改变世界的物理学知到章节答案智慧树2023年哈尔滨工业大学

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人类有5000年的文明史，为什么在漫长的历史中，人类的生活方式、生产方式没有发生根本性变化？

参考答案:

因为人们的思维方式没有发生根本性的变化;因为技术还不够成熟;因为物理学还没有发展起来

为什么直到18世纪工业革命，特别是19世纪电力技术革命、20世纪物理科学的百年成果以后，人类社会才发生了如此迅速的一次又一次革命性发展？

参考答案:

因为物理学的迅速发展

;因为物理学成果的迅速推广

第一次技术革命的物理基础是什么？

参考答案:

牛顿力学和热力学

第二次技术革命的物理基础是什么？

参考答案:

经典电磁场理论

第三次技术革命的物理基础是什么？

参考答案:

相对论;量子力学

为什么说物理学改变了世界的面貌？

参考答案:

因为物理学上的每一次重大突破都带来了新技术学科的崛起;因为物理学的迅速发展推动了整个科学和技术甚至社会的发展;因为物理学上的每一次重大突破都带来了新的新兴学科、交叉学科的崛起1014cm-3

物理学的发展催生了大量新学科，以下哪些学科与物理学的发展有关

参考答案:

拓扑量子场论、分子生物学、量子化学;量子化学、拓扑量子场论、分子生物学

1905年，爱因斯坦创立狭义相对论，提出了著名的什么关系式？从理论上预言了原子内部蕴藏着巨大的能量。

参考答案:

质能

世界上第一座原子反应堆是在那一年建成的？

参考答案:

1942年

世界上第一个原子能发电站建成是在那一年建成的？

参考答案:

1954年

第二章测试

室温下，本征半导体材料的载流子浓度一般在哪个数量级？

参考答案:

随着温度的升高，半导体材料的电阻将（

）。

参考答案:

变小

P型半导体中的多数载流子是（

）

参考答案:

空穴

如果三维材料的一个方向尺寸为纳米数量级，那么这种材料称为（

）。

参考答案:

量子面

如果材料由球状的颗粒组成，那么其表面活性与颗粒半径r的关系为（

）。

参考答案:

石墨烯是（

）维材料。

参考答案:

2

在超导体中，载流子是（

）。

参考答案:

库珀对（电子对）

库珀对的结合能一般为（

）数量级。

参考答案:

超导体的特征有（

）。

参考答案:

零电阻;完全抗磁性

材料的磁性包括（

）。

参考答案:

反铁磁性;顺磁性;亚铁磁性;抗磁性

铁磁性材料的特征有（

）。

参考答案:

存在饱和现象;存在磁畴;存在磁滞现象

第三章测试

激光是（

）辐射产生的，经放大后的光。

参考答案:

受激

激光具有那些特点（

）

参考答案:

激光的亮度高；;激光的方向性好；;激光的单色性好；;激光的相干性好。

1916年，（

）提出了受激辐射的概念。

参考答案:

爱因斯坦

非线性光学可应用于（

）等研究领域

参考答案:

光学图像处理;倍频技术;电光开关;光通信

集成光学系统可实现光的（

）等

参考答案:

产生;扩束;耦合;放大

集成光学系统具有哪些优点？

参考答案:

集成光学系统不需要机械对准；;集成光学系统适于大批量生产、低成本的优点；

;集成光学系统体积小、效率高、功耗低、使用方便；

光子器件的响应时间可达（

）

参考答案:

飞秒

激光机械加工与普通工具相比有（

）优点

参考答案:

对加工对象的材质、形状、尺寸和加工环境的自由度都很大，特别适用于自动化加工;零件发生的畸变量小;与材料无机械接触，避免出现工具磨损、断裂等损耗;加工精度高

同步辐射的频谱分布范围包括（

）

参考答案:

可见;硬X射线;紫外，真空紫外;远红外

同步辐射光源具有以下特点：（

）

参考答案:

同步辐射光是脉冲光;同步辐射具有非常宽阔的频谱分布;同步辐射在电子轨道平面内是完全偏振的光;同步辐射亮度比太阳光的峰值亮度高上1000倍

第四章测试

19世纪末的揭开近代微观世界研究序幕的三个重大发现是

参考答案:

电子的发现;放射性的发现;x射线的发现

1895年，（）发现了x射线

参考答案:

伦琴

皮埃尔和居里夫人在沥青铀矿中发现了比铀的放射性要强l00万倍以上的新元素是

参考答案:

镭

从最大到最小排列这三种射线穿透纸张的能力

参考答案:

g射线，b射线，a射线

1898年，汤姆逊又和他的学生们采用（

）直接测量荷电粒子的电量

参考答案:

威尔逊云室

原子核是由（）组成。

参考答案:

质子和中子

1932年，（）发现了中子

参考答案:

查德威克

丁肇中和里克特的发现，第一次从实验上揭示了（

）的存在，为夸克模型的正确性提供了有力证据，为此他们两人于1976年共享诺贝尔物理学奖。

参考答案:

粲夸克

有关核能的说法正确的是（

）

参考答案:

