大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)?zāi)M試卷及答案

PAGE第1頁共49頁一、填空題（20分，每題2分）1．依照測量方法的不同，可將測量分為和兩大類。2．誤差產(chǎn)生的原因很多，按照誤差產(chǎn)生的原因和不同性質(zhì)，可將誤差分為疏失誤差、和。3．測量中的視差多屬誤差；天平不等臂產(chǎn)生的誤差屬于誤差。4．已知某地重力加速度值為9.794m/s2，甲、乙、丙三人測量的結(jié)果依次分別為：9.790±0.024m/s2、9.811±0.004m/s2、9.795±0.006m/s2，其中精密度最高的是，準(zhǔn)確度最高的是。5．累加放大測量方法用來測量物理量，使用該方法的目的是減小儀器造成的誤差從而減小不確定度。若儀器的極限誤差為0.4，要求測量的不確定度小于0.04，則累加倍數(shù)N＞。6．示波器的示波管主要由、和熒光屏組成。7．已知y=2X1-3X2+5X3，直接測量量X1，X2，X3的不確定度分別為ΔX1、ΔX2、ΔX3，則間接測量量的不確定度Δy=。8．用光杠桿測定鋼材楊氏彈性模量，若光杠桿常數(shù)（反射鏡兩足尖垂直距離）d=7.00cm，標(biāo)尺至平面鏡面水平距離D=105.0㎝，求此時(shí)光杠桿的放大倍數(shù)K=。9、對(duì)于0.5級(jí)的電壓表，使用量程為3V，若用它單次測量某一電壓U，測量值為2.763V，則測量結(jié)果應(yīng)表示為U=，相對(duì)不確定度為B=。10、滑線變阻器的兩種用法是接成線路或線路。二、判斷題（“對(duì)”在題號(hào)前（）中打√，“錯(cuò)”打×）（10分）（）1、誤差是指測量值與真值之差，即誤差=測量值－真值，如此定義的誤差反映的是測量值偏離真值的大小和方向，既有大小又有正負(fù)符號(hào)。（）2、殘差（偏差）是指測量值與其算術(shù)平均值之差，它與誤差定義一樣。（）3、精密度是指重復(fù)測量所得結(jié)果相互接近程度，反映的是隨機(jī)誤差大小的程度。（）4、測量不確定度是評(píng)價(jià)測量質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)，是指測量誤差可能出現(xiàn)的范圍。（）5、在驗(yàn)證焦耳定律實(shí)驗(yàn)中，量熱器中發(fā)生的過程是近似絕熱過程。（）6、在落球法測量液體粘滯系數(shù)實(shí)驗(yàn)中，多個(gè)小鋼球一起測質(zhì)量，主要目的是減小隨機(jī)誤差。（）7、分光計(jì)設(shè)計(jì)了兩個(gè)角游標(biāo)是為了消除視差。（）8、交換抵消法可以消除周期性系統(tǒng)誤差，對(duì)稱測量法可以消除線性系統(tǒng)誤差。（）9、調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平時(shí)發(fā)現(xiàn)在滑塊運(yùn)動(dòng)方向上不水平，應(yīng)該先調(diào)節(jié)單腳螺釘再調(diào)節(jié)雙腳螺釘。（）10、用一級(jí)千分尺測量某一長度（Δ儀=0.004mm），單次測量結(jié)果為N=8.000mm，用不確定度評(píng)定測量結(jié)果為N=（8.000±0.004）mm。三、簡答題（共15分）1．示波器實(shí)驗(yàn)中，（1）CH1（x）輸入信號(hào)頻率為50Hz，CH2（y）輸入信號(hào)頻率為100Hz；（2）CH1（x）輸入信號(hào)頻率為150Hz，CH2（y）輸入信號(hào)頻率為50Hz；畫出這兩種情況下，示波器上顯示的李薩如圖形。（8分）2．欲用逐差法處理數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)測量時(shí)必須使自變量怎樣變化？逐差法處理數(shù)據(jù)的優(yōu)點(diǎn)是什么？