青島大學(xué)《高等固體物理》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷_第1頁
青島大學(xué)《高等固體物理》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷_第2頁
青島大學(xué)《高等固體物理》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷_第3頁
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2022-2023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20個小題,每小題1分,共20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、在熱力學(xué)第三定律的探討中,關(guān)于絕對零度不可達(dá)到的原理和其意義,以下哪種描述是正確的?()A.熱力學(xué)第三定律指出,絕對零度可以通過有限的步驟達(dá)到,只是目前的技術(shù)還無法實現(xiàn)B.絕對零度不可達(dá)到意味著在任何過程中,系統(tǒng)的溫度都不可能降低到絕對零度,這反映了熱現(xiàn)象的方向性和有限性C.熱力學(xué)第三定律對實際的熱學(xué)過程沒有任何指導(dǎo)意義,只是一種理論上的假設(shè)D.絕對零度不可達(dá)到是因為在接近絕對零度時,物質(zhì)的性質(zhì)會發(fā)生奇異的變化,使得進(jìn)一步降溫變得不可能2、對于熱力學(xué)過程,一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷等壓膨脹過程,其吸收的熱量、對外做功以及內(nèi)能的變化之間有怎樣的關(guān)系?()A.吸收的熱量等于對外做功與內(nèi)能增加量之和B.吸收的熱量等于對外做功C.吸收的熱量等于內(nèi)能增加量D.對外做功等于內(nèi)能增加量3、在光學(xué)的衍射現(xiàn)象中,單縫衍射的條紋分布具有一定的規(guī)律。當(dāng)單縫寬度變窄時,中央明紋的寬度會如何變化?()A.變窄B.變寬C.不變D.先變寬后變窄4、對于簡諧振動的能量,一個做簡諧振動的系統(tǒng),其能量與振幅的平方成正比。當(dāng)振幅增大時,以下哪個物理量也會增大?()A.振動周期B.振動頻率C.振動速度的最大值D.振動的初相位5、在熱力學(xué)的卡諾循環(huán)中,由兩個等溫過程和兩個絕熱過程組成。如果卡諾熱機(jī)的高溫?zé)嵩礈囟葹門1,低溫?zé)嵩礈囟葹門2,其效率η可以表示為?()A.1-T2/T1B.1-T1/T2C.T2/(T1-T2)D.(T1-T2)/T16、在熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用中,一定量的理想氣體經(jīng)歷絕熱過程。在此過程中,氣體對外做功,其內(nèi)能會發(fā)生怎樣的變化?()A.內(nèi)能增加B.內(nèi)能不變C.內(nèi)能減小D.內(nèi)能的變化取決于氣體的種類7、在電磁學(xué)中,畢奧-薩伐爾定律用于計算電流產(chǎn)生的磁場。以下關(guān)于畢奧-薩伐爾定律的適用范圍,不準(zhǔn)確的是?()A.適用于恒定電流產(chǎn)生的磁場B.適用于各種形狀的載流導(dǎo)線C.對于運動電荷產(chǎn)生的磁場也適用D.只適用于無限長直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場8、在熱力學(xué)中,熵是一個反映系統(tǒng)混亂程度的物理量。一個絕熱封閉系統(tǒng),內(nèi)部發(fā)生不可逆過程,系統(tǒng)的熵會怎樣變化?()A.增加B.減少C.不變D.先增加后減少9、在波動學(xué)中,駐波是由兩列振幅、頻率和傳播方向相同,但相位相反的波疊加形成的。對于一根兩端固定的弦上產(chǎn)生的駐波,其波長與弦長之間存在怎樣的關(guān)系?()A.波長等于弦長的整數(shù)倍B.波長等于弦長的半整數(shù)倍C.波長與弦長無關(guān)D.波長是弦長的兩倍10、在熱力學(xué)過程中,關(guān)于等壓過程、等容過程和等溫過程的特點及內(nèi)能、做功和熱量的變化,以下解釋錯誤的是()A.等壓過程中,系統(tǒng)做功等于壓強(qiáng)與體積變化的乘積B.等容過程中,系統(tǒng)不做功C.等溫過程中,內(nèi)能不變D.等容過程中,熱量的變化等于內(nèi)能的變化11、在相對論的框架下,對于高速運動物體的長度收縮和時間膨脹現(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.物體運動速度越快,長度收縮越明顯B.時間膨脹只在接近光速時才顯著C.長度收縮和時間膨脹與觀察者的參考系有關(guān)D.對于低速運動物體,長度收縮和時間膨脹可以忽略不計12、關(guān)于波動方程,對于一列沿x軸正方向傳播的簡諧波的波動方程的物理意義和求解方法,以下理解不準(zhǔn)確的是()A.波動方程描述了任意時刻波線上各質(zhì)點的位移B.已知波速和初始條件可以確定波動方程C.波動方程中的相位表示質(zhì)點振動的狀態(tài)D.波動方程只適用于機(jī)械波13、在電磁感應(yīng)中,一個匝數(shù)為N的線圈在磁場中轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小與以下哪個因素?zé)o關(guān)?()A.線圈的面積B.磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度C.線圈轉(zhuǎn)動的角速度D.線圈的電阻14、在量子力學(xué)的概念中,對于微觀粒子的波粒二象性,以下關(guān)于粒子的波動性和粒子性表現(xiàn)及相互關(guān)系的解釋,不正確的是()A.電子在雙縫干涉實驗中表現(xiàn)出波動性B.