河南师范大学《光学》2022-2023学年第一学期期末试卷_第1页
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2022-2023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、在光学成像中,薄透镜成像公式描述了物距、像距和焦距之间的关系。以下关于薄透镜成像的特点,不准确的是?A.当物距大于两倍焦距时,成倒立缩小的实像B.当物距等于焦距时,不能成像C.像的大小和正倒只与物距有关,与焦距无关D.薄透镜可以成实像也可以成虚像2、在近代物理学的发展中,黑体辐射现象引发了重要的理论突破。对于一个黑体,其单位面积在单位时间内辐射出的能量与波长和温度有关。在一定温度下,随着波长的增加,辐射能量会如何变化?()A.一直增加B.先增加后减小C.一直减小D.先减小后增加3、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、在热力学第二定律的表述中,克劳修斯表述和开尔文表述是等价的。对于一个热机,从高温热源吸收的热量为Q1,向低温热源放出的热量为Q2,对外做功为W,如果该热机的效率为50%,且Q1=100J,那么W的值是多少?A.25JB.50JC.75JD.100J5、在刚体力学中,转动惯量是描述刚体转动特性的重要物理量。以下关于转动惯量的决定因素,不准确的是?A.与刚体的质量分布有关B.与转轴的位置有关C.质量越大,转动惯量一定越大D.对于形状规则、质量分布均匀的刚体,可以通过公式计算转动惯量6、在电磁感应的现象研究中,关于法拉第电磁感应定律和楞次定律的内涵及应用,以下哪种描述是恰当的?A.法拉第电磁感应定律指出,感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比,楞次定律则确定了感应电流的方向,总是阻碍磁通量的变化。B.法拉第电磁感应定律只适用于闭合回路中的磁通量变化,楞次定律对于复杂的电磁感应现象无法给出准确的电流方向判断。C.电磁感应现象中,感应电动势的大小和方向只由法拉第电磁感应定律决定,楞次定律没有实际作用。D.法拉第电磁感应定律和楞次定律都是经验定律,缺乏理论基础和严格的数学推导。7、在电磁感应中,一个匝数为N的线圈在磁场中转动,产生的感应电动势的大小与以下哪个因素无关?A.线圈的面积B.磁场的磁感应强度C.线圈转动的角速度D.线圈的电阻8、在研究动量守恒定律时,系统不受外力或所受合外力为零是重要条件。在光滑水平面上,两个质量分别为m1和m2的小球发生正碰,碰撞前速度分别为v1和v2,碰撞后速度分别为v1'和v2'。若m1=m2,且碰撞为完全弹性碰撞,碰撞后两球的速度会如何变化?A.v1'=v2,v2'=v1B.v1'=v1,v2'=v2C.v1'=0,v2'=v1+v2D.无法确定9、在波动学中,驻波是由两列振幅、频率和传播方向相同,但相位相反的波叠加形成的。对于一根两端固定的弦上产生的驻波,其波长与弦长之间存在怎样的关系?()A.波长等于弦长的整数倍B.波长等于弦长的半整数倍C.波长与弦长无关D.波长是弦长的两倍10、在热学中,理想气体的内能只与温度有关,与体积和压强无关,以下哪种过程中理想气体的内能会增加?A.等容升温B.等压降温C.等温压缩D.绝热膨胀11、在量子物理中,对于微观粒子的波粒二象性,以下关于粒子的波动性和粒子性的关系,哪一项描述是不准确的?()A.在某些情况下表现出波动性,在某些情况下表现出粒子性B.波动性和粒子性不能同时表现出来C.波动性和粒子性是微观粒子的固有属性D.对微观粒子的描述需要同时考虑波动性和粒子性12、对于热学中的热平衡定律,以下关于两个温度不同的物体相互接触达到热平衡时的温度变化、热量传递和熵的变化的解释,不正确的是()A.最终达到热平衡时,两个物体温度相同B.热量从高温物体传递到低温物体C.热平衡过程中总熵增加D.热平衡定律只适用于固体之间的热传递13、在光学部分,光的折射现象是重要的知识点。一束光线从空气斜射入水中,入射角为i,折射角为r。若光线在水中的传播速度变为原来的一半,入射角不变,此时折射角会如何变化?A.折射角增大B.折射角减小C.折射角不变D.无法确定14、在量子物理中,氢原子的能级结构遵循特定的规律。对于氢原子从高能级向低能级跃迁时,会发射出光子。以下关于光子能量的计算,哪个公式是正确的?()A.E=hνB.E=mc²C.E=1/2mv²D.E=mgh15、在波动方程中,波速、波长和频率之间存在着一定的关系。以下关于波速的决定因素,不准确的是?A.波速由介质的性质决定B.对于同一列波,在不同介质中波速不同C.波的频率越高,波速越大D.波速与波长和频率无关16、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17、在热力学第二定律的表述中,克劳修斯表述和开尔文表述是等价的。以下关于热力学第二定律的理解,不准确的是?A.热不可能自发地从低温物体传到高温物体而不引起其他变化B.不可能从单一热源吸取热量,使之完全变为有用功而不产生其他影响C.热力学第二定律说明第二类永动机是不可能制成的D.热力学第二定律表明所有的热过程都是可逆的18、关于光学的薄膜干涉,一束光照射到薄膜上产生干涉条纹,以下哪种因素会影响条纹的间距?A.薄膜的厚度B.入射光的波长C.薄膜的折射率D.以上因素均会19、对于静电屏蔽现象,在一个金属壳内部放置一个带电体,以下哪种说法是正确的?A.壳外电场不受壳内带电体的影响B.壳内电场不受壳外电场的影响C.壳内壳外电场均不受影响D.壳内壳外电场相互影响20、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二、简答题(本大题共4个小题,共40分)1、(本题10分)分析量子力学中的氢原子能级的特点及计算方法,探讨氢原子能级在量子力学中的应用。2、(本题10分)随着量子光学的发展,探讨光子的特性、光的量子化描述和量子光学实验(如双光子干涉)的原理和应用。3、(本题10分)简述偏振光的产生方法及检验方法,分析偏振光在光学中的应用。4、(本题10分)在波动学中,解释波动的色散

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