北京農(nóng)學(xué)院《普通物理學(xué)》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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2021-2022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)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題1分，共15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、關(guān)于磁場對(duì)電流的作用，一根長為L的直導(dǎo)線，通有電流I，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)線所受安培力的大小與以下哪個(gè)因素?zé)o關(guān)？（）A.導(dǎo)線的材料B.導(dǎo)線的放置方向C.電流的大小D.磁場的方向2、在研究簡諧運(yùn)動(dòng)的圖像時(shí)，圖像可以反映出振動(dòng)的特征。一個(gè)簡諧運(yùn)動(dòng)的位移-時(shí)間圖像是正弦曲線，從圖像中可以直接得到的物理量是：（）A.振幅、周期、初相位B.振幅、頻率、初相位C.振幅、速度、加速度D.周期、速度、加速度3、在剛體力學(xué)中，一剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為I，角速度為ω。若對(duì)剛體施加一個(gè)恒定的合外力矩M，經(jīng)過一段時(shí)間t。以下關(guān)于角速度的變化，哪一項(xiàng)表述是不準(zhǔn)確的？（）A.角速度的增加量為Mt/IB.轉(zhuǎn)動(dòng)慣量越大，角速度的增加越慢C.合外力矩越大，角速度的變化越快D.角速度的變化與剛體的初始角速度無關(guān)4、在光學(xué)的偏振現(xiàn)象研究中，自然光通過偏振片后會(huì)變成偏振光。如果讓兩偏振片的偏振化方向夾角逐漸增大，透過兩偏振片的光強(qiáng)會(huì)怎樣變化？（）A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小5、在研究牛頓運(yùn)動(dòng)定律時(shí)，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mFt6、在波動(dòng)光學(xué)的薄膜干涉中，增透膜是利用光的干涉原理來減少反射光，增加透射光。對(duì)于一種折射率為1.38的薄膜材料，要使其在波長為550nm的光下起到增透效果，薄膜的最小厚度應(yīng)該是多少？（）A.99.6nmB.110.5nmC.125.7nmD.148.9nm7、在相對(duì)論的框架下，一個(gè)高速運(yùn)動(dòng)的粒子的質(zhì)量會(huì)隨著其速度的增加而增大。當(dāng)速度接近光速時(shí)，以下關(guān)于粒子質(zhì)量的變化趨勢，哪一項(xiàng)描述是不準(zhǔn)確的？（）A.質(zhì)量增加的幅度越來越大，趨向于無窮大B.可以通過相對(duì)論質(zhì)量公式來定量計(jì)算質(zhì)量的變化C.速度越接近光速，質(zhì)量增加越緩慢D.質(zhì)量的變化與粒子的靜止質(zhì)量和速度有關(guān)8、在振動(dòng)學(xué)中，簡諧振動(dòng)是一種最簡單的振動(dòng)形式。以下關(guān)于簡諧振動(dòng)的特征，不正確的是？（）A.回復(fù)力與位移成正比且方向相反B.振動(dòng)的頻率與振幅無關(guān)C.振動(dòng)的能量與振幅的平方成正比D.簡諧振動(dòng)一定是等幅振動(dòng)，不存在阻尼9、在光學(xué)成像中，薄透鏡成像公式描述了物距、像距和焦距之間的關(guān)系。以下關(guān)于薄透鏡成像的特點(diǎn)，不準(zhǔn)確的是？（）A.當(dāng)物距大于兩倍焦距時(shí)，成倒立縮小的實(shí)像B.當(dāng)物距等于焦距時(shí)，不能成像C.像的大小和正倒只與物距有關(guān)，與焦距無關(guān)D.薄透鏡可以成實(shí)像也可以成虛像10、對(duì)于相對(duì)論性動(dòng)能，當(dāng)一個(gè)粒子的速度接近光速時(shí)，其動(dòng)能的表達(dá)式與經(jīng)典力學(xué)有很大差異，以下哪種說法能體現(xiàn)這種差異？（）A.動(dòng)能與速度成正比B.動(dòng)能與速度的平方成正比C.動(dòng)能趨于無窮大D.動(dòng)能增長速度逐漸變慢11、在相對(duì)論的框架下，對(duì)于高速運(yùn)動(dòng)物體的長度收縮和時(shí)間膨脹現(xiàn)象，以下關(guān)于其產(chǎn)生條件和影響因素的描述，不準(zhǔn)確的是（）A.物體運(yùn)動(dòng)速度越快，長度收縮越明顯B.時(shí)間膨脹只在接近光速時(shí)才顯著C.長度收縮和時(shí)間膨脹與觀察者的參考系有關(guān)D.