微觀粒子的位置和動量可以同時精確測定C.粒子的波動性在某些條件下明顯,粒子性在另一些條件下明顯D.波粒二象性是微觀粒子的基本屬性15、關(guān)于萬有引力定律,兩個質(zhì)量分別為m1和m2、相距為r的物體之間的引力大小與哪些因素有關(guān)?()A.只與m1和m2有關(guān)B.只與r有關(guān)C.與m1、m2和r都有關(guān)D.與m1、m2、r以及引力常量G都有關(guān)16、在剛體定軸轉(zhuǎn)動的研究中,一個質(zhì)量分布不均勻的圓盤繞固定軸轉(zhuǎn)動。若已知圓盤的轉(zhuǎn)動慣量和角速度,以下關(guān)于圓盤的角動量和動能,哪一項計算是不準(zhǔn)確的?()A.角動量等于轉(zhuǎn)動慣量與角速度的乘積B.動能可以通過轉(zhuǎn)動慣量和角速度的平方計算C.改變轉(zhuǎn)動軸的位置,轉(zhuǎn)動慣量會發(fā)生變化,但角動量不變D.圓盤的動能與質(zhì)量分布的均勻程度無關(guān)17、在光學(xué)儀器的原理分析中,關(guān)于顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡的放大原理和分辨本領(lǐng),以下哪種說法是正確的?()A.顯微鏡通過物鏡形成放大的實像,目鏡再將其放大為虛像,其分辨本領(lǐng)取決于物鏡的數(shù)值孔徑;望遠(yuǎn)鏡通過物鏡形成縮小的實像,目鏡將其放大為虛像,分辨本領(lǐng)取決于目鏡的焦距B.顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡的放大原理相同,都是通過物鏡和目鏡的組合將物體放大,分辨本領(lǐng)只與物鏡的質(zhì)量有關(guān)C.顯微鏡的放大倍數(shù)越高,分辨本領(lǐng)越強(qiáng);望遠(yuǎn)鏡的口徑越大,分辨本領(lǐng)越弱D.顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡的分辨本領(lǐng)與入射光的波長、光學(xué)系統(tǒng)的缺陷等因素?zé)o關(guān)18、在熱力學(xué)過程中,等壓過程和等容過程具有不同的特點。以下關(guān)于等壓過程和等容過程的比較,不正確的是?()A.在等壓過程中,系統(tǒng)對外做功等于壓力與體積變化的乘積B.在等容過程中,系統(tǒng)不對外做功C.等壓過程中內(nèi)能的變化與等容過程中內(nèi)能的變化相同D.等壓過程和等容過程的熱容量不同19、在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,自感和互感都是重要的概念。對于兩個相鄰的線圈,其中一個線圈中的電流發(fā)生變化時,在另一個線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與它們之間的互感系數(shù)以及電流變化率之間有怎樣的關(guān)系?()A.感應(yīng)電動勢與互感系數(shù)和電流變化率都成正比B.感應(yīng)電動勢與互感系數(shù)成正比,與電流變化率成反比C.感應(yīng)電動勢與互感系數(shù)成反比,與電流變化率成正比D.感應(yīng)電動勢與互感系數(shù)和電流變化率都成反比20、對于光學(xué)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(xué)中的應(yīng)用,表述錯誤的是()A.瑞利散射強(qiáng)度與波長的四次方成反比B.米氏散射的強(qiáng)度與波長關(guān)系不大C.天空呈現(xiàn)藍(lán)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二、簡答題(本大題共5個小題,共25分)1、(本題5分)隨著量子霍爾效應(yīng)的發(fā)現(xiàn),探討其物理機(jī)制、實驗現(xiàn)象和在精密測量及量子計算中的應(yīng)用前景。2、(本題5分)解釋靜電屏蔽現(xiàn)象,說明其原理和在實際中的應(yīng)用,如屏蔽室的設(shè)計。3、(本題5分)在波動學(xué)中,解釋多普勒效應(yīng)的物理機(jī)制,并舉例說明其在天文學(xué)、聲學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用?4、(本題5分)結(jié)合電磁學(xué)中的電介質(zhì)極化現(xiàn)象,分析極化強(qiáng)度與電場的關(guān)系,推導(dǎo)極化電荷的分布和電場的計算。5、(本題5分)闡述光的偏振現(xiàn)象的概念及產(chǎn)生方法,說明光的偏振在光學(xué)中的應(yīng)用。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,在光滑水平面上做簡諧運動。已知振子在t=0時刻位于平衡位置,速度為v?,振幅為A。寫出振子的位移表達(dá)式,并計算t=T/4(T為振動周期)時刻振子的位移、速度和加速度。2、(本題5分)有一無限長直導(dǎo)線,通有電流I?,在其旁邊有一三角形回路,三角形邊長分別為a、b、c,其中通有電流I?。求三角形回路所受的磁場力大小和方向。3、(本題5分)一根長為2.0m的輕質(zhì)細(xì)繩,一端固定在天花板上,另一端系一個質(zhì)量為0.20kg的小球。將小球拉至與豎直方向成30°角的位置由靜止釋放,忽略空氣阻力,g取10m/s2。計算小球運動到最低點時繩子的拉力大小。4、(本題5分)在楊氏雙縫干涉實驗中,兩縫間距為d,縫屏間距為D,波長為λ的單色光垂直入射。若在其中一縫后放置一折射率為n、厚度為t的透明薄片,求此時條紋移動的距離。5、(本題5分)在一個豎直放置的光滑圓環(huán)上,有一個質(zhì)量為m的小球從最高點由靜止開始下滑。已知圓環(huán)半徑為R,重力加速度

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