北京郵電大學(xué)《量子力學(xué)》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷_第1頁
北京郵電大學(xué)《量子力學(xué)》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷_第2頁
北京郵電大學(xué)《量子力學(xué)》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷_第3頁
北京郵電大學(xué)《量子力學(xué)》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷_第4頁
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《量子力學(xué)》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、在研究光的折射現(xiàn)象時,一束光線從空氣斜射入水中。假設(shè)入射角為45度,水的折射率為1.33。以下關(guān)于折射角的大小,哪一項描述是不準(zhǔn)確的?()A.折射角小于入射角,且小于45度B.折射角可以通過折射率和入射角,利用折射定律計算得出C.折射角一定大于0度且小于45度D.折射角的具體度數(shù)與光的波長無關(guān)2、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3、在光學(xué)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(diǎn),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)4、在剛體力學(xué)的研究中,轉(zhuǎn)動慣量是描述剛體轉(zhuǎn)動特性的重要物理量。對于一個質(zhì)量分布均勻的細(xì)圓環(huán),其半徑為R,質(zhì)量為M,關(guān)于其繞圓心軸的轉(zhuǎn)動慣量,以下哪個表達(dá)式是正確的?()A.MR2B.2MR2C.1/2MR2D.1/4MR25、在研究帶電粒子在磁場中的運(yùn)動時,一個電荷量為q、質(zhì)量為m的帶電粒子以速度v垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,它將做什么運(yùn)動?()A.勻速直線運(yùn)動B.勻加速直線運(yùn)動C.勻速圓周運(yùn)動D.平拋運(yùn)動6、關(guān)于熱力學(xué)第三定律,以下對于絕對零度不可達(dá)到以及熵的零點(diǎn)的規(guī)定的解釋,不正確的是()A.無論采取何種手段,都無法使系統(tǒng)達(dá)到絕對零度B.熵的零點(diǎn)是在絕對零度時規(guī)定的C.絕對零度時,物質(zhì)的內(nèi)能為零D.熱力學(xué)第三定律對實際的熱過程沒有指導(dǎo)意義7、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8、對于熱力學(xué)第一定律,一定質(zhì)量的理想氣體在絕熱容器中被壓縮,其內(nèi)能會如何改變?()A.內(nèi)能不變B.內(nèi)能減小C.內(nèi)能增大D.無法確定9、在剛體的定軸轉(zhuǎn)動中,對于轉(zhuǎn)動慣量的概念和計算,以及角動量守恒定律的應(yīng)用條件和結(jié)果,以下說法不正確的是()A.轉(zhuǎn)動慣量與剛體的質(zhì)量分布和轉(zhuǎn)軸位置有關(guān)B.質(zhì)量分布離轉(zhuǎn)軸越遠(yuǎn),轉(zhuǎn)動慣量越大C.角動量守恒定律只適用于合外力矩為零的情況D.系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量改變時,角動量一定改變10、關(guān)于熱力學(xué)中的循環(huán)過程,對于正循環(huán)和逆循環(huán)的定義、熱機(jī)效率和制冷系數(shù)的計算,以及卡諾循環(huán)的特點(diǎn)和效率極限的闡述,描述錯誤的是()A.正循環(huán)對外做功,逆循環(huán)外界對系統(tǒng)做功B.熱機(jī)效率和制冷系數(shù)都與工作物質(zhì)無關(guān)C.卡諾循環(huán)是理想的可逆循環(huán)D.卡諾熱機(jī)的效率可以達(dá)到100%11、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(jīng)過時間2T后,未衰變的原子核數(shù)目占原原子核數(shù)目的比例是多少?()A.1/2B.1/4C.1/8D.1/1612、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13、在相對論中,長度收縮效應(yīng)指出運(yùn)動物體的長度在運(yùn)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(yùn)動時,其在運(yùn)動方向上的長度變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦??()A.0.1B.0.44C.0.9D.0.514、在電磁學(xué)中,安培環(huán)路定理用于計算磁場的分布。對于一個無限長直載流導(dǎo)線,通過安培環(huán)路定理計算其周圍的磁場強(qiáng)度,與到導(dǎo)線距離的關(guān)系是怎樣的?()A.與距離成正比B.與距離成反比C.與距離的平方成正比D.與距離的平方成反比15、在電磁學(xué)的電磁波理論中,對于電磁波的產(chǎn)生、傳播特性和應(yīng)用,以下關(guān)于電磁波的波長、頻率、波速的關(guān)系以及電磁波在真空中和介質(zhì)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(zhì)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16、在研究牛頓運(yùn)動定律時,一個質(zhì)量為m的物體在光滑水平面上受到一個水平恒力F的作用,經(jīng)過時間t后,它的速度會發(fā)生怎樣的變化?()A.速度不變B.速度增加Ft/mC.