大学物理贾谊明答案
第11章 热力学基础
11－1 在水面下50.0 m 深的湖底处（温度为4.0℃），有一个体积为1.0×10-5 m 3的空气泡升到湖面上来，若湖面的温度为17.0℃，求气泡到达湖面的体积。（大气压P 0 = 1.013×105 Pa ） 分析：将气泡看成是一定量的理想气体，它位于湖底和上升至湖面代表两个不同的平衡状态。利用理想气体物态方程即可求解本题。位于湖底时，气泡内的压强可用公式
gh p p ρ+=0求出，其中ρ为水的密度（常取ρ = 1.0?103 kg·m -3）。
解：设气泡在湖底和湖面的状态参量分别为（p 1，V 1，T 1）和（p 2，V 2，T 2）。由分析知湖底处压强为
gh
p gh p p ρρ+=+=021。
利用理想气体的物态方程可得空气泡到达湖面的体积为
()3
51
01
20121212m 1011.6-?=+==
T p V T gh p T p V T p V ρ
11－2 氧气瓶的容积为3.2×10-2 m 3，其中氧气的压强为1.30×107 Pa ，氧气厂规定压强
降到1.00×106 Pa 时，就应重新充气，以免经常洗瓶。某小型吹玻璃车间，平均每天用去0.40 m 3 压强为1.01×105 Pa 的氧气，问一瓶氧气能用多少天？（设使用过程中温度不变） 分析：由于使用条件的限制，瓶中氧气不可能完全被使用。从氧气质量的角度来分析。利用理想气体物态方程pV = mRT /M 可以分别计算出每天使用氧气的质量m 3和可供使用的氧气总质量（即原瓶中氧气的总质量m 1和需充气时瓶中剩余氧气的质量m 2之差），从而可求得使用天数321/)(m m m n -=。
解：根据分析有
RT V Mp m RT V Mp m RT V Mp m 3331
22111===
；；
则一瓶氧气可用天数
()()5
.93
31
213
21=-=-=
V p V p p m m m n
11－3 一抽气机转速ω=400r ?min -1，抽气机每分钟能抽出气体20升。设容器的容积
V 0=2.0升，问经过多长时间后才能使容器内的压强由1.01×105 Pa 降为133Pa 。设抽气过程中温度始终不变。
分析：抽气机每打开一次活门, 容器内气体的容积在等温条件下扩大了V ，因而压强有所降低。活门关上以后容器内气体的容积仍然为V 0 。下一次又如此变化，从而建立递推关系。
解：抽气机抽气体时，由玻意耳定律得： 活塞运动第一次：
)
(0100V V p V p +=
00
1p V V V p +=
活塞运动第二次：
)
(0201V V p V p +=
02
0100
2p V V V p V V V p ????
??+=+=
活塞运动第n 次：
)
(001V V p V p n n +=-
n
n V
V V p p ???
?
??+= 0
V
V V n
p p n n +=000
ln
抽气机每次抽出气体体积
l 05.0l )400/20(==V l 0.20=V
Pa 1001.150?=p Pa 133=n p
将上述数据代入（1）式，可解得 276=n 。则
s 40s 60)400/276(=?=t
11-4 如图11-27所示，截面为S 的粗细均匀的U 形管，其中贮有水银，高度如图中所示。现将左侧的上端封闭，并将其右侧与真空泵相接。抽真空后，问左侧的水银将下降多少？已知大气的压强为75cmHg 。
解：由题知，初始时左侧气体压强为p 0，设右侧抽真空后液面上方压强近似为0，左侧液面下降x ，因而左、右两侧液面高度差2x ，左侧液面上方气体压强为p =2x ，整个过程中温度不变，有
pV V p =00
或 )50(25075x x +?=? 求出 cm x 25=
11－5 1mol 双原子分子的理想气体，开始时处于P 1=1.01×105Pa ，V 1=10-3m 3的状态。然后经本题图示直线过程Ⅰ变
到P 2=4.04×105Pa ，V 2=2×10-3m 3的状态。后又经过程方程为PV 1/2
=C （常量）的过程Ⅱ变到压强P 3=P 1=1.01×105Pa 的状态。求：（1）在过程Ⅰ中的气体吸收的热量；（2）整个过程气体吸收的热量。
解：（1）在过程I 中气体对外作的功 2/))((12211V V p p A -+=
O
V
习题11-5图
在过程I 中气体内能增量
)
(2
5)(251122121V p V p T T R E -=-=?
在过程I 中气体吸收的热量
J E A Q 3
111002.2?=+=? （2）在过程II 中气体对外作的功
)
(222332
223
2
3
2
V p V p V dV
V p pdV A V V V V -===
?
?
由
常量=2
1
pV
可算得3
331032m V -?=，带入上式得
J A 3
21085.4?= 整个过程中气体对外作功
J A A A 321101.5?=+= 整个过程中气体内能增量
J
T T R E 3131083.7)(2
5?=-=?
整个过程中气体吸收的热量
J A E Q 4
1029.1?=+=?
11－6 如本题图所示，系统从状态A 沿ABC 变化到状态C 的过程中，外界有326J 的热量传递给系统，同时系统对外作功126J 。当系统从状态C 沿另一曲线返回到状态A 时，外界对系统作功为52J ，则此过程中系统是吸热还是放热？传递热量是多少？
分析：已知系统从状态C 到状态A ，外界对系统作功为W CA ，如果再能知道此过程中内能的变化为CA E ?，则由热力学第一定律即可求得该过程中系统传递的热量Q CA 。由于理想气体的内能是状态（温度）的函数，利用题中给出的ABC 过程吸热、作功的情况，由热力学第一定律即可求得由A 至C 过程中系统内能的变化AC E ?，而CA AC E E ?-=?，故可求得Q CA 。
解：系统经ABC 过程所吸收的热量及对外所作的功分别为
J
126J,326ABC ABC ==W Q
则由热力学第一定律可得由A 到C 过程中系统内能的增量
J
200ABC ABC AC =-=?W Q E
习题11－6图
由此可得从C 到A ，系统内能的增量为
J
200CA -=?E
从C 到A ，系统所吸收的热量为
J
252CA CA CA -=+?=W E Q
式中负号表示系统向外界放热252 J 。这里要说明的是由于CA 是一未知过程。上述求出的放热是过程的总效果，而对其中每一微小过程来讲并不一定都是放热。
11－7 空气由压强为1.52?105 Pa ，体积为5.0?10－
3 m 3，等温膨胀到压强为1.01?105 Pa ，然后再经等压压缩到原来的体积。试计算空气所作的功。
解：空气在等温膨胀过程中所作的功为
???? ??=???? ??=
2111121T ln ln p p V p V V RT M m
W
空气在等压压缩过程中所作的功为
()
212p d V V p V p W -==?
利用等温过程关系2211V p V p =，则空气在整个过程中所作的功为
()J
7.55ln 11122111p T =-+=+=V p V p p p V p W W W
11－8 如本题图所示，使l mol 氧气（1）由A 等温地变到B ；（2）由A 等体地变到C ，
再由C 等压地变到B ，试分别计算氧气所作的功和吸收的热量。
分析：从p －V 图上可以看出，氧气在AB 与ACB 两个过程中所作的功是不同的，其大小可通过()?=V V p W d 求出。考虑到内能是状态的函数，其变化值与过程无关，所以这两个不同过程的内能变化是相同的，而且因初、末状态温度相同B A T T =，故0=E ?，利用热力学第一定律E W Q ?+=，可求出每一过程所吸收的热量。
解：（1）沿AB 作等温膨胀的过程中，系统作功
J 1077.2ln ln 3A B A A A B AB ?=???