（7分）四、計(jì)算題（20分，每題10分）1、用1/50游標(biāo)卡尺，測得某金屬板的長和寬數(shù)據(jù)如下表所示，求金屬板的面積。測量次數(shù)12345678長L/cm10.0210.009.9610.069.9810.0010.0810.02寬W/cm4.024.064.084.044.064.104.004.042、用電勢(shì)差計(jì)校準(zhǔn)量程為1mV的毫伏表，測量數(shù)據(jù)如下（表中單位均為mV）。在如圖所示的坐標(biāo)中畫出毫伏表的校準(zhǔn)曲線，并對(duì)毫伏表定級(jí)別。毫伏表讀數(shù)U0.1000.2000.3000.4000.5000.6000.7000.8000.9001.000電勢(shì)差計(jì)讀數(shù)US0.10500.21500.31300.40700.51000.60300.69700.78500.89201.0070修正值△U0.0050.0150.0130.0070.0100.003-0.003-0.0150-0.0080.007五、設(shè)計(jì)題（35分）設(shè)計(jì)內(nèi)容：利用霍爾位移傳感器，采用拉伸法測定鋼絲的楊氏模量。設(shè)計(jì)要求：（1）簡述實(shí)驗(yàn)原理，畫出實(shí)驗(yàn)原理圖，推導(dǎo)測量公式；（2）合理選用實(shí)驗(yàn)器材；（3）說明主要實(shí)驗(yàn)步驟和過程；（4）選擇合適的數(shù)據(jù)處理方法，說明原因?！洞髮W(xué)物理實(shí)驗(yàn)》模擬試卷參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)一、填空題（20分，每題2分）直接測量間接測量。隨機(jī)誤差系統(tǒng)誤差。隨機(jī)系統(tǒng)乙丙微小等量6電子槍偏轉(zhuǎn)板8.309.2.763±0.009V0.3％10.分壓限流二、判斷題（10分，每題1分）1、√2、×3、√4、√5、√6、×7、×8、×9、×10、×三、簡答題（共15分）1．（1）4分（2）4分xyxyoxyo2．答：自變量應(yīng)滿足等間距變化的要求，且滿足分組要求。（4分）優(yōu)點(diǎn)：充分利用數(shù)據(jù)；消除部分定值系統(tǒng)誤差。（3分）四、計(jì)算題（18分）解：（1）金屬塊長度平均值：長度不確定度：金屬塊長度為：（2分）（2）金屬塊寬度平均值：寬度不確定度：金屬塊寬度是：（2分）（3）面積最佳估計(jì)值：不確定度：相對(duì)百分誤差：B＝=0.25％（4分）（4）結(jié)果表達(dá)：B＝0.25％（2分）注：注意有效數(shù)字位數(shù)，有誤者酌情扣分。2．解：級(jí)別（5分）

(5分)BANBANNHFmA數(shù)字電壓表KRH（3分）（3分）霍爾元件位移傳感器工作原理：霍爾元件置于磁場中，通以工作電流I，若磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則有霍爾電壓：VH＝KHIB。若磁場沿Z方向存在均勻梯度dZ/dB（為恒量），則有：⊿VH＝KHI（dB/dZ）⊿Z，霍爾電壓與位移成正比。先定標(biāo)，作⊿VH－⊿Z曲線，求出儀器靈敏度。（5分）右圖中鋼絲（截面積為S）上端B點(diǎn)固定，霍爾元件卡在A點(diǎn)，AB長L，鋼絲下端加砝碼力F，鋼絲伸長⊿L。鋼絲楊氏模量為：E＝FL/（S⊿L）＝FLKHI（dB/dZ）/（S⊿VH）（5分）（2）儀器：霍爾元件位移傳感器及驅(qū)動(dòng)電路；數(shù)字電壓表；鋼絲；砝碼；夾具；米尺等；千分尺等。――（5分）（3）步驟：a、定標(biāo)：在磁場中霍爾元件位移傳感器，測電壓，作作⊿VH－⊿Z曲線，求出儀器靈敏度。b、測量：加砝碼，紀(jì)錄電壓表讀數(shù)。c、由電壓值和定標(biāo)曲線，求⊿Z，求E。（9分）（4）逐差法，自變量等間距變化。