福建师范大学22春《实验物理导论》离线作业二及答案参考47

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1、福建师范大学22春实验物理导论离线作业二及答案参考1. 一个有旋转对称表面的水壶。其对称轴沿竖直方向，在壶底的正中间开一个半径为r0的小孔，为使液体从底部小孔流一个有旋转对称表面的水壶。其对称轴沿竖直方向，在壶底的正中间开一个半径为r0的小孔，为使液体从底部小孔流出的过程中壶中液面下降的速率保持不变，试求壶的表面形状。(古代用此漏壶计时。)将对称轴设为z轴，壶的表面由平面曲线z=u2(r4-r04)/2gr04绕z轴旋转而成，其中u为假设的液面下降速率。2. 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

2、衡点。( )A.正确B.错误参考答案：A3. 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：ABC4. 求盛在转动圆筒中1mol单原子分子理想气体的自由能、热力学能和熵。设圆筒半径为R，长为l，气体分子质量为m，圆筒求盛在转动圆筒中1mol单原子分子理想气体的自由能、热力学能和熵。设圆筒半径为R，长为l，气体分子质量为m，圆筒绕其轴以匀角速度转动。在运动坐标系的观察者看来，气体的整体转动相当于分子处在一个离心势场中，分子的离心势能为，分子的配分函数为 (V=R2l为圆筒体积)。从而，1mol单原子分子理想气体的自由能 式中N0为阿伏伽德罗常数，F0为1mol

3、单原子分子理想气体整体无转动时的自由能。气体的熵 气体的热力学能 式中是1mol单原子分子理想气体整体无转动时的能量。 在静止坐标系的观察者看来，气体的能量除E0外，还包括转动动能。这一能量的增加应等于其在离心势场中所具能量的减少。分子的平均离心势能上题已给出，所以 由于熵函数只是系统内部混乱程度的度量，与系统整体运动无关，因此 S=S 由此推得自由能 对于非单原子分子的一般情形，我们只要将E0，S0，F0理解成该理想气体整体无转动时的内能、熵、自由能，上述结果仍然适用。 5. 把点电荷Q从很远处移向内、外半径依次为R1、R2的导体球壳，并穿过球壳上一小孔一直移至导体球壳的球心处，求此把点电荷

4、Q从很远处移向内、外半径依次为R1、R2的导体球壳，并穿过球壳上一小孔一直移至导体球壳的球心处，求此过程中外力所做的功设点电荷Q的半径为a(相对而言a很小)，其产生的电场强度 则初始状态的申场能 末状态的电场能 外力在这个过程所做的功 6. 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：ABCD7. 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

5、像C正立、缩小的像D倒立、缩小的像B8. 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?9. 由N个自旋极化的粒子组成的理想费米气体，处在径向频率为轴向频率为，的磁光陷阱内，粒子的能量为 . 试求OK由N个自旋极化的粒子组成的理想费米气体，处在径向频率为轴向频率为，的磁光陷阱内，粒子的能量为.试求OK时费米气体的化学势和

6、粒子的平均能量OK时费米气体的化学势为 粒子的平均能量为 . 10. 拱桥和吊桥分别利用的是：( )A.石头和钢筋的抗拉性能B.石头和钢筋的抗压性能C.石头的抗拉性能和钢筋的抗压性能D.石头的抗压性能和钢筋的抗拉性能参考答案：D11. Nature期刊发表文章的要求是：( )A.原创性成果B.重复性成果C.抄袭性成果D.以上答案均不正确参考答案：A12. 波谱图的基本构成三要素：_(定性指标)、_和_(定量指标)。一般进行波谱分析时，要波谱图的基本构成三要素：_(定性指标)、_和_(定量指标)。一般进行波谱分析时，要同时注意到谱峰的三要素，才能得到正确的结论。正确答案：谱峰的位置谱峰的形状谱峰

