福建师范大学21春《实验物理导论》离线作业一辅导答案7

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1、福建师范大学21春实验物理导论离线作业一辅导答案1. 如果钠原子所发出的黄色谱线(=589nm)的自然宽度为=1.6108，计算钠原子相应的波长态的平均寿命。如果钠原子所发出的黄色谱线(=589nm)的自然宽度为/=1.610-8，计算钠原子相应的波长态的平均寿命。2. 下列哪一项的推理结论采用的是归纳法：( )A.哥白尼日心说B.牛顿万有引力定律C.狄拉克方程D.小孩子都是善良的参考答案：B3. 在长度的测量中以下4个值哪个是由螺旋测微计测得的?( )A.L=2.52cmB.L=2.526cmC.L=2.5262cmD.L=2.52622m参考答案：C4. 将高密度PE的损耗模量G对温度T作

2、图，在140，-40和-120有峰值。结晶的：PP的峰值在150、130、-20和-15将高密度PE的损耗模量G对温度T作图，在140，-40和-120有峰值。结晶的：PP的峰值在150、130、-20和-150。说明每一峰值的意义以及两组峰值之间的差别。HDPE：140是熔点，-40是Tg，-120是曲柄运动。 PP：150是熔点，130是晶型转变，-20是Tg，-150是曲柄运动或CH3运动。 5. 误差按性质可分为：( )A.随机误差B.系统误差C.粗大误差D.绝对误差参考答案：ABC6. 经典物理实验思想的特点有( )A.经典物理实验确立了“物理实验+科学推理+数学表达”的物理实验思想

3、，也就是把实验和数学密切地结合起来，把各种物理量之间关系用数学表达式联系起来，使实验的结果上升到普遍的定理和规律，在物理实验和物理理论之间建立起互动链条。对近代、现代物理学的发展，影响十分深远。B.建立了误差理论。注意各种因素对实验造成的影响，有意识地在实验中创造理想化的条件，以获得最佳的实验结果。所以，对同一物理常数或实验的研究(如引力常数测量、库仑定律的验证、电荷的测量)，由于测量仪器设备从粗糙到精确，相应地测量值逐步地靠近真值，测量误差减小，有效数字增加。C.“实验-理论-拓展实验-充实理论”的一般物理学发展模式。每一个物理学的学科分支，大多数都是先从物理现象或实验事实开始，通过逻辑推理

4、提出一定的物理学模型，以解释已有的实验事实，然后拓展实验的范围验证该物理模型的合理性，其中可能出现一些新的现象和实验结果，又要反过来修正和充实物理理论，如此循环发展，使理论不断完善。D.“争论-实验-统一”的科学思想方法，对科学问题提出不同的看法，这是常见的事，如何评价这些看法的正确性与合理性，只有通过实验来检验，正所谓“实践是检验真理的唯一标准”。所以，“提出问题-设计实验-验证实验-统一认识，建立完善的理论”是一种常见的物理实验思想方法。参考答案：ABCD7. 拉伸强度的单位是( )。 AN BN/m2 C无量纲拉伸强度的单位是()。ANBN/m2C无量纲B8. 对于CO2气体有范德瓦耳斯

5、常量a=0.37Pam6mol2，b=4.3105m3mol1。当0时其摩尔体积为6.0104m3mol1，对于CO2气体有范德瓦耳斯常量a=0.37Pam6mol-2，b=4.310-5m3mol-1。当0时其摩尔体积为6.010-4m3mol-1，试求其压强。如果将其当作理想气体处理，结果又如何?9. 雷雨时总是先看到闪电后听到雷声，这是因为_雷雨时总是先看到闪电后听到雷声，这是因为_由于光在空气的传播速度比声音在空气中的传播速度快，故在闪电时，是先看到闪电，后听到雷声的故本题答案为：光速比声速快得多10. 物理实验设计的四个基本原则是指实验方法的“误差最小”选择原则，测量仪器的“误差均分