? ??=???? ??=
V V V p V V RT M m
W
由分析可知在等温过程中，氧气吸收的热量为
J
1077.23AB AB ?==W Q
（2）沿A 到C 再到B 的过程中系统作功和吸热分别为
习题11－8图
()J
100.23C B C CB CB AC ACB ?=-==+=V V p W W W W
J
100.23ACB ACB ?==W Q
11－9 一定量的某单原子分子理想气体装在封闭的气缸里，此气缸有可活动的活塞（活
塞与气缸壁之间无摩擦且无漏气）。已知气体的初压强P 1=1atm,体积V 1=10-3m 3
，现将该气体在等压下加热直到体积为原来的两倍,然后在等体下加热,到压强为原来的2倍,最后作绝热膨胀,直到温度下降到初温为止,试求：在整个过程中气体内能的改变、吸收的热量和所作的功。
解： 因为14T T =，所以内能增量为零。
J p p V V V p Q 2111111106.5)2(223
)2(25?=-+-=
J Q A 2106.5?==
11-10 如图11-31所示，一气缸内盛有一定量的刚性双原子分子理想气体，气缸活塞的面
积S =0.05 m 2，活塞与气缸壁之间不漏气，摩擦忽略不计。活塞右侧通大气，大气压强p 0 =1.0×105 Pa 。劲度系数k =5×104 N/m 的一根弹簧的两端分别固定于活塞和一固定板上。开始时气缸内气体处于压强、体积分别为p 1 = p 0 =1.0×105 Pa ，V 1 = 0.015 m 3的初态。今缓慢加热气缸，缸内气体缓慢地膨胀到V 2 =0.02 m 3。求在此过程中气体从外界吸收的热量。 解答：
由题意可知气体处于初态时，弹簧为原长．当气缸内气体体积由V 1膨胀到V 2时弹簧被压缩，压缩量为
1.01
2=-=
S
V V l m ． 气体末态的压强为 5
02102?=+=S
l k p p Pa ．
气体内能的改变量为
△E = ν C V (T 2－T 1) = i ( p 2V 2－ p 1V 1) /2 =6.25×103 J ．
缸内气体对外作的功为 7502
12
0=+
=kl Sl p W J 缸内气体在这膨胀过程中从外界吸收的热量为
Q =△E +W =6.25×103+0.75×103=7×103 J ．
11－11 有一绝热的圆柱形的容器，在容器中间放置一无摩擦、绝热的可动活塞，活塞两侧各有ν摩尔同种单原子分子理想气体，初始时，两侧的压强、体积、温度均为（P 0，V 0，T 0）。气体的定容摩尔热容量为C V ＝3R/2。现将一通电线圈放在活塞左侧气体中，对气体缓慢加热。左侧气体膨胀，同时压缩右方气体，最后使右方气体体积为V 2＝V 0/8。求：（1）左、右两侧气体的终温是多少? （2）左侧气体吸收了多少热量? 解：（1）右则气体经历一绝热过程，初态()000T V P 、终态()222T V P ， 由方程 122100--=γγV T V T 得出右侧气体末态温度：
图11-31 习题11-10图
0013/501
20
248T T T V
V T ==???
? ??=--γ
由理想气体物态方程，右侧气体终态压强为
00
22
00232P T V T V P P ==
由于活塞是可动的，左、右两侧的压强应相同：02132P P P ==， 左侧末态体积： 02018
15
2V V V V =-= 左侧气体末态温度： 00000111608
15
32T T T V P V P T =?== （2）
0002193622
3
)2(U U W V P T R T T T C U Q V =?=-+=???=→νν ＋＝＋右
左右左左 11－12 如本题图所示，有一除底部外都是绝热的气筒，被一位置固定的导热板隔成相等的两部分A 和B ，其中各盛有一摩尔的理想气体氮。今将334.4J 的热量缓慢地由底部供给气体，设活塞上的压强始终保持为1.01?105Pa ，求A 部和B 部温度的改变以及各吸收的热量(导热板的热容可以忽略)。若将位置固定的导热板换成可以自由滑动的绝热隔板，重复上述讨论。
解：（1）导热板固定，A 中气体为等容加热；B 中气体为定压膨胀，且为准静态的，搁板导热，T T T B A ?=?=?
()T C C T C T C Q V P A V B P ?+=?+?=
K R Q R
R Q C C Q T V P 71.631.864
.33462
527≈?==+=+=
? J
T R T C Q V A 4.13971.631.825
25=??=?=?= J Q Q Q A B 1954.1394.334=-=-=
（2）隔板活动，A 气体等压膨胀；隔板绝热，B 中气体温度不变。
0=B Q 0=?B T T C Q Q P A ?==
K R Q C Q T P 50.1131.874.334272≈??===
?
11－13 0.32 kg 的氧气作如本题图所示的ABCDA 循环，设V 2＝2V 1，T 1＝300K ，T
2
习题5－12图
＝200K ，求循环效。（氧气的定体摩尔热容的实验值为C V = 21.1 J·mol -1·K -1） 分析：该循环是正循环。循环效率可根据定义式Q W /=η来求出，其中W 表示一个循环过程系统作的净功，Q 为循环过程系统吸收的总热量。
解：根据分析，因AB 、CD 为等温过程，循环过程中系统作的净功为
()()()()J 1076.5ln ln ln 312212121
21CD AB ?=-=
+=+=V V T T R M
m
V V RT M
m
V V RT M m W W W
由于吸热过程仅在等温膨胀（对应于AB 段）和等体升压（对应于DA 段）中发生，而等温过程中0=E ?，则AB AB W Q =。等体升压过程中W = 0，则DA DA E Q ?=，所以，循环过程中系统 吸热的总量为
()()J 1084.3ln 421m V,1
21DA
AB DA AB ?=-+=
?+=+=T T C M m
V V RT M m E W Q Q Q
由此得到该循环的效率为
%15==W η
11－14 如本题图所示，某理想气体循环过程的V －T 图。已知该气体的定压摩尔热容
C P = 2.5R ，定体摩尔热容C V = 1.5R ，且V C =2V A 。试问：（1）图中所示循环是代表致冷机还是热机？（2）如是正循环（热机循环），求出循环效率。 分析：以正、逆循环来区分热机和致冷机是针对p －V 图中循环曲线行进方向而言的。因此，对图中的循环进行分析时，一般要先将其转换为P －V 图。由图可以看出，BC 为等体降温过程，CA 为等温压缩过程；而AB 过程为等压膨胀过程。这样，就可得出p －V 图中的过程曲线，并可判别是正循环。
解：（1）根据分析，将V －T 图转换为相应的p －V 图，如图所示。图中曲线行进方向是正循环，即为热机循环。
（2）根据得到的p －V 图可知，AB 为等压膨胀过程，为吸热过程。BC 为等体降压过程，CA 为等温压缩过程，均为放热过程。故系统在循环过程中吸收和放出的热量分别为
()
A B m p,1T T C M m Q -=
()()A C A C B m V,2ln V V RT M m T T C M m Q +-=
习题5－13
习题5－14
T
V
CA 为等温线，有C A T T =；AB 为等压线，且因A C 2V V =，则有2B A T T =。故循环效率为
()()%
3.12/2ln 11A m p,A A m V,12=+-=-=T C RT T C Q η
11－15 有一以理想气体为工作物质的热机，其循环如本题图所示，试证明热机效率为
()1
112121
---=p p V V γ
η
分析：该热机由三个过程组成，图中AB 是绝热过程，BC 是等压压缩过程，CA 是等体升压过程。其中CA 过程系统吸热，BC 过程系统放热。本题可从效率定义
C A B C 1211Q Q Q -=-=η。出发，利用热力学第一定律和等体、等压方程以及
m V,m p,/C C =γ的关系来证明。
证：该热机循环的效率为
C A
B C 1211Q Q Q Q -=-=η
其中
()()C A m V,CA B C m p,BC ,T T C M m Q T T C M m Q -=-=
，
则上式可写为
1
1
11C A C B C
A B C ---=---=T T T T T T T T γ
γ
η
在等压过程BC 和等体过程CA 中分别有
2
C 1A 2C 1B ,P T P T V T V T ==
代人上式得
1
1
12121---=p p V V γ
η
证毕。
11－16 汽油机可近似地看成如图所示的理想循环，这个循环也叫做奥托（Otto ）循环，其中DE 和BC 是绝热过程。证明此热机的效率为
1
)(
1-γ-=
ηB
C V V 习题5－15图
证：（1）该循环仅在CD 一过程中吸热，EB 过程中放热。则热机效率为
()()C
D B
E C D m V,B E m V,CD
EB 111T T T T T T C M m T T C M m
Q Q ---=---=-=η
（2）在过程BC 和DE 中，分别应用绝热方程
C TV =-1γ，有
1
C
C 1B B --=γγV T V T 1C
D 1B
E --=γγV T V T
由上述两式可得
1
B
C
C D B E -???
?
