福建师范大学22春《实验物理导论》离线作业1答案参考10

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1、福建师范大学22春实验物理导论离线作业1答案参考1. 1997年7月26日，“火星探路者”航天器发回地球的火星表面白天的气压为6.71mbar(1mbar=102Pa)，温度为-13.3，此1997年7月26日，“火星探路者”航天器发回地球的火星表面白天的气压为6.71mbar(1mbar=102Pa)，温度为-13.3，此时火星表面1cm3内平均有多少个分子?由理想气体状态方程p=nkT，得火星表面的分子数密度为 2. 人文学科也必须强调严谨。( )A.错误B.正确参考答案：A3. 实验报告的案头部分需要填写的款项有：( )A.院别、专业、班号B.姓名、同组姓名C.实验日期D.教师评定以及实

2、验题目参考答案：ABCD4. 如果图线是反映物理量之间关系的，就要画拟合直线或把数据点“连”成光滑的曲线，连线时不一定通过所有点(有时甚至一个点都不通过)，而是让其(数量、距离)均匀地分布在曲线(直线)的两旁;如果是校正曲线，就必须通过每个点连成折线。作图时要使用作图工具，不能随意画出。一张图上要画出几条曲线时，各条曲线可用不同的虚实线或颜色表示，如实线“-” 、虚线“-” 、点划线“图”等。( )A.正确B.错误参考答案：A5. 原始资料报告格式要求必须具备以下内容：( )A.实验报告案头部分B.实验仪器C.原始数据D.异常现象参考答案：ABCD6. 拉伸强度的单位是( )。 AN BN/m

3、2 C无量纲拉伸强度的单位是()。ANBN/m2C无量纲B7. 设电磁波频率f=400MHz，当y=0.5m，t=0.2nS时，E的最大值为250V/m，表征其方向的单位矢量为0.6ex-0.8ez，试用时间设电磁波频率f=400MHz，当y=0.5m，t=0.2nS时，E的最大值为250V/m，表征其方向的单位矢量为0.6ex-0.8ez，试用时间的函数表示该均匀平面波在自由空间中沿ey方向传播的电场E和磁场H。在自由空间中 =2f=8108(rad/s)， 设 E=250(0.6ex-0.8ez)cos(t-ky+)= 由题意，当t=0.2(ns)=0.210-9(s)，y=0.5(m)时

4、，场量达最大值，则有 得 =1.17(rad)=211 所以 E= H= 8. 熔融指数的单位是( )。 A克 B泊 C秒熔融指数的单位是()。A克B泊C秒A9. 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 10. 任何直接测量都是通过间接测量来实现的。( )A.正确B.错误参考答案：B11. 假设氢原子处于n=3，l=1的激发态。则原子的轨道角动量在空间有哪些可能取向?计算各可能取向的角动量与z轴之间假设氢原子处于n=3，

5、l=1的激发态。则原子的轨道角动量在空间有哪些可能取向?计算各可能取向的角动量与z轴之间的夹角。12. 人类从哪个时期开始进入了原子操作时代：( )A.上世纪七十年代B.上世纪八十年代C.上世纪九十年代D.21世纪初参考答案：B13. 试分别从导电的机制与能带的观点说明什么是本征半导体、N型半导体和P型半导体。试分别从导电的机制与能带的观点说明什么是本征半导体、N型半导体和P型半导体。本征半导体的满带全部被电子填满。导带中的电子数目很少，并且本征半导体的禁带宽度Eg较大，所以本征半导体的导电性较差。 若在本征半导体中掺人杂质元素，当杂质原子的能级处在半导体导带底部附近形成施主能级时，杂质原子中

6、的电子容易跃入导带形成载流子，这种掺杂形成的半导体称为N型半导体。 当掺杂原子的能级处在半导体满带顶部形成受主能级时，满带中的电子跃入杂质能级后形成空穴载流子，这种掺杂形成的半导体称为P型半导体。 14. GPS系统是哪个国家研制的：( )A.苏联B.美国C.欧盟D.加拿大参考答案：B15. 小明从语文课本上读到一些对声音的描述：优美的歌声；婉转的鸟鸣声，使人心情舒畅（1）他想：声音是怎样产生的小明从语文课本上读到一些对声音的描述：优美的歌声；婉转的鸟鸣声，使人心情舒畅（1）他想：声音是怎样产生的呢？（2）小明猜想可能是物体振动产生的（3）于是他用两支铅笔、一把刻度尺、一根细橡皮筋，组成实验装

