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學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁,共3頁惠州學(xué)院
《光學(xué)實(shí)驗(yàn)》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題(本大題共20個(gè)小題,每小題1分,共20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、在光學(xué)的全反射現(xiàn)象中,當(dāng)光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí),如果入射角大于臨界角,就會(huì)發(fā)生全反射。對(duì)于某種介質(zhì),臨界角為45度,當(dāng)入射角為60度時(shí),反射光和折射光的強(qiáng)度比是多少?()A.無窮大B.2:1C.1:1D.1:02、在振動(dòng)的合成中,兩個(gè)同方向、同頻率的簡諧振動(dòng)合成后的振動(dòng)仍然是簡諧振動(dòng)。以下關(guān)于合振動(dòng)的特點(diǎn),不正確的是?()A.合振動(dòng)的振幅等于分振動(dòng)振幅之和B.合振動(dòng)的初相位由分振動(dòng)的初相位決定C.當(dāng)分振動(dòng)的相位差為零時(shí),合振動(dòng)的振幅最大D.當(dāng)分振動(dòng)的相位差為π時(shí),合振動(dòng)的振幅最小3、對(duì)于狹義相對(duì)論中的質(zhì)能關(guān)系,以下關(guān)于其表達(dá)式和物理意義,哪一項(xiàng)是恰當(dāng)?shù)??()A.質(zhì)能關(guān)系為E=mc^2,表明質(zhì)量和能量是相互獨(dú)立的物理量,沒有直接的聯(lián)系B.質(zhì)能關(guān)系指出能量和質(zhì)量可以相互轉(zhuǎn)化,一定的質(zhì)量對(duì)應(yīng)著一定的能量,在核反應(yīng)等過程中得到了廣泛的驗(yàn)證C.質(zhì)能關(guān)系只適用于高速運(yùn)動(dòng)的物體,對(duì)于低速運(yùn)動(dòng)的物體,質(zhì)量和能量的關(guān)系可以忽略不計(jì)D.質(zhì)能關(guān)系中的光速c是一個(gè)可以變化的量,取決于參考系的選擇4、對(duì)于磁場(chǎng)的安培環(huán)路定理,以下關(guān)于其內(nèi)容和應(yīng)用中的注意事項(xiàng),哪一個(gè)是準(zhǔn)確的?()A.安培環(huán)路定理指出,在穩(wěn)恒磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度沿任何閉合回路的線積分等于穿過該回路所包圍面積的電流代數(shù)和的μ0倍,但該定理不能用于求解非對(duì)稱電流分布產(chǎn)生的磁場(chǎng)B.安培環(huán)路定理適用于任何磁場(chǎng),只要知道回路所包圍的電流,就可以直接求出磁感應(yīng)強(qiáng)度C.應(yīng)用安培環(huán)路定理時(shí),不需要考慮磁場(chǎng)的對(duì)稱性和電流的分布情況D.安培環(huán)路定理中的電流必須是傳導(dǎo)電流,不包括位移電流5、在剛體力學(xué)中,對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算,以及定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用,以下說法不正確的是()A.轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能等于轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與角速度平方的乘積的一半B.定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能定理適用于剛體的變速轉(zhuǎn)動(dòng)C.只有保守力做功時(shí),剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械能守恒D.剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與轉(zhuǎn)動(dòng)軸的位置無關(guān)6、在光學(xué)的折射現(xiàn)象中,當(dāng)光線從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí),有可能發(fā)生全反射。對(duì)于一定的入射角,哪種情況下更容易發(fā)生全反射?()A.光密介質(zhì)的折射率較大B.光疏介質(zhì)的折射率較大C.入射角較小D.以上都不對(duì)7、在量子力學(xué)中,不確定關(guān)系表明粒子的某些物理量不能同時(shí)被精確測(cè)量。對(duì)于一個(gè)微觀粒子,其位置和動(dòng)量的不確定度之間存在怎樣的關(guān)系?()A.ΔxΔp≥h/4πB.ΔxΔp≥h/2πC.ΔxΔp=h/4πD.ΔxΔp=h/2π8、在狹義相對(duì)論中,時(shí)間膨脹效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致高速運(yùn)動(dòng)的時(shí)鐘走得比靜止時(shí)鐘慢。如果一個(gè)飛船以接近光速的速度飛行,地球上觀測(cè)到飛船上的時(shí)間流逝與地球上的時(shí)間流逝相比如何?()A.飛船上的時(shí)間流逝更慢B.飛船上的時(shí)間流逝更快C.兩者時(shí)間流逝相同D.取決于飛船的飛行方向9、在研究氣體分子運(yùn)動(dòng)時(shí),麥克斯韋速率分布函數(shù)能夠描述氣體分子的速率分布情況。對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體,溫度升高時(shí),分子的最概然速率會(huì)如何變化?()A.不變B.增大C.減小D.先增大后減小10、在相對(duì)論力學(xué)中,對(duì)于物體的動(dòng)能和質(zhì)能關(guān)系,以下關(guān)于高速運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)能表達(dá)式、質(zhì)能方程的意義和應(yīng)用的闡述,錯(cuò)誤的是()A.高速運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)能不再是經(jīng)典力學(xué)中的表達(dá)式B.