??=--γV V T T T T
将此结果代人（1）中。即可得
()1B C 1--=γηV V
11－17 在夏季，假定室外温度恒定为37℃，启动空调使室内温度始终保持在17℃、如果每天有2.51×108 J 的热量通过热传导等方式自室外流人室内，则空调一天耗电多少？（设该空调致冷机的致冷系数为同条件下的卡诺致冷机致冷系数的60％）
分析：耗电量的单位为kW ?h ，1kW ?h = 3.6?106 J 。因为卡诺致冷机的致冷系数为
()212k T T T e -=，其中T 1为高温热源温度（室外环境温度），T 2为低温热源温度（室内温
度）。所以，空调的致冷系数为
()
212k 6.0%60T T T e e -=?=
另一方面，由致冷系数的定义，有
()
212Q Q Q e -=
其中Q 1为空调传递给高温热源的热量，即空调向室外排放的总热量；Q 2是空调从房间内吸取的总热量。若Q '为室外传进室内的热量，则在热平衡时Q Q '=2。由此，就可以求出空调的耗电作功总值21Q Q W -=。
解：根据上述分析、空调的致冷系数为
()7
.86.0212=-=T T T e
在室内温度恒定时，有Q Q '=2。由()212Q Q Q e -=
可得空调运行一天所耗电功
习题5－16图
h
kW 0.8J 1089.27221?=?='==-=e Q e Q Q Q W
11-18 如图11-37所示的循环中a →b ，c →d ，e →f 为等温过程，其温度分别为：3T 0，T 0，2T 0；b →c ，d →e ，f →a 为绝热过程。设c →d 过程曲线下的面积为A 1，abcdefa 循环过程曲线所包围的面积为A 2。求该循环的效率。
解：根据定义：ab
Q A Q A
2==
吸η 从循环过程的图形上又可得：ef cd ab Q Q Q A --=2 其中1A Q cd
=
用等温过程ab,cd,ef ，可得：a
b
ab V V T R Q ln
30ν= c d
bc V V RT Q ln
0ν= ， e
f ef V V T R Q ln 20ν= 再利用 绝热过程的体积温度关系，可得：11--=γγf f a a V T V T
11--=γγc c b b V T V T ， 11--=γγe e d d V T V T
所以e c a f d b V V V V V V = 把热量计算的式子中，相加减后可得：
cd ab ef Q Q Q +=3
1
21 代入ef cd ab Q Q Q A --=2 可得： 123
1
A Q A ab +=
所以）
（吸12223A A A Q A Q A
ab -=
==
η
11-19 如图11-38所示，器壁与活塞均绝热的容器中间被一隔板分为体积相同的两部分，其中左边贮有1摩尔处于标准状态的氦气（可视为理想气体），另一边为真空。现先把隔板抽出，待气体平衡后，再缓慢向左推动活塞，把气体压缩到原来的体积。求氦气的温度改变多少？
解：已知He 气开始时的状态为p 0、V 0、T 0、先向真空绝热膨胀：
W = 0，Q = 0 → ?E = 0 → ?T = 0 ∴ T 1 = T 0，V 1 = 2V
0 由 pV = RT 012
1p p =
再作绝热压缩，气体状态由p 1、V 1、T 1，变为p 2、V 0、T 2 , γγ
γ
)2(2
1
001102V p V p V p =
= 图11-37 习题11-18图
图11-38 习题11-19图
1
2
11ln V V
RT M M Q mol =
1
42111--=γγV T V T
∴
0122p p -=γ
再由
000202//T V p T V p = 可得
0122T T -=γ
氦气 3/5=γ， 03/124T T = ∴温度升高
03/102)14(T T T T -=-=?
T 0 = 273 K ， ?T = 160 K
11-20 如图11-39所示，一圆柱形绝热容器，其上方活塞由侧壁突出物支持着，其下方容积共10升，被隔板C 分成体积相等的A 、B 两部分。下部A 装有1mol 氧气，温度为27℃；上部B 为真空。抽开隔板C ，使气体充满整个容器，且平衡后气体对活塞的压力正好与活塞自身重量+大气压力相平衡。求（1）抽开C 板后，气体的末态温度以及该过程的熵增量；（2）若随后通过电阻丝对气体缓慢加热使气体膨胀到20升，求该过程的熵增量。 解：（1）抽开C 板后，气体处于在真空中的绝热变化，由于在真空中，气体体积的变化不做功，所以A=0，又是绝热变化，所以Q=0，这样ΔE=0，也就是说温度不变，T=300K ；
那么要计算这一过程的熵变，我们设计一个可逆过程为：等温膨胀。
所以： 2ln ln 1
2
2121R V V R dV T P T Q S ===?=??? （2）第二过程中压强不变，所以可设计为等压膨胀过程。
2ln 2
7
ln 27ln ln
1212122
1
R V V R T T C T T C T
dT C S p T T p p =====??
11-21 如图11-40所示，一个质量为m ，定压比热为c p ，初温为T 1的物体和另一温度恒为T 2的恒温热源之间，工作着一台可逆卡诺热机，求它能作的最大功。
解：当两物体有相同的温度T 2时，热机就不再工作，在此过程中： 原高温物体放出热量： 112()p Q Mc T T =- 整个系统可认为是绝热系统，总熵变＝0，即
2
1
2
2
0T p T Mc dT Q S T
T ?=
+
=?
求出 1
222
ln
p T Q T Mc T = 热机对外作功： 1
121222
(ln
)p T A Q Q Mc T T T T =-=-- 11－22 如本题图所示，图中1→3为等温线，1→4为绝热线，1→2和4→3均为等压线，2→3为等体线。1mol 的氢气在1点的状态参量为V 1＝0.02m 3，T 1＝300K ，在3点的状态参量为V 3＝0.04m 3，T 3＝300K 。试分别用如下三条路径计算S 3－S 1：（1）1→2→3；（2）1→3
；
图11-39 习题11-20图
（3）1→4→3。
解：（1）“21-”为等压过程，K 600)/(1122=?=T V V T 。而“32-”为等体过程。
注意到2H 为双原子分子，2/7m ,R C p =，2/5m ,R C V =。所以在“321--”过程中的熵变为
T Q T Q
S S d d )3()2()
2()
1(13??
+=- T
Q C T T C V p d d 300600m ,600300m ,??+=2ln ?=R （2）“31-”为等温过程。其熵变
2
ln )/ln(/d 23)
3()
1(13?===-?
R V V R T Q S S
（3）“341--”过程是由“41-”的绝热过程，
1
4
41
1
1--=γγV T V T （1）
和“34-”的等压过程
3434//V V T T = （2）
所组成的。联立（1）式、（2）式，考虑到K 3001=T ，得
到“4”点的温度
K 30025/24?=-T
其熵变
)()(431413S S S S S S -+-=-
????-=+=30023005
/234
d 25d 0T T
R T Q T T
2ln 2ln 25
5/2?=?=
R R
11-23 如图11-42所示，使用一制冷机从质量为1mol ，压强为1.0×105Pa 的氧气中吸热，并向40℃的环境放热，使氧气从20℃等压冷却至18℃。问对制冷机必须提供的最小机械功是多少？
[解答] 氧气对外所做的功为
2
2
1
1
d d V V V V A p V p V =
=??= p (V 2
– V 1
) = R (T 2
– T 1
)，
其中T 2 = 291K ，T 1 = 293K ．氧气内能的增量为
21()2
i
E R T T ?=
-， 其中i 表示双原子分子的自由度：i = 5．氧气吸收的热量为 Q = ΔE + A =
212
()2
i R T T +-= -58.2 (J)． 负号表示氧气放出热量．因此，制冷机从氧气中吸收的热量为：Q 2 = -Q = 58.2 (J)． 氧气是低温热源，环境是高温热源，温度为：T 3 = 313(K)．
整个系统可认为是绝热系统，总熵变＝0，即
习题11－22图
图11-42 习题11-23图
03
1
,1
2
=-
=
??
