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装订线装订线PAGE2第1页,共3页青岛大学
《凝聚态物理学》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批阅人一、单选题(本大题共15个小题,每小题2分,共30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、在电磁学的磁场对电流的作用中,一段通有电流的导线在磁场中受到安培力的作用。当电流方向与磁场方向垂直时,安培力的大小与哪些因素有关?()A.只与电流大小有关B.只与磁场强度有关C.与电流大小和磁场强度都有关D.与电流大小、磁场强度和导线长度都有关2、在波动学中,多普勒效应描述了波源和观察者相对运动时频率的变化。当波源和观察者相互靠近时,观察者接收到的频率会怎样变化?()A.升高B.降低C.不变D.先升高后降低3、对于简谐振动的能量,一个做简谐振动的系统,其能量与振幅的平方成正比。当振幅增大时,以下哪个物理量也会增大?()A.振动周期B.振动频率C.振动速度的最大值D.振动的初相位4、对于光学中的光的散射现象,以下关于瑞利散射和米氏散射的特点、产生条件以及在大气光学中的应用,表述错误的是()A.瑞利散射强度与波长的四次方成反比B.米氏散射的强度与波长关系不大C.天空呈现蓝色是瑞利散射的结果D.光的散射现象对光通信没有影响5、在振动学中,简谐振动是一种最简单的振动形式。以下关于简谐振动的特征,不正确的是?()A.回复力与位移成正比且方向相反B.振动的频率与振幅无关C.振动的能量与振幅的平方成正比D.简谐振动一定是等幅振动,不存在阻尼6、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7、在量子力学的范畴中,考虑一个处于定态的微观粒子。若其波函数为ψ(x),则在某一位置x处发现粒子的概率密度与波函数的模的平方成正比。以下关于概率密度的描述,哪一项是不正确的?()A.概率密度反映了在该位置找到粒子的可能性大小B.波函数的相位对概率密度没有影响C.不同位置的概率密度之和一定等于1D.概率密度的分布与测量的时间无关8、在电磁感应现象中,自感和互感是常见的概念。以下关于自感和互感系数的决定因素,不正确的是?()A.自感系数与线圈的形状、大小、匝数以及是否有铁芯有关B.互感系数与两个线圈的相对位置、匝数以及周围介质有关C.两个线圈靠得越近,互感系数越大D.自感系数和互感系数都与电流的变化率成正比9、在波动光学的薄膜干涉中,增透膜和增反膜的原理基于光的干涉。对于垂直入射的光,要使某波长的光在薄膜表面反射时产生相消干涉,薄膜的厚度应该满足什么条件?()A.厚度为该波长的四分之一B.厚度为该波长的二分之一C.厚度为该波长的整数倍D.厚度为该波长的半整数倍10、在光学的偏振现象研究中,自然光通过偏振片后会变成偏振光。如果让两偏振片的偏振化方向夹角逐渐增大,透过两偏振片的光强会怎样变化?()A.增大B.减小C.不变D.先增大后减小11、在研究光的折射现象时,一束光线从空气斜射入水中。假设入射角为45度,水的折射率为1.33。以下关于折射角的大小,哪一项描述是不准确的?()A.折射角小于入射角,且小于45度B.折射角可以通过折射率和入射角,利用折射定律计算得出C.折射角一定大于0度且小于45度D.折射角的具体度数与光的波长无关12、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13、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.t14、在相对论的框架下,对于高速运动物体的长度收缩和时间膨胀现象,以下关于其产生条件和影响因素的描述,不准确的是()A.物体运动速度越快,长度收缩越明显B.时间膨胀只在接近光速时才显著C.长度收缩和时间膨胀与观察者的参考系有关D.对于低速运动物体,长度收缩和时间膨胀可以忽略不计15、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.先增大后减小二、简答题(本大题共3个小题,共15分)1、(本题5分)阐述动量守恒定律的内容和适用条件,并举例说明如何运用动量守恒定律解决碰撞、爆炸等问题。2、(本题5分)请全面论述光的反射现象,包括反射定律的数学表达式、反射率的物理意义,以及反射在光学系统和光学薄膜中的应用。3、(本题5分)请全面论述波动光学中的多光束干涉现象,包括其原理、干涉条纹的特点和计算方法,以及在法布里-珀罗干涉仪中的应用。三、论述题(本大题共5个小题,共25分)1、(本题5分)详细论述热力学第三定律,解释其绝对零度不可达到的内涵,分析其在低温物理研究和热力学理论完善中的作用和意义。2、(本题5分)在量子光学中,分析光子的统计特性和量子态,论述光子数态、相干态和压缩态的物理意义和数学描述,以及其在激光物理和量子通信中的应用。3、(本题5分)电磁感应现象是电磁学中的重要内容,探讨其发现过程、规律和产生条件,论述电磁感应在发电机、变压器等设备中的应用和原理。4、(本题5分)深入分析热力学中的理想气体绝热自由膨胀过程,阐述其物理特点、热力学性质和对热力学概念的理解。5、(本题5分)在相对论中,相对论性流体力学用于描述高速流动的物质,分析相对论性流体力学的基本方程、与经典流体力学的区别以及在天体物理和高能物理中的应用。四、计算题(本大题共3个小题,共30分)1、(本题10分)一个边长为a的正六边形金属框,在垂直于框平面的匀强磁场中以一条边为轴匀速转动,磁场的磁感应强度为B。计算金属框中产生的感应电动势的有效值。2、(本题10分)一个质量为m的
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