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站名:站名:年級專業(yè):姓名:學(xué)號:凡年級專業(yè)、姓名、學(xué)號錯寫、漏寫或字跡不清者,成績按零分記?!堋狻€…………第1頁,共1頁青島大學(xué)
《高等固體物理》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題(本大題共30個小題,每小題1分,共30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、在電磁學(xué)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(guān)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(dǎo)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2、在熱學(xué)中,熱傳遞的方式包括傳導(dǎo)、對流和輻射。一個高溫物體與低溫物體接觸,通過熱傳導(dǎo)進(jìn)行熱量傳遞。若高溫物體與低溫物體的接觸面積增大一倍,熱傳導(dǎo)的速率會如何變化?()A.速率不變B.速率增大一倍C.速率增大兩倍D.速率增大四倍3、在光學(xué)的全反射現(xiàn)象中,當(dāng)光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時,如果入射角大于臨界角,就會發(fā)生全反射。對于給定的兩種介質(zhì),臨界角的大小與哪些因素有關(guān)?()A.只與光密介質(zhì)的折射率有關(guān)B.只與光疏介質(zhì)的折射率有關(guān)C.與兩種介質(zhì)的折射率都有關(guān)D.與光的頻率有關(guān)4、在熱力學(xué)的卡諾循環(huán)中,由兩個等溫過程和兩個絕熱過程組成。如果卡諾熱機(jī)的高溫?zé)嵩礈囟葹門1,低溫?zé)嵩礈囟葹門2,其效率η可以表示為?()A.1-T2/T1B.1-T1/T2C.T2/(T1-T2)D.(T1-T2)/T15、在電磁學(xué)的磁場中,畢奧-薩伐爾定律用于計算電流產(chǎn)生的磁場。對于一段長度為L的直導(dǎo)線,通有電流I,距離導(dǎo)線為r處一點的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與哪些因素有關(guān)?()A.只與I和r有關(guān)B.只與I、r和L有關(guān)C.與I、r、L以及導(dǎo)線的形狀有關(guān)D.與I、r、L、導(dǎo)線的形狀以及周圍介質(zhì)有關(guān)6、在光的偏振現(xiàn)象中,自然光通過偏振片后變成了偏振光。如果兩個偏振片的透振方向相互垂直,自然光通過這兩個偏振片后,光強(qiáng)會變?yōu)樵瓉淼亩嗌伲浚ǎ〢.1/2B.1/4C.0D.17、在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,自感和互感都是重要的概念。對于兩個相鄰的線圈,其中一個線圈中的電流發(fā)生變化時,在另一個線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與它們之間的互感系數(shù)以及電流變化率之間有怎樣的關(guān)系?()A.感應(yīng)電動勢與互感系數(shù)和電流變化率都成正比B.感應(yīng)電動勢與互感系數(shù)成正比,與電流變化率成反比C.感應(yīng)電動勢與互感系數(shù)成反比,與電流變化率成正比D.感應(yīng)電動勢與互感系數(shù)和電流變化率都成反比8、在熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用中,一定質(zhì)量的理想氣體在絕熱容器中被壓縮。以下關(guān)于氣體內(nèi)能、溫度和做功的關(guān)系,哪一項分析是不正確的?()A.氣體內(nèi)能增加B.溫度升高C.外界對氣體做功D.氣體對外界做功9、在近代物理中,關(guān)于原子核的放射性衰變,一個放射性原子核經(jīng)過一定時間發(fā)生衰變。以下關(guān)于衰變規(guī)律和半衰期的描述,哪一項是不正確的?()A.衰變的概率與時間成正比B.半衰期是指原子核衰變一半所需的時間C.不同的放射性原子核半衰期不同D.半衰期與外界條件無關(guān)10、在電磁學(xué)中,磁場對運動電荷的作用力稱為洛倫茲力。以下關(guān)于洛倫茲力的特點,不準(zhǔn)確的是?()A.洛倫茲力始終垂直于電荷的運動方向B.洛倫茲力不做功C.洛倫茲力的大小與電荷的速度成正比D.電荷在磁場中運動時一定受到洛倫茲力11、在熱力學(xué)的研究中,理想氣體經(jīng)歷絕熱自由膨脹過程。在此過程中,以下關(guān)于氣體的溫度、壓強(qiáng)和熵的變化,哪一項描述是不準(zhǔn)確的?()A.溫度不變B.壓強(qiáng)減小C.熵增加D.