自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁青海師范大學《光學》

2021-2022學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在波動學中，機械波的波速由介質的性質決定。對于在同一均勻介質中傳播的橫波和縱波，以下關于它們波速的比較，哪一項是正確的？（）A.橫波波速大于縱波波速B.橫波波速小于縱波波速C.橫波波速等于縱波波速D.無法比較2、關于理想氣體的狀態方程，對于一定質量的理想氣體在不同狀態下壓強、體積和溫度的關系，以下說法錯誤的是（）A.當溫度不變時，壓強與體積成反比B.當體積不變時，壓強與溫度成正比C.當壓強不變時，體積與溫度成正比D.狀態方程只適用于高溫高壓的氣體3、在熱力學過程中，可逆過程和不可逆過程的區別在于過程是否存在耗散。一個熱機經歷可逆循環和不可逆循環，哪種循環的效率更高？（）A.可逆循環B.不可逆循環C.效率相同D.取決于工作物質4、在熱力學第一定律的表達式ΔU=Q+W中，W表示外界對系統做功。以下哪種情況中，系統對外做功？（）A.W>0B.W<0C.W=0D.以上都有可能5、在靜電場中，電場強度的環流恒等于零，這反映了靜電場的什么性質？（）A.有源無旋B.有旋無源C.有源有旋D.無源無旋6、對于波動光學，兩列頻率相同、振動方向相同、相位差恒定的光波在空間相遇會產生干涉現象，若兩束光的光程差為半波長的奇數倍，那么相遇處的光強會怎樣？（）A.最強B.最弱C.介于最強和最弱之間D.無法確定7、在電磁感應中，一個匝數為N的線圈在磁場中轉動，產生的感應電動勢的大小與以下哪個因素無關？（）A.線圈的面積B.磁場的磁感應強度C.線圈轉動的角速度D.線圈的電阻8、關于波動方程，對于一列沿x軸正方向傳播的簡諧波的波動方程的物理意義和求解方法，以下理解不準確的是（）A.波動方程描述了任意時刻波線上各質點的位移B.已知波速和初始條件可以確定波動方程C.波動方程中的相位表示質點振動的狀態D.波動方程只適用于機械波9、在電學中，一個電容器充電后與電源斷開，然后將兩極板間的距離增大，那么電容器的電容、電壓和電場強度會如何變化？（）A.電容減小，電壓增大，電場強度不變B.電容增大，電壓減小，電場強度減小C.電容不變，電壓不變，電場強度不變D.電容減小，電壓不變，電場強度減小10、在光學的折射定律應用中，一束光從玻璃射入水中，已知玻璃的折射率大于水的折射率。入射角為45°，折射角可能是多少？（）A.30°B.45°C.60°D.90°11、在相對論中，長度收縮效應是指物體沿運動方向的長度會變短。一個長度為L0的物體，在相對觀察者以速度v運動時，觀察者測得的長度L會如何變化？（）A.L=L0B.L>L0C.L<L0D.無法確定12、在研究光的折射時，一束光從光密介質射向光疏介質，當入射角增大到一定程度時會發生全反射現象，以下哪種條件能使全反射更容易發生？（）A.增大光密介質的折射率B.減小光密介質的折射率C.增大光疏介質的折射率D.減小光的頻率13、在電磁感應現象中，感應電動勢的大小與磁通量的變化率有關。一個匝數為N的線圈，在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉動，磁通量的變化率為ΔΦ/Δt。若線圈的匝數增加到2N，其他條件不變，感應電動勢會如何變化？（）A.增大到原來的2倍B.增大到原來的4倍C.不變D.減小到原來的一半14、對于相對論性動能，當一個粒子的速度接近光速時，其動能的表達式與經典力學有很大差異，以下哪種說法能體現這種差異？（）A.動能與速度成正比B.動能與速度的平方成正比C.動能趨于無窮大D.動能增長速度逐漸變慢15、在光學實驗中，用分光計測量三棱鏡的頂角。若測量過程中存在偏心誤差，以下關于對測量結果的影響及修正方法，哪一項描述是不準確的？（）A.偏心誤差會導致測量結果偏大或偏小B.可以通過多次測量取平均值來減小偏心誤差的影響C.了解分光計的結構和原理有助于分析偏心誤差D.偏心誤差無法通過任何方法修正二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）在電磁學中，位移電流的引入對于完善麥克斯韋方程組具有重要意義。請解釋位移電流的物理意義和表達式，說明其與傳導電流的異同，并舉例說明位移電流在電磁波傳播中的作用。2、（本題5分）結合電磁感應現象，分析法拉第電磁感應定律的數學表達式、物理意義，以及在發電機和變壓器工作原理中的體現。3、（本題5分）說明放射性衰變的半衰期的概念及計算方法，分析半衰期在核物理學中的應用。4、（本題5分）在熱力學第一定律中，闡述內能、功和熱量之間的關系。并以一個具體的熱力學過程為例，說明如何應用熱力學第一定律進行分析和計算？三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）全面論述量子力學中的不確定性原理，分析其對微觀粒子測量和物理過程的限制以及對我們理解自然界的影響。2、（本題5分）電動力學中的電磁波傳播特性對于通信技術至關重要，分析電磁波的極化、色散等特性，論述其在無線電通信、雷達等領域的應用。3、（本題5分）全面論述狹義相對論中的相對論速度變換公式，解釋其數學推導、物理意義以及在高速運動物體速度計算中的應用。4、（本題5分）波動光學中的相干光的產生和控制是干涉和衍射實驗的基礎，分析相干光源的實現方法、相干長度的概念和測量，以及在光學干涉測量中的應用。5、（本題5分）全面論述電磁學中的電磁波的偏振現象，分析其產生機制、偏振態的分類和在光學通信、遙感等領域的應用。四、計算題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）一質點在球坐標系中運動，其位置矢量為r=r(θ,φ)，求質點的速度矢量和加速度矢量的表達式。2、（本題10分）一個半徑為R的均勻帶電薄圓盤，面電荷密度為σ。計算圓盤軸線上距圓心為x處的電場強度，并分析當x趨近于無窮遠時電場強度的變化。3、（本題10分）一個單擺的擺長為0.80m，擺球質量為0.20kg。將擺球拉至與豎直方向成60°角的