6、”选择原则，实验方案的“最优化”选择原则，测量条件的“最有利”选择原则。( )A.正确B.错误参考答案：A11. 设大气的温度不随高度改变，则分子数密度随高度按指数规律减小。试证明这一结论。设大气的温度不随高度改变，则分子数密度随高度按指数规律减小。试证明这一结论。由及理想气体状态方程p=nkT，其中n是分子数密度，所以有 得 12. 一个间接测量量在任何条件下都不可以进行直接测量。( )A.正确B.错误参考答案：B13. 求下列阻尼振动方程的定解问题的解： (4.2.18) 若设(x)=Ax(L-x)，(x)=0，求解u=u(x，t)求下列阻尼振动方程的定解问题的解：(4.2.18)若设(x

7、)=Ax(L-x)，(x)=0，求解u=u(x，t)容易知道，该问题的特征函数系是故设解为 代入到方程中去，得 其中因此 其通解为 所以 (4.2.19) 由初值条件，得 所以 ，n=1，2， (4.2.20) 因此问题(4.2.18)的解u由式(4.2.19)给出，其中系数an，bn由式(4.2.20)确定. 特别当(x)=0时，bn=0；当(x)=Ax(L-x)时， 此时解为 14. 用准确度为0.1级、量程为50.0mA的电流表，在规定条件下测量某一电流时读数为25.0mA。那么测量可能出现的最大相对误差为0.2%。( )A.正确B.错误参考答案：A15. 对于变质量的系统，能否应用，为

8、什么?对于变质量的系统，能否应用，为什么?对于一个系统质量在不断变化，那么系统所受的合外力，但若对于一个系统总质量不变，而系统内各物体质量发生流动如向后不断喷气的火箭，以火箭和喷出的气为系统，系统总质量没有变化但两部分质量不断的转化，此时不能用，对于这类问题用动量定理可以推出其动力学方程对火箭，动力学方程是 其中v表示喷出气体对地速度，F系统所受合外力总之，求解这类问题，动量定理是关键，要熟练掌握 16. 下列关于电路连接的描述错误的是( )A.导线接完后，应根据电路图，检查电路B.控制电路是否在最大输出状态C.通电前应检查有极性仪器(电源、直流电表等)的正负极是否接对D.电阻箱的电阻值是否正

9、确参考答案：B17. 人类对于UFO的发现大多是对已知物体、现象或生命的误认、误解。( )人类对于UFO的发现大多是对已知物体、现象或生命的误认、误解。( )参考答案：对18. 一个质量是60kg的人，若他的每只鞋底的面积是100cm2，想站立或走过最大承受压强为6104Pa的冰面时，以下叙述中一个质量是60kg的人，若他的每只鞋底的面积是100cm2，想站立或走过最大承受压强为6104Pa的冰面时，以下叙述中正确的是（）A他能站立在冰面上B他不能站立在冰面上C他不能走过冰面D若要站力或走过还必须增加条件人对水平冰面的压力F=G=mg=60kg10N/kg=600N，人站（双脚）在冰面上时，与

10、冰面间的接触面积：S=100cm22=100cm2=200cm2=0.02m2，对冰面的压强为p=FS=600N0.02m2=3104Pa6104Pa，人可以双脚站在冰面上；如果人与冰面单脚接触时，对地面的压强p=2p=6104Pa，此时人对冰面的压强刚好等于冰面能够承受的最大压强，直接从冰面走过是危险的，可以采取增大受力面积的方式过冰面更安全故BCD错误，A正确故选A19. 2010年后，世界碳排放第一的国家是：( )A.美国B.日本C.印度D.中国参考答案：D20. 福州地铁正在建设中，为解决噪声扰民的问题，地铁公司对部分设备安装了消声装置，这种减弱噪声的途径是在A声福州地铁正在建设中，为

11、解决噪声扰民的问题，地铁公司对部分设备安装了消声装置，这种减弱噪声的途径是在A声源处B传播过程中C人耳处D声源和人耳处A地铁公司对部分设备安装了消声装置，是在声源处减弱噪声；故A正确；BCD错误；故选A21. 用激光进行电话通信传递，是利用了激光下列哪个特点：( )A.功率大B.单色性好C.相干性好D.方向性好参考答案：B22. 若以sp作为核查标准，考查任一次测量，测量次数n=6，以平均值作为测量结果时，其标准不确定度为( )。A.0.0161mB.0.009mC.0.007mD.0.003m参考答案：C23. 眼睛瞳孔的深度为3.54mm，眼球内媒质的平均折射率为1.33，平均曲率半径为7