熵的變化與氣體的體積變化量成正比12、在波動光學(xué)中,光的偏振現(xiàn)象表明了光的橫波特性。以下關(guān)于光的偏振的應(yīng)用,不準(zhǔn)確的是?()A.偏振片可以用于減少反射光的強(qiáng)度B.可以通過偏振現(xiàn)象判斷光是自然光還是偏振光C.偏振光在通信領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用D.光的偏振現(xiàn)象對所有光學(xué)儀器的性能都沒有影響13、對于相對論性動能,當(dāng)一個粒子的速度接近光速時,其動能的表達(dá)式與經(jīng)典力學(xué)有很大差異,以下哪種說法能體現(xiàn)這種差異?()A.動能與速度成正比B.動能與速度的平方成正比C.動能趨于無窮大D.動能增長速度逐漸變慢14、在研究萬有引力定律時,天體的運動遵循一定的規(guī)律。一個質(zhì)量為m的衛(wèi)星繞質(zhì)量為M的地球做勻速圓周運動,軌道半徑為r,線速度為v。若衛(wèi)星的軌道半徑增大到2r,其他條件不變,線速度會如何變化?()A.線速度不變B.線速度減小到原來的1/2C.線速度減小到原來的1/√2D.線速度減小到原來的1/415、在靜電場中,一個帶電量為Q的點電荷周圍存在電場。若在距離點電荷r處放置一個試探電荷q,以下關(guān)于試探電荷所受電場力的大小和方向,哪一項說法是不正確的?()A.電場力的大小與r的平方成反比B.電場力的方向沿兩點電荷連線且背離點電荷C.可以根據(jù)庫侖定律計算電場力的大小D.電場力的大小與試探電荷的電量成正比16、在電磁感應(yīng)的現(xiàn)象研究中,關(guān)于法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律的內(nèi)涵及應(yīng)用,以下哪種描述是恰當(dāng)?shù)??()A.法拉第電磁感應(yīng)定律指出,感應(yīng)電動勢的大小與磁通量的變化率成正比,楞次定律則確定了感應(yīng)電流的方向,總是阻礙磁通量的變化B.法拉第電磁感應(yīng)定律只適用于閉合回路中的磁通量變化,楞次定律對于復(fù)雜的電磁感應(yīng)現(xiàn)象無法給出準(zhǔn)確的電流方向判斷C.電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,感應(yīng)電動勢的大小和方向只由法拉第電磁感應(yīng)定律決定,楞次定律沒有實際作用D.法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律都是經(jīng)驗定律,缺乏理論基礎(chǔ)和嚴(yán)格的數(shù)學(xué)推導(dǎo)17、在研究簡諧運動時,回復(fù)力的特點需要明確。一個做簡諧運動的物體,回復(fù)力大小與位移大小成正比,方向相反。當(dāng)位移為最大位移的一半時,回復(fù)力的大小是最大回復(fù)力的多少倍?()A.1/2B.√2/2C.1/√2D.1/418、在相對論力學(xué)中,關(guān)于質(zhì)點的動量和能量表達(dá)式與經(jīng)典力學(xué)的差異,以下哪種說法是準(zhǔn)確的?()A.相對論力學(xué)中,質(zhì)點的動量和能量表達(dá)式與經(jīng)典力學(xué)完全相同,只是在高速情況下進(jìn)行了修正B.相對論力學(xué)中,質(zhì)點的動量和能量不再是簡單的線性關(guān)系,且能量與動量的平方成正比C.相對論力學(xué)中,質(zhì)點的動量和能量表達(dá)式與速度無關(guān),只與質(zhì)量有關(guān)D.相對論力學(xué)中的動量和能量表達(dá)式在低速情況下與經(jīng)典力學(xué)近似相等,在高速情況下則有顯著差異19、在狹義相對論中,長度收縮和時間膨脹效應(yīng)是令人驚奇的現(xiàn)象。以下關(guān)于長度收縮和時間膨脹的描述,不準(zhǔn)確的是?()A.運動的物體在運動方向上長度會收縮B.運動的時鐘會變慢,即時間膨脹C.長度收縮和時間膨脹效應(yīng)只在接近光速時才明顯D.長度收縮和時間膨脹是相對的,取決于觀察者的參考系20、在波動學(xué)的研究中,機(jī)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(zhì)點的振動位移y與哪些因素有關(guān)?()A.只與t有關(guān)B.只與x有關(guān)C.與t和x都有關(guān)D.與t和x都無關(guān)21、在電磁學(xué)領(lǐng)域,法拉第電磁感應(yīng)定律描述了感應(yīng)電動勢與磁通量變化之間的關(guān)系。當(dāng)一個閉合線圈在均勻磁場中以恒定速度轉(zhuǎn)動時,如果磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度突然增大一倍,而線圈的轉(zhuǎn)動速度不變,那么感應(yīng)電動勢會發(fā)生怎樣的變化?()A.增大一倍B.增大兩倍C.增大四倍D.