7、的强度谱峰的位置,谱峰的形状,谱峰的强度13. 生物显微镜常用的透射照明方式有( )和柯勒照明两种。柯勒照明系统主要由( )、( )、( )和两个生物显微镜常用的透射照明方式有( )和柯勒照明两种。柯勒照明系统主要由( )、( )、( )和两个光阑组成，它与显微镜系统的光瞳衔接关系是( )。正确答案：(临界照明)(光源)(柯勒镜)(聚光镜)(照明系统的出瞳与显微镜系统的入窗重合、照明系统的出窗与显微镜系统的入瞳重合)(临界照明)(光源)(柯勒镜)(聚光镜)(照明系统的出瞳与显微镜系统的入窗重合、照明系统的出窗与显微镜系统的入瞳重合)14. 经典电磁理论的创始人是：( )A.开尔文B.麦克斯韦C

8、.牛顿D.伽利略参考答案：B15. 通过焦距是10cm的放大镜观察高为0.5cm的字，让字的像成在明视距离处，该字的像有多长?通过焦距是10cm的放大镜观察高为0.5cm的字，让字的像成在明视距离处，该字的像有多长?1.75cm16. 斜抛运动可以分解为水平方向的_运动与竖直方向的_运动。斜抛运动可以分解为水平方向的_运动与竖直方向的_运动。匀速直线，$竖直上抛17. 第一次把光的粒子性和波动性统一起来的科学家是：( )A.普朗克B.爱因斯坦C.德布罗意D.费米参考答案：B18. 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：B

9、19. 深秋季节，克拉玛依街道两边的杨树叶变成了黄色，显得妩媚令人陶醉我们看到黄色的树叶，是因为太阳光照射到树深秋季节，克拉玛依街道两边的杨树叶变成了黄色，显得妩媚令人陶醉我们看到黄色的树叶，是因为太阳光照射到树叶后反射_光的缘故树叶之所以呈黄色，是因为太阳光找到树叶上，树叶反射黄色的光造成的故答案为：黄20. 下列关于正确度的描述错误的是( )A.正确度是指测量值或实验结果与真值的符合程度B.正确度的高低反映偶然误差的大小C.正确度越高，测量值越接近真值D.系统误差越大，正确度越低参考答案：B21. 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

10、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=1.496922. 设飞船(K系)以速度v沿惯性系(K系)x轴正向运动，飞船中的物体相对于飞船以速度uy垂直于x轴运动，求该物体相设飞船(K系)以速度v沿惯性系(K系)x轴正向运动，飞船中的物体相对于飞船以速度uy垂直于x轴运动，求该物体相对于K系的速度。已知ux=uz=0，利用(8.4.24)式，可得 (8.4.24) (8.4.2

11、6) 速度的绝对值为 23. 阅读下列短文，按要求完成后面提出的问题：短文（1）蝙蝠在黑暗中能自由地飞翔，用蜡封住其耳朵，虽然把它放在阅读下列短文，按要求完成后面提出的问题：短文（1）蝙蝠在黑暗中能自由地飞翔，用蜡封住其耳朵，虽然把它放在明亮的房间里，仍像喝醉酒一样，一次一次地碰到障碍物，后来，物理学家证实了蝙蝠能发出波，靠这种波的回声来确定目标和距离（2）如果把八只同样的玻璃杯盛不同深度的水，用一根细棒依次敲打杯子，可以发现声音的和盛水量有关如果调节适当，可演奏简单的乐谱，由此我们不难知道古代“编钟”的道理（3）许多年前，“马可波罗”号帆船在“火地岛”失踪，经过多年的研究，揭开了“死亡之迷”

12、，他们都是死于亚声，这是一种人耳听不到的声音，频率低于20Hz，而人的内脏的固有频率和亚声波极为相似，当二者相同时，会形成内脏的共振，严重时把内脏振坏而丧生问题：（1）请你将上面短文中和两处补上恰当的文字：_，_；（2）亚声是指我们学过的_（3）从短文（2）中可以看出，所填的物理量与_有关，关系是_（1）蝙蝠可以发出并接收超声，用来对障碍物进行定位；杯子里水的质量不同，振动频率也就有所不同，导致音调发生变化；（2）频率低于20Hz的声波叫次声波，所以亚声是指我们学过的次声波；（3）声音的音调与频率有关；声源振动的频率越高，声音的音调越高故答案为：（1）超声；音调；（2）次声波；（3）频率；声源