7、置（4）然后用手拨动橡皮筋，橡皮筋振动时发出了响声，当橡皮筋振动停止，响声也没有了（5）根据上述实验现象，小明分析得出：声音是由物体振动产生的通过以上的阅读，你认为小明的探究活动运用了科学探究的哪些环节？（1）_；（2）_；（3）_；（4）_；（5）_由物理学方法知道：科学探究的环节有哪些答：提出问题；猜想与假设；制定计划与设计实验；进行实验与收集数据；分析与论证16. 把安培力公式的国际制形式dF=IdlB简写为F=IlB，并理解为数的等式为了适应各量采用其他单位的情况，可在等式把安培力公式的国际制形式dF=IdlB简写为F=IlB，并理解为数的等式为了适应各量采用其他单位的情况，可在等式右

8、边加一常系数k，即写成F=kIlB试就下表的4种单位配合求出k值填入表中FIlBk(1)达因安培厘米高斯(2)达因安培米高斯(3)牛顿CGSE(I)米特斯拉(4)牛顿安培厘米特斯拉1/10；$10；$1/(3109)；$10-217. 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、鱼反射出的光线，在水面发生折射，折射光线

9、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A18. 焦距为10cm的凸透镜，当物体放置在主光轴上距透镜16cm处时，光屏上可以得到一个清晰像的特点是 A正立、放焦距为10cm的凸透镜，当物体放置在主光轴上距透镜16cm处时，光屏上可以得到一个清晰像的特点是A正立、放大的像B倒立、放大的像C正立、缩小的像D倒立、缩小的像B19. 亚里斯多德关于物质组成的观点与我国

10、古代哪个哲学家的观点是相近的?A、孔子B、老子C、道子D、庄子亚里斯多德关于物质组成的观点与我国古代哪个哲学家的观点是相近的?A、孔子B、老子C、道子D、庄子正确答案： D20. 动量守恒的原因是：( )A.运动是相对的B.时间和空间是等同的C.时间流逝的均匀性D.空间的均匀性参考答案：D21. 用天平测质量时，由于天平不等臂造成的误差为系统误差。( )A.正确B.错误参考答案：A22. 几何光学认为光是微粒组成的，而且是沿着直线传播的。( )A.错误B.正确参考答案：B23. 用普通的点光源照明波场时，波前上各次波源的相位是否稳定?它们是否相干?它们之间的相位差是否稳定?在这种情用普通的点光

11、源照明波场时，波前上各次波源的相位是否稳定?它们是否相干?它们之间的相位差是否稳定?在这种情况下我们能看到稳定的衍射图样吗?由于普通光源发光波列的断续性和各波列间相位的无规性，点光源波前上各次波源的相位必然是高频跳变不稳定的但是各次波源之间的相位差只由光程差决定，却是稳定的因此，点光源波前上各次波源是相干的，用点光源照明衍射屏时是可以看到稳定的衍射花样的24. 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：C25. 利用14C的放射性可以测定古生物遗骸的年代如测得古墓遗骸骨100g中1

12、4C的-衰变率为900min，14C的利用14C的放射性可以测定古生物遗骸的年代如测得古墓遗骸骨100g中14C的-衰变率为900min，14C的半衰期为5730a，求此墓的年代(设大气中14C和12C数目之比为1310-12)正确答案：26. 电场线相互平行而疏密不同的电场是不是静电场?电场线相互平行而疏密不同的电场是不是静电场?静电场是相对于观察者静止的电荷产生的电场电场线疏密不同，只能说明电场分布不均匀27. 红外光谱(IR)是由分子内部( )能量跃迁引起的。A转动B电子一振动C振动D振动一转动红外光谱(IR)是由分子内部( )能量跃迁引起的。A转动B电子一振动C振动D振动一转动正确答案