T Q T
dT C S T T m P 积分得制冷机向高温热源放出的热量为：)(3.62ln 272
131J T T T R
Q ==
， 因此制冷机提供的最小机械功为：W = Q 1 - Q 2 = 4.2 (J)．
大学物理学下册答案第11章
第11章 稳恒磁场 习 题 一 选择题 11-1 边长为l 的正方形线圈，分别用图11-1中所示的两种方式通以电流I （其中ab 、cd 与正方形共面），在这两种情况下，线圈在其中心产生的磁感应强度的大小分别为：[ ] （A ）10B =，20B = （B ）10B = ，02I B l π= （C ）01I B l π= ，20B = （D ）01I B l π= ，02I B l π= 答案：C 解析：有限长直导线在空间激发的磁感应强度大小为012(cos cos )4I B d μθθπ= -，并结合右手螺旋定则判断磁感应强度方向，按照磁场的叠加原理，可计 算 01I B l π= ，20B =。故正确答案为（C ）。 11-2 两个载有相等电流I 的半径为R 的圆线圈一个处于水平位置，一个处于竖直位置，两个线圈的圆心重合，如图11-2所示，则在圆心O 处的磁感应强度大小为多少? [ ] （A ）0 （B ）R I 2/0μ （C ）R I 2/20μ （D ）R I /0μ 答案：C 解析：圆线圈在圆心处的磁感应强度大小为120/2B B I R μ==，按照右手螺旋定 习题11-1图 习题11-2图
则判断知1B 和2B 的方向相互垂直，依照磁场的矢量叠加原理，计算可得圆心O 处的磁感应强度大小为0/2B I R =。 11-3 如图11-3所示，在均匀磁场B 中，有一个半径为R 的半球面S ，S 边线所在平面的单位法线矢量n 与磁感应强度B 的夹角为α，则通过该半球面的磁通量的大小为[ ] （A ）B R 2π （B ）B R 22π （C ）2cos R B πα （D ）2sin R B πα 答案：C 解析：通过半球面的磁感应线线必通过底面，因此2cos m B S R B παΦ=?= 。故正 确答案为（C ）。 11-4 如图11-4所示，在无限长载流直导线附近作一球形闭合曲面S ，当曲面S 向长直导线靠近时，穿过曲面S 的磁通量Φ B 将如何变化？[ ] （ A ）Φ增大， B 也增大 （B ）Φ不变，B 也不变 （ C ）Φ增大，B 不变 （ D ）Φ不变，B 增大 答案：D 解析：根据磁场的高斯定理0S BdS Φ==? ，通过闭合曲面S 的磁感应强度始终为0，保持不变。无限长载流直导线在空间中激发的磁感应强度大小为02I B d μπ= ，曲面S 靠近长直导线时，距离d 减小，从而B 增大。故正确答案为（D ）。 11-5下列说法正确的是[ ] (A) 闭合回路上各点磁感应强度都为零时，回路内一定没有电流穿过 (B) 闭合回路上各点磁感应强度都为零时，回路内穿过电流的代数和必定为零 (C) 磁感应强度沿闭合回路的积分为零时，回路上各点的磁感应强度必定为零 (D) 磁感应强度沿闭合回路的积分不为零时，回路上任意一点的磁感应强度 I 习题11-4图 习题11-3图
大学物理实验课后习题答案
一牛顿环的各环是否等宽?密度是否均匀?解释原因? 因为环是由空气劈上下表面反射的两束光叠加干涉形成的。劈的上表面变化在横向是不均匀的，故光程差也不是均匀变化的。所以各环是不等宽的环的密度也不是均匀的。各环不等宽，半径小的环宽，越到外边越窄，密度是不均匀的,牛顿环的半径公式是：半径r等于根号下(m+1/2)λR，其中m为环的级数。从公式可以看出，半径和环数并不是线性关系，这样环自然不均匀。计算可以知道，越往外环越密。 二牛顿环的干涉圆环是由哪两束相干光干涉产生的? 半凸透镜下表面和下底面上表面的两束反射光 三电桥由哪几部分组成?电桥平衡的条件? 由电源、开关、检流计桥臂电阻组成。 平衡条件是Rx=(R1/R2)R3 四接通电源后,检流计指针始终向一边偏转,试分析出现这种情况的原因? 指针向一侧偏转就说明发生了电子的定向移动了，这个应该没问题。 指针不偏转，有2种情况吧，其1呢是整个电路发生了断路或其他故障，还1种情况则是流过的电流太小，不足于使电表发生偏转或其偏转的角度肉眼根本看不到。 无论如何调节，检流计指针都不动，电路中可能出现故障是调节臂电阻断路或短路。。无论如何调节，检流计指针始终像一边偏而无法平衡，电路中有可能出现故障是有一个臂（非调节臂）的电阻坏了。（断路或短路） 五什么叫铁磁材料的磁滞现象? 铁磁物质经外磁场磁化到饱和以后，把磁场去掉。这些物质仍保留有剩余磁化强度。需要反方向加磁场才能把这剩余磁化强度变为零。这种现象称为铁磁的磁滞现象。也是说，铁磁材料的磁状态，不仅要看它现在所处的磁场条件；而且还要看它过去的状态。 六如何判断铁磁材料属于软.硬材料? 软磁材料的特点是：磁导率大，矫顽力小，磁滞损耗小，磁滞回线呈长条状；硬磁材料的特点是：剩磁大，矫顽力也大 用光栅方程进行测量的条件是什么? 条件是一束平行光垂直射入光栅平面上，光波发生衍射，即可用光栅方程进行计算。如何实现：使用分光计，光线通过平行光管射入，当狭缝位于透镜的焦平面上时，就能使射在狭缝上的光经过透镜后成为平行光 用光栅方程进行测量,当狭缝太窄或者太宽会怎么样?为什么? 缝太窄，入射光的光强太弱，缝太宽，根据光的空间相干性可以知道，条纹的明暗对比度会下降！ 区别是，太窄了，亮纹会越来越暗，暗纹不变，直到一片黑暗！ 太宽，暗条纹会逐渐加强，明纹不变，直到一片光明！
2019学年高二语文第一学期杭州七县区期末教学质量检测试题卷含答案
2019学年第一学期杭州七县区期末教学质量检测 高二语文试题卷 考生须知： 1.本试卷分试题卷和答题卷，满分120分，考试时间120分钟。 2.所有答案必须写在答题卷上，写在试题卷上无效。 3.考试结束后，只上交答题卷。 一、语言文字运用(24分) 1.下列句子中没有错别字且加点字的注音正确的一项是(3分) A.作为中华民族走向伟大复兴的历史起点，五四运动早已载(zài)入史册，后 人对其进行纪念，从中汲取能量，砥砺前行，为实现中华梦而奋斗。 B.倡导整本书阅读，是因为在互联网环境下，以快餐式跳跃性碎片化为特征的 浅阅读正成为趋势，阅读容易走向浅尝辄(zé)止、断章取意的误区。 C.缂(gè)丝这种中国传统技艺采用“通经断纬”的织法，能自由变幻色彩，因 而特别适宜制作书画作品；缂织彩纬的织工须有一定的艺术造诣。 D.黄家庄藏有美酒的消息不胫而走，据那些喝过的人说，那酒澄( (chéng)清 透亮，醇厚绵长，入口生香，实乃琼浆玉液，令人回味无穷。 2.下列句子中加点的词语使用恰当的一项是(3分) A.科幻电影《流浪地球》导演郭帆说，我们的英雄未必是无所不为的超级英雄， 每一个普通人在关键时刻的选择和行动都有可能使之成为英雄。 B.好的文艺作品应该用别开生面的作品形象告诉人们什么是应该肯定和赞扬的， 什么是必须反对和否定的，做到春风化雨、润物无声。 C.元旦期间，漫步街头，只见不少大中型商厦为促销贴出这样的布告：凡在本 店购货满200元者，本店将热忱惠赠一份精美的礼品。 D.《左传》并不简单描写流亡者的不幸，而是通过血腥与动荡的非凡经历，让 流亡者与众不同，产生了与一般士大夫迥然有别的思想锋芒和精神性格。 3.下列句子中标点符号使用有误的一项是(3分) A.海藻的大小相差悬殊：小的成体只有几厘米长，如小石花菜、小杉藻等；大
(完整版)大学物理实验报告答案大全
大学物理实验报告答案大全（实验数据及思考题答案全包括） 伏安法测电阻 实验目的(1) 利用伏安法测电阻。 (2) 验证欧姆定律。 (3) 学会间接测量量不确定度的计算；进一步掌握有效数字的概念。 实验方法原理根据欧姆定律， I R = U ，如测得U 和I 则可计算出R。值得注意的是，本实验待测电阻有两只， 一个阻值相对较大，一个较小，因此测量时必须采用安培表内接和外接两个方式，以减小测量误差。 实验装置待测电阻两只，0～5mA 电流表1 只，0－5V 电压表1 只，0～50mA 电流表1 只，0～10V 电压表一 只，滑线变阻器1 只，DF1730SB3A 稳压源1 台。 实验步骤本实验为简单设计性实验，实验线路、数据记录表格和具体实验步骤应由学生自行设计。必要时，可提示学 生参照第2 章中的第2.4 一节的有关内容。分压电路是必须要使用的，并作具体提示。 (1) 根据相应的电路图对电阻进行测量，记录U 值和I 值。对每一个电阻测量3 次。 (2) 计算各次测量结果。如多次测量值相差不大，可取其平均值作为测量结果。 (3) 如果同一电阻多次测量结果相差很大，应分析原因并重新测量。 数据处理 测量次数1 2 3 U1 /V 5.4 6.9 8.5 I1 /mA 2.00 2.60 3.20 R1 / Ω 2700 2654 2656
