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站名:站名:年級專業(yè):姓名:學號:凡年級專業(yè)、姓名、學號錯寫、漏寫或字跡不清者,成績按零分記。…………密………………封………………線…………第1頁,共1頁江南大學《薄膜光學》
2023-2024學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題(本大題共20個小題,每小題2分,共40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、在電學實驗中,測量電阻是常見的操作。用伏安法測量一個未知電阻R的阻值,實驗中電壓表的內阻為RV,電流表的內阻為RA。若采用電流表外接法,測量值會比真實值偏大還是偏小?()A.偏大B.偏小C.相等D.無法確定2、在量子力學中,對于一個微觀粒子的波函數,其滿足薛定諤方程。以下關于薛定諤方程的求解和應用,哪一項描述是不準確的?()A.薛定諤方程的解可以給出粒子的可能狀態(tài)B.求解過程通常需要特定的邊界條件C.對于復雜的系統(tǒng),精確求解薛定諤方程往往很困難D.薛定諤方程只適用于非相對論情況3、在電磁學中,位移電流的概念是麥克斯韋方程組的重要組成部分。以下關于位移電流的產生和特點,不正確的是?()A.位移電流是由變化的電場產生的B.位移電流與傳導電流一樣會產生磁場C.位移電流在真空中也能存在D.位移電流的大小與電容器極板間的電壓成正比4、在量子力學的概念中,對于微觀粒子的波粒二象性,以下關于粒子的波動性和粒子性表現(xiàn)及相互關系的解釋,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5、在熱力學中,熵是一個反映系統(tǒng)混亂程度的熱力學量。對于一個絕熱不可逆過程,系統(tǒng)的熵是如何變化的?()A.不變B.減小C.增大D.可能增大也可能減小6、在剛體力學中,一剛體繞定軸轉動,其轉動慣量為I,角速度為ω。若對剛體施加一個恒定的合外力矩M,經過一段時間t。以下關于角速度的變化,哪一項表述是不準確的?()A.角速度的增加量為Mt/IB.轉動慣量越大,角速度的增加越慢C.合外力矩越大,角速度的變化越快D.角速度的變化與剛體的初始角速度無關7、在光學的折射現(xiàn)象中,當光線從光密介質射向光疏介質時,有可能發(fā)生全反射。對于一定的入射角,哪種情況下更容易發(fā)生全反射?()A.光密介質的折射率較大B.光疏介質的折射率較大C.入射角較小D.以上都不對8、在電磁學的磁場對電流的作用中,一段通有電流的導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?()A.只與電流大小有關B.只與磁場強度有關C.與電流大小和磁場強度都有關D.與電流大小、磁場強度和導線長度都有關9、在研究氣體分子運動時,麥克斯韋速率分布函數能夠描述氣體分子的速率分布情況。對于一定質量的理想氣體,溫度升高時,分子的最概然速率會如何變化?()A.不變B.增大C.減小D.先增大后減小10、在電學中,一個電阻為R的電阻絲,接在電壓為U的電源上,在t時間內產生的熱量為Q。若將電阻絲對折后接入同一電源,在相同時間內產生的熱量是多少?()A.Q/4B.Q/2C.2QD.4Q11、在原子核物理中,半衰期是描述放射性元素衰變快慢的物理量。某放射性元素的半衰期為T,經過時間2T后,未衰變的原子核數目占原原子核數目的比例是多少?()A.1/2B.1/4C.1/8D.1/1612、在光學的研究中,光的折射現(xiàn)象遵循一定的規(guī)律。對于一束光線從空氣斜射入水中,入射角為45度,已知水的折射率為1.33,那么折射角大約是多少度?()A.30度B.32度C.35度D.40度13、在磁場對電流的作用中,對于安培力的大小、方向的判斷以及磁力矩的計算,以下說法錯誤的是()A.安培力的大小與電流大小、導線長度和磁感應強度有關B.安培力的方向用左手定則判斷C.當載流導線與磁場方向平行時,安培力最大D.磁力矩等于安培力與力臂的乘積14、在相對論力學中,相對論動量和相對論能量的表達式與經典力學有所不同。以下關于相對論動量和能量的關系,不準確的是?()A.相對論能量和相對論動量滿足一定的關系式B.當速度遠小于光速時,相對論動量和能量近似等于經典力學中的表達式C.相對論能量總是大于相對論動量D.相對論動量和能量的表達式只適用于高速運動的粒子15、在相對論中,長度收縮效應指出運動物體的長度在運動方向上會變短。如果一個物體在相對觀察者以0.9c的速度運動時,其在運動方向上的長度變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦叮浚ǎ〢.0.1B.0.44C.0.9D.0.516、在熱力學的研究中,理想氣體經歷絕熱自由膨脹過程。在此過程中,以下關于氣體的溫度、壓強和熵的變化,哪一項描述是不準確的?()A.溫度不變B.壓強減小C.熵增加D.熵的變化與氣體的體積變化量成正比17、在熱力學第三定律中,絕對零度不能達到。如果一個系統(tǒng)的溫度接近絕對零度,那么其熵會趨近于什么值?()A.零B.正值C.負值D.無窮大18、在電磁感應中,一個匝數為N的線圈在磁場中轉動,產生的感應電動勢的大小與以下哪個因素無關?()A.線圈的面積B.磁場的磁感應強度C.線圈轉動的角速度D.線圈的電阻19、關于理想氣體的狀態(tài)方程,對于一定質量的理想氣體在不同狀態(tài)下壓強、體積和溫度的關系,以下說法錯誤的是()A.當溫度不變時,壓強與體積成反比B.當體積不變時,壓強與溫度成正比C.當壓強不變時,體積與溫度成正比D.狀態(tài)方程只適用于高溫高壓的氣體20、在電學中,一個電容器充電后與電源斷開,然后將兩極板間的距離增大,那么電容器的電容、電壓和電場強度會如何變化?()A.電容減小,電壓增大,電場強度不變B.電容增大,電壓減小,電場強度減小C.電容不變,電壓不變,電場強度不變D.電容減小,電壓不變,電場強度減小二、簡答題(本大題共3個小題,共15分)1、(本題5分)在熱力學中,解釋熱力學能的概念和特點?2、(本題5分)闡述在量子力學中波函數的歸一化條件,說明其物理意義和在計算概率中的作用。3、(本題5分)在相對論中,洛倫茲變換是描述不同慣性系之間時空坐標變換的重要公式。請推導洛倫茲變換的表達式,解釋其物理意義,并舉例說明其在相對論速度變換和時空測量中的應用。三、計算題(本大題共5個小題,共25分)1、(本題5分)一質量為m的物體在半徑為R的粗糙圓錐面內做圓周運動,動摩擦因數為μ,圓錐頂角為2α。求物體在任意位置時圓錐面對物體的支持力、摩擦力以及物體的速度。2、(本題5分)一個理想氣體經歷等容過程,壓強從P1增加到P2,吸收熱量Q。計算氣體內能的增加量和對外做功,并分析過程中的熵變。3、(本題5分)在折射率為n?=1.5的玻璃中,一束光以入射角i=60°射向與空氣的分界面(空氣折射率n?=1)。計算折射角和反射光與折射光的強度之比。4、(本題5分)一理想氣體經歷絕熱自由膨脹過程,初態(tài)體積為V1,溫度為T1,末態(tài)體積為V2。計算末態(tài)的溫度和壓強,并說明此過程中內能、熵的變化情況。5、(本題5分)一個質量為M的平板車,靜止在光滑水平地面上,車上站著一個質量為m的人,人以相對車的速度v水平向后跳出。已知平板車質量M、人的質量m和
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