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学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页,共3页北京邮电大学《量子力学》

2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三总分得分批阅人一、单选题(本大题共20个小题,每小题2分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)1、在热力学第二定律的学习中,对于一个热机,从高温热源吸收热量Q1,向低温热源放出热量Q2,对外做功W。以下关于热机效率的表达式,哪一项是不正确的?()A.η=W/Q1B.η=(Q1-Q2)/Q1C.热机效率不可能达到100%D.热机效率与工作物质的性质无关2、在研究简谐振动时,一个质量为m的物体在弹簧的作用下做简谐振动,其振动方程为x=Asin(ωt+φ)。若弹簧的劲度系数增大,而其他条件不变。以下关于振动周期的变化,哪一项判断是不准确的?()A.振动周期减小,因为周期与劲度系数的平方根成反比B.可以通过简谐振动的周期公式来分析周期的变化C.振幅不变的情况下,劲度系数增大必然导致周期缩短D.振动周期的变化与初始相位φ无关3、在相对论力学中,质能方程E=mc²揭示了质量和能量的等价性。以下关于质能方程的理解,不准确的是?A.质量和能量可以相互转化,且转化过程中总能量守恒B.静止物体也具有能量,其大小由质能方程给出C.质能方程表明质量就是能量,能量就是质量D.在核反应中,质量的亏损会释放出巨大的能量4、在光学的折射定律中,折射率是关键参数。一束光线从玻璃射入空气中,玻璃的折射率为n,入射角为i。若玻璃的折射率增大,入射角不变,折射光线会如何变化?A.折射角增大B.折射角减小C.折射角不变D.无法确定5、在量子力学的范畴内,对于一个处于定态的微观粒子,其概率密度分布不随时间改变,以下哪种说法能准确描述这一特性?A.粒子的位置和动量能同时确定B.粒子的能量是不确定的C.粒子在空间各处出现的概率是恒定的D.粒子的运动状态是不确定的6、在电学中,一个电阻为R的电阻丝,接在电压为U的电源上,在t时间内产生的热量为Q。若将电阻丝对折后接入同一电源,在相同时间内产生的热量是多少?A.Q/4B.Q/2C.2QD.4Q7、在光学的研究中,光的折射现象遵循一定的规律。对于一束光线从空气斜射入水中,入射角为45度,已知水的折射率为1.33,那么折射角大约是多少度?A.30度B.32度C.35度D.40度8、在热学中,理想气体的绝热过程是一种特殊的热力学过程。以下关于绝热过程中气体状态参量的变化,不准确的是?A.绝热压缩时,温度升高,压强增大B.绝热膨胀时,温度降低,压强减小C.绝热过程中,气体的内能保持不变D.绝热过程中9、在热力学的研究中,理想气体经历绝热自由膨胀过程。在此过程中,以下关于气体的温度、压强和熵的变化,哪一项描述是不准确的?()A.温度不变B.压强减小C.熵增加D.熵的变化与气体的体积变化量成正比10、在刚体的转动中,角动量守恒定律有着重要的应用。一个旋转的飞轮,在不受外力矩作用时,其转动惯量发生变化,角速度会怎样相应地变化?()A.角速度不变B.角速度增大C.角速度减小D.角速度与转动惯量成反比变化11、在相对论力学中,考虑一个物体的动能。当物体的速度接近光速时,以下关于动能的表达式和变化趋势,哪一项分析是不准确的?()A.动能的表达式与经典力学中的不同B.动能随着速度的增加而急剧增大C.可以通过相对论的能量方程推导动能的表达式D.当速度较小时,相对论动能与经典动能近似相等12、在量子物理中,泡利不相容原理指出在一个原子中,不能有两个或两个以上的电子具有完全相同的量子态。那么在一个原子的同一轨道上,最多能容纳几个电子?A.1B.2C.3D.413、在光学的薄膜干涉现象中,一束光在薄膜上下表面反射后发生干涉。若薄膜的厚度为d,折射率为n,入射光波长为λ。以下关于干涉条纹的条件,哪一项推导是不正确的?()A.可以通过光程差的计算得出干涉条纹的条件B.光程差等于波长的整数倍时出现亮条纹C.薄膜厚度的变化会导致干涉条纹的移动D.干涉条纹的条件与光源的强度有关14、在量子力学中,对于一个微观粒子的波函数,其归一化条件的物理意义是什么?A.保证波函数的连续性B.保证波函数的单值性C.表示粒子在空间出现的概率总和为1D.表示粒子的能量守恒15、在相对论的理论框架下,关于时间膨胀和长度收缩效应,以下哪种说法是正确的?A.时间膨胀和长度收缩效应只存在于理论中,在实际生活中无法观测到。B.当物体运动速度接近光速时,会出现时间膨胀和长度收缩现象,且这种效应是相对的,取决于观察者的参考系。C.时间膨胀和长度收缩效应与物体的运动速度无关,是一种恒定不变的物理现象。D.相对论中的时间膨胀和长度收缩效应违反了基本的物理规律,是不正确的。16、在电磁学的知识体系中,法拉第电磁感应定律揭示了电磁现象的本质。一个闭合回路中的磁通量发生变化时,会产生感应电动势。如果磁通量在极短时间内从Φ1变化到Φ2,以下哪个表达式能正确计算感应电动势的大小?()A.E=(Φ2-Φ1)B.E=(Φ2-Φ1)/tC.E=-(Φ2-Φ1)D.E=-(Φ2-Φ1)/t17、在电磁感应现象中,一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动。如果磁场的磁感应强度增大,而其他条件不变,线圈中产生的感应电动势会怎样变化?()A.增大B.减小C.不变D.先增大后减小18、在光学的全反射现象中,当光从光密介质射向光疏介质时,如果入射角大于临界角,就会发生全反射。对于给定的两种介质,临界角的大小与哪些因素有关?()A.只与光密介质的折射率有关B.只与光疏介质的折射率有关C.与两种介质的折射率都有关D.与光的频率有关19、在电磁学的安培环路定理中,对于一个载有恒定电流的长直导线,若以导线为轴作一个半径为r的圆形环路,当r<导线半径时,环路上的磁感应强度大小与r的关系是怎样的?A.与r成正比B.与r成反比C.与r的平方成正比D.与r无关20、在研究气体分子运动时,麦克斯韦速率分布函数能够描述气体分子的速率分布情况。对于一定质量的理想气体,温度升高时,分子的最概然速率会如何变化?A.不变B.增大C.减小D.先增大后减小二、简答题(本大题共4个小题,共40分)1、(本题10分)分析马吕斯定律的内容及应用,探讨其在偏振光学中的重要意义。2、(本题10分)在电磁学中,讨论电容元件对交流电路的影响?3、(本题10分)解释惠更斯原理,即波面上的每一点都可以看作是新的波源,向外发出子波。并说明其在解释波的传播和衍射现象中的作用。4、(本题10分)请详细阐述狭义相对论中的洛伦兹变换,推导其数学形式,解释其与伽利略变换

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