上饒職業技術學院《非線性光學》2023-2024學年第一學期期末試卷

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《非線性光學》2023-2024學年第一學期期末試卷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、在光學的折射定律中，當光從折射率為n1的介質射入折射率為n2的介質時，入射角i和折射角r滿足什么關系？（）A.n1sini=n2sinrB.n2sini=n1sinrC.n1cosi=n2cosrD.n2cosi=n1cosr2、在電學實驗中，用伏安法測量電阻時，由于電表內阻的影響會導致測量結果存在誤差，以下哪種接法適用于測量阻值較大的電阻？（）A.電流表內接法B.電流表外接法C.兩種接法均可D.兩種接法均不可3、在研究靜電場的高斯定理時，通過一個閉合曲面的電通量與曲面內包含的電荷量有什么關系？（）A.成正比B.成反比C.平方成正比D.平方成反比4、在狹義相對論中，同時的相對性是一個重要概念。在一個慣性系中同時發生的兩個事件，在另一個相對運動的慣性系中是否一定同時發生？（）A.一定同時發生B.一定不同時發生C.可能同時發生，也可能不同時發生D.取決于兩個慣性系的相對速度大小5、在電磁學領域，法拉第電磁感應定律描述了感應電動勢與磁通量變化之間的關系。當一個閉合線圈在均勻磁場中以恒定速度轉動時，如果磁場的磁感應強度突然增大一倍，而線圈的轉動速度不變，那么感應電動勢會發生怎樣的變化？（）A.增大一倍B.增大兩倍C.增大四倍D.保持不變6、在電磁感應的學習中，一個閉合回路中的磁通量發生變化，產生了感應電動勢。若磁通量的變化率恒定，以下關于感應電動勢的大小和方向，哪一項分析是不正確的？（）A.感應電動勢的大小恒定B.感應電動勢的方向由楞次定律確定C.可以通過法拉第電磁感應定律計算感應電動勢的大小D.感應電動勢的大小與回路的電阻無關7、對于原子物理學，氫原子從高能級向低能級躍遷時會發射光子，若從n=3的能級躍遷到n=1的能級，發射的光子頻率是多少？（）A.由能級差決定B.固定不變C.與原子種類有關D.無法計算8、在熱力學中，熵是一個反映系統混亂程度的熱力學量。對于一個絕熱不可逆過程，系統的熵是如何變化的？（）A.不變B.減小C.增大D.可能增大也可能減小9、對于電容和電容器，以下關于平行板電容器的電容大小與極板面積、極板間距和介質的關系，以及電容器的充電和放電過程的理解，不準確的是（）A.電容與極板面積成正比，與極板間距成反比B.介質的介電常數越大，電容越大C.電容器充電時電流逐漸減小，放電時電流逐漸增大D.電容器的電容大小與所加電壓無關10、在研究平拋運動的實驗中，通過測量水平位移和豎直位移來計算初速度。如果實驗中忽略了空氣阻力的影響，實際測量的初速度會比真實值：（）A.偏大B.偏小C.相等D.無法確定11、在波動方程的推導和應用中，關于一維簡諧波的波動方程及其解的物理意義，以下哪種表述是準確的？（）A.一維簡諧波的波動方程描述了波的傳播規律，其解表示了在不同位置和時刻質點的位移，波速只與介質的性質有關B.波動方程的解只取決于波源的振動情況，與介質的性質和傳播方向無關C.一維簡諧波的波動方程可以用于描述任何形式的波，包括電磁波和機械波，其波速在不同介質中相同D.波動方程的推導基于牛頓運動定律，只適用于機械波，對電磁波不適用12、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13、在熱力學第二定律中，指出了熱傳導過程的方向性。從高溫物體向低溫物體傳熱是自發的，那么反過來，從低溫物體向高溫物體傳熱是否可能自發進行？（）A.可能B.不可能C.在一定條件下可能D.無法確定14、在熱力學第一定律的應用中，對于一個封閉系統經歷一個循環過程，其內能的變化量是多少？（）A.大于零B.小于零C.等于零D.無法確定15、在電磁感應現象中，自感和互感都是重要的概念。對于兩個相鄰的線圈，其中一個線圈中的電流發生變化時，在另一個線圈中產生的感應電動勢與它們之間的互感系數以及電流變化率之間有怎樣的關系？（）A.感應電動勢與互感系數和電流變化率都成正比B.感應電動勢與互感系數成正比，與電流變化率成反比C.感應電動勢與互感系數成反比，與電流變化率成正比D.感應電動勢與互感系數和電流變化率都成反比二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）在電磁學中，討論磁滯回線的物理意義和應用？2、（本題5分）在電磁學中，討論楞次定律的內容和物理意義，并舉例說明其在電磁感應現象中的應用？3、（本題5分）說明熱力學中的卡諾定理的內容及應用，分析卡諾定理在熱力學中的重要地位。4、（本題5分）闡述熱力學中的熵增原理的內容及應用，分析熵增原理在熱力學中的重要地位。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）分析光學中的自適應光學，論述自適應光學的原理、系統組成和應用領域，如天文觀測、激光通信和眼科醫學中的應用和技術挑戰。2、（本題5分）論述相對論性力學中質量與能量的關系，探討其對核能開發和利用的影響。3、（本題5分）在相對論性宇宙學中，探討宇宙的膨脹和紅移現象，論述宇宙學原理、弗里德曼方程，以及紅移與宇宙膨脹速率的關系和觀測證據。4、（本題5分）量子力學中的量子態的演化遵循薛定諤方程，闡述含時薛定諤方程和不含時薛定諤方程的區別和應用場景，以及在量子態控制和量子計算中的意義。5、（本題5分）在量子力學中，分析量子隧穿現象，論述量子隧穿的條件、幾率計算和在原子物理、半導體器件中的應用，以及量子隧穿與經典力學的區別。四、計算題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）在一個由n個完全相同的電阻組成的串聯電路中，電源電動勢為E，內阻為r。已知電源電動勢、內阻和電阻個數n，求通過每個電阻的電流和每個電阻兩端的電壓。2、（本題10分）一簡諧波的波函數為y=A*cos(kx-ωt)，已知在x=0處，t=0時，y=0，v>0。計算波的振幅A、波數k和角頻率ω，并畫出波形圖。3、（本題10分）在一個豎直放置的U形管中，裝有密度為