13、：D28. 刘晶家有一个12波段的收音机，其中的一个波段频率是7.5MHz8.0MHz，则该波段的波长范围是多少？（电磁波的速度刘晶家有一个12波段的收音机，其中的一个波段频率是7.5MHz8.0MHz，则该波段的波长范围是多少？（电磁波的速度为3108m/s）由C=f得：1=cf1=3108m/s7.5106Hz=40m2=cf2=3108m/s8.0106Hz=37.5m故该波段的波长范围为37.5m40m答：该波段的波长范围为37.5m40m29. 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(=589

14、nm)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。30. 老花镜的镜片是_透镜，它的度数等于它的焦距（用 m作单位）的倒数乘以100。小明拿着爷爷的老花镜正对老花镜的镜片是_透镜，它的度数等于它的焦距（用 m作单位）的倒数乘以100。小明拿着爷爷的老花镜正对太阳光，纸在老花镜下面可以来回移动，纸上得到的一个最小的 光斑距老花镜25cm.问小明爷爷老花镜的度数是_ 度教室中使用的投影仪应用了凸透镜成放大的_ （填“实”或“虚”）像的原理某投影仪闭合一个开关，电风扇 先转动，再闭合一个开关灯才亮，由此可以判定灯与电风扇是_联的凸；400；实；并31. =0.10nm的X射线在

15、碳块上散射，我们从与入射的X射线束成90的方向去看这个散射的辐射。求：=0.10nm的X射线在碳块上散射，我们从与入射的X射线束成90的方向去看这个散射的辐射。求：0.00243nm；$302eV32. 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：A33. 若某次质量测量的结果为x=56.275g，x=0.065g，则结果表示为x=( )A.56.2750.065B.56.280.06C.56.280.07D.56.30.1参考答案：B34. 水银扩散泵的冷却水温度为15，若此扩散泵不另

16、设水银冷凝陷阱，试问此泵所能达到的极限真空度是多少?已知在0水银扩散泵的冷却水温度为15，若此扩散泵不另设水银冷凝陷阱，试问此泵所能达到的极限真空度是多少?已知在0时水银的饱和蒸气压为2.110-2Pa，在015范围内水银的汽化热为3.16105Jkg-1如果汽化热的数据不变，请问在-15时的极限真空度是多少?您能够想像到在水银扩散泵中增加一个液氮(其温度为77K)冷阱以后，其效果如何?饱和蒸气压方程 ， (1) 即 ， 从而得到 将T1=0，T2=15，0的饱和蒸气压p1=2.110-2Pa以及汽化热的数据代入，得到15时的极限真空度是 p2=30Pa 在汽化热不变的情况下，-15时的饱和蒸

17、气压为 ， 由此求得极限真空度(也即饱和蒸气压)是 p3=6.410-6Pa 我们看到，温度降低30，其极限真空度的比率为 可以想像得到，如果温度降低为液氮温度77K，则极限真空度将非常低水银扩散泵抽真空的原理可以肯定的是，水银扩散泵所能达到的极限真空度就是水银蒸气的饱和蒸气压(因为水银扩散泵中的气体是水银蒸气和被抽气体组成的混合理想气体它的最小压强应该就是所在温度下的水银蒸气的饱和蒸气压)现在扩散泵的冷却水温度为15，此扩散泵又不另设水银冷凝陷阱，所以它的极限真空度应该是水银在15的饱和蒸气压 35. 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：B36.

18、下列单位中是国际单位制的导出单位的是( )A.牛B.秒C.摩尔D.坎德拉参考答案：A37. 根据麦特海森规则，金属电阻主要由电子一声子散射和缺陷两部分贡献而成。查出金属铜在绝对零度和室温的电阻率根据麦特海森规则，金属电阻主要由电子一声子散射和缺陷两部分贡献而成。查出金属铜在绝对零度和室温的电阻率并据此给出室温、0K这两个温度下，与缺陷相关的平均自由程ld和与声子相关的平均自由程lF的大致数值。金属铜在绝对零度的电阻率为610-4cm。根据麦特海森规则， 在绝对零度下，没有声子被激发因此电阻率只由缺陷贡献。因而有， 其中，m*=1.34me，n=8.371022cm-3，代入计算得到 室温下铜的