测量次数1 2 3 U2 /V 2.08 2.22 2.50 I2 /mA 38.0 42.0 47.0 R2 / Ω 54.7 52.9 53.2 (1) 由. % max ΔU =U ×1 5 ，得到U 0.15V , 1 Δ = U 0 075V Δ 2 = . ； (2) 由. % max ΔI = I ×1 5 ，得到I 0.075mA, 1 Δ = I 0 75mA Δ 2 = . ； (3) 再由2 2 3 3 ( ) ( ) I I V u R U R Δ Δ = + ，求得9 10 Ω 1Ω 2 1 1 = × = R R u , u ； (4) 结果表示= (2.92 ± 0.09)×10 Ω, = (44 ±1)Ω 2 3 1 R R 光栅衍射 实验目的 (1) 了解分光计的原理和构造。 (2) 学会分光计的调节和使用方法。 (3) 观测汞灯在可见光范围内几条光谱线的波长
大学物理第三版下册答案(供参考)
习题八 8-1 电量都是q的三个点电荷，分别放在正三角形的三个顶点．试问：(1)在这三角形的中心放一个什么样的电荷，就可以使这四个电荷都达到平衡(即每个电荷受其他三个电荷的库仑力之和都为零)?(2)这种平衡与三角形的边长有无关系? 解: 如题8-1图示 (1) 以A处点电荷为研究对象，由力平衡知：q'为负电荷 2 2 2 0) 3 3 ( π4 1 30 cos π4 1 2 a q q a q' = ? ε ε 解得q q 3 3 - =' (2)与三角形边长无关． 题8-1图题8-2图 8-7 一个半径为R的均匀带电半圆环，电荷线密度为λ,求环心处O点的场强． 解: 如8-7图在圆上取? Rd dl= 题8-7图 ? λ λd d d R l q= =，它在O点产生场强大小为
2 0π4d d R R E ε? λ= 方向沿半径向外 则 ??ελ ?d sin π4sin d d 0R E E x = = ??ελ ?πd cos π4)cos(d d 0R E E y -= -= 积分R R E x 000 π2d sin π4ελ ??ελπ == ? 0d cos π400 =-=? ??ελ π R E y ∴ R E E x 0π2ελ = =，方向沿x 轴正向． 8-11 半径为1R 和2R (2R ＞1R )的两无限长同轴圆柱面，单位长度上分别带有电量λ和-λ,试求:(1)r ＜1R ；(2) 1R ＜r ＜2R ；(3) r ＞2R 处各点的场强． 解: 高斯定理0 d ε∑? = ?q S E s 取同轴圆柱形高斯面，侧面积rl S π2= 则 rl E S E S π2d =?? 对(1) 1R r < 0,0==∑E q (2) 21R r R << λl q =∑ ∴ r E 0π2ελ = 沿径向向外
大学物理实验课后答案
实验一霍尔效应及其应用 【预习思考题】 1．列出计算霍尔系数、载流子浓度n、电导率σ及迁移率μ的计算公式，并注明单位。 霍尔系数，载流子浓度，电导率，迁移率。 2．如已知霍尔样品的工作电流及磁感应强度B的方向，如何判断样品的导电类型？ 以根据右手螺旋定则，从工作电流旋到磁感应强度B确定的方向为正向，若测得的霍尔电压为正，则样品为P型，反之则为N型。 3．本实验为什么要用3个换向开关？ 为了在测量时消除一些霍尔效应的副效应的影响，需要在测量时改变工作电 流及磁感应强度B的方向，因此就需要2个换向开关；除了测量霍尔电压，还要测量A、C间的电位差，这是两个不同的测量位置，又需要1个换向开关。总之，一共需要3个换向开关。 【分析讨论题】 1．若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交，按式（5.2-5）测出的霍尔系数比实际值大还是小？要准确测定值应怎样进行？ 若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交，则测出的霍尔系数比实际值偏小。要想准确测定，就需要保证磁感应强度B和霍尔器件平面完全正交，或者设法测量出磁感应强度B和霍尔器件平面的夹角。 2．若已知霍尔器件的性能参数，采用霍尔效应法测量一个未知磁场时，测量误差有哪些来源？ 误差来源有：测量工作电流的电流表的测量误差，测量霍尔器件厚度d的长度测量仪器的测量误差，测量霍尔电压的电压表的测量误差，磁场方向与霍尔器件平面的夹角影响等。 实验二声速的测量 【预习思考题】 1. 如何调节和判断测量系统是否处于共振状态？为什么要在系统处于共振的条件下进行声速测定？ 答：缓慢调节声速测试仪信号源面板上的“信号频率”旋钮，使交流毫伏表指针指示达到最大（或晶体管电压表的示值达到最大），此时系统处于共振状态，显示共振发生的信号指示灯亮，信号源面板上频率显示窗口显示共振频率。在进行声速测定时需要测定驻波波节的位置，当发射换能器S1处于共振状态时，发射的超声波能量最大。若在这样一个最佳状态移动S1至每一个波节处，媒质压缩形变最大，则产生的声压最大，接收换能器S2接收到的声压为最大，转变成电信号，晶体管电压表会显示出最大值。由数显表头读出每一个电压最大值时的位置，即对应的波节位置。因此在系统处于共振的条件下进行声速测定，可以容易和准确地测定波节的位置，提高测量的准确度。 2. 压电陶瓷超声换能器是怎样实现机械信号和电信号之间的相互转换的？ 答：压电陶瓷超声换能器的重要组成部分是压电陶瓷环。压电陶瓷环由多晶结构的压电材料制成。这种材料在受到机械应力，发生机械形变时，会发生极化，同时在极化方向产生电场，这种特性称为压电效应。反之，如果在压电材料上加交
大学物理实验课后答案
（1）利用f=(D+d)(D-d)/4D 测量凸透镜焦距有什么优点？ 答这种方法可以避免透镜光心位置得不确定而带来得测量物距与像距得误差。 （2）为什么在本实验中利用1/u+1/v=1/f 测焦距时，测量u与v都用毫米刻度得米尺就可以满足要求？设透镜由于色差与非近轴光线引起得误差就是1％。 答设物距为20cm，毫米刻度尺带来得最大误差为0、5mm，其相对误差为 0、25％，故没必要用更高精度得仪器。 （3）如果测得多组u，v值，然后以u+v为纵轴，以uv为横轴，作出实验得曲线属于什么类型，如何利用曲线求出透镜得焦距f。 答直线；1/f为直线得斜率。 （4）试证：在位移法中，为什么物屏与像屏得间距D要略大于4f？ 由f=(D+d)(D-d)/4D →D2-4Df=d2→D(D-4f)=d2 因为d>0 and D>0 故 D>4f 1、避免测量u、ν得值时，难于找准透镜光心位置所造成得误差。 2、因为实验中，侧得值u、ν、f都相对较大，为十几厘米到几十厘米左右，而误差为1%，即一毫米到几毫米之间，所以可以满足要求。 3、曲线为曲线型曲线。透镜得焦距为基斜率得倒数。 ①当缝宽增加一倍时,衍射光样得光强与条纹宽度将会怎样变化?如缝宽减半,又怎样改变? 答: a增大一倍时, 光强度↑；由a=Lλ/b ，b减小一半 a减小一半时, 光强度↓；由a=Lλ/b ，b增大一倍。 ②激光输出得光强如有变动,对单缝衍射图象与光强分布曲线有无影响?有何影响? 答:由b=Lλ/a、无论光强如何变化,只要缝宽不变,L不变,则衍射图象得光强分布曲线不变(条纹间距b不变)；整体光强度↑或者↓。
③用实验中所应用得方法就是否可测量细丝直径？其原理与方法如何？ 答：可以，原理与方法与测单狭缝同。 ④本实验中，λ=632。8nm ,缝宽约为5*10^-3㎝,屏距L 为50㎝。试验证： 就是否满足夫朗与费衍射条件？ 答：依题意： L λ=（50*10^-2）*（632、8*10^-9）=3、164*10^-7 a^2/8=(5*10^-5)^2/8=3、1*10^-10 所以L λ<
《例外的惭愧》阅读答案
《例外的惭愧》阅读答案 ①我有一个特点令我自己十分惭愧，那就是：我经常不惭愧。 ②譬如说，我去人家家里吃饭，女主人烧得一手好菜，我一边吃得津津有味，一边诚心诚意地赞道：“真惭愧呀，这么好吃的东西，我怎么就烧不出来呀!” ③可是，等晚上回到家里，夜深人静之际，我仿佛听见极幽微的声音在提醒我：“哎，我说，你这家伙，你说的话好像不太诚实哦!你想想，你真的惭愧吗?你只不过是说说罢了，你干吗要说这种话?这世上说话不实在的人已经太多了，你还要再增加一个吗?” ④我当下：“哎呀，我并不是撒谎，我当时大一时冲动吧?我其实并不打算惭愧的，更不打算改过，我下回小心不乱说不实之话就是了。” ⑤其他的事依此类推，例如人家的屋子布置得如何雅洁清幽，人家的研究做得如何深沉扎实，人家的菜园打理得如何鲜翠欲滴，我其实都厚着脸皮轻易放过自己——动不动就惭愧，那日子可要怎么过啊? ⑥不过，倒有一“外套事件”例外。 ⑦大约十年前，我在暑假去新西兰旅游。台湾的暑假其实正逢新西兰的'冬天，这一点，我虽然也知道，却仍然心存幸，不肯多带厚重的衣服。管他呢，等到了新西兰冷得受不了，再想办法吧! ⑧到了新西兰，我那几件毛衣实在挡不了事，立刻想去买衣服。刚好那天朋友开车带我出游，车子高速开在公路上(新西兰人少车少，路又宽平，几乎每条路都可当高速公路来开)，我忽然大叫： ⑨“停车，停车——开回去，我看到一所教堂!” ⑩“教堂怎么了?” “教堂门口有草坪，草坪上有一块牌子，牌子上写着大义卖。” “奇怪，”朋友半信半疑，“车子开那么快，你也看得到!” 但她还是把车退了回去，果真教堂在举行义卖。义卖多半不卖什么好东西，都是些人家用不着的旧物品，倒是巧克力奶和饼干做得非常好，我们各点了一份。忽然，我看到了一件美丽的羽绒外套。哎呀，那刚好是我想要的，跑去一试，尺码正合适;再看价钱，天哪，差不多合台币两千元。当天的大堂里，每件东西都贱价，就这件外套死贵。怎么回事，我竟看上唯一一件贵货，便忍不住想还价。
