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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?!堋狻€…………第1頁,共1頁玉林師范學院
《光電探測與信號處理實訓》2021-2022學年第一學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、對于熱力學第二定律,以下關(guān)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(tǒng)C.自發(fā)過程總是朝著熵減小的方向進行D.熵是系統(tǒng)無序程度的度量2、在光學領(lǐng)域,光的干涉和衍射現(xiàn)象是光的波動性的重要表現(xiàn)。對于楊氏雙縫干涉實驗,以下關(guān)于干涉條紋特點的描述,不正確的是?()A.相鄰明條紋或暗條紋之間的間距相等B.條紋的間距與入射光的波長成正比C.條紋的亮度分布是均勻的,與位置無關(guān)D.當雙縫間距減小時,條紋間距增大3、對于靜電屏蔽現(xiàn)象,在一個金屬殼內(nèi)部放置一個帶電體,以下哪種說法是正確的?()A.殼外電場不受殼內(nèi)帶電體的影響B(tài).殼內(nèi)電場不受殼外電場的影響C.殼內(nèi)殼外電場均不受影響D.殼內(nèi)殼外電場相互影響4、在波動方程中,波速、波長和頻率之間存在著一定的關(guān)系。以下關(guān)于波速的決定因素,不準確的是?()A.波速由介質(zhì)的性質(zhì)決定B.對于同一列波,在不同介質(zhì)中波速不同C.波的頻率越高,波速越大D.波速與波長和頻率無關(guān)5、在波動光學中,光的衍射現(xiàn)象是常見的。當一束光通過一個狹縫時,會在屏幕上形成衍射條紋。如果狹縫寬度減小,衍射條紋的寬度會怎樣變化?()A.變寬B.變窄C.不變D.先變寬后變窄6、在熱力學第二定律的探討中,關(guān)于熵增加原理及其在熱現(xiàn)象中的體現(xiàn),以下哪種表述是正確的?()A.熵增加原理指出,在任何自發(fā)的熱力學過程中,系統(tǒng)的熵總是增加的,這意味著熱量總是從高溫物體自發(fā)地流向低溫物體B.熵增加原理表明,封閉系統(tǒng)的熵不可能減少,熵的變化只與系統(tǒng)的初末狀態(tài)有關(guān),與過程無關(guān)C.雖然熵增加原理適用于大多數(shù)熱力學過程,但在某些特殊情況下,系統(tǒng)的熵可能會減少D.熵增加原理只是一種理論假設(shè),在實際的熱現(xiàn)象中無法得到驗證7、在近代物理中,電子通過雙縫干涉實驗時表現(xiàn)出波動性,以下哪種解釋能說明這一現(xiàn)象?()A.電子與雙縫邊緣發(fā)生碰撞B.電子在雙縫間發(fā)生折射C.電子的運動遵循概率波規(guī)律D.電子受到雙縫間電場的作用8、在電磁學中,一個長直螺線管內(nèi)部的磁場均勻分布。若已知螺線管的匝數(shù)、電流和長度,以下關(guān)于磁場強度的計算,哪一項是不準確的?()A.磁場強度與電流成正比B.磁場強度與匝數(shù)成正比C.磁場強度與螺線管長度無關(guān)D.可以通過安培環(huán)路定理計算磁場強度9、在波動光學的領(lǐng)域,考慮一束相干光通過雙縫后在屏幕上形成的干涉條紋。若增大雙縫之間的距離,同時保持其他條件不變。以下關(guān)于干涉條紋間距的變化,哪一項分析是不正確的?()A.條紋間距會變小,因為雙縫間距與條紋間距成反比B.可以通過雙縫干涉的公式來定量計算條紋間距的變化C.光的波長不變的情況下,雙縫間距增大必然導致條紋間距減小D.條紋間距的變化與光源的強度無關(guān)10、在波動學中,一列沿x軸正方向傳播的簡諧波,其波速為v,波長為λ,周期為T。某一時刻的波形圖如圖所示。以下關(guān)于經(jīng)過時間t后波形的移動距離,哪一項計算是不準確的?