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站名:站名:年级专业:姓名:学号:凡年级专业、姓名、学号错写、漏写或字迹不清者,成绩按零分记。…………密………………封………………线…………第1页,共2页河南科技大学《工程光学》
2021-2022学年第一学期期末试卷题号一二三总分得分一、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2、在原子核物理中,半衰期是描述放射性元素衰变快慢的物理量。某放射性元素的半衰期为T,经过时间2T后,未衰变的原子核数目占原原子核数目的比例是多少?A.1/2B.1/4C.1/8D.1/163、在电磁学中,对于一个平行板电容器,若两极板间的距离增大,同时保持极板上的电荷量不变。以下关于电容器的电容和两极板间电压的变化,哪一项说法是不正确的?()A.电容减小,电压增大B.电容与极板间距成反比,所以间距增大电容必然减小C.电荷量不变时,电容减小会导致电压降低D.可以通过电容的定义式和决定式来分析电压的变化4、对于光的衍射,以下哪种情况下衍射现象更明显?A.障碍物的尺寸远大于光的波长B.障碍物的尺寸与光的波长相当C.光的频率较低D.光的强度较大5、在机械波的学习中,波的传播特性需要深入理解。一列沿x轴正方向传播的简谐波,在t=0时刻的波形如图所示。已知波速为v,经过时间t,x=2m处的质点第一次到达波峰,那么t的值是多少?A.1/vB.3/vC.5/vD.7/v6、在波动光学中,关于薄膜干涉现象,例如肥皂泡表面的彩色条纹,以下对于产生干涉的条件、条纹特点和应用的描述,错误的是()A.薄膜的上下表面反射的光发生干涉B.条纹的间距与薄膜厚度和入射光波长有关C.干涉条纹是等间距的明暗相间条纹D.薄膜干涉可用于检测光学元件表面的平整度7、在相对论的理论框架下,时间和空间的概念发生了深刻的变化。一个高速运动的物体,其长度会在运动方向上发生收缩。如果一个静止时长为L0的物体,以速度v运动时,其长度L会如何变化?()A.L=L0B.L=L0√(1-v²/c²)C.L=L0√(1+v²/c²)D.L=L0/√(1-v²/c²)8、在电磁感应现象中,感应电动势的大小与磁通量的变化率有关。一个匝数为N的线圈,在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,磁通量的变化率为ΔΦ/Δt。若线圈的匝数增加到2N,其他条件不变,感应电动势会如何变化?A.增大到原来的2倍B.增大到原来的4倍C.不变D.减小到原来的一半9、在研究简谐运动时,回复力的特点需要明确。一个做简谐运动的物体,回复力大小与位移大小成正比,方向相反。当位移为最大位移的一半时,回复力的大小是最大回复力的多少倍?A.1/2B.√2/2C.1/√2D.1/410、在相对论中,对于一个高速运动的物体,其质量会随着速度的增加而增大。当速度接近光速时,质量的增加趋势是怎样的?()A.质量增加得越来越慢B.质量增加得越来越快C.质量保持不变D.质量先增加得快,后增加得慢11、关于相对论性质量,当一个物体的速度接近光速时,其质量会怎样变化?A.保持不变B.逐渐减小C.逐渐增大D.先增大后减小12、对于波动光学中的薄膜干涉现象,以下关于其产生条件和条纹特点,哪一项是准确的?A.薄膜干涉要求薄膜厚度均匀,且入射光必须是单色光,干涉条纹是等间距的明暗相间条纹。B.薄膜干涉发生在薄膜的上、下表面反射光相遇时,薄膜厚度不均匀会导致条纹弯曲,条纹的明暗取决于光程差。C.薄膜干涉只在特定的薄膜材料和入射角度下才能发生,条纹的间距和颜色与薄膜的性质无关。D.薄膜干涉现象复杂且难以观察,在实际应用中没有太大价值。13、在光学的折射定律中,入射角i和折射角r的正弦值之比等于两种介质的折射率之比。当光线从折射率为n1的介质射向折射率为n2的介质,且n1>n2时,如果入射角逐渐增大,那么折射角会如何变化?A.一直增大B.先增大后减小C.增大到一定程度后变为90度D.保持不变14、在相对论中,一个物体的运动速度接近光速时,其长度会发生收缩。以下关于长度收缩效应的描述,哪一项是不正确的?()A.收缩只发生在运动方向上B.收缩的程度与速度的平方成正比C.对于静止的观察者,物体的长度会变短D.长度收缩是一种视觉错觉,实际上物体的长度不变15、在电磁学的电磁波理论中,对于电磁波的产生、传播特性和应用,以下关于电磁波的波长、频率、波速的关系以及电磁波在真空中和介质中的传播的描述,错误的是()A.电磁波的波速等于波长与频率的乘积B.电磁波在真空中的传播速度是恒定的C.电磁波在介质中的波长比在真空中长D.不同频率的电磁波在真空中传播速度相同16、在研究物体的运动时,我们常常需要考虑力的作用。一个质量为m的物体在光滑水平面上受到一个水平恒力F的作用,经过时间t后,物体的速度从0增加到v。若力的大小变为2F,其他条件不变,物体达到速度v所需的时间会如何变化?A.时间不变B.时间缩短为原来的一半C.时间缩短为原来的四分之一D.无法确定17、在量子物理中,氢原子的能级是量子化的。当氢原子从n=3的能级跃迁到n=2的能级时,会发射出一个光子,该光子的波长大约是多少?A.656nmB.486nmC.434nmD.122nm18、在研究静电场的高斯定理时,通过一个闭合曲面的电通量与曲面内包含的电荷量有什么关系?A.成正比B.成反比C.平方成正比D.平方成反比19、在相对论中,质能方程E=mc²揭示了质量和能量的等价性。当一个物体的速度接近光速时,其动能的增加与速度的关系是怎样的?()A.动能与速度成正比B.动能与速度的平方成正比C.动能的增加变得越来越困难D.动能的增加变得越来越容易20、在相对论中,同时的相对性是一个重要的概念。在一个惯性系中同时发生的两个事件,在另一个相对该惯性系运动的惯性系中观察,这两个事件是否一定同时发生?A.一定同时发生B.一定不同时发生C.可能同时发生,也可能不同时发生D.条件不足,无法判断二、简答题(本大题共4个小题,共40分)1、(本题10分)在研究电磁波的发射和接收时,说明天线的工作原理和调制解调的过程。2、(本题10分)在热力学中,解释热机循环中不可逆损失的来源和降低方法?3、(本题10分)在波动光学中,光的干涉条纹的间距与哪些因素有关?请详细阐述双缝干涉和薄膜干涉中条纹间距的计算公式,并举例说明如何通过改变这些因素来控制干涉条纹的间距。4、(本题10分)在量子物理中,解释量子计算的
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