(完整版)大学物理实验理论考试题及答案汇总
一、 选择题（每题4分，打“ * ”者为必做，再另选做4题，并标出选做记号“ * ”，多做不给分，共40分） 1* 某间接测量量的测量公式为4 3 23y x N -=，直接测量量x 和y 的标准误差为x ?和y ?,则间接测 量量N 的标准误差为？B N ?=； 4322 (2)3339N x x y x x x ??-==?=??， 3334(3)2248y N y y y y x ??==-?=-??- ()()[]21 23 2 289y x N y x ?+?=? 2* 。 用螺旋测微计测量长度时，测量值=末读数—初读数（零读数），初读数是为了消除 ( A ) （A ）系统误差 （B ）偶然误差 （C ）过失误差 （D ）其他误差 3* 在计算铜块的密度ρ和不确定度ρ?时，计算器上分别显示为“8.35256”和“ 0.06532” 则结果表示为：（ C ） (A) ρ=（8.35256 ± 0.0653） （gcm – 3 ）， (B) ρ=（8.352 ± 0.065） （gcm – 3 ）， (C) ρ=（8.35 ± 0.07） （gcm – 3 ）， (D) ρ=（8.35256 ± 0.06532） （gcm – 3 ） (E) ρ=（2 0.083510? ± 0.07） （gcm – 3 ）， (F) ρ=（8.35 ± 0.06） （gcm – 3 ）， 4* 以下哪一点不符合随机误差统计规律分布特点 （ C ） （A ） 单峰性 （B ） 对称性 （C ） 无界性有界性 （D ） 抵偿性 5* 某螺旋测微计的示值误差为mm 004.0±，选出下列测量结果中正确的答案：（ B ） A ． 用它进行多次测量，其偶然误差为mm 004.0； B ． 用它作单次测量，可用mm 004.0±估算其误差； B =?==? C. 用它测量时的相对误差为mm 004.0±。 100%E X δ = ?相对误差：无单位；=x X δ-绝对误差：有单位。
小学语文阅读训练题(5篇,附答案)
一、李时珍解剖穿山甲 我国宏伟的自然科学家、医药学家李时珍，对科学研究态度十分严格，陌生的问题一定要亲自观察、实践，把它解决掉。 有一次，他看到古代出名药物雪茄陶弘景的书上说：河边有一种叫穿山甲的动物，它最喜欢吃蚂蚁。便想：蚂蚁那么笑，穿山甲是怎样吃它的呢？为了弄清这个问题，他来到小河边，找到一只穿山甲仔细观察。原来，穿山甲身上披着一块块的鳞片，既能张开又能合拢。 当它发现蚂蚁时，全身的鳞片都张开，放开一种分外的气味，蚂蚁闻到就往鳞片下钻。等蚂蚁爬满了，它就突然把鳞片合拢，然后钻到水利，把鳞片张开，不一会，蚂蚁全浮到水面上来。穿山甲就可以饱餐一顿了。观察后他还不放心，为了进一步证实穿山甲的确爱吃蚂蚁，他特地又到河边捉了一只穿山甲，把它的肚子切开观察，果然装了一升多的蚂蚁。 李时珍就是这样对待科学的由于他亲自观察实践修正补充了大量材料才写完了完善的医药学著作本草纲目 练一练 1.联系上下文解词。 （1）严格：_________________________________________ （2）完善：_________________________________________ （3）实践：_________________________________________ 2.在文中用“﹋﹋”画出穿山甲吃蚂蚁的过程。 3.给第3节加上标点。 4.用“/”将第2节分成3层，写出层意。 第1层：_______________________________________________ 第2层：_______________________________________________
大学物理实验答案完整版
大学物理实验答案 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】
实验一 物体密度的测定 【预习题】 1．简述游标卡尺、螺旋测微器的测量原理及使用时的注意事项。 答：（1）游标卡尺的测量原理及使用时的注意事项： 游标卡尺是一种利用游标提高精度的长度测量仪器，它由主尺和游标组成。设主 尺上的刻度间距为y ，游标上的刻度间距为x ，x 比y 略小一点。一般游标上的n 个刻度间距等于主尺上(n -1)个刻度间距，即y n nx )1(-=。由此可知，游标上的刻度间距与主尺上刻度间距相差n 1,这就是游标的精度。 教材P33图1-2所示的游标卡尺精度为 mm 501,即主尺上49mm 与游标上50格同长，如教材图1-3所示。这样，游标上50格比主尺上50格（50mm ）少一格（1mm ），即游标上每格长度比主尺每格少1÷50 = 0.02(mm)， 所以该游标卡尺的精度为0.02mm 。 使用游标卡尺时应注意：①一手拿待测物体，一手持主尺，将物体轻轻卡住，才 可读数。②注意保护量爪不被磨损，决不允许被量物体在量爪中挪动。③游标卡尺的外量爪用来测量厚度或外径，内量爪用来测量内径，深度尺用来测量槽或筒的深度，紧固螺丝用来固定读数。 （2）螺旋测微器的测量原理及使用时的注意事项： 螺旋测微器又称千分尺，它是把测微螺杆的角位移转变为直线位移来测量微小长 度的长度测量仪器。螺旋测微器主要由固定套筒、测量轴、活动套筒(即微分筒)组成。
如教材P24图1-4所示，固定套管D上套有一个活动套筒C(微分筒)，两者由高精度螺纹紧密咬合，活动套筒与测量轴A相联，转动活动套筒可带动测量轴伸出与缩进，活动套筒转动一周( 360)，测量轴伸出或缩进1个螺距。因此，可根据活动套筒转动的角度求得测量轴移动的距离。对于螺距是0.5mm螺旋测微器，活动套筒C的周界被等分为50格，故活动套筒转动1 格，测量轴相应地移动0.5/50=0.01mm,再加上估读，其测量精度可达到0.001 mm。 使用螺旋测微器时应注意：①测量轴向砧台靠近快夹住待测物时，必须使用棘轮而不能直接转动活动套筒，听到“咯、咯”即表示已经夹住待测物体，棘轮在空转，这时应停止转动棘轮，进行读数，不要将被测物拉出，以免磨损砧台和测量轴。②应作零点校正。 2．为什么胶片长度可只测量一次？ 答：单次测量时大体有三种情况：（1）仪器精度较低，偶然误差很小，多次测量读数相同，不必多次测量。（2）对测量的准确程度要求不高，只测一次就够了。（3）因测量条件的限制，不可能多次重复测量。本实验由对胶片长度的测量属于情况（1），所以只测量1次。
大学物理学吴柳下答案
大学物理学下册 吴柳 第12章 12.1 一个封闭的立方体形的容器,内部空间被一导热的、不漏气的、可移动的隔板分为两部分,开始其内为真空,隔板位于容器的正中间(即隔板两侧的长度都为l 0),如图12-30所示.当两侧各充以p 1,T 1与 p 2,T 2的相同气体后, 长度之比是多少)? 解: 活塞两侧气体的始末状态满足各自的理想气体状态方程 左侧: T pV T V p 111= 得, T pT V p V 1 11= 右侧: T pV T V p 222= 得, T pT V p V 2 22= 122121T p T p V V = 即隔板两侧的长度之比 1 22121T p T p l l = 12.2 已知容器内有某种理想气体,其温度和压强分别为T =273K,p =1.0×10-2 atm ,密度32kg/m 1024.1-?=ρ.求该气体的摩尔质量. 解: nkT p = (1) nm =ρ (2) A mN M = (3) 由以上三式联立得: 1235 2232028.010022.610 013.1100.12731038.11024.1----?=?????????==mol kg N p kT M A ρ 12.3 可用下述方法测定气体的摩尔质量:容积为V 的容器内装满被试验的气体,测出其压力为p 1,温度为T ,并测出容器连同气体的质量为M 1,然后除去一部分气体,使其压力降为p 2,温度不变,容器连同气体的质量为M 2,试求该气体的摩尔质量. 解： () V V -2 2p T )(21M M - V 1p T 1M V 2p T 2M 221V p V p = (1) ( )()RT M M M V V p 21 22-=- (2)
大学物理实验课后答案
大学物理实验课后答案 Final revision by standardization team on December 10, 2020.