12、.8mm。求看瞳孔的视深。眼睛瞳孔的深度为3.54mm，眼球内媒质的平均折射率为1.33，平均曲率半径为7.8mm。求看瞳孔的视深。-2.99mm24. 当入射光线与镜面的夹角为10时，入射角为_，反射光线与入射光线的夹角为_当入射光线与镜面的夹角为10时，入射角为_，反射光线与入射光线的夹角为_入射光线与平面镜的夹角为10，因此入射角是90-10=80，根据光的反射定律，反射角等于入射角，因此反射角也是80；则入射光线和反射光线的夹角为：80+80=160故答案为：80；16025. 一块很大的带电金属薄板，其电荷面密度为，离金属板为d处有一质量为m，电荷量为-q的点电荷从静止释放，计算电一

13、块很大的带电金属薄板，其电荷面密度为，离金属板为d处有一质量为m，电荷量为-q的点电荷从静止释放，计算电荷的加速度及落到板上的电荷和时间(忽略重力和-q对金属板上电荷分布的影响)由高斯定理，无限大带电金属板外电场强度为 电荷加速度为 由动能定理 落到板上时间设为t，则 26. 下列实验中，属于实像的是（）A课堂上投到银幕上的图片B在岸边看到水中游动的鱼C使用放大镜看报纸上的字D下列实验中，属于实像的是（）A课堂上投到银幕上的图片B在岸边看到水中游动的鱼C使用放大镜看报纸上的字D岸边的树木在水中的倒影A、凸透镜成像的规律及应用：fu2f，成倒立放大的实像，应用是投影仪（幻灯机）；故A符合题意；B

14、、鱼反射出的光线，在水面发生折射，折射光线远离法线，在岸上看水中的鱼，人眼逆着折射光线看，感觉光线是从折射光线的反向延长线发出看到的像是虚像不符合题意C、从放大镜中看到镜后正立、放大的数字，是因为光的折射现象，看到的虚像，故本选项不符合题意；D、岸边的树木在水中的倒影，是平面镜成像，成的是虚像；故本选项不符合题意；故选A27. 试指出立方密积和六角密积晶体滑移面的面指数试指出立方密积和六角密积晶体滑移面的面指数滑移面一定是密积面，因为密积面上的原子密度最大，面与面的间距最大，面与面之间原子的相互作用力最小对于立方密积，111是密积面对于六角密积，(001)是密积面因此，立方密积和六角密积晶体滑

15、移面的面指数分别为111和(001)28. 小刚同学站在竖直放置的平面镜前5m处，沿着垂直于平面镜的方向前进了2m，此时他在镜中的像与他本人的距离为（小刚同学站在竖直放置的平面镜前5m处，沿着垂直于平面镜的方向前进了2m，此时他在镜中的像与他本人的距离为（）A2mB3mC5mD6m小刚同学原来站在竖直放置的平面镜前5m处，当沿着垂直于平面镜的方向前进了2m后，距离平面镜还有3m，因为像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离，所以此时像距离平面镜的距离也是3m，因此时他在镜中的像与他本人的距离为6m；故选D29. 我国北方地区冬天寒冷，当气温为-40时，根据下面熔点表，应选择什么样的温度计（）冰锡铜

16、水银酒精铅02321083-我国北方地区冬天寒冷，当气温为-40时，根据下面熔点表，应选择什么样的温度计（）冰锡铜水银酒精铅02321083-38.8-117328A酒精B水C水银D三者都可以在低于-40的地区，水银已经凝固为固态，所以要使用酒精温度计故选A30. 空气中一=3cm的均匀平面波垂直入射到玻璃纤维板上，r=49，=0，r=1。空气中一=3cm的均匀平面波垂直入射到玻璃纤维板上，r=49，=0，r=1。此题为多层介质反射问题，无反射要求R=0，考虑到1=3，则有 =0 所以若无反射，则 tank2l=0 即 考虑到材料用量 l=0.678(cm)$若入射波频率减小10%，则 所以折

