2016年南京理工大学《大学物理实验(I)》A卷

教育技术专业《大学物理实验》课后部份习题答案控制电路的研究（PASCO 综合性实验）1．在限流和分压实验中，当连接完电路准备通电前，应使滑动头C 移到哪一端？为什么？（P191思考题） 答：如图1所示，在限流实验中，当连接完电路准备通电前，应使滑动头C 移到B 端，使限流有效电阻最大，可让回路中电流从小变到大。

如图2所示，在分压实验中，当连接完电路准备通电前，应使滑动头C 移到A 端，使分压有效电阻最小，可控制电压从小变到大。

2． 有人说，分压电路是用来控制电压，限流电路是用来控制电路电流的，你认为这种说法对吗？（P191思考题）答：这种说法太片面。

因为，分压电路控制范围：V 是0E →，I 是00E R →。

限流电路控制范围：V 是00R E E R R →+，I 是00E E R R R →+。

所以，无论是分压还是限流控制电流，都能进行控制电路的电压和电流，只是在具体电路中，控制程度不同。

霍尔效应效应及其磁场的测量1、什么是霍尔效应？采用霍尔效应测量磁场时，要测量哪些物理量？答：①导体或半导体薄膜材料在外加电场作用下，载流子产生定向运动，运动的电荷在磁场中受到洛仑兹力作用使电荷产生横向的偏转，由于样品有边界，所以偏转的载流子将在边界积累起来，产生一个横向电场，这种现象就是霍尔效应。

②霍尔电压B I K U S H H =，对于一定的霍尔元件，其灵敏度H K 是一个常量，已测量；因此，采用霍尔效应测量磁场时，需要测量霍尔电流S I 和对应的磁感应强度B 两个物理量。

2、使用霍尔效应测量磁场时，如何消除其副效应的影响？答： 使用霍尔效应测量磁场时，可以采用对称测量法消除副效应的影响。

选择电流和磁场的四种取向组合),(S I B ++、),(S I B -+、),(S I B --、),(S I B +-测得四组电压值1U 、2U 、3U 、4U ，再根据下式算出霍尔电压值44321U U U U U H -+-=。

弦振动实验中驻波波长的测量方法张宇亭;赵斌;王茂香【摘要】弦驻波实验是大学物理实验之一。

相比于早期的音叉，该实验采用了钢质弦线，不仅能观察到弦线上的驻波，而且还能听到弦线振动的声音，便于研究振动与声音的关系，有助于理解弦乐器的工作原理。

文中基于新型弦振动实验仪器，对弦线上的驻波进行了研究，给出了驻波波长的两种测量方法，即驻波公式计算求波长和直接观察驻波求波长的方法，通过大量数据处理与分析，对两种方法进行了对比，为实验仪器的测评和改进提供一定的参考。

%Standing wave experiment is one of experiments of college paring to the tuning fork in the earlier time, metallic string is applied in the new experimental instruments.The standing waves can not only be observed on the string,but also the voice of string vibration can be heard.It will be convenient to study the relationship between vibration and voice,and this will help to understand the mechanics of string instruments.In this paper,we studied the standing waves on the metallic string and gave two meth-ods on the measurement of standing wavelength using the new experimental instrument.One was based on the formula of standing wave and the other was directly observing standing waves to get the wavelength.Through a lot of data processing and analysis,we compared these two methods and gave definite reference for determining and improving the experimental instrument.【期刊名称】《实验科学与技术》【年(卷),期】2016(014)001【总页数】4页(P42-45)【关键词】关;键;词;弦振动;驻波;弦线张力【作者】张宇亭;赵斌;王茂香【作者单位】南京理工大学物理实验中心，南京 210094;南京理工大学物理实验中心，南京 210094;南京理工大学物理实验中心，南京 210094【正文语种】中文【中图分类】O4-34;O321弦振动实验一直是高等学校普通物理实验中的基础实验之一，是帮助学生理解波的形成、传播和干涉的一个重要实验[1-3]。

