華南理工大學《工程光學》2021-2022學年第一學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁華南理工大學

《工程光學》2021-2022學年第一學期期末試卷題號一二三總分得分一、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、在狹義相對論中，同時的相對性是一個重要概念。在一個慣性系中同時發(fā)生的兩個事件，在另一個相對運動的慣性系中是否一定同時發(fā)生？（）A.一定同時發(fā)生B.一定不同時發(fā)生C.可能同時發(fā)生，也可能不同時發(fā)生D.取決于兩個慣性系的相對速度大小2、在振動和波動的綜合問題中，駐波是一種特殊的現象。以下關于駐波的特點，不正確的是？A.駐波中各點的振幅不同，有些點始終靜止B.相鄰兩波節(jié)之間的各點振動相位相同C.駐波的頻率與波源的頻率相同D.駐波不傳播能量3、在熱力學第二定律的探討中，關于熵增加原理及其在熱現象中的體現，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，與過程無關。C.雖然熵增加原理適用于大多數熱力學過程，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，在實際的熱現象中無法得到驗證。4、在狹義相對論中，同時的相對性是一個重要的概念。以下關于同時的相對性的理解，不準確的是？A.在一個慣性系中同時發(fā)生的兩個事件，在另一個慣性系中可能不同時發(fā)生B.同時的相對性是光速不變原理的必然結果C.同時的相對性只在高速運動的情況下才明顯，低速時可以忽略D.同時的相對性意味著不存在絕對的同時性5、在研究電阻的串聯和并聯時，總電阻的計算方法不同。有三個電阻R1、R2、R3，分別為2Ω、3Ω、4Ω，將它們并聯，總電阻為多少？A.9/11ΩB.12/11ΩC.13/11ΩD.1Ω6、在熱力學第二定律中，指出了熱傳導過程的方向性。從高溫物體向低溫物體傳熱是自發(fā)的，那么反過來，從低溫物體向高溫物體傳熱是否可能自發(fā)進行？A.可能B.不可能C.在一定條件下可能D.無法確定7、在牛頓運動定律的應用中，連接體問題是常見的類型。兩個質量分別為m1和m2的物體，通過輕繩連接在光滑水平面上運動，拉力F作用在m1上。若繩子突然斷裂，m2的加速度會如何變化？A.加速度變?yōu)?B.加速度不變C.加速度增大D.加速度減小8、在波動光學中，兩束相干光疊加產生干涉條紋，條紋間距與以下哪個因素有關？A.光的波長B.兩束光的強度差C.觀察屏到光源的距離D.以上因素均有關9、在相對論的框架下，一個高速運動的粒子的質量會隨著其速度的增加而增大。當速度接近光速時，以下關于粒子質量的變化趨勢，哪一10、對于氣體分子動理論，以下關于理想氣體壓強和溫度的微觀解釋，哪一項是正確的？A.理想氣體的壓強是由大量氣體分子對容器壁的碰撞產生的，溫度與分子的平均動能無關。B.理想氣體的壓強和溫度都與氣體分子的平均動能成正比，分子的平均動能越大，壓強和溫度越高。C.理想氣體的壓強取決于分子的密度和平均速度，溫度只與分子的勢能有關。D.氣體分子動理論無法解釋理想氣體壓強和溫度的微觀本質，只是一種經驗性的理論。11、在熱學中，理想氣體的內能只與溫度有關，與體積和壓強無關，以下哪種過程中理想氣體的內能會增加？A.等容升溫B.等壓降溫C.等溫壓縮D.絕熱膨脹12、在量子物理中，光子的能量與頻率有關。一個光子的頻率為ν，其能量為E。若光子的頻率變?yōu)?ν，能量會變?yōu)槎嗌?？A.2EB.E/2C.4ED.E/413、在靜電場的高斯定理中，對于一個帶有均勻電荷分布的球體，若已知球體的電荷量和半徑，以下關于通過球面的電通量，哪一項分析是不準確的？（）A.電通量與球體的電荷量成正比B.電通量與球面的半徑無關C.可以通過高斯定理計算電通量D.電通量的大小與電場的分布有關14、在熱學中，一定量的理想氣體經歷絕熱自由膨脹過程，以下哪個物理量不變？A.溫度B.內能C.壓強D.熵15、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16、對于光的衍射，以下哪種情況下衍射現象更明顯？A.障礙物的尺寸遠大于光的波長B.障礙物的尺寸與光的波長相當C.光的頻率較低D.光的強度較大17、在相對論中，長度收縮效應是指物體沿運動方向的長度會變短。一個長度為L0的物體，在相對觀察者以速度v運動時，觀察者測得的長度L會如何變化？A.L=L0B.L>L0C.L<L0D.無法確定18、在相對論力學中，關于質點的動量和能量表達式與經典力學的差異，以下哪種說法是準確的？A.相對論力學中，質點的動量和能量表達式與經典力學完全相同，只是在高速情況下進行了修正。B.相對論力學中，質點的動量和能量不再是簡單的線性關系，且能量與動量的平方成正比。C.相對論力學中，質點的動量和能量表達式與速度無關，只與質量有關。D.相對論力學中的動量和能量表達式在低速情況下與經典力學近似相等，在高速情況下則有顯著差異。19、對于近代物理實驗中的光電效應，以下關于其實驗規(guī)律和愛因斯坦光電方程的解釋，哪一項是恰當的？A.光電效應中，光電子的最大初動能與入射光的強度成正比，與入射光的頻率無關，愛因斯坦光電方程無法解釋這一現象。B.光電效應的實驗規(guī)律包括存在截止頻率、光電子的瞬時發(fā)射等，愛因斯坦光電方程成功地解釋了這些規(guī)律，指出光具有粒子性。C.光電效應表明光只是一種電磁波，其能量連續(xù)分布，與入射光的強度和頻率都成正比。D.愛因斯坦光電方程雖然能夠解釋光電效應的部分現象，但存在諸多缺陷，需要進一步修正。20、在量子場論的初步介紹中，關于場的量子化和粒子的產生與湮滅，以下哪種表述是恰當的？A.量子場論認為場是連續(xù)的，不存在粒子的產生和湮滅過程。B.場的量子化使得粒子可以在真空中自發(fā)地產生和消失，這與能量守恒定律相矛盾。C.量子場論通過對場進行量子化處理，成功解釋了粒子的產生與湮滅現象，并且與實驗結果相符。D.粒子的產生與湮滅只在微觀尺度上發(fā)生，對宏觀物理現象沒有任何影響。二、簡答題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）對于一個在勻強磁場中做勻速圓周運動的帶電粒子，已知磁場強度、粒子的電荷量和速度，如何確定粒子做圓周運動的半徑和周期？2、（本題10分）分析熱力學中的熱機效率的計算方法及影響因素，探討熱機效率在熱力學中的重要意義。3、（本題10分）對于一個在復合場中做復雜運動的帶電粒子，如何綜合運用力學和電磁學知識來分析其運動軌跡和能量變化？4、（本題10分）闡述在熱力學中理想氣體絕熱自由膨脹過程的特