13、振动的频率越高，声音的音调越高24. 下列哪种方法是在声源处减弱噪声的？（）A摩托车上安装消声器具B戴上防噪声耳塞C道路两旁植树造林D公路两下列哪种方法是在声源处减弱噪声的？（）A摩托车上安装消声器具B戴上防噪声耳塞C道路两旁植树造林D公路两旁建隔音墙A摩托车上安装消声器具是在声源处减弱噪声的，选A25. 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确参考答案：B26. 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

14、27. 2012年6月6日，艺术家们在北京国家大剧院演奏黄河颂时，听众能分辨出小提琴和钢琴发出的声音，这是因为它们2012年6月6日，艺术家们在北京国家大剧院演奏黄河颂时，听众能分辨出小提琴和钢琴发出的声音，这是因为它们的A、音色不同B、响度不同C、节奏不同D、音调不同A28. 身高1.65m的人，站在平面镜前3m处，则人在镜中的像与人的距离为_m像高为_m，当人向平面镜走近时，人身高1.65m的人，站在平面镜前3m处，则人在镜中的像与人的距离为_m像高为_m，当人向平面镜走近时，人在镜中所成像的大小_（选填“变大”、“不变”或“变小”）因为平面镜所成的像和物体各对应点到平面镜间距离相等，所以

15、，由他到平面镜的距离为3m可得镜中所成的像与平面镜之间的距离为3m，则人与像之间的距离为3m+3m=6m；由他身高1.65m可得镜中的像高也是1.65m；因为平面镜所成的像和物体形状、大小相同，所以当人远离平面镜时，镜中像的大小将不会改变故答案为：6；1.65；不变29. 根据动量原理可知：力在时间过程中的累积效应，引起动量的改变。根据功能原理可知：力的空间累积引起动能的改变。(1)如果物体受合外力作用了一段时间(即受到合外力的冲量作用)，动量发生了改变，那么，是否一定会引起物体动能的改变?(2)如果物体受合外力作用，根据动量原理可知：力在时间过程中的累积效应，引起动量的改变。根据功能原理可知

16、：力的空间累积引起动能的改变。(1)如果物体受合外力作用了一段时间(即受到合外力的冲量作用)，动量发生了改变，那么，是否一定会引起物体动能的改变?(2)如果物体受合外力作用，并且在力作用的方向上有了位移( 即合外力对物体做了功)，使物体的动能发生了变化，是否一定会引起物体动量的改变?答：(1)不一定，如合外力与物体的运动方向始终相互垂直，合外力的冲量不为零，但不对物体做功，所以动能保持不变，如做匀速率圆周运动的物体就是这样。(2)一定，因物体所受合外力不为零，且力对物体做功的同时，一定就有时间的积累，则引起物体动量的改变。30. 潜水艇的下潜和上浮是利用_来实现的气球和飞艇的升空条件是_潜水艇

17、的下潜和上浮是利用_来实现的气球和飞艇的升空条件是_（1）潜水艇通过改变自身的重力来实行上浮与下潜的；（2）气球和飞艇就是利用它们在空气中的浮力来工作的；只有当气囊里气体密度小于空气的密度，才可以使浮力大于重力，而升空故答案为：改变自身重力；气囊里气体密度小于空气的密度，使浮力大于重力31. 在用回归分析法处理数据、确定函数关系时，应有如下几个步骤：( )A.根据理论推断或者实验数据变化的趋势推测出函数的具体形式B.用实验数据来确定方程中的待定常数的最佳值C.根据实验数据来检验所推断的函数关系是否合理参考答案：ABC32. 为什么核子结合成原子核时能释放出结合能?为什么核子结合成原子核时能释放

18、出结合能?实验表明，核子组成原子核的过程中，静止质量会减小，根据爱因斯坦相对论的质能方程，质量减小表明有能量放出，释放的能量称为原子核的结合能33. 有时，教室黑板反光能“晃”着一些同学的眼睛，其原因是_有时，教室黑板反光能“晃”着一些同学的眼睛，其原因是_教室的黑板某些地方非常光滑时，会出现镜面反射，即太阳光被平行的反射到一些同学的眼中，从而“晃”到这些同学的眼镜，其原因是镜面反射故答案为：镜面反射34. 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

