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装订线装订线PAGE2第1页,共3页华东师范大学
《固态器件物理学(下)》2022-2023学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分一、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、在刚体力学的研究中,关于刚体的定轴转动定律和转动惯量的影响因素,以下哪种描述是准确的?()A.刚体的定轴转动定律表明,刚体所受到的合外力矩等于刚体的转动惯量与角加速度的乘积,转动惯量只与刚体的质量分布有关,与转轴位置无关B.刚体的定轴转动定律与牛顿第二定律类似,转动惯量取决于刚体的质量、形状和转轴位置,质量分布离转轴越远,转动惯量越大C.刚体的转动惯量是一个固定不变的量,不受任何因素的影响,定轴转动定律在任何情况下都能精确描述刚体的转动D.刚体的定轴转动定律只适用于匀速转动的情况,对于变速转动则不适用,转动惯量对刚体的转动没有实质作用2、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。对于某种介质,临界角为45度,当入射角为60度时,反射光和折射光的强度比是多少?()A.无穷大B.2:1C.1:1D.1:03、在热力学第一定律的应用中,一定量的理想气体经历绝热过程。在此过程中,气体对外做功,其内能会发生怎样的变化?()A.内能增加B.内能不变C.内能减小D.内能的变化取决于气体的种类4、在电学实验中,测量电阻的方法有多种。以下关于伏安法测电阻的误差分析,不准确的是?()A.电流表内接法适用于测量大电阻,误差主要来自电压表的分流B.电流表外接法适用于测量小电阻,误差主要来自电流表的分压C.无论采用哪种接法,测量值总是大于真实值D.合理选择测量电路可以减小误差5、在量子力学的隧道效应中,微观粒子具有穿越势垒的能力。对于一个给定的势垒,粒子穿越势垒的概率与哪些因素有关?()A.只与势垒高度有关B.只与势垒宽度有关C.与势垒高度和宽度都有关D.与粒子的速度有关6、对于简谐振动,一个做简谐振动的物体,其位移随时间的变化规律为x=Asin(ωt+φ),以下哪个物理量决定了振动的初相位?()A.AB.ωC.φD.t7、在刚体定轴转动中,力矩的作用会改变刚体的转动状态。一个绕固定轴转动的刚体,受到多个力矩的作用,合力矩为零,则刚体的转动角速度会怎样变化?()A.增大B.减小C.保持不变D.先增大后减小8、在振动的合成中,两个同方向、同频率的简谐振动合成后的振动仍然是简谐振动。以下关于合振动的特点,不正确的是?()A.合振动的振幅等于分振动振幅之和B.合振动的初相位由分振动的初相位决定C.当分振动的相位差为零时,合振动的振幅最大D.当分振动的相位差为π时,合振动的振幅最小9、在电磁学的磁场中,毕奥-萨伐尔定律用于计算电流产生的磁场。对于一段长度为L的直导线,通有电流I,距离导线为r处一点的磁感应强度大小与哪些因素有关?()A.只与I和r有关B.只与I、r和L有关C.与I、r、L以及导线的形状有关D.与I、r、L、导线的形状以及周围介质有关10、在刚体力学中,对于转动动能和转动惯量的计算,以及定轴转动的动能定理和机械能守恒定律的应用,以下说法不正确的是()A.转动动能等于转动惯量与角速度平方的乘积的一半B.定轴转动的动能定理适用于刚体的变速转动C.只有保守力做功时,刚体定轴转动的机械能守恒D.刚体的转动惯量与转动轴的位置无关11、在磁场中,安培环路定理可以用来计算磁感应强度。以下关于安培环路定理的应用,不准确的是?()A.要求磁场具有高度的对称性B.闭合回路必须选取在磁场为零的区域C.可以用于计算无限长直导线周围的磁感应强度D.对于非对称的磁场分布,不能直接应用安培环路定理12、在相对论力学中,物体的质量会随着速度的增加而增大。当一个物体的速度接近光速的一半时,其质量相对于静止质量增大的比例大约是多少?()A.10%B.15%C.20%D.25%13、在静电场中,电势能的变化与电场力做功的关系密切。一个带正电的粒子在电场中移动,电场力做正功,其电势能会如何变化?()A.增加B.减少C.不变D.先增加后减少14、在热力学第一定律的应用中,对于绝热过程,以下关于其特点的描述,不正确的是?()A.绝热过程中,系统与外界没有热量交换B.绝热膨胀时,系统内能减少,温度降低C.绝热压缩时,系统内能增加,温度升高D.绝热过程中,系统对外做功等于内能的减少量15、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.122nm16、在研究简谐运动的图像时,图像可以反映出振动的特征。一个简谐运动的位移-时间图像是正弦曲线,从图像中可以直接得到的物理量是:()A.振幅、周期、初相位B.振幅、频率、初相位C.振幅、速度、加速度D.周期、速度、加速度17、在热力学第一定律的应用中,对于一个封闭系统经历一个循环过程,其内能的变化量是多少?()A.大于零B.小于零C.等于零D.无法确定18、对于电磁振荡,在LC振荡电路中,电容器放电完毕时,以下哪个物理量达到最大值?()A.电容器的电荷量B.电路中的电流C.电感中的自感电动势D.电容器两极板间的电压19、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20、在波动光学中,单缝衍射现象具有独特的特征。以下关于单缝衍射中暗纹位置的确定,不正确的是?()A.暗纹位置由衍射角与缝宽的关系决定B.中央明纹两侧的第一条暗纹对应的衍射角满足一定条件C.暗纹的位置与入射光的波长无关D.缝宽越小,衍射条纹越宽,暗纹位置也会发生变化二、简答题(本大题共3个小题,共15分)1、(本题5分)在热力学第二定律的克劳修斯表述和开尔文表述中,各自强调了什么物理概念?请举例说明这两种表述在实际热现象中的应用和体现?2、(本题5分)请全面论述波动方程的建立和求解方法,分析波动方程在描述机械波和电磁波传播中的通用性和物理意义。3、(本题5分)对于一个带点粒子在电场和磁场同时存在的区域中运动,请分析粒子的运动轨迹和受力情况,并讨论在什么条件下可以实现粒子的加速、偏转或匀速直线运动?三、计算题(本大题共5个小题,共25分)1、(本题5分)在一个绝热的容器中,有两个绝热的活塞将容器分为A、B、C三部分,A、C两部分充满理想气体,B部分为真空。初始时A、C两部分气体的压强、体积和温度分别为pA、VA、TA和pC、VC、TC,现将中间的活塞迅速抽去,求A、C两部分气体最终的压强和温度。2、(本题5分)一质量为M的木板静止在光滑水平面上,木板上表面粗糙,质量为m的物块以初速度v0滑上木板,两者之间的动摩擦因数为μ。求物块在木板上滑行的时间和相对位移。3、(本题5分)一束自然光通过一个由三个偏振片组成的系统,第一个偏振片的偏振化方向与第二个偏振片的夹角为45°,第二个偏振片与第三个偏振片的夹角为30°。已知入射光的强度为I0,求通过第三个偏振片后的光强。4、(本题5分)一长直导线中通有电流I,在其同一平面内有一矩形线圈,边长分别为a和b,线圈与导线平行,距离为r,求线圈所受的安培力。5、(本题5分)在相对论中,一静止长度为L0的杆沿x轴方向以速度v运动。计算观察者测量到的杆的长度,并
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