（或其他方法，說明原因）（5分）《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》模擬試卷一、填空題（20分，每題2分）1、對(duì)直接測量量x，合成不確定度σ=；對(duì)間接測量量y（x1，x2），合成不確定度σ=。2、用一個(gè)0.5級(jí)的電表單次測量一個(gè)電學(xué)量，若指針剛好指在滿刻度處，則該測量結(jié)果的相對(duì)不確定度等于；若指針指在滿刻度的十分之一處，則該測量的結(jié)果的相對(duì)不確定度等于。3、示波器正常，但開機(jī)后熒光屏上看不到亮點(diǎn)，原因可能是（1）；（2）。4、給出到目前為止已經(jīng)學(xué)過的測量電阻的兩種方法、。5、測量中的千分尺的零點(diǎn)誤差屬于系統(tǒng)誤差；米尺刻度不均勻的誤差屬于系統(tǒng)誤差。6、一般情況下，總是在同一條件下對(duì)某量進(jìn)行多次測量，多次測量的目的有兩個(gè)，一是，二是。7、某學(xué)生用1/50的游標(biāo)卡尺測得一組長度的數(shù)據(jù)為：（1）20.02mm，（2）20.50mm，（3）20.25mm，（4）20.20cm；則其中一定有錯(cuò)的數(shù)據(jù)編號(hào)是。8、測量一規(guī)則木板的面積，已知其長約為30cm，寬約為5cm，要求結(jié)果有四位有效位數(shù)，則長用來測量，寬用來測量。9、利用霍爾效應(yīng)測螺線管磁感應(yīng)強(qiáng)度分布實(shí)驗(yàn)中的四個(gè)副效應(yīng)可歸結(jié)為：、、溫度梯度電壓和電極不等勢(shì)電壓。10、學(xué)過的邁克爾遜實(shí)驗(yàn)和測量金屬棒的線脹系數(shù)實(shí)驗(yàn)中主要使用的物理實(shí)驗(yàn)基本測量方法分別是和。二、判斷題（“對(duì)”在題號(hào)前（）中打√，“錯(cuò)”打×）（10分）（）1、準(zhǔn)確度是指測量值或?qū)嶒?yàn)所得結(jié)果與真值符合的程度，描述的是測量值接近真值程度的程度，反映的是系統(tǒng)誤差大小的程度。（）2、精確度指精密度與準(zhǔn)確度的綜合，既描述數(shù)據(jù)的重復(fù)性程度，又表示與真值的接近程度，反映了綜合誤差的大小程度。（）3、系統(tǒng)誤差的特征是它的有規(guī)律性，而隨機(jī)的特怔是它的無規(guī)律性。（）4、算術(shù)平均值代替真值是最佳值，平均值代替真值可靠性可用算術(shù)平均偏差、標(biāo)準(zhǔn)偏差和不確定度方法進(jìn)行估算和評(píng)定。（）5、測量結(jié)果不確定度按評(píng)定方法可分為A類分量和B類分量，不確定度A類分量與隨機(jī)誤差相對(duì)應(yīng)，B類分量與系統(tǒng)誤差相對(duì)應(yīng)。（）6、用1/50游標(biāo)卡尺單次測量某一個(gè)工件長度，測量值N=10.00mm，用不確定度評(píng)定結(jié)果為N=（10.00±0.02）mm。（）7、在測量鋼絲的楊氏彈性模量實(shí)驗(yàn)中，預(yù)加1Kg砝碼的目的是增大鋼絲伸長量。（）8、利用逐差法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的優(yōu)點(diǎn)是充分利用數(shù)據(jù)和減少隨機(jī)誤差。（）9、模擬法可以分為物理模擬和數(shù)學(xué)模擬，因?yàn)榉€(wěn)恒電流場和靜電場的物理本質(zhì)相同，所以用穩(wěn)恒電流場模擬靜電場屬于物理模擬。（）10、系統(tǒng)誤差在測量條件不變時(shí)有確定的大小和正負(fù)號(hào)，因此在同一測量條件下多次測量求平均值能夠減少或消除系統(tǒng)誤差。三、簡答題（共15分）1、簡述利用實(shí)驗(yàn)方法探索物理規(guī)律的主要步驟。（5分）2、簡述電位差計(jì)的基本原理。