對(duì)于低速運(yùn)動(dòng)物體，長度收縮和時(shí)間膨脹可以忽略不計(jì)12、關(guān)于相對(duì)論性動(dòng)量和能量，當(dāng)一個(gè)粒子的速度接近光速時(shí)，其動(dòng)量和能量的表達(dá)式與經(jīng)典力學(xué)有很大的不同，以下哪種情況能體現(xiàn)這種差異？（）A.動(dòng)量隨速度增加而線性增加B.能量與速度無關(guān)C.動(dòng)量和能量都趨于無窮大D.能量不僅取決于動(dòng)量還與速度有關(guān)13、在近代物理中，關(guān)于電子的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，當(dāng)逐個(gè)發(fā)射電子時(shí)，以下關(guān)于屏上形成的干涉條紋的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.隨著發(fā)射電子數(shù)量的增加，逐漸呈現(xiàn)出干涉條紋B.單個(gè)電子也能與自身發(fā)生干涉C.干涉條紋的出現(xiàn)表明電子具有波動(dòng)性D.干涉條紋的位置和強(qiáng)度與電子的發(fā)射時(shí)間有關(guān)14、在量子力學(xué)的隧道效應(yīng)中，微觀粒子具有穿越勢壘的能力。對(duì)于一個(gè)給定的勢壘，粒子穿越勢壘的概率與哪些因素有關(guān)？（）A.只與勢壘高度有關(guān)B.只與勢壘寬度有關(guān)C.與勢壘高度和寬度都有關(guān)D.與粒子的速度有關(guān)15、在光學(xué)的干涉實(shí)驗(yàn)中，劈尖干涉可以用來測量微小的厚度變化。如果劈尖的折射率為n，夾角為θ，用波長為λ的單色光垂直照射，相鄰兩條明紋對(duì)應(yīng)的厚度差是多少？（）A.λ/(2nθ)B.λ/(nθ)C.λ/(2θ)D.λ/θ二、簡答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）分析波動(dòng)光學(xué)中的光的吸收現(xiàn)象的產(chǎn)生原因及特點(diǎn)，探討光的吸收在光學(xué)中的應(yīng)用。2、（本題5分）在研究光的干涉條紋的可見度時(shí)，說明影響可見度的因素，并探討如何提高干涉條紋的可見度。3、（本題5分）結(jié)合熱力學(xué)循環(huán)（如卡諾循環(huán)），分析其效率的計(jì)算方法、影響因素，以及在熱機(jī)和制冷機(jī)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。4、（本題5分）分析量子力學(xué)中的散射理論的概念及應(yīng)用，探討散射理論在量子力學(xué)中的重要意義。三、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在量子力學(xué)中，分析量子點(diǎn)的物理性質(zhì)和應(yīng)用，論述量子點(diǎn)的能級(jí)結(jié)構(gòu)、光學(xué)特性和在量子計(jì)算、發(fā)光器件中的應(yīng)用前景和研究進(jìn)展。2、（本題5分）深入探討量子力學(xué)中的波函數(shù)的歸一化和幾率解釋，解釋其物理意義和數(shù)學(xué)要求，以及在描述粒子狀態(tài)和量子測量中的應(yīng)用。3、（本題5分）分析光學(xué)中的自適應(yīng)光學(xué)，論述自適應(yīng)光學(xué)的原理、系統(tǒng)組成和應(yīng)用領(lǐng)域，如天文觀測、激光通信和眼科醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用和技術(shù)挑戰(zhàn)。4、（本題5分）詳細(xì)分析狹義相對(duì)論中的相對(duì)性原理和光速不變?cè)?，探討它們?nèi)绾胃淖兞宋覀儗?duì)時(shí)間和空間的傳統(tǒng)認(rèn)知。5、（本題5分）在相對(duì)論中，相對(duì)論性流體力學(xué)用于描述高速流動(dòng)的物質(zhì)，分析相對(duì)論性流體力學(xué)的基本方程、與經(jīng)典流體力學(xué)的區(qū)別以及在天體物理和高能物理中的應(yīng)用。四、計(jì)算題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，已知金屬的截止頻率為ν0，用頻率為ν的光照射，測量得到光電子的最大初動(dòng)能為Ek。計(jì)算該金屬的逸出功，并分析如何提高光電子的最大初動(dòng)能。2、（本題10分）在一單擺實(shí)驗(yàn)中，擺長為L的單擺懸掛在以加速度a上升的電梯中。計(jì)算單擺的周期和相對(duì)于地面的等效重力加速度。3、（本題10分）一理想氣體從狀態(tài)1（p1，V1，T1）經(jīng)等壓過程膨脹到狀態(tài)2（p1，V2，T2），再經(jīng)絕熱過程壓縮到狀態(tài)3（p3，V3，T3）。已知p1=1.0×10^5Pa，V1=0.01m3，T1=300K，V2=0.02m3，T3