保持不變22、關(guān)于靜電場中的電介質(zhì),對于電介質(zhì)的極化現(xiàn)象、極化強(qiáng)度和電介質(zhì)對電場的影響,以下說法不準(zhǔn)確的是()A.電介質(zhì)在電場中會發(fā)生極化B.極化強(qiáng)度與外加電場強(qiáng)度成正比C.插入電介質(zhì)會使電場強(qiáng)度減小D.電介質(zhì)的極化是瞬間完成的23、在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,一個匝數(shù)為N、面積為S的線圈在均勻磁場B中以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值Em為多少?()A.Em=NBSωB.Em=NBSω2C.Em=BSωD.Em=BSω224、在光學(xué)實驗中,用分光計測量三棱鏡的頂角。若測量過程中存在偏心誤差,以下關(guān)于對測量結(jié)果的影響及修正方法,哪一項描述是不準(zhǔn)確的?()A.偏心誤差會導(dǎo)致測量結(jié)果偏大或偏小B.可以通過多次測量取平均值來減小偏心誤差的影響C.了解分光計的結(jié)構(gòu)和原理有助于分析偏心誤差D.偏心誤差無法通過任何方法修正25、在物理光學(xué)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(yīng)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(dāng)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(xué)儀器的分辨率提高方面沒有作用26、在波動光學(xué)的干涉和衍射實驗中,對于楊氏雙縫干涉實驗和夫瑯禾費單縫衍射實驗的裝置、條紋特點和物理意義,以下描述錯誤的是()A.楊氏雙縫干涉實驗中條紋等間距B.夫瑯禾費單縫衍射實驗中中央亮紋最寬C.兩個實驗都證明了光的波動性D.干涉和衍射現(xiàn)象不能同時發(fā)生27、在熱力學(xué)第二定律中,指出了熱傳導(dǎo)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(jìn)行?()A.可能B.不可能C.在一定條件下可能D.無法確定28、在量子力學(xué)中,不確定關(guān)系表明粒子的某些物理量不能同時被精確測量。對于一個微觀粒子,其位置和動量的不確定度之間存在怎樣的關(guān)系?()A.ΔxΔp≥h/4πB.ΔxΔp≥h/2πC.ΔxΔp=h/4πD.ΔxΔp=h/2π29、在光學(xué)的折射定律中,折射率是關(guān)鍵參數(shù)。一束光線從玻璃射入空氣中,玻璃的折射率為n,入射角為i。若玻璃的折射率增大,入射角不變,折射光線會如何變化?()A.折射角增大B.折射角減小C.折射角不變D.無法確定30、在光學(xué)的全反射現(xiàn)象中,當(dāng)光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時,如果入射角大于臨界角,就會發(fā)生全反射。對于某種介質(zhì),臨界角為45度,當(dāng)入射角為60度時,反射光和折射光的強(qiáng)度比是多少?()A.無窮大B.2:1C.1:1D.1:0二、論述題(本大題共5個小題,共25分)1、(本題5分)詳細(xì)研究波動光學(xué)中的單縫衍射實驗,探討實驗現(xiàn)象、衍射公式和在光學(xué)儀器分辨率、光強(qiáng)分布計算中的應(yīng)用。2、(本題5分)論述流體力學(xué)中湍流現(xiàn)象的特點及研究方法,舉例說明其在自然界和工程中的應(yīng)用。3、(本題5分)詳細(xì)研究波動光學(xué)中的惠更斯原理和菲涅耳原理,闡述它們對光的傳播、反射和折射現(xiàn)象的解釋和應(yīng)用。4、(本題5分)論述相對論性動量和能量的概念,包括其數(shù)學(xué)表達(dá)式和物理意義,分析相對論性動量和能量與經(jīng)典力學(xué)中相應(yīng)概念的區(qū)別和聯(lián)系,以及在高能物理中的應(yīng)用。5、(本題5分)詳細(xì)論述波動方程在物理學(xué)中的應(yīng)用,包括機(jī)械波方程和電磁波方程,解釋方程的推導(dǎo)過程、解的物理意義以及在描述波動現(xiàn)象中的重要性。三、簡答題(本大題共5個小題,共25分)1、(本題5分)闡述晶體的特點及晶體結(jié)構(gòu)的類型,分析晶體在材料科學(xué)中的重要性。2、(本題5分)解釋在光學(xué)中光程的概念,說明其在干涉和衍射現(xiàn)象中的應(yīng)用。3、(本題5分)在電磁學(xué)中,討論電場線和磁感線的性質(zhì)和特點?4、(本題5分)在熱力學(xué)中,解釋熵的概念和物理意義。并以一個實際的熱力學(xué)過程為例,說明熵是如何變化的?5、(本題5分)在研究物體的平拋運動時,已知物體
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