廣西經貿職業(yè)技術學院《量子力學純英文》2023-2024學年第一學期期末試卷

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《量子力學純英文》2023-2024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、在牛頓力學的研究中，對于一個物體在光滑水平面上受到水平力作用時的運動情況，以下描述不準確的是（）A.物體的加速度與所受的力成正比B.力消失后，物體將保持勻速直線運動C.物體的速度會一直線性增加D.物體的質量越大，加速度越小2、在波動光學中，光的干涉現象是重要的內容。在楊氏雙縫干涉實驗中，兩縫間距為d，屏到雙縫的距離為D，波長為λ的單色光入射。若將雙縫間距減小一半，其他條件不變，相鄰明條紋的間距會如何變化？（）A.間距不變B.間距增大一倍C.間距減小一半D.間距增大兩倍3、在剛體力學中，一均勻細棒可繞通過其一端的光滑固定軸在豎直平面內轉動，當棒從水平位置自由下擺到豎直位置的過程中，其角速度和角加速度如何變化？（）A.角速度增大，角加速度增大B.角速度增大，角加速度減小C.角速度減小，角加速度減小D.角速度減小，角加速度增大4、在靜電場中，電勢是描述電場能的性質的物理量。對于一個點電荷產生的電場，距離點電荷越遠，電勢如何變化？（）A.越高B.越低C.不變D.先升高后降低5、在熱力學的研究中，一定質量的理想氣體經歷絕熱膨脹過程。在此過程中，氣體的內能、溫度和壓強都發(fā)生了變化。以下關于這些變化的描述，哪一項是不準確的？（）（）A.氣體內能減小，因為絕熱膨脹對外做功B.溫度降低，因為內能減小C.壓強減小，且與體積成反比D.氣體對外做功的值等于內能的減少量6、在靜電場中，電勢能是一個重要的概念。以下關于電勢能的特點，不正確的是？（）A.電勢能是相對的，其值取決于零勢能點的選擇B.正電荷在電場中電勢越高的地方電勢能越大C.負電荷在電場中電勢越低的地方電勢能越大D.電荷在電場中某點的電勢能與其電荷量的比值就是該點的電勢7、在量子力學中，對于一個微觀粒子的波函數，其歸一化條件的物理意義是什么？（）A.保證波函數的連續(xù)性B.保證波函數的單值性C.表示粒子在空間出現的概率總和為1D.表示粒子的能量守恒8、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9、在波動光學中，單縫衍射現象具有獨特的特征。以下關于單縫衍射中暗紋位置的確定，不正確的是？（）A.暗紋位置由衍射角與縫寬的關系決定B.中央明紋兩側的第一條暗紋對應的衍射角滿足一定條件C.暗紋的位置與入射光的波長無關D.縫寬越小，衍射條紋越寬，暗紋位置也會發(fā)生變化10、對于熱力學第二定律，以下關于熱機效率、熵的概念以及自發(fā)過程的方向性的闡述，不準確的是（）A.熱機效率不可能達到100%B.熵增加原理適用于孤立系統C.自發(fā)過程總是朝著熵減小的方向進行D.熵是系統無序程度的度量11、在光學的干涉現象研究中，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系是怎樣的？（）A.Δx=λD/dB.Δx=λd/DC.Δx=Dλ/dD.Δx=dλ/D12、在研究靜電平衡的導體時，導體內部的電場強度為零。如果在導體內部放入一個電荷，導體內部的電場強度會如何變化？（）A.仍為零B.不為零C.無法確定D.以上都不對13、在熱力學過程中，關于等壓過程、等容過程和等溫過程的特點及內能、做功和熱量的變化，以下解釋錯誤的是（）A.等壓過程中，系統做功等于壓強與體積變化的乘積B.等容過程中，系統不做功C.等溫過程中，內能不變D.等容過程中，熱量的變化等于內能的變化14、在磁場中，一根通有電流I、長度為L的直導線，垂直于磁場方向放置，若磁感應強度為B，那么導線所受的安培力大小是多少？（）A.BILB.0C.BIL/2D.無法確定15、在研究簡諧運動時，回復力的特點需要明確。一個做簡諧運動的物體，回復力大小與位移大小成正比，方向相反。當位移為最大位移的一半時，回復力的大小是最大回復力的多少倍？（）A.1/2B.√2/2C.1/√2D.1/4二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）在波動學中，解釋惠更斯原理的內容和應用？2、（本題5分）闡述熱力學中的克勞修斯不等式的內容及意義，分析克勞修斯不等式在熱力學中的重要性。3、（本題5分）在波動光學中，牛頓環(huán)是一種等厚干涉現象。請解釋牛頓環(huán)的形成原理和干涉條紋的特點，推導牛頓環(huán)半徑與光波長和透鏡曲率半徑的關系，并舉例說明其在光學精密測量中的應用。4、（本題5分）狹義相對論中的時間膨脹效應表明，運動的時鐘會變慢。請從相對論的基本原理出發(fā)，推導時間膨脹的公式，并解釋其在高速運動中的實際應用。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）分析量子力學中的散射理論，論述散射截面的計算方法、物理意義，以及散射理論在原子分子碰撞和核物理中的應用和實驗研究。2、（本題5分）探討光的散射現象，包括瑞利散射和米氏散射，論述其物理原理、影響因素以及在大氣光學、生物組織成像和材料科學中的應用。3、（本題5分）論述相對論性動量和能量的概念，包括其數學表達式和物理意義，分析相對論性動量和能量與經典力學中相應概念的區(qū)別和聯系，以及在高能物理中的應用。4、（本題5分）深入探討熱力學第一定律和熱力學第二定律的內涵，分析它們在能量轉化和熱現象中的重要意義及相互關系。5、（本題5分）全面論述熱力學中的熱平衡和熱力學第零定律，探討它們的物理意義、條件和在溫度測量和熱交換中的應用。四、計算題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）一長直導線附近有一正方形閉合回路，邊長為L，導線與回路的一條邊平行且距離為d，導線中通有穩(wěn)恒電流I。計算回路中的感應電動勢。2、（本題10分）一束光強為I0的自然光，依次通過三個偏振片，第一個偏振片的偏振化方向與入射光的夾角為30°，第二個偏振片與第一個偏振片的夾角為45°，第三個偏振片與第二個偏振片的夾角為60°。求通過第三個偏振片后的光強。3、（本題10分）有一均勻電場，電場強度為E，方向