WORD格式整理大学物理实验 A(II) 考试复习题1．有一个角游标尺，主尺的分度值是0.5 °，主尺上 29个分度与游标上 30个分度等弧长，则这个角游标尺的最小分度值是多少？30 和 29格差 1格，所以相当于把这1格分成 30份。

这 1格为 0.5 ° =30 ′，分成 30份，每份 1′。

2．电表量程为： 0～75mA 的电流表， 0～15V 的电压表，它们皆为 0.5级，面板刻度均为 150小格，每格代表多少？测量时记录有效数字位数应到小数点后第几位(分别以 mA 、 V 为记录单位)？为什么？电流表一格 0.5mA小数点后一位因为误差0.4mA,电压表一格0.1V小数点后两位,因为误差0.08V，估读一位***3 ．用示波器来测量一正弦信号的电压和频率，当“Y轴衰减旋钮”放在“2V/div”档，“时基扫描旋钮”放在“0.2ms/div ”档时，测得波形在垂直方向“峰－峰”值之间的间隔为8.6格，横向一个周期的间隔为 9.8 格，试求该正弦信号的有效电压和频率的值。

f=1/T=1 ÷ (9.8 ×0.0002)= 510.2U有效 =8.6 ÷根号 2=6.08V***4. 一只电流表的量程为 10mA，准确度等级为 1.0级；另一只电流表量程为 15mA，准确度等级为 0.5级。

现要测量 9mA左右的电流，请分析选用哪只电流表较好。

量程为 10mA，准确度等级为 1.0级的电流表最大误差 0.1mA,量程为 15mA，准确度等级为 0.5级,最大误差 0.075mA,所以选用量程为 15mA ，准确度等级为 0.5级5. 测定不规则固体密度时，，其中为0℃时水的密度，为被测物在空气中的称量质量，为被测物完全浸没于水中的称量质量，若被测物完全浸没于水中时表面附有气泡，试分析实验结果将偏大还是偏小？写出分析过程。

若被测物浸没在水中时附有气泡，则物体排开水的体积变大，物体所受到的浮力变大，则在水中称重结果将偏小，即m 比标准值稍小，可知将偏小MM m06．放大法是一种基本的实验测量方法。

2011级大物试卷及答案一、选择题（每题2分，共20分）1、一质点从静止出发绕半径为R 的圆周作匀变速圆周运动，角加速度为α，当该质点走完一圈回到出发点时，所经历的时间为 （ B ）（A ）R 221α； （B ）απ4； （C ）απ2； （D ）条件不够不能确定。

2、有一个小球，置于一个光滑的水平桌面上，有一绳其一端连接此小球，另一端穿过桌面中心的小孔，该小球原以角速度ω在距孔为r 的圆周上转动，今将绳从小孔缓慢往下拉的过程中，则对小球下列叙述正确的是 （ C ） （A ）角动量、动能、动量都不变； （B ）角动量、动能、动量都改变； （C ）角动量不变，动能、动量都改变； （D ）角动量和动量不变，动能改变。

3、均匀细棒OA 可绕通过其一端O 而与棒垂直的水平固定光滑轴转动，如图1。

今使棒从水平位置由静止开始下落。

在棒摆动到竖直位置的过程中，则应 （ A ） （A ）角速度从小到大，角加速度从大到小； （B ）角速度从小到大，角加速度从小到大； （C ）角速度从大到小，角加速度从大到小； （D ）角速度从大到小，角加速度从小到大。

4、一简谐振动曲线如图2所示，则振动周期为 （ D ） （A ）2.62s ； （B ）0.42s ； （C ）0.38s ； （D ）2.40s5、传播速度为100m/s ，频率为50Hz 的平面简谐波，在波线上相距为0.5m 的两点之间的位相差为 （ C ）（A ）3π； （B ）6π； （C ）2π； （D ）4π。