()A.移動距離為vtB.當t=nT(n為整數(shù))時,波形不變C.移動距離與波長和周期無關(guān)D.可以通過波速和時間的乘積計算移動距離11、在光學的薄膜干涉中,增透膜和增反膜的原理是基于光的干涉。以下關(guān)于增透膜和增反膜的特點,不正確的是?()A.增透膜的厚度是入射光在膜中波長的四分之一B.增反膜的厚度是入射光在膜中波長的二分之一C.對于特定波長的光,增透膜可以增加其透過率D.增透膜和增反膜的效果與入射光的角度無關(guān)12、在物理光學中,對于光的衍射現(xiàn)象,例如單縫衍射和圓孔衍射,以下關(guān)于衍射條紋的特征、衍射條件和衍射現(xiàn)象的應用的描述,錯誤的是()A.衍射條紋中央亮紋寬度最寬B.障礙物或孔隙的尺寸與光的波長相當或更小時發(fā)生明顯衍射C.光的衍射現(xiàn)象證明了光具有波動性D.衍射現(xiàn)象在光學儀器的分辨率提高方面沒有作用13、在研究平拋運動的實驗中,通過測量水平位移和豎直位移來計算初速度。如果實驗中忽略了空氣阻力的影響,實際測量的初速度會比真實值:()A.偏大B.偏小C.相等D.無法確定14、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15、在熱力學第一定律的應用中,對于絕熱過程,以下關(guān)于其特點的描述,不正確的是?()A.絕熱過程中,系統(tǒng)與外界沒有熱量交換B.絕熱膨脹時,系統(tǒng)內(nèi)能減少,溫度降低C.絕熱壓縮時,系統(tǒng)內(nèi)能增加,溫度升高D.絕熱過程中,系統(tǒng)對外做功等于內(nèi)能的減少量二、簡答題(本大題共4個小題,共20分)1、(本題5分)分析惠更斯原理的內(nèi)容及在波動光學中的應用,探討其重要意義。2、(本題5分)在研究原子核的放射性衰變時,說明α衰變、β衰變和γ衰變的特點和規(guī)律,并舉例說明其在核醫(yī)學和考古學中的應用。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。4、(本題5分)在波動光學中,偏振光的產(chǎn)生和檢測方法有多種。請詳細闡述幾種常見的產(chǎn)生偏振光的方法和檢測偏振光的手段?三、論述題(本大題共5個小題,共25分)1、(本題5分)論述電介質(zhì)中的極化現(xiàn)象,包括電介質(zhì)的極化機制、極化強度和電場的關(guān)系,以及電介質(zhì)在電容器和電氣設(shè)備中的應用和特性。2、(本題5分)全面論述電磁學中的電磁波的偏振現(xiàn)象,分析其產(chǎn)生機制、偏振態(tài)的分類和在光學通信、遙感等領(lǐng)域的應用。3、(本題5分)熱力學中的熱機循環(huán)效率的提高是能源利用中的重要問題,深入探討各種熱機循環(huán)(如斯特林循環(huán)、埃里克森循環(huán))的特點和效率提升的方法,以及在能源工程中的應用。4、(本題5分)詳細論述熱力學第三定律,解釋其絕對零度不可達到的內(nèi)涵,分析其在低溫物理研究和熱力學理論完善中的作用和意義。5、(本題5分)深入研究靜電場中的靜電屏蔽現(xiàn)象,分析其物理原理、實現(xiàn)條件和在電子設(shè)備防護、電磁兼容性設(shè)計中的應用。四、計算題(本大題共4個小題,共40分)1、(本題10分)在靜電場中,一帶電粒子在電場力和重力的共同作用下做曲線運動,已知粒子的電荷量為q,質(zhì)量為m,初速度為v0,電場強度為E,重力加速度為g。計算粒子的運動軌跡方程。2、(本題10分)在折射率分別為n1、n2、n3的三層介質(zhì)中,有一束光以入射角i從n1射向n2界面,在n2中折射角為r1,再從n2射向n3界面,折射角為r2。計算最終的折射角r2,并分析在什么條件下會發(fā)生全反射。3、(本題10分)在一個
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