裝訂線裝訂線PAGE2第1頁，共3頁華東師范大學《半導體物理》

2023-2024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批閱人一、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、在電磁學中，一個長直螺線管內部的磁場均勻分布。若已知螺線管的匝數、電流和長度，以下關于磁場強度的計算，哪一項是不準確的？（）A.磁場強度與電流成正比B.磁場強度與匝數成正比C.磁場強度與螺線管長度無關D.可以通過安培環路定理計算磁場強度2、對于簡諧振動，一個做簡諧振動的物體，其位移隨時間的變化規律為x=Asin(ωt+φ)，以下哪個物理量決定了振動的初相位？（）A.AB.ωC.φD.t3、在熱學中，理想氣體的內能只與溫度有關，與體積和壓強無關，以下哪種過程中理想氣體的內能會增加？（）A.等容升溫B.等壓降溫C.等溫壓縮D.絕熱膨脹4、在波動光學中，關于薄膜干涉現象，例如肥皂泡表面的彩色條紋，以下對于產生干涉的條件、條紋特點和應用的描述，錯誤的是（）A.薄膜的上下表面反射的光發生干涉B.條紋的間距與薄膜厚度和入射光波長有關C.干涉條紋是等間距的明暗相間條紋D.薄膜干涉可用于檢測光學元件表面的平整度5、在剛體力學的研究中，轉動慣量是描述剛體轉動特性的重要物理量。對于一個質量分布均勻的細圓環，其半徑為R，質量為M，關于其繞圓心軸的轉動慣量，以下哪個表達式是正確的？（）A.MR2B.2MR2C.1/2MR2D.1/4MR26、在光學部分，光的折射現象是重要的知識點。一束光線從空氣斜射入水中，入射角為i，折射角為r。若光線在水中的傳播速度變為原來的一半，入射角不變，此時折射角會如何變化？（）A.折射角增大B.折射角減小C.折射角不變D.無法確定7、在電學實驗中，測量電阻的方法有多種。以下關于伏安法測電阻的誤差分析，不準確的是？（）A.電流表內接法適用于測量大電阻，誤差主要來自電壓表的分流B.電流表外接法適用于測量小電阻，誤差主要來自電流表的分壓C.無論采用哪種接法，測量值總是大于真實值D.合理選擇測量電路可以減小誤差8、關于光的干涉，在楊氏雙縫干涉實驗中，若兩縫間距增大，干涉條紋的間距會怎樣變化？（）A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小9、在波動學中，兩列頻率相同、振幅相同、振動方向相同但傳播方向相反的波疊加會形成駐波。以下關于駐波的特點，哪一項描述是不準確的？（）A.有些位置始終靜止不動，稱為波節B.相鄰波節之間的距離為半個波長C.波腹處的振幅是波源振幅的兩倍D.駐波的能量不隨時間傳播10、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11、在光學的干涉現象研究中，雙縫干涉實驗具有重要意義。在雙縫干涉實驗中，兩縫間距為d，屏到雙縫的距離為D，波長為λ的單色光垂直入射，相鄰明條紋之間的間距Δx與上述各量之間的關系是怎樣的？（）A.Δx=λD/dB.Δx=λd/DC.Δx=Dλ/dD.Δx=dλ/D12、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13、在熱力學第二定律的表述中，克勞修斯表述和開爾文表述都揭示了熱現象的方向性。以下哪種過程違反了熱力學第二定律的克勞修斯表述？（）A.熱從高溫物體自發傳給低溫物體B.功完全轉化為熱C.熱從低溫物體傳給高溫物體而不產生其他影響D.以上都不違反14、對于近代物理實驗中的光電效應，以下關于其實驗規律和愛因斯坦光電方程的解釋，哪一項是恰當的？（）A.光電效應中，光電子的最大初動能與入射光的強度成正比，與入射光的頻率無關，愛因斯坦光電方程無法解釋這一現象B.光電效應的實驗規律包括存在截止頻率、光電子的瞬時發射等，愛因斯坦光電方程成功地解釋了這些規律，指出光具有粒子性C.光電效應表明光只是一種電磁波，其能量連續分布，與入射光的強度和頻率都成正比D.愛因斯坦光電方程雖然能夠解釋光電效應的部分現象，但存在諸多缺陷，需要進一步修正15、在波動光學中，單縫衍射的中央亮條紋寬度與其他亮條紋寬度不同。中央亮條紋寬度約為其他亮條紋寬度的：（）A.1倍B.2倍C.3倍D.4倍二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）在量子力學中，解釋原子的殼層結構和電子的排布規律？2、（本題5分）對于一個處于斜面上的物體，已知斜面的傾角、物體與斜面之間的摩擦系數和物體的質量，如何分析物體的受力情況并計算其加速度？3、（本題5分）說明熱力學中的理想氣體的絕熱過程的特點及計算方法，分析絕熱過程在熱力學中的應用。4、（本題5分）在研究剛體的定點轉動時，歐拉角是描述剛體轉動姿態的重要參數。請解釋歐拉角的定義和物理意義，說明如何用歐拉角來表示剛體的轉動，并舉例說明其在航空航天和機器人領域中的應用。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在量子力學的框架下，分析薛定諤方程的物理意義、數學形式以及其在描述微觀粒子狀態和求解量子力學問題中的重要性和應用方法。2、（本題5分）電磁學中的介質極化和磁化現象對理解電磁介質的性質很關鍵，探討極化和磁化的機制、宏觀描述以及在電容器和磁芯等中的應用。3、（本題5分）分析狹義相對論和廣義相對論的主要區別及聯系，探討其對現代物理學發展的影響。4、（本題5分）論述光學儀器如顯微鏡、望遠鏡的工作原理及發展歷程，分析其在科學研究中的作用。5、（本題5分）熱力學系統的熱容量是描述系統吸熱能力的物理量，探討定容熱容量和定壓熱容量的定義、關系和計算方法，以及在熱物性研究和熱過程分析中的應用。四、計算題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）一個絕熱氣缸，內有一定質量的理想氣體，初始狀態壓強為P?，體積為V?，溫度為T?。經過絕熱壓縮，體積變為V?。已知氣體的摩爾質量為M，比熱容比為γ。計算氣體的終態壓強P?、溫度T?和內能的變化。2、（本題10分）一電子在電場強度為E的勻強電場中，從靜止開始運動，經過時間t，電子的位移為x。已知電子的電荷量為e，質量為m，計算電場強度E的大小。3、（本題10分）一個質量為m的帶電粒子在電場強度為E的勻