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在氢原子光谱与里德伯常数测量实验中,某同学用棱镜光谱仪在可见光区观察到巴耳末系四条谱线,但记录时未标注谱线与跃迁的对应关系。已知里德伯常数 R_H=1.097×10^7 m^-1,里德伯公式为 1/λ = R_H×(1/2² − 1/n²)。其中一条谱线对应量子数 n=6 到 n=2 的跃迁(Hδ 线),试计算该谱线的理论波长(结果保留到 0.1 nm)。 A. 434.0 nm B. 486.1 nm C. 410.2 nm D. 656.3 nm
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用光栅光谱仪测得氢原子光谱巴耳末系中一条谱线的波长为 434.0 nm,经谱线归属分析确认它对应 n=5 到 n=2 的跃迁。根据里德伯公式 1/λ = R_H×(1/2² − 1/n²),该同学算得的里德伯常数 R_H = ____ ×10⁷ m⁻¹(保留四位有效数字)。
在牛顿环测透镜曲率半径实验中,用波长 λ=589.3 nm 的钠光垂直照射平凸透镜与平板玻璃之间的空气薄膜,测得第 6 级暗环的直径为 4.20 mm。已知暗环直径满足 Dₘ²=4mλR(m 为暗环级数),则该平凸透镜凸面的曲率半径 R=____ m(保留三位有效数字)。
在牛顿环测透镜曲率半径实验中,用波长 λ=600 nm 的单色光垂直照射平凸透镜与平板玻璃间的空气膜,测得第 5 级暗环直径 D₅=2.00 mm。利用暗环直径公式 Dₘ²=4mλR,可得透镜曲率半径 R=____ m(保留三位有效数字);据此推算第 15 级暗环的直径 D₁₅=____ mm。
在菲涅耳双棱镜干涉测波长实验中,虚光源间距 d 用共轭法测得:透镜在两位置成像时虚光源放大像间距 d₁=0.18 mm,缩小像间距 d₂=0.50 mm;用测微目镜测得相邻条纹间距 Δx=2.0 mm,虚光源到测微目镜(屏)的距离 D=1.00 m。由此测得的单色光波长最接近( ) A. 540 nm B. 600 nm C. 660 nm D. 720 nm
用示波器观测一正弦信号。将垂直灵敏度置于 0.5 V/div,信号经 10:1 探头接入,荧光屏上波形峰峰值高度为 6 格;将扫描速度置于 0.2 ms/div,屏上恰显示 4 个完整周期,波形在水平方向共占 10 格。求:(1) 信号的峰峰电压 U(p-p);(2) 信号的频率 f;(3) 若误将探头衰减系数按 1:1 读数,测得电压的相对误差是多少?
用伏安法(电流表外接法)测电阻 Rx 时,电压表读数 U=1.20 V,电流表读数 I=10.0 mA,已知电压表内阻 R_V=1200 Ω。测得的电阻值 R_测=U/I=____ Ω;考虑电压表分流后,Rx 的修正值为____ Ω(保留三位有效数字)。
用示波器观测频率为 100 Hz 的正弦信号,欲使荧光屏水平方向恰好呈现一个完整周期并占满 5 格,则扫描速度(t/div)应选: A. 0.5 ms/div B. 2 ms/div C. 5 ms/div D. 10 ms/div
用扭摆法测量转动惯量:某扭摆的扭转系数 K=4π²×10⁻³ N·m/rad,空载时测得摆动周期 T₀=1.0 s;将待测均匀圆柱体置于载物台上后,测得总摆动周期 T₁=3.0 s。则该圆柱体绕转轴的转动惯量为( ) A. 8×10⁻³ kg·m² B. 9×10⁻³ kg·m² C. 8×10⁻⁴ kg·m² D. 1.0×10⁻² kg·m²
用伏安法(电流表外接法)测量电阻 Rx:电压表读数 U=1.20 V,电流表读数 I=26.0 mA,已知电压表内阻 RV=1200 Ω。求:(1) 通过电压表的电流;(2) 通过 Rx 的真实电流;(3) Rx 的真实阻值。
