常州大學(xué)《固體物理學(xué)》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷_第1頁
常州大學(xué)《固體物理學(xué)》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷_第2頁
常州大學(xué)《固體物理學(xué)》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷_第3頁
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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。…………密………………封………………線…………第1頁,共1頁常州大學(xué)《固體物理學(xué)》

2022-2023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、在相對論中,質(zhì)能方程E=mc2揭示了質(zhì)量和能量的等價性。當(dāng)一個物體的速度接近光速時,其動能的增加與速度的關(guān)系是怎樣的?()A.動能與速度成正比B.動能與速度的平方成正比C.動能的增加變得越來越困難D.動能的增加變得越來越容易2、在波動光學(xué)中,光柵衍射是一種重要的衍射現(xiàn)象。以下關(guān)于光柵衍射條紋的特點(diǎn),不準(zhǔn)確的是?()A.光柵衍射條紋是等間距的B.光柵常數(shù)越小,衍射條紋越寬C.光柵衍射條紋的亮度分布不均勻D.增加光柵的縫數(shù),條紋會變得更加尖銳明亮3、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(guān)于通過球面的電通量,哪一項分析是不準(zhǔn)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(guān)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(guān)4、在量子力學(xué)中,對于一個微觀粒子的波函數(shù),其滿足薛定諤方程。以下關(guān)于薛定諤方程的求解和應(yīng)用,哪一項描述是不準(zhǔn)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(fù)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、在熱力學(xué)中,理想氣體的絕熱過程是指沒有熱量交換的過程。在絕熱壓縮過程中,氣體的溫度會:()A.升高B.降低C.不變D.無法確定6、在波動光學(xué)中,光的衍射現(xiàn)象是常見的。當(dāng)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7、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8、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9、在熱學(xué)中,理想氣體的絕熱過程是一種特殊的熱力學(xué)過程。以下關(guān)于絕熱過程中氣體狀態(tài)參量的變化,不準(zhǔn)確的是?()A.絕熱壓縮時,溫度升高,壓強(qiáng)增大B.絕熱膨脹時,溫度降低,壓強(qiáng)減小C.絕熱過程中,氣體的內(nèi)能保持不變D.絕熱過程中10、在光學(xué)的偏振現(xiàn)象研究中,自然光通過偏振片后會變成偏振光。如果讓兩偏振片的偏振化方向夾角逐漸增大,透過兩偏振片的光強(qiáng)會怎樣變化?()A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小11、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(diǎn)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)12、在光學(xué)的薄透鏡成像中,物距、像距和焦距之間存在一定的關(guān)系。當(dāng)一個物體位于凸透鏡前兩倍焦距處時,所成的像的性質(zhì)是怎樣的?()A.倒立、放大的實像B.倒立、縮小的實像C.正立、放大的虛像D.正立、縮小的虛像13、在熱學(xué)中,一定量的理想氣體經(jīng)歷絕熱自由膨脹過程,以下哪個物理量不變?()A.溫度B.內(nèi)能C.壓強(qiáng)D.熵14、在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,感應(yīng)電動勢的大小與磁通量的變化率有關(guān)。