6、如图3所示，设某热力学系统经历一个准静态过程b →c →a ，a ，b 两点在同一条绝热线上，则该系统在b →c →a 过程中 （ D ） （A ）只吸热，不放热； （B ）只放热，不吸热；（C ）有的阶段吸热，有的阶段放热，吸收的热量等于放出的热量； （D ）有的阶段吸热，有的阶段放热，吸收的热量大于放出的热量； （E ）有的阶段吸热，有的阶段放热，吸收的热量小于放出的热量。

南 京 理 工 大 学 考 试 卷课程名称 大学物理 姓 名 学 号适用专业考试形式闭卷考试时间 120分钟（ 注：请将解答写在答题卷上，仅写在答题卷上的内容有效。

）一、选择题（每题3分，共24分）1．质点作半径为R 的变速圆周运动，v 表示任一时刻质点速率，则其加速度大小为：( ) （A ）[(d v/d t )2+(v 4/R 2)]1/2； （B ）v 2/R ； （C ）d v/d t + v 2/R ； （D ）d v/d t 2．对于一个物体系来说，在下列条件中，哪种情况下系统的机械能守恒？( ) （A ）外力和非保守内力都不作功； （B ）合外力不作功；（C ）合外力为零； （D ）外力和保守内力都不作功。

3．关于刚体对轴的转动惯量，下列说法中正确的是 ( ) （A ）只取决于刚体的质量，与质量的空间分布和轴的位置无关； （B ）取决于刚体的质量和质量的空间分布，与轴的位置无关； （C ）只取决于转轴的位置，与刚体的质量和质量的空间分布无关； （D ）取决于刚体的质量、质量的空间分布和轴的位置。

4．一定量的理想气体贮于某一容器中，温度为T ，气体分子的质量为m ，根据理想气体的分子模型和统计假设，分子速度在x 方向的分量平方的平均值为 ( )（A ）2x v =m kT 3； （B ）2x v = ()33//m kT ； （C ）2x v = 3kT /m ； （D ）2x v = kT/m5．麦克斯韦速率分布曲线如图1-5所示，图中A 、B 两部分面积相等，则该图表示：( )（A ）v 0为最可几速率； （B ）v 0为平均速率；（C ）v 0为方均根速率； （D ）速率大于和小于 v 0的分子数各占一半。

6．若理想气体的体积为V ，压强为p ,温度为T ，其单个分子的质量为m ，k 为玻耳兹曼常量，R 为摩尔气体常量，则该理想气体的分子数为：( ) (A)pV /m ； (B)pV /(kT )； (C) pV /(RT )； (D)pV /(mT )。