用十一線電位差計(jì)測電池電動(dòng)勢(shì)的操作過程中，若調(diào)至平衡狀態(tài)后斷開工作電流回路，這時(shí)檢流計(jì)指針會(huì)如何變化？（10分）四、計(jì)算題（20分，每題10分）1、用流體靜力稱衡法測固體密度的公式為，若測得m=（29.05±0.09）g，m1=（19.07±0.03）g，ρ0=（0.9998±0.0002）g/cm3，求固體密度的測量結(jié)果。2、根據(jù)公式測量銅圓柱體的密度。已知：M=45.038+0.004(g),D=1.2420+0.0004(cm),H=4.183+0.003(CM).試計(jì)算的不確定度，并寫出結(jié)果表達(dá)式。五、設(shè)計(jì)題（35分）設(shè)計(jì)內(nèi)容：用光杠桿法測量金屬棒線膨脹系數(shù)。設(shè)計(jì)要求：（1）簡述實(shí)驗(yàn)基本原理，畫出實(shí)驗(yàn)原理圖，推導(dǎo)測量公式；（2）合理選用實(shí)驗(yàn)器材；（3）說明主要實(shí)驗(yàn)步驟和過程；（4）選擇合適的數(shù)據(jù)處理方法，說明原因。2003—2004學(xué)年第一學(xué)期《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》模擬試卷參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)一、填空題（20分，每題2分）1．，。2．0.29%(0.3%)，2.9%(3%)。3．x,y偏移出界，輝度太弱。4．伏安法，電橋法，替代法，歐姆表法（注：答其中兩個(gè)即可）5．已定，未定。6．減小隨機(jī)誤差，避免疏失誤差。7．（3），（4）。8．毫米尺，1/50游標(biāo)卡尺。9．溫差電效應(yīng)，熱磁效應(yīng)。10．干涉法，非電量電測法。二、判斷題（10分，每題1分）1、√2、√3、×4、√5、×6、×7、×8、√9、×10、×三、簡答題（共10分）1．答：（1）確定研究內(nèi)容和研究對(duì)象。（1分）（2）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。作圖，判定曲線類型，建立相應(yīng)函數(shù)關(guān)系。（1分）（3）實(shí)驗(yàn)測量待測量的對(duì)應(yīng)關(guān)系。（1分）（4）判斷曲線函數(shù)形式，寫出一般式，建立經(jīng)驗(yàn)公式。(5)驗(yàn)證。2．答：（1）補(bǔ)償原理；定標(biāo)：調(diào)節(jié)電阻絲長度L0，補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)電池電動(dòng)勢(shì)E0；測量：調(diào)節(jié)電阻絲長度Lx，補(bǔ)償未知電池電動(dòng)勢(shì)Ex；計(jì)算：Ex＝LxE0/L0。（2）檢流計(jì)指針保持偏轉(zhuǎn)，不能補(bǔ)償。四、計(jì)算題（20分，每題10分）1、解：密度的最佳估計(jì)值為密度的不確定度：=0.019g/cm3相對(duì)不確定度：（1分）密度結(jié)果為：ρ＝（2.91±0.02）g/cm3或ρ＝（2.910±0.019）g/cm3B＝0.7％2、解：計(jì)算測量值：計(jì)算相對(duì)合成不確定度求的合成不確定度測量結(jié)果表示：B=0.1%五、設(shè)計(jì)題（35分）標(biāo)尺望遠(yuǎn)鏡標(biāo)尺望遠(yuǎn)鏡⊿nD光杠桿l金屬棒進(jìn)汽管出汽管玻璃箱溫度計(jì)溫度計(jì)簡述：線脹系數(shù)：α＝⊿l/〔L0（t2－t0）〕 光杠桿：⊿l＝l⊿n/2D α＝l⊿n/｛2D〔L0（t2－t0）〕｝ 15分（2）實(shí)驗(yàn)儀器：金屬棒，玻璃箱，溫度計(jì)，光杠桿，望遠(yuǎn)鏡尺組，蒸汽源。