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1、福建师范大学21秋实验物理导论在线作业三满分答案1. 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 室温下铜的电阻率为1.69cm，比绝对零度下高了
2、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。 2. 20世纪已经把物理学建构完成了，以后不可能取得突破了。( )A.错误B.正确参考答案：A3. 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：C4. 太阳的能源来自于：( )A.核聚变B.核裂变C.燃烧D.以上说法都不对参考答案：A5. 红外
3、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：6. 一块相对电容率r=5的扁平电介质，垂直放置于D=1C/m2的均匀电场中，已知电介质的体积为0.1m3，并且是均匀极化，一块相对电容率r=5的扁平电介质，垂直放置于D=1C/m2的均匀电场中，已知电介质的体积为0.1m3，并且是均匀极化，求：(1)电介质里的电极化强度；(2)电介质总的电偶极矩。电介质里的电极化强度为 $电介质总的电偶极矩 p=PV=0.80.1Cm=0.08Cm 7. 相对性原理最早的阐述出自：( )A.伽利略B.牛顿C.爱因斯坦D.波尔兹曼参考答案：A8
4、. 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：ABC9. 为什么我们观察不到日光照射在窗玻璃上的干涉条纹?为什么我们观察不到日光照射在窗玻璃上的干涉条纹?因为玻璃太厚，日光在它上下表面反射或投射光的光程差远大于日光的相干长度，所以观察不到干涉现象。10. 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.放大法参考答案：B11. 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：B12. 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
5、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；16013. 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：A14. 一束光射到平面镜上，入射角是30，反射光线与入射光线的夹角是_。一束光射到平面镜上，入射角是30，反射光线与入射光线的夹角是_。6015. 0.0000000000000352 m用科学计数法可写成( )A.3.5210-12mB.3.5210-11mC.3.5
6、210-15mD.3.5210-14m参考答案：D16. 从热力学角度来看，熵函数具有什么性质?在两平衡态之间可以经历各种过程(也包括不可逆过程)，怎样从热力学角度来看，熵函数具有什么性质?在两平衡态之间可以经历各种过程(也包括不可逆过程)，怎样来计算两平衡态的熵变呢?举例说明。正确答案：熵是个状态函数与过程无关只由系统的状态决定。可在两平衡态之间取一可逆过程用式来求熵变。如绝热自由膨胀过程其熵变的计算可设初、末两态与绝热自由膨胀过程时的初、末两态一致的等温可逆过程在此过程中计算熵变即熵是个状态函数,与过程无关,只由系统的状态决定。可在两平衡态之间取一可逆过程,用式来求熵变。如绝热自由膨胀过程
7、,其熵变的计算,可设初、末两态与绝热自由膨胀过程时的初、末两态一致的等温可逆过程,在此过程中计算熵变,即17. 试将全息图波前的再现与平面镜成像进行比较，其中有何相同和不同之处?试将全息图波前的再现与平面镜成像进行比较，其中有何相同和不同之处?全息图波前再现与平面镜反射成像相比，有如下几个共同点： (1)全息图能再现物光波前，平面镜反射的也是物光波前两者都包含了物体点的振幅信息和相位信息，因而都能观察到逼真的立体图像 (2)全息图中的每个点(局部)都能再现物体各点的全部信息，平面镜每个点(局部)也都反射物体各点的全部信息，即都是点面对应关系 两者的不同之处有： (1)平面镜反射的只是物光波(虚
8、像)；而全息图再现的是一对孪生的可能有所偏转和缩放的物光波和物光波的共轭波 (2)全息图再现的虚像可在原物的位置，实像和虚像可能相对全息图镜像对称；而平面镜所成的虚像与原物镜像对称 (3)全息图再现像可以移位和缩放，而平面镜成像既不能移位，也不能缩放 18. 同一声音分别在空气、水、铜中传播，三者相比较（）A在水中快B在空气中快C在铜中快D在三种物质中一样快同一声音分别在空气、水、铜中传播，三者相比较（）A在水中快B在空气中快C在铜中快D在三种物质中一样快在不同介质中，声音的传播速度是不同的，声音在固体中传播的速度最快，在液体中次之，在气体中传播的最慢故选C19. 用普通的点光源照明波场时，波
9、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20. 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，也就是把实验和数学密切地结合起来，把各种物理量之
10、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，通过逻辑推理提出一定的物理学模型，以解释已有的实验事实，然后拓
11、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：ABCD21. 服务强度；服务强度；正确答案：22. 毛细管电泳的基本工作原理是什么?毛细管的长度不同，对分离结果有什么影响?毛细管电泳的基本工作原理是什么?毛细管的长度不同，对分离结果有什么影
12、响?当待测样品位于两端加上高压电场的毛细管的正极时，溶液中的带电粒子以高压电场为驱动力，沿毛细管通道，以不同的速度向与其所带电荷相反的电极方向迁移。正离子的电泳方向和电渗流方向一致，其迁移速度是二者之和；中性粒子的电泳速度为“零”，其迁移速度就是电渗流速度；负离子的电泳方向与电渗流方向相反，其迁移速度是二者之差。同理，带电粒子的迁移率也遵从这一规律。据此，正离子最先到达毛细管的负极端，其次是中性粒子，最后是负离子，使它们得以分离，这就是毛细管电泳的基本工作原理。 毛细管柱的长短应根据实际情况确定，在同样电压下，相同的毛细管，长度增加，电阻增大，电流减小，有利于减少自热；但同时也降低了电场强度，
13、增长了分析时间。反之，毛细管柱过短，容易造成过热，但却减少了分析时间。实际应用时，CZE的毛细管柱长为30cm，CGE的毛细管柱长则要短很多。 23. 若相对分子质量分布符合对数正态分布，曲线峰所对应的相对分子质量Mmax。介于数均相对分子质量和重均相对分子若相对分子质量分布符合对数正态分布，曲线峰所对应的相对分子质量Mmax。介于数均相对分子质量和重均相对分子质量之间。()错误24. 一圆极化均匀平面波由介质1向介质2界面入射，已知r1=r2。 当r2=4r1时，欲使反射波为线极化波，入射角应为一圆极化均匀平面波由介质1向介质2界面入射，已知r1=r2。当r2=4r1时，欲使反射波为线极化波
14、，入射角应为多大?B=63.4325. 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 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