序号组号3.5学分大学物理作业本（上）姓名班级学号南京理工大学应用物理系解题规范解题的过程，既是检验是否掌握所学知识的过程，也是形成严谨的科学习惯的过程。

为此，建议同学们在做作业和考试时遵循下列规范：（1）解题步骤要详细，写明依据什么定律、公式、条件求解。

（2）求解过程中，尽可能用符号推导，到最后一步才代入具体数值，这样容易检查中间步骤，避免出错。

数值可以用分数表示，也可进一步化为小数。

如果化为小数，小数点后最多保留3位。

对于圆周率，可以直接写成π，也可进一步化为数值或角度，跟对小数处理类似。

（3）计算过程中，通常中间步骤不会写单位，但最后结果必须加上单位，否则无物理意义。

为了避免与答案中的数字或符号相混淆，建议将最后加上的单位放在括号内。

（4）书面打印时，公式中的符号通常用斜体，但单位中的符号用正体，不用斜体。

质点运动学练习题（一）位矢、位移、速度、加速度、运动方程、轨道方程1、已知质点的运动方程为2,3t y t x ==，式中t 以秒计，y x ,以米计。

试求：（1）质点的轨道方程，并画出轨迹图；（2）质点在第2秒内的位移和平均速度；（3）质点在第2秒末的速度和加速度。

2、质点沿半径R=0.1m 的圆作圆周运动，自A 沿顺时针方向经B 、C 到达D 点，如图示，所需时间为2秒。

试求：（1）质点2秒内位移和路程；（2）质点2秒内的平均速率和平均速度。

A B C O 2Q D3、一小轿车作直线运动，刹车时速度为0υ，刹车后其加速度与速度成正比而反向，即υk a -=，k为已知常数。

试求：（1）刹车后轿车的速度与时间的函数关系；（2）刹车后轿车最多能行多远？4、一质点在xy 平面上运动，运动方程为：j t i t r )84(22-+=米。

则：（1）该质点运动的轨道方程为什么？（2）s t 2=时，质点的加速度为多少？5、质量m 的小车以速度0υ作匀速直线运动，刹车后受到的阻力与车速成正比而反向，即υk f -=，（k 为正常数），则：（1）t 时刻小车的速度)(t υ为是多少？（2）加速度)(t a 是多少？6、一质点作匀变速直线运动，加速度a 为常数。

南京理工大学课程考试试卷（学生考试用）课程名称：2011级实验班大学物理I试卷A学分:大纲编号11120804・2试卷编号：________ 考试方式：闭、笔满分分值：100 考试时间：120 分钟组卷H期：2012年6月10 H 组卷教师（签字）：___________ 审定人（签字）：_______学生班级：__________________ 学生学号：_________________ 学生姓名：___________________ 注意：请将所有答案写在答题纸上，写在此试卷纸上无效。

一、填空题（每空2分，共40分）1. 一质点作平面曲线运动，运动方程为（m）,在t=ls时质点的速度矢量0 =（1）；切向加速度大小a t =（ 2 ） O2.力戸=（2 + 3Z）/+4//作用在质量为/«=2kg的物体上，物体的初速度为V. = 17 m/s，则此力从开始作用到2s时的冲量7 = （3 ）；此时物体的动量戸=（4 ）。

3.如图所示，一根匀质细杆可绕通过其一端O的水平光滑轴在竖直平面内自由转动，杆长为人质量为加。

今使杆从水平位置静止释放到•竖直方向成60°角吋，杆下端的切向加速度大小为（5）；杆的角速度为（6）。

（、4. 一-质点作简谐振动，其振动表达式为"6.0x10-2 cos -/ （SI制）。

当系统的势能为总能（3丿量的一半时，（7）；质点从平衡位置移动到此位置所需的最短时间为（8）。

5、两相干波源$与S?相距为1/4波长，$的位相比S?的位相超前龙/2。

若两波在S「52连线上强度相同，都为/0,且不随距离变化，则在®、S2连线上&外侧各点的强度为（9）；S2外侧各点的强度为（10）。

6、静止质量为加°、静止体积为人的正方体，沿其一边方向以速度V. = 0.8c （c为真空中的光速）相对于地面运动。

地哪上测得苴运动时质量为（11）,运动时质量密度为（12）；总能量为（13）,物体的动能为（14） 07、对Maxwell速率分布中最概然速率竹的概念是_ （15）；设气体分子的速率分布函数为f（v）,则分子速率处于片Tv?中的概率为（16）8、64g氧气保持压强不变，其温度III 0^升至50°Co在此过程中氧气吸收热量为（17），增加内能为（18）.对外做功为（19） o9、一汽车匀速开行时，消耗在各种摩擦上的功率是20kWo求由于这个原因而产生爛的速率为⑵）（J/（K・s））,设气温为12°Co计算题（共计60分）二（10分）、在质量为m - 3kg的质点上有力F - f）ti（SI制）作用，质点沿x轴正向运动，（=0时，X o =0,勺=0。

