮兩個相對運動的慣性系S和S',在S系中同時發(fā)生的兩個事件,在S'系中觀測可能不同時發(fā)生。以下關(guān)于這種時間相對性的解釋,哪一項是不正確的?()A.時間的相對性是由光速不變原理導(dǎo)致的B.可以通過洛倫茲變換來計算時間的差異C.這種時間差異只在高速運動時才明顯D.時間的相對性與觀察者的位置無關(guān)12、對于光學中的光的散射現(xiàn)象,以下關(guān)于瑞利散射和米氏散射的特點、產(chǎn)生條件以及在大氣光學中的應(yīng)用,表述錯誤的是()A.瑞利散射強度與波長的四次方成反比B.米氏散射的強度與波長關(guān)系不大C.天空呈現(xiàn)藍色是瑞利散射的結(jié)果D.光的散射現(xiàn)象對光通信沒有影響13、在靜電場中,電勢是描述電場能的性質(zhì)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14、在熱力學的研究中,理想氣體經(jīng)歷絕熱自由膨脹過程。在此過程中,以下關(guān)于氣體的溫度、壓強和熵的變化,哪一項描述是不準確的?()A.溫度不變B.壓強減小C.熵增加D.熵的變化與氣體的體積變化量成正比15、在電學實驗中,用歐姆表測量電阻時,需要進行調(diào)零操作。如果在測量前沒有進行調(diào)零,測量結(jié)果會比真實值:()A.偏大B.偏小C.相等D.無法確定16、在電路分析的領(lǐng)域中,關(guān)于交流電路中電阻、電容和電感對電流和電壓的影響,以下哪種說法是恰當?shù)??()A.在交流電路中,電阻對電流和電壓的相位沒有影響,電容使電流超前電壓,電感使電流滯后電壓B.交流電路中,電阻、電容和電感都會使電流和電壓的相位發(fā)生相同的變化C.電容和電感在交流電路中對電流和電壓的影響可以忽略不計,主要是電阻起作用D.電阻、電容和電感在交流電路中的作用是相互抵消的,最終電流和電壓的關(guān)系與直流電路相同17、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(chǎn)生相消干涉,薄膜的厚度應(yīng)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18、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(guān)于顯微鏡和望遠鏡的分辨本領(lǐng),不正確的是?()A.顯微鏡的分辨本領(lǐng)取決于物鏡的數(shù)值孔徑B.望遠鏡的分辨本領(lǐng)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(lǐng)D.望遠鏡的分辨本領(lǐng)與目鏡無關(guān)19、對于自感現(xiàn)象,一個閉合回路中的電流發(fā)生變化時會產(chǎn)生自感電動勢,以下哪種情況會使自感電動勢增大?()A.電流變化率增大B.線圈匝數(shù)減少C.線圈中的磁通量增大D.線圈的電阻增大20、在相對論的理論框架下,關(guān)于時間膨脹和長度收縮效應(yīng),以下哪種說法是正確的?()A.時間膨脹和長度收縮效應(yīng)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(xiàn)時間膨脹和長度收縮現(xiàn)象,且這種效應(yīng)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(yīng)與物體的運動速度無關(guān),是一種恒定不變的物理現(xiàn)象D.相對論中的時間膨脹和長度收縮效應(yīng)違反了基本的物理規(guī)律,是不正確的二、簡答題(本大題共3個小題,共15分)1、(本題5分)在研究熱力學過程時,等壓過程、等容過程和等溫過程的特點分別是什么?如何通過理想氣體狀態(tài)方程分析這些過程中的能量變化?2、(本題5分)結(jié)合電磁學中的電磁波頻譜,分析不同頻段電磁波(如無線電波、微波、紅外線、可見光等)的特性和應(yīng)用領(lǐng)域。3、(本題5分)解釋在相對論中洛倫茲變換的物理意義和數(shù)學表達式,并通過與伽利略變換的對比說明相對論的特殊性。三、計算題(本大題共5個小題,共25分)1、(本題5分)一彈簧振子,彈簧的勁度系數(shù)為k,振子質(zhì)量為m,在粗糙水平面上做簡諧運動,摩擦系數(shù)為μ。已知振子在t=0時刻位于平衡位置,速度為v?,振幅為A。計算振子的振動周期、振幅衰減情況以及能量損耗。2、(本題5分)在一個靜電場中,有兩個等量異種點電荷+Q和-Q,相距為2l。計算在兩點電荷連線的中垂線上距離中點為x處的電場強度。3、(本題5分)一長直導(dǎo)線通有電流I,在其同一平面內(nèi)有一個半徑為r的圓形電流回路,電流為I'。求長直導(dǎo)線對圓形電流回路的安培力。4、(本題5分)一個熱機從高溫熱源吸收熱量Q1,向低溫熱源放出熱量Q2,同時有摩擦等不可逆因素存在。計算熱機的實際效率,并分析不可逆因素對效率的影響。5、(本題5分)一個質(zhì)量為m的小球在一個半徑為R的光滑半球形碗內(nèi)做圓
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