核能（或称原子核能）是通过转化其质量从原子核释放的能量，符合爱因斯坦的质能方程（其中E：能量，m:质量，c:光速常量）。;核能在人类生存这个意义上所具有的重要意义是潜在而巨大的，在能量需求飞速增加而资源迅速枯竭的背景下，研究核能具有了拯救的意味。;在铀核裂变释放出巨大能量的同时，还放出两、三个中子来。;核能为人类带来的利处还有为微型装置提供动力。

有关原子力显微镜描述正确的是（）

参考答案:

AFM有多种工作模式，例如接触式模式、非接触模式、轻敲模式、力调制模式、力曲线模式等等;所谓原子力，这里是指针尖原子与材料表面原子之间存在着的极微弱的随距离变化的相互作用力

第五章测试

磁盘存储容量发展非常快，这主要是得益于物理学上的（

）这一重大发现。

参考答案:

巨磁阻效应

磁带存储，是利用磁性材料的（

）记录信息的。

参考答案:

磁滞现象

阿贝成像是指入射光经物平面发生（

）,在透镜焦面(频谱面)上形成一系列光斑，各光斑发出的球面次波在像面上相干叠加形成像。

参考答案:

夫琅禾费衍射

由阿贝的观点来看,许多成像光学仪器就是一个（

）滤波器。

参考答案:

低通

光纤是用具有特殊光学性能的材料拉成很细的丝，直径从（）左右。

参考答案:

几微米到一百微米

对于光波来说，光具有波粒二象性，当考虑光的粒子性时，光通过单缝的位置是（

）。位置和动量具有（

）。

参考答案:

不确定的；不确定关系

量子探测是基于量子力学基本原理，主要依靠收发(

)实现对目标的探测。

参考答案:

量子信号

从衍射的角度看，就是衍射角大的光束对应（

）信息，而衍射角小的光束对应（

）信息。

参考答案:

高频；低频

下列选项中属于量子通信技术的是（

）。

参考答案:

量子密码通信;量子密集编码;量子远程传态

单光子具有的特性有（

）。

参考答案:

不可克隆性;测不准原理

量子通信系统包括哪些通道（

）。

参考答案:

经典通道;量子通道

第六章测试

高性能芯片内部最基本的半导体器件是（

）。

参考答案:

晶体管

晶体三极管中掺杂浓度最低的是（

）。

参考答案:

基区

集成电路上能被集成的晶体管数目，多年以来一直遵从“摩尔定律”，即以（

）翻一番的速度增长。

参考答案:

18个月

最早的计算机是（

）。

参考答案:

中国算盘

机械计算机存在速度慢的问题，在计算机的早期发展中，是哪一个物理学发明提高了其性能？

参考答案:

继电器

目前，计算机的数据处理采用（

）。

参考答案:

二进制

在光子计算机中，和电子计算机中“电子”功能类似的粒子是（

）。

参考答案:

光子

第一台光子计算机出现在（

）年。

参考答案:

1990

量子计算机遵循（

）规律。

参考答案:

量子力学

量子计算机的基本信息单元是（

）。

参考答案:

量子比特

第七章测试

相对而言，熵对下列哪种学科影响较小（）

参考答案:

心理学

下列哪种说法是正确的（）

参考答案:

熵增即意味着可做功的能量较少，也就是不可做功的能量增大

不可逆过程中，系统的熵值如何变化（）

参考答案:

不变

下列哪个过程的熵增大（）

参考答案:

石灰石分解成石灰

200K时4mol的理想气体由10L等温可逆膨胀到20L，该过程（）

参考答案:

熵增大，内能不变

下列关于玻尔兹曼熵的说法错误的是（）

参考答案:

玻尔兹曼熵的最大值不能与克劳修斯熵的最大值相对应

下列哪位科学家的墓碑上没有墓志铭，只有熵的公式（）

参考答案:

玻尔兹曼

关于经济社会发展的说法，错误的是（）

参考答案:

无限增长的需要可用经济无限增长来满足

下面哪些对熵的理解是正确的（）

参考答案:

熵可以定量描述不能被转化为功的能量。;熵可以表示能做功的能量被损失掉了;熵意味着能量发生了耗散。

下列关于信息熵的说法正确的是（）

参考答案:

最早提出信息熵的是美国工程师香农;信息熵说明信息可以用熵来量度;信息熵又称为广义熵

下列经济过程的子过程包括（）

参考答案:

生产过程;流通过程;消费过程

第八章测试

一下哪些学者发现热与功之间的转换关系？

参考答案:

亥姆霍兹(H.vonHelmholtz);焦耳(J.P.Joule);梅耶(J.R.Mayer)

一下哪位科学家用他自己发明的原始的化学电池给青蛙腿通电，观察肌肉收缩，同时成为电学和电生理学两门学科的开创者？

参考答案:

伽乐宛尼(L.Galvani)

爪哇人的静脉血比德国人的静脉血要鲜红得多，这一事例说明的什么？

参考答案:

说明做功与血液的颜色有关;说明热量与做功之间存在联系

利用电子显微镜可以看到细胞质和细胞核内部更加复杂、精巧的结构，使人类对生命现象的研究从细胞水平提高到（）水平。

参考答案:

分子

量子物理学家薛定谔出版了一本小册子，这本小册子叫什么名字？

参考答案:

生命是什么

DNA