南京理工大学物理实验考评方式与标准以学生为中心，实施科学、规范的，有利于激发学生实验兴趣和拓展实验个性的物理实验课程开放式的考核方法及评分标准：
（1）考核分为三部分：基础性实验（60分）+设计性实验（35分）+研究性或创新性实验（35分），满分为130分。

（2）评定等级：优≥90分，良≥80分，中≥70分，及格≥60分，不及格≤59分。

（3）凡超过100分的同学可推荐参加分院、校、省、全国各类大学生创新杯竞赛活动。

（4）具体评分细则：
●基础性实验（60分）
1）实验前预习报告（10分）
2）实验原理及实验方法论述合理性（15分）
3）实验技巧及实验过程中灵感（20分）
4）实验结果及实验报告（15分）
●设计性实验（35分）
1）设计性实验原理﹑方法﹑步骤的正确性（10分）
2）设计性实验特色（方法﹑技巧﹑准确度等）（15分）
3）设计性实验结果正确性及实验报告（10分）
●研究性或创新性实验（35分）
1）研究性或创新性实验原理﹑方法等科学性（10分）
2）研究性或创新性实验特色或创新之处（15分）
3）研究性或创新性实验报告的合理性（10分）。

南京理⼯⼤学作业及答案（打印版）思考题及其答案习题01⼀、填空题1、通常把对应于真空中波长在（0.38m µ）到（0.78m µ ）范围内的电磁辐射称为光辐射。

2、在光学中，⽤来定量地描述辐射能强度的量有两类，⼀类是（辐射度学量），另⼀类是(光度学量)。

3、光具有波粒⼆象性，既是（电磁波），⼜是（光⼦流）。

光的传播过程中主要表现为（波动性），但当光与物质之间发⽣能量交换时就突出地显⽰出光的（粒⼦性）。

⼆、概念题1、视见函数：国际照明委员会（CIE ）根据对许多⼈的⼤量观察结果，⽤平均值的⽅法，确定了⼈眼对各种波长的光的平均相对灵敏度，称为“标准光度观察者”的光谱光视效率V (λ),或称视见函数。

2、辐射通量：辐射通量⼜称辐射功率，是辐射能的时间变化率，单位为⽡ (1W=1J/s)，是单位时间内发射、传播或接收的辐射能。

3、辐射亮度：由辐射表⾯定向发射的的辐射强度，除于该⾯元在垂直于该⽅向的平⾯上的正投影⾯积。

单位为 (⽡每球⾯度平⽅⽶) 。

4、辐射强度：辐射强度定义为从⼀个点光源发出的，在单位时间内、给定⽅向上单位⽴体⾓内所辐射出的能量，单位为W ／sr(⽡每球⾯度)。

三、简答题辐射照度和辐射出射度的区别是什么？答：辐射照度和辐射出射度的单位相同，其区别仅在于前者是描述辐射接收⾯所接收的辐射特性，⽽后者则为描述扩展辐射源向外发射的辐射特性。

四、计算及证明题证明点光源照度的距离平⽅反⽐定律，两个相距10倍的相同探测器上的照度相差多少倍？答：2224444R I R I dA d E R dA d E R II===∴=ππφπφφπφ＝的球⾯上的辐射照度为半径为⼜＝的总辐射通量为在理想情况下，点光源设点光源的辐射强度为 ()1 22222222211221211001001010E E L IE L I L I L I E R I E L L L L =∴====∴== ⼜的距离为第⼆个探测器到点光源，源的距离为设第⼀个探测器到点光习题021、物体按导电能⼒分（绝缘体）（半导体）（导体）。

南京理工大学课程考试试卷（学生考试用）课程名称：大学物理（下）A卷学分： 3.5 大纲编号11120804试卷编号：考试方式：闭卷笔试满分分值： 100 考试时间： 120 分钟组卷日期： 2011年1月12日组卷教师（签字）：审定人（签字）：学生班级：学生学号：学生姓名：一、选择题（每题2分，共20分）1、边长为L 的一个导体方框上通有电流I ，则此框中心的磁感应强度 （ ）（A ）与L 无关； （B ）正比于2L ； （C ）与L 成正比； （D ）与L 成反比。