（1）利用f=(D+d)(D-d)/4D 测量凸透镜焦距有什么优点 答这种方法可以避免透镜光心位置的不确定而带来的测量物距和像距的误差。（2）为什么在本实验中利用1/u+1/v=1/f 测焦距时，测量u和v都用毫米刻度的米尺就可以满足要求设透镜由于色差和非近轴光线引起的误差是1％。 答设物距为20cm，毫米刻度尺带来的最大误差为，其相对误差为％，故没必要用更高精度的仪器。 （3）如果测得多组u，v值，然后以u+v为纵轴，以uv为横轴，作出实验的曲线属于什么类型，如何利用曲线求出透镜的焦距f。 答直线；1/f为直线的斜率。 （4）试证：在位移法中，为什么物屏与像屏的间距D要略大于4f 由f=(D+d)(D-d)/4D → D2-4Df=d2→ D(D-4f)=d2 因为d>0 and D>0 故D>4f 1.避免测量u、ν的值时，难于找准透镜光心位置所造成的误差。 2.因为实验中，侧的值u、ν、f都相对较大，为十几厘米到几十厘米左右，而误差为1%，即一毫米到几毫米之间，所以可以满足要求。 3.曲线为曲线型曲线。透镜的焦距为基斜率的倒数。 ①当缝宽增加一倍时,衍射光样的光强和条纹宽度将会怎样变化如缝宽减半,又怎样改变 答: a增大一倍时, 光强度↑；由a=Lλ/b ，b减小一半 a减小一半时, 光强度↓；由a=Lλ/b ，b增大一倍。 ②激光输出的光强如有变动,对单缝衍射图象和光强分布曲线有无影响有何影响 答:由b=Lλ/a.无论光强如何变化,只要缝宽不变,L不变,则衍射图象的光强分布曲线不变 (条纹间距b不变)；整体光强度↑或者↓。 ③用实验中所应用的方法是否可测量细丝直径其原理和方法如何 答：可以，原理和方法与测单狭缝同。 ④本实验中，λ=632。8nm,缝宽约为5*10^-3㎝,屏距L为50㎝。试验证： 是否满足夫朗和费衍射条件 答：依题意： Lλ=（50*10^-2）*（*10^-9）=*10^-7 a^2/8=(5*10^-5)^2/8=*10^-10 所以Lλ< 大学物理实验试题（一） 一、单项选择题（每小题3分，共10小题） （1）.在光栅测量波长的实验中，所用的实验方法是[ ] （A）模拟法（B）干涉法（C）稳态法（D）补偿法 （2）.用箱式惠斯登电桥测电阻时，若被测电阻值约为4700欧姆，则倍率选[ ]（A）（B）（C）10 （D）1 $ （3）.用某尺子对一物体的长度进行15次重复测量，计算得A类不确定度为0.01mm，B类不确定度是0.6mm，如果用该尺子测量类似长度，应选择的合理测量次数为 （A）1次（B）6次（C）15次（D）30次 （4）.用惠斯登电桥测电阻时，如果出现下列情况，试选择出仍能正常测 量的情况[ ] （A）有一个桥臂电阻恒为零（B）有一个桥臂电阻恒为无穷大 （C）检流计支路不通（断线）（D）电源与检流计位置互换 （5）.研究二极管伏安特性曲线时，正确的接线方法是[ ] （A）测量正向伏安特性曲线时用外接法；测量反向伏安特性曲线时用内接法（B）测量正向伏安特性曲线时用内接法；测量反向伏安特性曲线时用外接法（C）测量正向伏安特性曲线时用内接法；测量反向伏安特性曲线时用内接法 ) （D）测量正向伏安特性曲线时用外接法；测量反向伏安特性曲线时用外接法 （6）.在测量钢丝的杨氏模量实验中，预加1Kg砝码的目的是[ ] （A）消除摩擦力（B）使系统稳定 （C）拉直钢丝（D）增大钢丝伸长量 （7）.调节气垫导轨水平时发现在滑块运动方向上不水平，应该[ ] （A）只调节单脚螺钉（B）先调节单脚螺钉再调节双脚螺钉（C）只调节双脚螺钉（D）先调节双脚螺钉再调节单脚螺钉（8）.示波管的主要组成部分包括[ ] （A）磁聚集系统、偏转系统、显示屏（B）电子枪、偏转系统、显示屏（C）电聚集系统、偏转系统、显示屏（D）控制极、偏转系统、显示屏 @ （9）.分光计设计了两个角游标是为了消除[ ] （A）视差（B）螺距差（C）偏心差（D）色差 （10）.用稳恒电流场模拟静电场实验中，在内电极接电源负极情况下，用电压表找等位点与用零示法找等位点相比，等位线半径[ ] （A）增大（B）减小（C）不变（D）无法判定是否变化 二、判断题（每小题3分，共10小题） （1）、准确度是指测量值或实验所得结果与真值符合的程度，描述的是测量值接 近真值程度的程度，反映的是系统误差大小的程度。（） （2）、精确度指精密度与准确度的综合，既描述数据的重复性程度，又表示与真 值的接近程度，反映了综合误差的大小程度。（） （3）、系统误差的特征是它的有规律性，而随机的特怔是它的无规律性。（）（4）、算术平均值代替真值是最佳值，平均值代替真值可靠性可用算术平均偏差、标准偏差和不确定度方法进行估算和评定。（） （5）、测量结果不确定度按评定方法可分为A类分量和B类分量，不确定度A 类分量与随机误差相对应，B类分量与系统误差相对应。（） ） （6）、用1/50游标卡尺单次测量某一个工件长度，测量值N=10.00mm，用不确 定度评定结果为N =（±）mm。（） （7）、在测量钢丝的杨氏弹性模量实验中，预加1Kg砝码的目的是增大钢丝伸长量。（） （8）、利用逐差法处理实验数据的优点是充分利用数据和减少随机误差。（）（9）、模拟法可以分为物理模拟和数学模拟，因为稳恒电流场和静电场的物理本 质相同，所以用稳恒电流场模拟静电场属于物理模拟。（） （10）、系统误差在测量条件不变时有确定的大小和正负号，因此在同一测量条 件下多次测量求平均值能够减少或消除系统误差。（） 三、填空题（每空3分，共10空） （1）．凡可用仪器或量具直接测出某物理量值的测量，称 1 测量； 凡需测量后通过数学运算后方能得到某物理量的测量，称 2 测量。（2）．有效数字的位数越多，说明测量的精度越 3 ；换算单位时， 有效数字的 4 保持不变。 （3）．由 5 决定测量结果的有效数字是处理一切有效数字问题的总的根据和原则。 （4）．迈克尔逊干涉仪实验中，在测量过程中，读数轮只能朝一个方向旋转，不能 习题9 9.1选择题 (1)正方形的两对角线处各放置电荷Q，另两对角线各放置电荷q，若Q所受到合力为零， 则Q与q的关系为：（） （A）Q=-23/2q (B) Q=23/2q (C) Q=-2q (D) Q=2q [答案：A] (2)下面说法正确的是：（） （A）若高斯面上的电场强度处处为零，则该面内必定没有净电荷； （B）若高斯面内没有电荷，则该面上的电场强度必定处处为零； （C）若高斯面上的电场强度处处不为零，则该面内必定有电荷； （D）若高斯面内有电荷，则该面上的电场强度必定处处不为零。 [答案：A] (3)一半径为R的导体球表面的面点荷密度为σ，则在距球面R处的电场强度（） （A）σ/ε0 （B）σ/2ε0 （C）σ/4ε0 （D）σ/8ε0 [答案：C] (4)在电场中的导体内部的（） （A）电场和电势均为零；（B）电场不为零，电势均为零； （C）电势和表面电势相等；（D）电势低于表面电势。 [答案：C] 9.2填空题 (1)在静电场中，电势梯度不变的区域，电场强度必定为。 [答案：零] (2)一个点电荷q放在立方体中心，则穿过某一表面的电通量为，若将点电荷由中 心向外移动至无限远，则总通量将。 [答案：q/6ε0, 将为零] (3)电介质在电容器中作用（a）——（b）——。 [答案：(a)提高电容器的容量;(b) 延长电容器的使用寿命] (4)电量Q均匀分布在半径为R的球体内，则球内球外的静电能之比。 [答案：1：5] 9.3 电量都是q的三个点电荷，分别放在正三角形的三个顶点．试问：(1)在这三角形的中心放一个什么样的电荷，就可以使这四个电荷都达到平衡(即每个电荷受其他三个电荷的库仑力之和都为零)?(2)这种平衡与三角形的边长有无关系? 解: 如题9.3图示 (1) 以A处点电荷为研究对象，由力平衡知：q 为负电荷 习 题(参考答案) 2．指出下列测量值为几位有效数字，哪些数字是可疑数字，并计算相对不确定度。 (1) g ＝(9.794±0.003)m ·s 2 - 答：四位有效数字，最后一位“4”是可疑数字，%031.0%100794 .9003 .0≈?