2025年大学物理实验B（热学实验）试题及答案.doc

2025年大学物理实验B（热学实验）试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共30分）
答题要求：每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。（总共6题，每题5分）
w1. 在热学实验中，关于温度测量，以下说法正确的是（ ）
A. 可以用普通温度计测量精确的温度变化
B. 热电偶温度计适用于测量高温范围
C. 热敏电阻温度计线性度很好
D. 铂电阻温度计灵敏度低

w2. 测量热导率实验中，以下操作对结果影响不大的是（ ）
A. 样品与加热盘接触不紧密
B. 测量时间过短
C. 环境温度波动较小
D. 热电偶放置位置不准确

w3. 对于气体状态方程的验证实验，以下因素不会影响实验准确性的是（ ）
A. 气体泄漏
B. 测量气体体积时读数不准确
C. 实验过程中气体温度变化缓慢
D. 气体初始压力测量错误

w4. 在热膨胀系数测量实验中，若样品尺寸测量误差较大，会导致（ ）
A. 热膨胀系数计算结果偏大
B. 热膨胀系数计算结果偏小
C. 对热膨胀系数计算结果无影响
D. 热膨胀系数计算结果可能偏大或偏小

w5. 关于热学实验中数据处理，以下正确的是（ ）
A. 直接舍去偏差较大的数据
B. 多次测量求平均值时不考虑数据的离散性
C. 用最小二乘法拟合数据时不需要考虑物理模型
D. 对异常数据要进行分析判断后再决定是否舍弃

w6. 在研究物质比热容实验中，若加热功率不稳定，会使测量的比热容（ ）
A. 偏大
B. 偏小
C. 不变
D. 无法确定

第II卷（非选择题 共70分）
w7. （10分）简述热学实验中常用的温度测量仪器有哪些，它们各自的工作原理是什么？

w8. （15分）在测量热导率实验中，画出实验装置示意图，并简要说明实验原理及测量过程。

w9. （15分）对于气体状态方程的验证实验，设计一个实验方案，包括实验仪器、实验步骤、数据记录表格等。

w10. （材料题 15分）材料：在进行热膨胀系数测量实验时，某同学测量了一种金属样品在不同温度下的长度变化。已知样品初始长度为L0，在温度T1时长度为L1，在温度T2时长度为L2。问题：请根据这些数据计算该金属样品的热膨胀系数α，并写出计算过程。

w11. （材料题 15分）材料：在研究物质比热容实验中，记录了某物质加热过程中的温度变化和加热时间。已知加热功率为P，加热时间为t，物质质量为m，初始温度为T0，最终温度为T1。问题：请根据这些数据计算该物质的比热容c，并说明计算过程中用到的物理原理。

答案：
w1. B
w2. C
w3. C
w4. D
w5. D
w6. D
w7. 热学实验中常用的温度测量仪器有普通温度计、热电偶温度计、热敏电阻温度计、铂电阻温度计等。普通温度计利用液体热胀冷缩原理；热电偶温度计基于热电效应，两种不同金属组成回路，温度变化时产生热电势；热敏电阻温度计利用半导体材料电阻随温度变化特性；铂电阻温度计利用金属铂电阻随温度变化规律。
w8. 实验装置示意图：包括加热盘、样品、散热盘、热电偶等。实验原理：根据傅里叶热传导定律。测量过程：给加热盘通电，记录加热盘温度、散热盘温度、加热时间等数据，通过公式计算热导率。
w9. 实验仪器：气体容器、压力传感器、温度计、体积测量装置等。实验步骤：测量气体初始压力、温度、体积，改变气体状态后再测量相应参数。数据记录表格：记录压力、温度、体积等数据。
w10. 热膨胀系数α=(L2 - L1)/(L0(T2 - T1))。计算过程：热膨胀系数定义为单位长度的变化量与温度变化量的比值，用测量得到的长度变化量L2 - L1除以初始长度L0与温度变化量T2 - T1的乘积。
w11. 比热容c=Pt/(m(T1 - T0))。计算过程中用到能量守恒原理，加热功率P乘以时间t得到加热的能量，该能量等于物质吸收的热量，根据比热容定义，热量除以质量与温度变化量的乘积得到比热容。