2、在感应电场中电磁感应定律可写成dtd l d E m C K Φ-=⋅⎰ ，式中K E 为感应电场的电场强度，此式表明 （ ）（A ）闭合曲线C 上K E 处处相等； （B ）感应电场是保守力场；（C ）感应电场的电场线不是闭合曲线；（D ）在感应电场中不能像静电场那样引入电势的概念。

3、一交变磁场被限制在一半径为R 的圆柱体中，在柱内、外分别有两个静止点电荷A q 和B q ，则 （ ）（A ）A q 受力，B q 不受力； （B ）A q 和B q 都受力；（C ）A q 和B q 都不受力； （D ）A q 不受力，B q 受力。

4、关于位移电流，下列哪一种说法是正确的 （ ）（A ）位移电流的磁效应不服从安培环路定理；（B ）位移电流是由变化磁场产生；（C ）位移电流不可以在真空中传播； （D ）位移电流是由变化电场产生。

5、根据惠更斯—菲涅尔原理，若已知光在某时刻的波阵面为S ，则S 的前方某点P 的光强决定于波阵面上所有面元发出的子波各自传到P 点的 （ ）（A ）振动振幅之和； （B ）相干叠加；（C ）振动振幅之和的平方； （D ）光强之和。

6、严格地说，空气的折射率大于1，因此在牛顿环实验中，若将玻璃夹层中的空气逐渐抽去而成为真空时，则干涉圆环将 （ ）（A ）变大； （B ）变小； （C ）消失； （D ）不变第 1 页7、自然光以60。

大学物理实验作业答案（全部）教育技术专业《大学物理实验》课后部份习题答案控制电路的研究（PASCO 综合性实验）1．在限流和分压实验中，当连接完电路准备通电前，应使滑动头C 移到哪一端？为什么？（P191思考题）答：如图1所示，在限流实验中，当连接完电路准备通电前，应使滑动头C 移到B 端，使限流有效电阻最大，可让回路中电流从小变到大。

如图2所示，在分压实验中，当连接完电路准备通电前，应使滑动头C 移到A 端，使分压有效电阻最小，可控制电压从小变到大。

2．有人说，分压电路是用来控制电压，限流电路是用来控制电路电流的，你认为这种说法对吗？（P191思考题）答：这种说法太片面。

因为，分压电路控制范围：V 是0E →，I 是00E R →。

限流电路控制范围：V 是00R E E R R→+，I 是00E E R RR →+。

所以，无论是分压还是限流控制电流，都能进行控制电路的电压和电流，只是在具体电路中，控制程度不同。

霍尔效应效应及其磁场的测量1、什么是霍尔效应？采用霍尔效应测量磁场时，要测量哪些物理量？答：①导体或半导体薄膜材料在外加电场作用下，载流子产生定向运动，运动的电荷在磁场中受到洛仑兹力作用使电荷产生横向的偏转，由于样品有边界，所以偏转的载流子将在边界积累起来，产生一个横向电场，这种现象就是霍尔效应。

②霍尔电压B I K U S H H =，对于一定的霍尔元件，其灵敏度H K 是一个常量，已测量；因此，采用霍尔效应测量磁场时，需要测量霍尔电流S I 和对应的磁感应强度B 两个物理量。

2、使用霍尔效应测量磁场时，如何消除其副效应的影响？答：使用霍尔效应测量磁场时，可以采用对称测量法消除副效应的影响。

选择电流和磁场的四种取向组合),(S I B ++、),(S I B -+、),(S I B --、),(S I B +-测得四组电压值1U 、2U 、3U 、4U ，再根据下式算出霍尔电压值44321U U U U U H -+-=。