惠州學(xué)院《光學(xué)》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁惠州學(xué)院

《光學(xué)》2021-2022學(xué)年第一學(xué)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(xué)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(guān)系是怎樣的？（）A.Δx=λD/dB.Δx=λd/DC.Δx=Dλ/dD.Δx=dλ/D2、在波動學(xué)中，機械波的波速由介質(zhì)的性質(zhì)決定。對于在同一均勻介質(zhì)中傳播的橫波和縱波，以下關(guān)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3、在電磁學(xué)中，安培環(huán)路定理用于計算磁場的分布。對于一個無限長直載流導(dǎo)線，通過安培環(huán)路定理計算其周圍的磁場強度，與到導(dǎo)線距離的關(guān)系是怎樣的？（）A.與距離成正比B.與距離成反比C.與距離的平方成正比D.與距離的平方成反比4、對于電容和電容器，以下關(guān)于平行板電容器的電容大小與極板面積、極板間距和介質(zhì)的關(guān)系，以及電容器的充電和放電過程的理解，不準確的是（）A.電容與極板面積成正比，與極板間距成反比B.介質(zhì)的介電常數(shù)越大，電容越大C.電容器充電時電流逐漸減小，放電時電流逐漸增大D.電容器的電容大小與所加電壓無關(guān)5、在波動學(xué)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(zhì)點的振動位移y與哪些因素有關(guān)？（）A.只與t有關(guān)B.只與x有關(guān)C.與t和x都有關(guān)D.與t和x都無關(guān)6、在電磁學(xué)的磁場對電流的作用中，一段通有電流的導(dǎo)線在磁場中受到安培力的作用。當電流方向與磁場方向垂直時，安培力的大小與哪些因素有關(guān)？（）A.只與電流大小有關(guān)B.只與磁場強度有關(guān)C.與電流大小和磁場強度都有關(guān)D.與電流大小、磁場強度和導(dǎo)線長度都有關(guān)7、在熱學(xué)中，一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷等溫壓縮過程。以下關(guān)于氣體的壓強、體積和內(nèi)能的變化，哪一項分析是不正確的？（）A.壓強增大B.體積減小C.內(nèi)能不變D.內(nèi)能的變化與壓強的變化成正比8、在熱力學(xué)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?zé)嵩次盏臒崃繛镼1，向低溫?zé)嵩捶懦龅臒崃繛镼2，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.100J9、在波動光學(xué)中，薄膜干涉是一種常見的現(xiàn)象。一束光照射在厚度均勻的薄膜上，發(fā)生干涉現(xiàn)象。若薄膜的厚度增加，干涉條紋的間距會如何變化？（）A.間距不變B.間距增大C.間距減小D.無法確定10、在光學(xué)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.I0/811、在光學(xué)的折射定律中，入射角i和折射角r的正弦值之比等于兩種介質(zhì)的折射率之比。當光線從折射率為n1的介質(zhì)射向折射率為n2的介質(zhì)，且n1>n2時，如果入射角逐漸增大，那么折射角會如何變化？（）A.一直增大B.先增大后減小C.增大到一定程度后變?yōu)?0度D.保持不變12、在相對論的框架下，一個高速運動的粒子的質(zhì)量會隨著其速度的增加而增大。當速度接近光速時，以下關(guān)于粒子質(zhì)量的變化趨勢，哪一項描述是不準確的？（）A.質(zhì)量增加的幅度越來越大，趨向于無窮大B.可以通過相對論質(zhì)量公式來定量計算質(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)13、在量子力學(xué)中，薛定諤方程是描述微觀粒子狀態(tài)的基本方程。對于一個處于定態(tài)的微觀粒子，其波函數(shù)滿足薛定諤方程，以下關(guān)于定態(tài)的說法正確的是：（）A.定態(tài)時粒子的能量不隨時間變化B.定態(tài)時粒子的位置不隨時間變化C.定態(tài)時粒子的速度不隨時間變化D.以上說法都不正確14、在熱力學(xué)過程中，等壓過程和等容過程具有不同的特點。一定質(zhì)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15、在研究電阻的串聯(lián)和并聯(lián)時，總電阻的計算方法不同。有三個電阻R1、R2、R3，分別為2Ω、3Ω、4Ω，將它們并聯(lián)，總電阻為多少？（）A.9/11ΩB.12/11ΩC.13/11ΩD.1Ω二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）在熱力學(xué)中，解釋多方過程的概念和特點？2、（本題5分）在研究簡諧波的傳播時，說明波源的振動方程和波的傳播方程之間的關(guān)系，以及如何根據(jù)已知條件求出波的傳播方程。3、（本題5分）在熱力學(xué)中，解釋熱機循環(huán)的效率與工作物質(zhì)性質(zhì)的關(guān)系？4、（本題5分）簡述牛頓第一定律的內(nèi)容，并說明其在日常生活中的體現(xiàn)及重要意義。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）電磁學(xué)中的介質(zhì)極化和磁化現(xiàn)象對理解電磁介質(zhì)的性質(zhì)很關(guān)鍵，探討極化和磁化的機制、宏觀描述以及在電容器和磁芯等中的應(yīng)用。2、（本題5分）在量子場論中，規(guī)范場的量子化是構(gòu)建理論的重要步驟，闡述規(guī)范場量子化的方法、困難和解決途徑，以及在量子電動力學(xué)和量子色動力學(xué)中的應(yīng)用。3、（本題5分）詳細論述牛頓運動定律在經(jīng)典力學(xué)中的地位和作用，并舉例說明其在實際問題中的應(yīng)用以及局限性。4、（本題5分）從物理角度探討光學(xué)儀器的分辨率極限，包括顯微鏡和望遠鏡，分析影響分辨率的因素，如波長、孔徑等，以及提高分辨率的方法和技術(shù)。5、（本題5分）詳細分析靜磁場中的磁流體動力學(xué)現(xiàn)象和應(yīng)用，闡述其物理原理、數(shù)學(xué)方程和在磁流體發(fā)電、電磁泵中的應(yīng)用。四、計算題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）一個絕熱氣缸，內(nèi)有一個可自由移動的絕熱活塞，將氣缸分成A、B兩部分。A部分裝有壓強為1.0×10^5Pa、體積為0.02m3的理想氣體，B部分為真空?，F(xiàn)將活塞緩慢向右移動，直至A部分氣體體積變?yōu)樵瓉淼膬杀?。計算此時A部分氣體的壓強和溫度。2、（本題10分）一彈簧振子，彈簧的勁度系數(shù)為k，物體的質(zhì)量為m。振子在光滑水平面上做簡諧振動，振幅為A。求振動系統(tǒng)的總機械能。3、（本題10分）在一個折射率為n的三棱鏡中，一束光線從一個側(cè)面以入射角i入射