= gr U ； (2) e ＝(1.61210±0.00007)?10 19 - C 答：六位有效数字，最后一位“0”是可疑数字，%0043.0%10061210 .100007 .0≈?= er U ； (3) m ＝(9.10091±0.00004) ?10 31 -kg 答：六位有效数字，最后一位“1”是可疑数字，%00044.0%10010091 .900004 .0≈?= mr U ； (4) C ＝(2.9979245±0.0000003)8 10?m/s 答：八位有效数字，最后一位“5”是可疑数字 1．仪器误差为0.005mm 的螺旋测微计测量一根直径为D 的钢丝，直径的10次测量值如下表： 试计算直径的平均值、不确定度(用D 表示)和相对不确定度(用Dr 表示)，并用标准形式表示测量结果。 解： 平均值 mm D D i i 054.210110 1 ==∑= 标准偏差： mm D D i i D 0029.01 10)(10 1 2 ≈--= ∑=σ 算术平均误差： m m D D i i D 0024.010 10 1 ≈-= ∑=δ 不确定度A 类分量mm U D A 0029.0==σ， 不确定度B 类分量mm U B 005.0=?=仪 ∴ 不确定度mm U U U B A D 006.0005.00029.0222 2≈+=+= 相对不确定度%29.0%100054 .2006 .0%100≈?=?= D U U D Dr 钢丝的直径为：%29.0)006.0054.2(=±=Dr D mm D 或 不确定度A 类分量mm U D A 0024.0==δ ， 不确定度B 类分量mm U B 005.0=?=仪 ∴ 不确定度mm U U U B A D 006.0005.00024.0222 2≈+=+= 相对不确定度%29.0%100054 .2006 .0%100≈?=?= D U U D Dr 钢丝的直径为： %29.0)006.0054.2(=±=Dr D mm D ，%00001.0%1009979245 .20000003 .0≈?= Cr U 。 3．正确写出下列表达式 （1）km km L 310)1.01.3()1003073(?±=±= （2）kg kg M 4 10)01.064.5()13056430(?±=±= （3）kg kg M 4 10)03.032.6()0000030.00006320.0(-?±=±= （4）s m s m V /)008.0874.9(/)00834 .0873657.9(±=±= 4．试求下列间接测量值的不确定度和相对不确定度，并把答案写成标准形式。 第9章 静电场 习 题 一 选择题 9-1 两个带有电量为2q 等量异号电荷，形状相同的金属小球A 和B 相互作用力为f ，它们之间的距离R 远大于小球本身的直径，现在用一个带有绝缘柄的原来不带电的相同的金属小球C 去和小球A 接触，再和B 接触，然后移去，则球A 和球B 之间的作用力变为[ ] (A) 4f (B) 8f (C) 38f (D) 16 f 答案：B 解析：经过碰撞后，球A 、B 带电量为2q ，根据库伦定律12204q q F r πε=，可知球A 、B 间的作用力变为 8 f 。 9-2关于电场强度定义式/F E =0q ，下列说法中哪个是正确的？[ ] (A) 电场场强E 的大小与试验电荷0q 的大小成反比 (B) 对场中某点，试验电荷受力F 与0q 的比值不因0q 而变 (C) 试验电荷受力F 的方向就是电场强度E 的方向 (D) 若场中某点不放试验电荷0q ，则0=F ，从而0=E 答案：B 解析：根据电场强度的定义，E 的大小与试验电荷无关，方向为试验电荷为正电荷时的受力方向。因而正确答案（B ） 9-3 如图9-3所示，任一闭合曲面S 内有一点电荷q ，O 为S 面上任一点，若将q 由闭合曲面内的P 点移到T 点，且 OP =OT ，那么[ ] (A) 穿过S 面的电场强度通量改变，O 点的场强大小不变 (B) 穿过S 面的电场强度通量改变，O 点的场强大小改变 习题9-3图 (C) 穿过S 面的电场强度通量不变，O 点的场强大小改变 (D) 穿过S 面的电场强度通量不变，O 点的场强大小不变 答案：D 解析：根据高斯定理，穿过闭合曲面的电场强度通量正比于面内电荷量的代数和，曲面S 内电荷量没变，因而电场强度通量不变。O 点电场强度大小与所有电荷有关，由点电荷电场强度大小的计算公式2 04q E r πε= ，移动电荷后，由于OP =OT ， 即r 没有变化，q 没有变化，因而电场强度大小不变。因而正确答案（D ） 9-4 在边长为a 的正立方体中心有一个电量为q 的点电荷，则通过该立方体任一面的电场强度通量为 [ ] (A) q /ε0 (B) q /2ε0 (C) q /4ε0 (D) q /6ε0 答案：D 解析：根据电场的高斯定理，通过该立方体的电场强度通量为q /ε0，并且电荷位于正立方体中心，因此通过立方体六个面的电场强度通量大小相等。因而通过该立方体任一面的电场强度通量为q /6ε0，答案（D ） 9-5 在静电场中，高斯定理告诉我们[ ] (A) 高斯面内不包围电荷，则面上各点E 的量值处处为零 (B) 高斯面上各点的E 只与面内电荷有关，但与面内电荷分布无关 (C) 穿过高斯面的E 通量，仅与面内电荷有关，而与面内电荷分布无关 (D) 穿过高斯面的E 通量为零，则面上各点的E 必为零 答案：C 解析：高斯定理表明通过闭合曲面的电场强度通量正比于曲面内部电荷量的代数和，与面内电荷分布无关；电场强度E 为矢量，却与空间中所有电荷大小与分布均有关。故答案（C ） 9-6 两个均匀带电的同心球面，半径分别为R 1、R 2(R 1 大学物理实验课后答 案 （1）利用f=(D+d)(D-d)/4D 测量凸透镜焦距有什么优点？ 答这种方法可以避免透镜光心位置的不确定而带来的测量物距和像距的误差。 （2）为什么在本实验中利用1/u+1/v=1/f 测焦距时，测量u和v都用毫米刻度的米尺就可以满足要求？设透镜由于色差和非近轴光线引起的误差是 1％。 答设物距为20cm，毫米刻度尺带来的最大误差为0.5mm，其相对误差为 0.25％，故没必要用更高精度的仪器。 （3）如果测得多组u，v值，然后以u+v为纵轴，以uv为横轴，作出实验的曲线属于什么类型，如何利用曲线求出透镜的焦距f。 答直线；1/f为直线的斜率。 （4）试证：在位移法中，为什么物屏与像屏的间距D要略大于4f？ 由f=(D+d)(D-d)/4D → D2-4Df=d2→ D(D-4f)=d2 因为d>0 and D>0 故D>4f 1.避免测量u、ν的值时，难于找准透镜光心位置所造成的误差。 2.因为实验中，侧的值u、ν、f都相对较大，为十几厘米到几十厘米左右，而误差为1%，即一毫米到几毫米之间，所以可以满足要求。 3.曲线为曲线型曲线。透镜的焦距为基斜率的倒数。 ①当缝宽增加一倍时,衍射光样的光强和条纹宽度将会怎样变化?如缝宽减半,又怎样改变? 答: a增大一倍时, 光强度↑；由a=Lλ/b ，b减小一半 a减小一半时, 光强度↓；由a=Lλ/b ，b增大一倍。 ②激光输出的光强如有变动,对单缝衍射图象和光强分布曲线有无影响?有何影响? 答:由b=Lλ/a.无论光强如何变化,只要缝宽不变,L不变,则衍射图象的光强分布曲线不变 (条纹间距b不变)；整体光强度↑或者↓。 ③用实验中所应用的方法是否可测量细丝直径？其原理和方法如何？ 答：可以，原理和方法与测单狭缝同。 ④本实验中，λ=632。8nm,缝宽约为5*10^-3㎝,屏距L为50㎝。试验证： 是否满足夫朗和费衍射条件？ 答：依题意： Lλ=（50*10^-2）*（632.8*10^-9）=3.164*10^-7 a^2/8=(5*10^-5)^2/8=3.1*10^-10 所以Lλ<大学物理实验及答案
大学物理D下册习题答案
大学物理实验习题参考答案
《大学物理学》(袁艳红主编)下册课后习题答案
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