西安電子科技大學《量子物理基礎》2022-2023學年第一學期期末試卷

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2022-2023學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、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、在剛體定軸轉動中，力矩的作用會改變剛體的轉動狀態(tài)。一個繞固定軸轉動的剛體，受到多個力矩的作用，合力矩為零，則剛體的轉動角速度會怎樣變化？（）A.增大B.減小C.保持不變D.先增大后減小2、在狹義相對論中，時間膨脹效應會導致高速運動的時鐘走得比靜止時鐘慢。如果一個飛船以接近光速的速度飛行，地球上觀測到飛船上的時間流逝與地球上的時間流逝相比如何？（）A.飛船上的時間流逝更慢B.飛船上的時間流逝更快C.兩者時間流逝相同D.取決于飛船的飛行方向3、在電磁學中，對于一個平行板電容器，若兩極板間的距離增大，同時保持極板上的電荷量不變。以下關于電容器的電容和兩極板間電壓的變化，哪一項說法是不正確的？（）（）A.電容減小，電壓增大B.電容與極板間距成反比，所以間距增大電容必然減小C.電荷量不變時，電容減小會導致電壓降低D.可以通過電容的定義式和決定式來分析電壓的變化4、關于光學的薄膜干涉，一束光照射到薄膜上產生干涉條紋，以下哪種因素會影響條紋的間距？（）A.薄膜的厚度B.入射光的波長C.薄膜的折射率D.以上因素均會5、在光學的偏振現象研究中，自然光通過偏振片后會變成偏振光。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會怎樣變化？（）A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小6、在熱力學過程中，可逆過程和不可逆過程的區(qū)別在于過程是否存在耗散。一個熱機經歷可逆循環(huán)和不可逆循環(huán)，哪種循環(huán)的效率更高？（）A.可逆循環(huán)B.不可逆循環(huán)C.效率相同D.取決于工作物質7、在熱力學第一定律的應用中，一定質量的理想氣體在絕熱容器中被壓縮。以下關于氣體內能、溫度和做功的關系，哪一項分析是不正確的？（）A.氣體內能增加B.溫度升高C.外界對氣體做功D.氣體對外界做功8、在量子力學中，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，其波函數滿足薛定諤方程，以下關于定態(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9、在波動學中，多普勒效應描述了波源和觀察者相對運動時頻率的變化。當波源和觀察者相互靠近時，觀察者接收到的頻率會怎樣變化？（）A.升高B.降低C.不變D.先升高后降低10、在研究簡諧運動的圖像時，圖像可以反映出振動的特征。一個簡諧運動的位移-時間圖像是正弦曲線，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11、在電學實驗中，測量電阻的方法有多種。以下關于伏安法測電阻的誤差分析，不準確的是？（）A.電流表內接法適用于測量大電阻，誤差主要來自電壓表的分流B.電流表外接法適用于測量小電阻，誤差主要來自電流表的分壓C.無論采用哪種接法，測量值總是大于真實值D.合理選擇測量電路可以減小誤差12、在光學的薄膜干涉現象中，一束光在薄膜上下表面反射后發(fā)生干涉。若薄膜的厚度為d，折射率為n，入射光波長為λ。以下關于干涉條紋的條件，哪一項推導是不正確的？（）A.可以通過光程差的計算得出干涉條紋的條件B.光程差等于波長的整數倍時出現亮條紋C.薄膜厚度的變化會導致干涉條紋的移動D.干涉條紋的條件與光源的強度有關13、在波動學的研究中，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處質點的振動位移y與哪些因素有關？（）A.只與t有關B.只與x有關C.與t和x都有關D.與t和x都無關14、對于光的偏振現象，以下關于自然光、偏振光的產生和檢驗方法以及偏振光的應用，表述錯誤的是（）A.自然光通過偏振片可以變成偏振光B.偏振光的振動方向在垂直于傳播方向的平面內是固定的C.可以用偏振片檢驗光是否為偏振光D.光的偏振現象在通信領域沒有應用15、關于光的色散現象，一束白光通過三棱鏡后會被分解成不同顏色的光，以下哪種顏色的光偏折程度最大？（）A.紅光B.綠光C.藍光D.紫光二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）在研究剛體的轉動時，角動量守恒定律有著廣泛的應用。請解釋角動量守恒定律的內容和條件，說明其與動量守恒定律的區(qū)別，并舉例說明其在天體物理和機械運動中的應用。2、（本題5分）在熱力學中，熱容量是描述物體吸收或放出熱量與溫度變化關系的物理量。請解釋定容熱容量和定壓熱容量的概念，推導它們的表達式，并討論在理想氣體情況下兩者的關系。3、（本題5分）隨著超導現象的研究進展，探討超導材料的特性（如零電阻、邁斯納效應）、微觀機制和在能源傳輸、磁懸浮等方面的應用前景。4、（本題5分）在光學中，解釋光的散射對光通信的影響？三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在量子力學中，分析量子點的物理性質和應用，論述量子點的能級結構、光學特性和在量子計算、發(fā)光器件中的應用前景和研究進展。2、（本題5分）電磁學在現代科技中有著廣泛的應用，請全面論述電磁波的產生、傳播特性以及在通信、醫(yī)療和雷達等領域中的具體應用和原理。3、（本題5分）詳細探討光的康普頓散射，解釋其物理過程、實驗結果和對光的粒子性的進一步驗證，以及在材料分析和醫(yī)學中的應用。4、（本題5分）深入探討光的偏振現象，闡述其產生機制、分類和在通信、光學材料等領域的應用。5、（本題5分）電動力學中的電磁波輻射理論對于天線設計和電磁輻射防護具有指導意義，分析電磁波輻射的條件、機制和輻射功率的計算方法。四、計算題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）一質量為m的物體在光滑水平面上與一勁度系數為k的輕彈簧相連，彈簧的另一端固定。初始時刻物體位于平衡位置，以速度v0向右運動。求物體的運動方程和最大位移。2、（本題10分）一個質量為M的木塊靜止在光滑水平面上，質量為m的子彈以速度v0水平射入木塊并留在其中。已知木塊與子彈的共同速度為v，求子彈射入木塊過程中系統(tǒng)損失的機械能。3、（本題10分）一個質量為0.5kg