一個匝數(shù)為N的線圈,在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動,磁通量的變化率為ΔΦ/Δt。若線圈的匝數(shù)增加到2N,其他條件不變,感應(yīng)電動勢會如何變化?()A.增大到原來的2倍B.增大到原來的4倍C.不變D.減小到原來的一半15、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)16、在振動的合成中,兩個同方向、同頻率的簡諧振動合成后的振動仍然是簡諧振動。以下關(guān)于合振動的特點(diǎn),不正確的是?()A.合振動的振幅等于分振動振幅之和B.合振動的初相位由分振動的初相位決定C.當(dāng)分振動的相位差為零時,合振動的振幅最大D.當(dāng)分振動的相位差為π時,合振動的振幅最小17、在波動光學(xué)中,光的干涉現(xiàn)象是重要的內(nèi)容。在楊氏雙縫干涉實驗中,兩縫間距為d,屏到雙縫的距離為D,波長為λ的單色光入射。若將雙縫間距減小一半,其他條件不變,相鄰明條紋的間距會如何變化?()A.間距不變B.間距增大一倍C.間距減小一半D.間距增大兩倍18、在相對論的理論框架下,關(guān)于時間膨脹和長度收縮效應(yīng),以下哪種說法是正確的?()A.時間膨脹和長度收縮效應(yīng)只存在于理論中,在實際生活中無法觀測到B.當(dāng)物體運(yùn)動速度接近光速時,會出現(xiàn)時間膨脹和長度收縮現(xiàn)象,且這種效應(yīng)是相對的,取決于觀察者的參考系C.時間膨脹和長度收縮效應(yīng)與物體的運(yùn)動速度無關(guān),是一種恒定不變的物理現(xiàn)象D.相對論中的時間膨脹和長度收縮效應(yīng)違反了基本的物理規(guī)律,是不正確的19、對于流體力學(xué)的知識,以下關(guān)于伯努利方程及其在實際流體中的應(yīng)用限制,哪一個是正確的?()A.伯努利方程表明,在理想流體中,流速大的地方壓強(qiáng)小,流速小的地方壓強(qiáng)大,但該方程在粘性流體中完全不適用B.伯努利方程適用于任何流體的穩(wěn)定流動,不受流體性質(zhì)和流動條件的限制C.伯努利方程在實際流體中應(yīng)用時,需要考慮流體的粘性、可壓縮性和能量損失等因素,其結(jié)果往往是近似的D.伯努利方程只適用于水平管道中的流體流動,對于垂直或傾斜管道則無法應(yīng)用20、在剛體定軸轉(zhuǎn)動中,力矩的作用會改變剛體的轉(zhuǎn)動狀態(tài)。一個繞固定軸轉(zhuǎn)動的剛體,受到多個力矩的作用,合力矩為零,則剛體的轉(zhuǎn)動角速度會怎樣變化?()A.增大B.減小C.保持不變D.先增大后減小二、簡答題(本大題共3個小題,共15分)1、(本題5分)在電磁學(xué)中,討論磁介質(zhì)的磁化現(xiàn)象和磁化強(qiáng)度的概念,并解釋不同類型磁介質(zhì)的特點(diǎn)?2、(本題5分)在波動學(xué)中,解釋彈性波在不同介質(zhì)界面處的反射和折射規(guī)律?3、(本題5分)簡述固體物理中的能帶理論的內(nèi)容及意義,分析能帶理論在材料科學(xué)中的重要性。三、計算題(本大題共5個小題,共25分)1、(本題5分)一簡諧波沿x軸正方向傳播,波速為v,振幅為A,頻率為f,t=0時刻的波形如圖所示。寫出波函數(shù),并計算x=λ處質(zhì)點(diǎn)在t=T/4時刻的位移和速度。2、(本題5分)一個質(zhì)量為2kg的物體在光滑水平面上受到一個水平方向的力,力的大小隨時間變化的關(guān)系為F=4t(N),其中t以秒為單位。計算從t=0到t=3s這段時間內(nèi),力所做的功以及物體的末速度。3、(本題5分)一個邊長為a的正方形閉合導(dǎo)線框,電阻為R,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,以角速度ω繞垂直于磁場方向的對稱軸勻速轉(zhuǎn)動。求線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值、有效值以及在一個周期內(nèi)通過導(dǎo)線框某一橫截面的電荷量。4、(本題5分)一理想氣體經(jīng)歷等壓膨脹過程,初態(tài)體積為V1,溫度為T1,末態(tài)體積為V2,溫度為T2。已知?dú)怏w的摩爾質(zhì)量為M,比熱容比為γ,求氣體對外做功、內(nèi)能的增加和吸收的熱量。5、(本題5分)一質(zhì)點(diǎn)在xOy平面內(nèi)運(yùn)動,其運(yùn)動方程為x=3t,y=

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