17、射系数 故功率透射系数 =0.931=93.1% 31. 12.04cm的有效数字有几位( )A.3位B.4位C.2位D.以上答案均不正确参考答案：B32. 将烧红的铁块放入水中淬火，会听到“吱吱”的声音，并看到水面出现一团“白汽”，在此过程中发生的物态变化，先是_将烧红的铁块放入水中淬火，会听到“吱吱”的声音，并看到水面出现一团“白汽”，在此过程中发生的物态变化，先是_，后是_；前一过程要_热，后一过程要_热铁块放入水中后，水先变为水蒸气，是汽化现象，汽化要吸热；然后水蒸气又变为小水滴，是液化现象，液化要放热故答案为：汽化；液化；吸热；放热33. 2010年10月1日18时59分57秒345

18、毫秒，嫦娥2号点火，19时整成功发射该火箭在大气中飞行的时候，它的头部跟空气2010年10月1日18时59分57秒345毫秒，嫦娥2号点火，19时整成功发射该火箭在大气中飞行的时候，它的头部跟空气剧烈摩擦生热，温度可达几千摄氏度，在火箭头上涂一层特殊材料，这种材料在高温下发生并且汽化，这两种物态变化过程都要使火箭头部温度不致过高熔化；吸热34. 纤维与塑料、橡胶相比 ( ) A强度较大 B相对分子质量较大 C内聚能密度较小纤维与塑料、橡胶相比()A强度较大B相对分子质量较大C内聚能密度较小A35. 下列自然现象中，属于凝华的是（）A深秋的早晨，大雾弥漫B冬天的早晨，霜打枝头C春天，河里的冰雪消

19、融D夏天下列自然现象中，属于凝华的是（）A深秋的早晨，大雾弥漫B冬天的早晨，霜打枝头C春天，河里的冰雪消融D夏天早晨，花草上附着露水A、雾是空气中的水蒸气遇冷发生液化现象形成小液滴，不符合题意；B、寒冷的冬天，空气中的水蒸气遇冷会直接变成固态的小冰粒，发生的是凝华现象，符合题意；C、冰雪融化是固态的冰变成液态水的过程，属于熔化现象，不符合题意；D、水蒸气遇冷会发生液化现象形成小液滴，积累在草叶上形成露水，不符合题意；故选B36. 任何科学实验过程都得经过实践-反馈-修正-实践.多次反复，并在多次反复的过程中不断完善。( )A.正确B.错误参考答案：A37. 热力学第二定律解决的是演化的时序的问

20、题。( )A.错误B.正确参考答案：B38. 在调零或者调平衡的过程中经常用到的方法是逐次逼近式的调整，即在调整过程中，均应先确定平衡点所在的范围，然后逐渐缩小这个范围直至最后调到平衡点。( )A.正确B.错误参考答案：A39. 液体的表面张力是怎样产生的?为什么一块细密纱网可以盛住薄薄一层水，而用手一摸水就会漏下去?液体的表面张力是怎样产生的?为什么一块细密纱网可以盛住薄薄一层水，而用手一摸水就会漏下去?微观上，相对于液体内部分子而言，液体表面层内的分子受到指向液体内部的分子引力的作用，因此有向液体内部运动的趋势，宏观上就表现为液体表面存在张力，有使液体表面积收缩到最小的趋势， 水膜在细密纱

21、网的每一个小孔边缘处都有表面张力的存在，从而可以盛住薄薄一层水，用手一摸就破坏了水膜的边缘，张力消失，从而水会漏下去 40. 广义相对论的基本原理包括：( )A.等效原理和广义协变原理B.等效原理和光速不变原理C.广义协变原理和光速不变原理D.广义协变原理和相对性原理参考答案：A41. 某种昆虫靠翅膀振动发声，如果这种昆虫的翅膀在10s内振动150次，则它振动的频率是Hz，人类听到这种声音（选填“某种昆虫靠翅膀振动发声，如果这种昆虫的翅膀在10s内振动150次，则它振动的频率是Hz，人类听到这种声音（选填“能”或“不能”）15不能试题分析：（1）昆虫的翅膀在10s内振动了150次，（2）人类能