19、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D35. 下列设备的运行与电磁波无关的是 A医院里，医生利用B超可观察到母体内的婴儿情况 B“嫦娥一号”接收地面指下列设备的运行与电磁波无关的是A医院里，医生利用B超可观察到母体内的婴儿情况B“嫦娥一号”接收地面指挥中心的运行指令实现变轨而奔向月球C汽车上安装有GPS（全球卫星定位系统）以确定行驶路线和距离D在汶川大地震发生后

20、救灾人员利用卫星电话恢复了与外界的通讯联系A36. 在高能的情况下，弱相互作用和电磁相互作用是可以统一的，是不可区分的。( )在高能的情况下，弱相互作用和电磁相互作用是可以统一的，是不可区分的。( )正确答案： 37. 比较下死皮几种情况下A、B两点电势的高低： (1)正电荷由A移到B时，外力克服电场力作正功；比较下死皮几种情况下A、B两点电势的高低： (1)正电荷由A移到B时，外力克服电场力作正功； (2)正电荷由A移到B时，电场力作正功； (3)负电荷由A称到B时，外力克服电场力作正功； (4)负电荷由A移到B时，电场力作正功； (5)电荷顺着电场线方向由A移动到B； (6)电荷逆着电场线

21、方向由A移动到B正确答案：电荷在电场内移动如果电场力做正功则移动后电势变低如果电场力做负功则移动后电势变高。由此可得：rn (1)B电势高；(2)A电势高；(3)A电势高；(4)B电势高；(5)A电势高；(6)B电势高电荷在电场内移动,如果电场力做正功则移动后电势变低,如果电场力做负功则移动后电势变高。由此可得：(1)B电势高；(2)A电势高；(3)A电势高；(4)B电势高；(5)A电势高；(6)B电势高38. .下列说法正确的是 ( C )A固定电话的听筒把声音变成变化的电流B电磁波不能在真空中传播C移动电话是靠电.下列说法正确的是(C)A固定电话的听筒把声音变成变化的电流B电磁波不能在真空

22、中传播C移动电话是靠电磁波传递信息的D用电子邮件可以传输文字、声音文件，但不能传输图像文件C听筒是把变化的电流转换成声音，电磁波在真空中能传播，移动电话是靠电磁波传递信息的，用电子邮件可以传输文字、声音文件，也能传输图像文件，故应该选C39. 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

23、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40. 分子运动的平均动能的标志是：( )A.体积B.质量C.温度D.热容参考答案：C41. 二十一世纪的计算机的可能方向有：量子计算机，光子计算机，模拟人脑功能的神经网络计算机。( )二十一世纪的计算机的可能方向有：量子计算机，光子计算机，模拟人脑功能的神经网络计算机。( )正确答案： 42. 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

24、、庄子正确答案： D43. 目前，已经可以实现常温下的超导了。( )A.错误B.正确参考答案：A44. 弹簧门敞开后自动关上的过程中，_能转化成_能人造地球卫星在近地点时，_能最大，_能最小弹簧门敞开后自动关上的过程中，_能转化成_能人造地球卫星在近地点时，_能最大，_能最小，在远地点时_能最大弹簧门敞开后自动关上的过程中，弹性势能转化为动能，人造地球卫星在从近地点向远地点运行的过程中，速度逐渐减慢，动能减小，但所处高度逐渐增大，重力势能增大，正是减小的动能转化为了重力势能故答案为：弹性势；动；动；重力势；重力势45. 在单摆测重力加速度试验中用到了( )A.比较法B.转换法C.伏安法D.放大