19、电阻率为1.69cm，比绝对零度下高了4个数量级，因此电子一缺陷相互作用的贡献忽略，主要是声子的贡献。费密面上电子的弛豫时间为 电子的速率vF=1.57106m/s，缺陷相关的平均自由程ld=vFd=149m，声子相关的平均自由程lF=vFF=52.9nm。 38. 取向与结晶是相同的，都是三维有序。( )取向与结晶是相同的，都是三维有序。()错误39. 把一块0的冰投入大湖中，设大湖中水的温度比冰高一微小量，于是冰逐渐融解。问：把一块0的冰投入大湖中，设大湖中水的温度比冰高一微小量，于是冰逐渐融解。问：冰吸热，所以冰的熵增加。$大湖中水放热，所以大湖的熵减少。40. 如果不小心做错记录，不要

20、随意涂攺，只要在错字或错数上划一斜扛，在旁边写上正确的就可以了。( )A.正确B.错误参考答案：A41. 对于CO2气体有范德瓦耳斯常量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?42. 可利用超导线圈中的持续大电流的磁场存储能量。若要存储1KWh的能量，利用1.0T的磁场，需要多大体积的磁场?若可利用超导线圈中的持续大电流的磁场存储能量。若要

21、存储1KWh的能量，利用1.0T的磁场，需要多大体积的磁场?若利用线圈中500A的电流储存上述能量，则该线圈自感系数应多大?在磁感应强度为B的体积V中，磁场能量 由此可得 自感系数为L的线圈中当电流为I时，它所储存的磁能为 由此可得 43. 一束波长1=706.5nm的主轴在光轴上的左旋椭圆偏振光，入射到相应于2=404.6nm的方解石4片上，试求出射光束一束波长1=706.5nm的主轴在光轴上的左旋椭圆偏振光，入射到相应于2=404.6nm的方解石/4片上，试求出射光束的偏振态?已知方解石对1的光主折射率为no=1.6521、ne=1.4836，对2的光主折射率为no=1.6813、ne=1

22、.496944. 对于透镜、反射镜、棱镜等光学器件，在其表面有灰尘时，可以对它呵气，然后用软纸巾轻轻擦拭。( )A.正确B.错误参考答案：B45. 电压表一定要并联在被测电路上，而电流表一定要串联在被测电路上。 ( )电压表一定要并联在被测电路上，而电流表一定要串联在被测电路上。()正确46. 1994年，苏梅尔-列维彗星裂成二十多块，碎片撞向木星，产生巨大的爆炸，但是身处地球的人们却没有听到一丝声响，1994年，苏梅尔-列维彗星裂成二十多块，碎片撞向木星，产生巨大的爆炸，但是身处地球的人们却没有听到一丝声响，这其中的原因是？答：在太空中没有空气，声音不能通过真空传播，所以我们地球上的人无法听

23、到47. 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：D48. 原始资料报告格式要求中，包括以下几项中的哪几项( ) 1实验报告的案头部分;2实验仪器;3原始数据;4异常现象。A.1，2，3B.1，2，4C.1，3，4D.1，2，3，4参考答案：D49. 函数w=x/y的标准不确定度传递公式为(w/w)2=(x/x)2+(y/y)2。( )A.正确B.错误参考答案：A50. 已知直导线的电流为I，任一点P到直导线的垂直距离为r0，试求P点的磁场。已知直导线的电流为I，任一点P到直导线的垂直距离为r0，试求P点的磁场。如图所示，把载流直导线分成许多电流元

24、，由毕奥-萨伐尔定律，各电流元在P点产生的磁场的方向相同，都垂直纸面向里，故P点的总磁场也垂直纸面向里，矢量积分简化为标量积分。对于有限长的直导线A1A2，在P点的磁感应强度B的大小为 利用几何关系，统一积分变量，如图，有 l=rcos(-)=-rcos r0=rsin(-)=rsin 由以上两式消去r，得l=-r0cot，取微分，有 把上式及代入积分式，积分变量由l换为，化简，得 式中1，2分别为直导线两端A1，A2处的角。 若直导线为无限长，则1=0，2=，有 可见，载流无限长直导线周围任一点的磁感应强度B的大小与该点到导线的垂直距离成反比.对于长度为l的直导线，在r0l时，上式近似成立。此即毕奥-萨伐尔曾由实验得出的结论。