22、听到的频率范围是20Hz20000Hz15Hz低于人类能听到的频率范围，所以不能听到点评：（1）根据振动次数和时间能求频率（2）记住人类能听到的频率范围42. 红外光谱和拉曼光谱都可以选择水作溶剂。( )红外光谱和拉曼光谱都可以选择水作溶剂。( )此题为判断题(对，错)。正确答案：43. 下列对于误差的描述错误的是( )A.要测量就会有误差B.误差的存在将直接影响测量效果C.误差是可以消除的D.误差的大小与测量方法和仪器都有关参考答案：C44. 一质量为m的人造地球卫星在半径为r的圆形轨道上运行，用r，G，m，M表示它相对于轨道中心的角动量。其中，G是万有一质量为m的人造地球卫星在半径为r的圆

23、形轨道上运行，用r，G，m，M表示它相对于轨道中心的角动量。其中，G是万有引力常数，M是地球质量。若m=100千克，r等于地球半径的两倍，此人造地球卫星的角动量的数值是多少?45. 一次电离的氦原子发生怎样的跃迁，才能发射和氢光谱H线非常接近的谱线?一次电离的氦原子发生怎样的跃迁，才能发射和氢光谱H线非常接近的谱线?46. 美是一种自然现象，也是一种社会现象。( )A.错误B.正确参考答案：B47. 一平行板电容器的两板水平放置，充电后撤去电源。将厚度小于两板距离的电介质板插入电容器的一端，然后放手，它一平行板电容器的两板水平放置，充电后撤去电源。将厚度小于两板距离的电介质板插入电容器的一端，

24、然后放手，它将自动进入两板之间。试解释此现象(忽略摩擦力的影响)。电介质板一经插入电容器的一端，其插入部分与电容器两板靠近的两面将出现束缚电荷，其电性分别与两板相反。故将被静电力不断吸引进入两板之间。(这是电容器的边缘效应，可进一步分析推导。)48. 一个粒子在静止时衰变为一个质子p和一个-介子.p与-在0.25 T的均匀磁场中，速度与磁场垂直，径迹曲率半径都一个粒子在静止时衰变为一个质子p和一个-介子.p与-在0.25 T的均匀磁场中，速度与磁场垂直，径迹曲率半径都是1.32 m.求此粒子的质量.由于是在静止中衰变，所以质子p和-介子的动量大小相等方向相反，设其大小为p.在磁场中，有洛伦兹力

25、 F=qvB， 做圆周运动时，动量的变化为 于是从动力学方程F=dp/dt可以解出 p=gBr， 代入数值q=1.6010-19C，B=0.25T和r=1.32m，算出的动量单位是kgm/s.为了换算成MeV/c，还应除以1.6010-13/(3.0108).这样算出的动量是 最后，从衰变前后能量守恒就可以求出这个粒子的质量m， 其中质子和-介子的动量p=99MeV/c，质子的质量mp=938.3 MeV/c2，-介子的质量m=139.6 MeV/c2.查基本粒子表可知，这个质量为1115MeV/c2的粒子是A0超子， 49. 判断下列哪一组都是光源（）A电池和萤火虫B电池和烛焰C萤火虫和烛焰D萤火虫和月亮判断下列哪一组都是光源（）A电池和萤火虫B电池和烛焰C萤火虫和烛焰D萤火虫和月亮A、电池自身不能发光，不是光源，萤火虫自身能发光，是光源，不符合题意；B、电池自身不能发光，不是光源，烛焰自身能发光，是光源，不符合题意；C、萤火虫自身能发光，是光源，烛焰自身能发光，是光源，符合题意；D、萤火虫自身能发光，是光源，月亮自身不能发光，不是光源，不符合题意；故选C50. 慕尼黑是哪个国家的城市：( )A.美国B.澳大利亚C.加拿大D.德国参考答案：D