速度增加F/mtD.速度增加mFt17、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18、在電磁學(xué)中,安培力的大小與電流、磁場等因素有關(guān)。一根長度為L的直導(dǎo)線,通有電流I,垂直放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,導(dǎo)線所受安培力的大小為F。若將導(dǎo)線長度增加到2L,電流增大到2I,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大到2B,此時導(dǎo)線所受安培力的大小變?yōu)槎嗌??()A.2FB.4FC.8FD.16F19、在電磁學(xué)的電磁波部分,電磁波在真空中的傳播速度等于光速。對于一個頻率為f的電磁波,其波長λ與頻率f的關(guān)系是怎樣的?()A.λ=c/fB.λ=f/cC.λ=cfD.λ=c2/f20、在光學(xué)的薄膜干涉現(xiàn)象中,一束光在薄膜上下表面反射后發(fā)生干涉。若薄膜的厚度為d,折射率為n,入射光波長為λ。以下關(guān)于干涉條紋的條件,哪一項推導(dǎo)是不正確的?()A.可以通過光程差的計算得出干涉條紋的條件B.光程差等于波長的整數(shù)倍時出現(xiàn)亮條紋C.薄膜厚度的變化會導(dǎo)致干涉條紋的移動D.干涉條紋的條件與光源的強(qiáng)度有關(guān)21、在熱力學(xué)中,熵是一個反映系統(tǒng)混亂程度的物理量。一個絕熱封閉系統(tǒng),內(nèi)部發(fā)生不可逆過程,系統(tǒng)的熵會怎樣變化?()A.增加B.減少C.不變D.先增加后減少22、在靜電場中,電場強(qiáng)度的環(huán)流恒等于零,這反映了靜電場的什么性質(zhì)?()A.有源無旋B.有旋無源C.有源有旋D.無源無旋23、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24、在研究光的折射現(xiàn)象時,一束光線從空氣斜射入水中。假設(shè)入射角為45度,水的折射率為1.33。以下關(guān)于折射角的大小,哪一項描述是不準(zhǔn)確的?()()A.折射角小于入射角,且小于45度B.折射角可以通過折射率和入射角,利用折射定律計算得出C.折射角一定大于0度且小于45度D.折射角的具體度數(shù)與光的波長無關(guān)25、在電磁學(xué)的磁場對電流的作用中,安培力的大小與電流強(qiáng)度、導(dǎo)線長度、磁感應(yīng)強(qiáng)度以及電流與磁場的夾角有關(guān)。當(dāng)電流與磁場垂直時,一段長度為L的直導(dǎo)線通有電流I,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,所受安培力的大小是多少?()A.BILB.BIL/2C.BILsinθD.BILcosθ26、在靜電場中,電勢是描述電場能的性質(zhì)的物理量。對于一個點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場,距離點(diǎn)電荷越遠(yuǎn),電勢如何變化?()A.越高B.越低C.不變D.先升高后降低27、對于簡諧振動的能量,一個做簡諧振動的系統(tǒng),其能量與振幅的平方成正比。當(dāng)振幅增大時,以下哪個物理量也會增大?()A.振動周期B.振動頻率C.振動速度的最大值D.振動的初相位28、關(guān)于波動的能量傳播,在一列機(jī)械波傳播的過程中,以下哪個物理量隨波的傳播而向前傳遞?()A.波源的振動能量B.波源的振動頻率C.波源的振動速度D.波源的振動加速度29、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30、在熱學(xué)中,一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷等容變化過程。若氣體吸收的熱量為Q,壓強(qiáng)的變化量為Δp,以下關(guān)于氣體內(nèi)能的變化量,哪一項計算是不正確的?()A.內(nèi)能的變化量等于QB.內(nèi)能的變化量等于(Δp/p)×(m/M)×R×T,其中m為氣體質(zhì)量,M為氣體摩爾質(zhì)量,R為普適氣體常量,T為溫度C.內(nèi)能的變化量與氣體的體積無關(guān)D.內(nèi)能的變化量與氣體的壓強(qiáng)成正比二、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)中的光柵衍射實驗,探討實驗原理、光柵方程和在光譜分析、光通信編碼中的應(yīng)用。2、(本題5分)量子力學(xué)中的量子糾纏現(xiàn)象是量子信息科學(xué)的核心概念之一,闡述量子糾纏的定義、性質(zhì)以及在量子通信、量子計算中的應(yīng)用和發(fā)展前景。3、(本題5分)分析電磁學(xué)中的磁介質(zhì),論述磁介質(zhì)的磁化現(xiàn)象、磁化強(qiáng)度和磁場強(qiáng)度的關(guān)系,以及磁介質(zhì)在電磁設(shè)備和材料中的應(yīng)用和特性。4、(本題5分)詳細(xì)研究波動光學(xué)中的菲涅耳衍射實驗,探討實驗原理、計算方法和在近場光學(xué)、衍射成像中的應(yīng)用。5、(本題5分)論述固體物理中的晶格振動和熱學(xué)性質(zhì),包括晶格振動的模式、聲子的概念,以及晶格振動對固體比熱容的貢獻(xiàn)和在熱傳導(dǎo)中的作用。三、簡答題(本大題共5個小題,共25分)1、(本題5分)說明電場線的特點(diǎn)及性質(zhì),分析電場線在電場描述中的作用。2、(本題5分)分析原子的殼層結(jié)構(gòu)及電子排布規(guī)律,探討其在原子物理學(xué)中的重要意義。3、(本題5分)請詳細(xì)闡述熱力學(xué)中的克勞修斯不等式,解釋其物理意義,推導(dǎo)其表達(dá)式,并舉例說明其在判斷不可逆過程中的應(yīng)用。4、(本題5分)在電磁學(xué)中,位移電流的概念是麥克斯韋方程組的重要組成部分。請解釋位移電流的定義和物理意義,說明其與傳導(dǎo)電流的區(qū)別和聯(lián)系,并舉例

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