荊楚理工學院《激光原理及技術實驗》2021-2022學年第一學期期末試卷

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2頁荊楚理工學院《激光原理及技術實驗》

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、對于磁場的安培環(huán)路定理，以下關于其內容和應用中的注意事項，哪一個是準確的？A.安培環(huán)路定理指出，在穩(wěn)恒磁場中，磁感應強度沿任何閉合回路的線積分等于穿過該回路所包圍面積的電流代數和的μ0倍，但該定理不能用于求解非對稱電流分布產生的磁場。B.安培環(huán)路定理適用于任何磁場，只要知道回路所包圍的電流，就可以直接求出磁感應強度。C.應用安培環(huán)路定理時，不需要考慮磁場的對稱性和電流的分布情況。D.安培環(huán)路定理中的電流必須是傳導電流，不包括位移電流。2、在熱力學第一定律的應用中，一定量的理想氣體經歷絕熱過程。在此過程中，氣體對外做功，其內能會發(fā)生怎樣的變化？（）A.內能增加B.內能不變C.內能減小D.內能的變化取決于氣體的種類3、在光學的折射定律中，入射角i和折射角r的正弦值之比等于兩種介質的折射率之比。當光線從折射率為n1的介質射向折射率為n2的介質，且n1>n2時，如果入射角逐漸增大，那么折射角會如何變化？A.一直增大B.先增大后減小C.增大到一定程度后變?yōu)?0度D.保持不變4、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5、在光學的干涉實驗中，劈尖干涉可以用來測量微小的厚度變化。如果劈尖的折射率為n，夾角為θ，用波長為λ的單色光垂直照射，相鄰兩條明紋對應的厚度差是多少？A.λ/(2nθ)B.λ/(nθ)C.λ/(2θ)D.λ/θ6、在量子物理中，氫原子的能級結構遵循特定的規(guī)律。對于氫原子從高能級向低能級躍遷時，會發(fā)射出光子。以下關于光子能量的計算，哪個公式是正確的？（）A.E=hνB.E=mc2C.E=1/2mv2D.E=mgh7、在相對論中，質能方程E=mc2揭示了質量和能量的等價性。一個物體的靜止質量為m0，以速度v運動時，其動能為Ek。若速度增大到2v，動能會如何變化？A.動能增大到原來的2倍B.動能增大到原來的4倍C.動能增大到原來的8倍D.動能增大到原來的16倍8、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。9、在近代物理的研究中，對于原子核的結構和放射性衰變，以下關于原子核的組成、衰變類型和衰變規(guī)律的表述，不正確的是（）A.原子核由質子和中子組成B.放射性衰變包括α衰變、β衰變和γ衰變C.衰變過程中原子核的質量數和電荷數都守恒D.原子核的穩(wěn)定性與質子數和中子數的比例無關10、對于光的偏振現象，以下關于其產生原因和應用領域，哪一項是恰當的？A.光的偏振現象是由于光的橫波特性導致的，廣泛應用于攝影、通信、液晶顯示等領域。B.光的偏振只與光的傳播方向有關，與光源和介質的性質無關，其應用范圍有限。C.偏振現象使得光的能量發(fā)生損失，因此在大多數情況下應盡量避免。D.光的偏振無法通過人工方法產生，只能在自然條件下觀察到。11、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12、在電磁學中，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13、關于相對論性動量和能量，當一個粒子的速度接近光速時，其動量和能量的表達式與經典力學有很大的不同，以下哪種情況能體現這種差異？A.動量隨速度增加而線性增加B.能量與速度無關C.動量和能量都趨于無窮大D.能量不僅取決于動量還與速度有關14、在剛體定軸轉動的研究中，一個質量分布不均勻的圓盤繞固定軸轉動。若已知圓盤的轉動慣量和角速度，以下關于圓盤的角動量和動能，哪一項計算是不準確的？（）A.角動量等于轉動慣量與角速度的乘積B.動能可以通過轉動慣量和角速度的平方計算C.改變轉動軸的位置，轉動慣量會發(fā)生變化，但角動量不變D.圓盤的動能與質量分布的均勻程度無關15、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16、在波動學中，駐波是由兩列振幅、頻率和傳播方向相同，但相位相反的波疊加形成的。對于一根兩端固定的弦上產生的駐波，其波長與弦長之間存在怎樣的關系？（）A.波長等于弦長的整數倍B.波長等于弦長的半整數倍C.波長與弦長無關D.波長是弦長的兩倍17、在電場的學習中，電場強度的概念至關重要。一個均勻帶電的圓環(huán)，圓心處的電場強度為E。若將圓環(huán)的半徑增大一倍，電荷分布不變，圓心處的電場強度會如何變化？A.電場強度不變B.電場強度增大一倍C.電場強度減小為原來的一半D.電場強度減小為原來的四分之一18、在電磁學的電磁波理論中，對于電磁波的產生、傳播特性和應用，以下關于電磁波的波長、頻率、波速的關系以及電磁波在真空中和介質中的傳播的描述，錯誤的是（）A.電磁波的波速等于波長與頻率的乘積B.電磁波在真空中的傳播速度是恒定的C.電磁波在介質中的波長比在真空中長D.不同頻率的電磁波在真空中傳播速度相同19、在熱力學第一定律的表達式ΔU=Q+W中，W表示外界對系統(tǒng)做功。以下哪種情況中，系統(tǒng)對外做功？A.W>0B.W<0C.W=0D.以上都有可能20、關于萬有引力定律，兩個質量分別為m1和m2、相距為r的物體之間的引力大小與哪些因素有關？A.只與m1和m2有關B.只與r有關C.與m1、m2和r都有關D.與m1、m2、r以及引力常量G都有關二、簡答題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）解釋聲波的干涉和共鳴現象，說明它們的產生條件和在聲學中的應用。2、（本題10分）闡述量子力學中的自旋的概念及性質，分析自旋在量子力學中的重要地位。3、（本題10分）闡述機械波的產生條件及傳播特點，分析機械波在物理現象中的作用。4、（本題10分）說明