用示波器观测一正弦信号。将灵敏度(V/div)置于 0.5 V/div,扫描速度(t/div)置于 2 ms/div,荧光屏上波形在竖直方向占 4 格(即峰峰间为 4 大格),一个完整正弦波形在水平方向占 5 大格。求:该信号的峰峰值电压 Upp、幅值 Um 与周期 T、频率 f。
用滑线式电位差计(工作电流已校准)测电池的电动势和内阻。标准电池电动势 E₀=1.0186 V,补偿时对应补偿电阻长度 L₀=4.0744 m。换接待测电池补偿,平衡时长度 L₁=5.50 m;再将待测电池与 R=5.0 Ω 的电阻串联成闭合回路,测得该电阻两端电压补偿时的长度为 L₂=5.00 m。则待测电池的电动势 E=____ V,内阻 r=____ Ω。
用定容气体温度计装置验证查理定律:封闭于烧瓶中的空气初始处于 t₁=27°C,压强为 76.0 cmHg;保持容积不变升温,压强升至 83.6 cmHg。某同学误将热力学温度换算为摄氏温度直接代入比例式 p₂/p₁=t₂/t₁ 求解,则其读数与正确值之差为 ____ °C。(正确解应使用 T=t+273)
用混合量热法测定冰的熔解热。量热器内筒中盛有 180 g 温度为 22 ℃ 的水,将 30 g 温度为 0 ℃ 的冰放入水中,搅拌待冰完全熔解后系统达到热平衡,末温为 10 ℃。不计量热器吸放热及散热损失,水的比热容取 1 cal/(g·℃)。则由实验数据求得的冰的熔解热为( ) A. 52 cal/g B. 62 cal/g C. 72 cal/g D. 80 cal/g
在验证玻意耳定律的实验中,用注射器封入一段空气柱,初态压强为大气压 p₁=1.00×10⁵ Pa,空气柱体积 V₁=8.4 cm³,环境温度保持不变。缓慢推动活塞压缩气体,此时与注射器连通的U形管压强计两侧水银面高度差为 h=50 cm(被测气体一侧水银面较低)。已知水银密度 ρ=13.6×10³ kg/m³,g=10 m/s²。若某同学读得压缩后空气柱体积为 5.2 cm³,求:(1) 压缩后气体压强的测量值 p₂;(2) 由玻意耳定律计算体积的理论值 V₂;(3) 该测量值相对理论值的百分误差。
在验证玻意耳定律的实验中,用被封闭在均匀玻璃管中的空气柱作为研究对象。实验开始时,空气柱长度为 30.0 cm,管内水银柱两侧压强差使封闭气体压强为 1.2×10⁵ Pa,环境温度保持不变。随后缓慢调节装置使空气柱长度压缩为 20.0 cm,此时测得封闭气体压强为 1.8×10⁵ Pa。若玻璃管横截面积均匀,管径粗细一致,试通过计算判断该组数据是否满足玻意耳定律,并求出初、末两态压强与体积乘积之差(p₁V₁ − p₂V₂,用 Pa·cm³ 表示),据此说明实验数据是否在理想情况下严格验证了气体定律。
用稳态法测量某橡胶样品的导热系数。样品厚度 d=0.005 m,截面积 S=2.0×10⁻² m²,达到稳态时上、下表面的温度差 ΔT=10 ℃,此时样品的传热速率(等于加热盘供热功率)P=4.0 W。忽略散热损失,求该样品的导热系数 λ。
在量热器内筒中用混合法测定某液体比热容:将质量200 g、温度80 ℃的热水与质量150 g、温度20 ℃的同体积待测液体在量热器中混合,热平衡后共同末温为60 ℃。已知水的比热容为4.2×10³ J/(kg·℃),不计量热器内筒及散热损失,则该液体的比热容为____ J/(kg·℃)。
某同学在数据处理中需按有效数字运算规则计算表达式 ((13.65 − 8.2) / 0.50)²,各原始数据均为测量值。请写出中间每一步的结果(注明保留依据),并给出最终结果的有效数字形式。
用扭摆法测量物体的转动惯量。已知扭摆的扭转系数 K=5π²×10⁻³ N·m/rad,空载时测得摆动周期 T₀=1.0 s;将待测物体固定在载物台上后,测得总摆动周期 T₁=1.4 s。设扭摆摆动近似为简谐扭转振动,则该物体对转轴的转动惯量为( ) A. 0.96×10⁻³ kg·m² B. 1.00×10⁻³ kg·m² C. 1.20×10⁻³ kg·m² D. 2.45×10⁻³ kg·m²