質(zhì)能方程表明質(zhì)量和能量可以相互轉(zhuǎn)化C.質(zhì)能方程為核能的利用提供了理論基礎(chǔ)D.物體的速度越大,其動(dòng)能與經(jīng)典力學(xué)計(jì)算結(jié)果差異越小11、在靜電場(chǎng)中,高斯定理是一個(gè)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(chǎng)必須是由對(duì)稱性分布的電荷產(chǎn)生的B.要求電場(chǎng)具有高度的對(duì)稱性C.可以用于計(jì)算任意形狀帶電體產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)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12、在量子物理的原子結(jié)構(gòu)模型中,對(duì)于玻爾模型和量子力學(xué)模型的區(qū)別與聯(lián)系,以下關(guān)于電子軌道、能量量子化和電子躍遷的解釋,不準(zhǔn)確的是()A.玻爾模型中電子軌道是固定的B.量子力學(xué)模型中電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)用波函數(shù)描述C.兩種模型都能很好地解釋所有原子的光譜現(xiàn)象D.電子躍遷會(huì)吸收或放出特定頻率的光子13、對(duì)于波動(dòng)光學(xué)中的薄膜干涉現(xiàn)象,以下關(guān)于其產(chǎn)生條件和條紋特點(diǎn),哪一項(xiàng)是準(zhǔn)確的?()A.薄膜干涉要求薄膜厚度均勻,且入射光必須是單色光,干涉條紋是等間距的明暗相間條紋B.薄膜干涉發(fā)生在薄膜的上、下表面反射光相遇時(shí),薄膜厚度不均勻會(huì)導(dǎo)致條紋彎曲,條紋的明暗取決于光程差C.薄膜干涉只在特定的薄膜材料和入射角度下才能發(fā)生,條紋的間距和顏色與薄膜的性質(zhì)無關(guān)D.薄膜干涉現(xiàn)象復(fù)雜且難以觀察,在實(shí)際應(yīng)用中沒有太大價(jià)值14、在研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中,通過測(cè)量水平位移和豎直位移來計(jì)算初速度。如果實(shí)驗(yàn)中忽略了空氣阻力的影響,實(shí)際測(cè)量的初速度會(huì)比真實(shí)值:()A.偏大B.偏小C.相等D.無法確定15、對(duì)于原子物理學(xué),氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)會(huì)發(fā)射光子,若從n=3的能級(jí)躍遷到n=1的能級(jí),發(fā)射的光子頻率是多少?()A.由能級(jí)差決定B.固定不變C.與原子種類有關(guān)D.無法計(jì)算16、在光學(xué)的全反射現(xiàn)象中,當(dāng)光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí),如果入射角大于臨界角,就會(huì)發(fā)生全反射。對(duì)于給定的兩種介質(zhì),臨界角的大小與哪些因素有關(guān)?()A.只與光密介質(zhì)的折射率有關(guān)B.只與光疏介質(zhì)的折射率有關(guān)C.與兩種介質(zhì)的折射率都有關(guān)D.與光的頻率有關(guān)17、對(duì)于熱力學(xué)第一定律,一定質(zhì)量的理想氣體在絕熱容器中被壓縮,其內(nèi)能會(huì)如何改變?()A.內(nèi)能不變B.內(nèi)能減小C.內(nèi)能增大D.無法確定18、對(duì)于簡諧振動(dòng),一個(gè)做簡諧振動(dòng)的物體,其位移隨時(shí)間的變化規(guī)律為x=Asin(ωt+φ),以下哪個(gè)物理量決定了振動(dòng)的初相位?()A.AB.ωC.φD.t19、在熱學(xué)的熱傳遞過程中,以下哪種方式是通過微觀粒子的熱運(yùn)動(dòng)來傳遞熱量的?()A.熱傳導(dǎo)B.熱對(duì)流C.熱輻射D.以上方式均是20、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二、簡答題(本大題共5個(gè)小題,共25分)1、(本題5分)解釋聲波的反射、折射和衍射現(xiàn)象,并說明在不同介質(zhì)中聲波傳播速度的影響因素。2、(本題5分)分析狹義相對(duì)論中的同時(shí)性相對(duì)性原理,探討其在相對(duì)論中的作用。3、(本題5分)闡述薛定諤方程的內(nèi)容及在量子力學(xué)中的地位,分析薛定諤方程的應(yīng)用。4、(本題5分)闡述楞次定律的內(nèi)容,即在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。并通過實(shí)例說明其應(yīng)用。5、(本題5分)闡述剛體的進(jìn)動(dòng)現(xiàn)象及產(chǎn)生原因,說明進(jìn)動(dòng)在物理學(xué)中的應(yīng)用。三、計(jì)算題(本大題共5個(gè)小題,共25分)1、(本題5分)一個(gè)半徑為R的金屬球,帶有電荷量Q,其外部套有一個(gè)內(nèi)徑為R1、外徑為R2的同心金屬球殼,球殼帶有電荷量q。計(jì)算空間各區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)分布。2、(本題5分)一個(gè)質(zhì)量為m的物體在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),繩子與光滑圓環(huán)相連,圓環(huán)半徑為R。計(jì)算物體在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的速度范圍,并分析繩子張力的變化。3、(本題5分)一長直導(dǎo)線通有電流I1=20A,旁邊有一個(gè)與之平行且共面的矩形線圈,邊長分別為a=0.2m,b=0.1m,線圈距離導(dǎo)線d=0.1m,線圈中通有電流I2=10A。求導(dǎo)線對(duì)線圈的安培力大小和方向。4、(本題5分)有一個(gè)邊長為a的正六邊形均勻帶電薄板,電荷面密度為σ,求薄板中心處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向。5、(本題5分)一個(gè)折射率為n的玻璃磚,其橫截面為等腰直角三角形,一束光從斜邊垂直入射。計(jì)算光線在玻璃磚內(nèi)的傳播路徑和出射光線與入射光線的夾角。四、論述題(本大題共3個(gè)小題,共30分)1、(本題10分)深入分析熱力
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