25、法参考答案：B46. 原子由原子核和外围电子组成的，原子核又由质子和中子组成。( )原子由原子核和外围电子组成的，原子核又由质子和中子组成。( )正确答案：47. 下列关于精密度的描述错误的是( )A.精密度是指重复测量所得结果相互接近(或离散)的程度B.精密度的高低反映偶然误差的大小C.偶然误差就越大，精密度越高D.数据越接近，偶然误差越小参考答案：C48. 电磁波的发现揭开了现代通信的新纪无电磁波已成为人类文明的重要标志但值得注意的是，电磁波也会造成_电磁波的发现揭开了现代通信的新纪无电磁波已成为人类文明的重要标志但值得注意的是，电磁波也会造成_造成电磁波污染的原因是多方面的随着城市的发展

26、，市区扩大，建筑用地日趋紧张，使原本处于郊区的大功率电磁发射台电视广播发射台站逐渐被新建居民区包围，卫星通讯的发展使得城市出现众多的卫星地面站有的地区发射天线过密，移动通讯技术迅速发展其电磁波信号采用直线传播，在市区高层建筑上架设许多起联络作用的基地台站，天线林立，形成相互间的交调干扰；还有部分架设不合理的天线对附近高层住宅居民产生电磁波污染，传输电力的超高压输电线路和城市交通运输系统使电磁污染增加另外，家用电脑、彩电、音响、微波炉、电磁灶、无线手机、电热毯都会辐射出电磁波，也会造成环境电磁污染故答案：污染49. 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

27、误50. 直接测量是指把待测物理量直接与作为标准的物理量相比较。( )A.正确B.错误参考答案：A51. 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：A52. 当元器件的尺寸越来越小的时候，表层效应越来越小。( )A.错误B.正确参考答案：A53. 在标准模型的框架下，Higgs机制的作用是( )。A、传递弱相互作用B、传递核子间相互作用C、赋予“基本粒在标准模型的框架下，Higgs机制的作用是( )。A、传递弱相互作用B、传递核子间相互作用C、赋予“基本粒子”质量D、传递强相互作用正确

28、答案：C54. 两个物体接触，没有发生热传递，则这两个物体具有（）A相同的温度B相同的比热容C相同的热量D相同的质量两个物体接触，没有发生热传递，则这两个物体具有（）A相同的温度B相同的比热容C相同的热量D相同的质量只有在温度不同时，两物体之间才会发生热传递；反之，如果物体互相接触但没有发生热传递，它们一定具有相同的温度；故选A55. 声音是由于物体_产生的，在通常情况下，声音在空气中的传播速度约为_m/s声音是由于物体_产生的，在通常情况下，声音在空气中的传播速度约为_m/s声音是由物体振动产生的，声音在空气中的传播速度大约340m/s；故答案为：振动，34056. 误差按来源可分为( )A

29、.方法误差B.环境误差C.人为误差D.仪器误差参考答案：ABCD57. 北京至上海的距离为1463km，甲、乙两列火车分别从北京站和上海站相向出发。已知乙车比甲车晚开3.510-3s，今有北京至上海的距离为1463km，甲、乙两列火车分别从北京站和上海站相向出发。已知乙车比甲车晚开3.510-3s，今有一宇宙飞船以0.9c的速度从北京至上海的上空飞过，试求：取地面参考系为S系，飞船参考系为S系，北京为S系的坐标原点，北京至上海的方向为x(或x)轴的正方向，对甲、乙两列火车，由题意可知 t1=t乙-t甲=3.510-3s x1=x上-x北=1.463106m则由洛伦兹变换得 即在飞船中宇航员测得

30、北京站甲车晚于上海站的乙车2.0410-3s发车，时序发生了颠倒。$对甲、丙两列火车，由题意可知 t2=t丙-t甲=3.510-3s，x=x丙-x甲=0因而事件发生在同一地点，t2为固有时，所以可用时间膨胀效应公式求得 即在飞船中宇航员测得北京站丙车发车时间仍晚于本站甲车的发车时间，两车的时序不变。 58. 下列对仪器的初始状态描述错误的是( )A.电源输出电压应置于最小或额定值B.分压器输出电压应置于最小或额定值C.电阻箱阻值不能为零D.电表量程应选择较小的档次参考答案：D59. 有时每一种实验方案都有可能通过实验过程中克服系统误差而达到测量的要求。( )A.正确B.错误参考答案：A60.

31、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