5分（3）a、儀器調(diào)整；b、記錄初始值t0，n0，l，D，L0；c、加熱金屬桿，記錄t2（等間距取點(diǎn)）和n； 10分（4）逐差法，線性最小二乘法，作圖法；自變量等間距分布，兩測量量線性變5分一、選擇題（20分，每題2分）1.在光柵測量波長的實(shí)驗(yàn)中，所用的實(shí)驗(yàn)方法是[]（A）模擬法（B）穩(wěn)態(tài)法（C）干涉法（D）補(bǔ)償法2.用箱式惠斯登電橋測電阻時(shí)，若被測電阻值約為4700歐姆，則倍率應(yīng)選[]（A）0.01（B）0.1（C）1（D）103.用某尺子對(duì)一物體的長度進(jìn)行15次重復(fù)測量，計(jì)算得A類不確定度為0.01mm，B類不確定度是0.6mm，如果用該尺子測量類似長度，應(yīng)選擇的合理測量次數(shù)為（A）1次（B）6次（C）15次（D）30次4.用惠斯登電橋測電阻時(shí)，如果出現(xiàn)下列情況，試選擇出仍能正常測量的情況[]（A）有一個(gè)橋臂電阻恒為零（B）有一個(gè)橋臂電阻恒為無窮大（C）電源與檢流計(jì)位置互換（D）檢流計(jì)支路不通（斷線）5.研究二極管伏安特性曲線時(shí)，正確的接線方法是[]（A）測量正向伏安特性曲線時(shí)用內(nèi)接法；測量反向伏安特性曲線時(shí)用外接法（B）測量正向伏安特性曲線時(shí)用外接法；測量反向伏安特性曲線時(shí)用內(nèi)接法（C）測量正向伏安特性曲線時(shí)用內(nèi)接法；測量反向伏安特性曲線時(shí)用內(nèi)接法（D）測量正向伏安特性曲線時(shí)用外接法；測量反向伏安特性曲線時(shí)用外接法6.在測量鋼絲的楊氏模量實(shí)驗(yàn)中，預(yù)加1Kg砝碼的目的是[]（A）消除摩擦力（B）使系統(tǒng)穩(wěn)定（C）拉直鋼絲（D）增大鋼絲伸長量7.調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平時(shí)發(fā)現(xiàn)在滑塊運(yùn)動(dòng)方向上不水平，應(yīng)該[]（A）只調(diào)節(jié)單腳螺釘（B）先調(diào)節(jié)單腳螺釘再調(diào)節(jié)雙腳螺釘（C）只調(diào)節(jié)雙腳螺釘（D）先調(diào)節(jié)雙腳螺釘再調(diào)節(jié)單腳螺釘8.示波管的主要組成部分包括[]（A）電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)、顯示屏（B）磁聚集系統(tǒng)、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)、顯示屏（C）控制極、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)、顯示屏（D）電聚集系統(tǒng)、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)、顯示屏9.分光計(jì)設(shè)計(jì)了兩個(gè)角游標(biāo)是為了消除[]（A）視差（B）螺距差（C）偏心差（D）色差10.用穩(wěn)恒電流場模擬靜電場實(shí)驗(yàn)中，在內(nèi)電極接電源負(fù)極情況下，用電壓表找等位點(diǎn)與用零示法找等位點(diǎn)相比，等位線半徑[]（A）增大（B）減?。–）不變（D）無法判定是否變化二、填空題（20分，每空1分）1.在滑線電橋測量電阻實(shí)驗(yàn)中，用方法消除米尺刻度不均勻、電阻絲粗細(xì)不均勻等引起的固定系統(tǒng)誤差。2.到目前為止，已經(jīng)學(xué)過的減小誤差提高測量精度的方法有、、和等。3.逐差法處理數(shù)據(jù)的條件是：（1）。（2）。4.在測量不良導(dǎo)體導(dǎo)熱系數(shù)時(shí)，采用了穩(wěn)態(tài)法；所謂的穩(wěn)態(tài)指的是。5.在測量楊氏模量實(shí)驗(yàn)中，用法測量鋼絲的楊氏模量，用加減砝碼的方法測量是為了消除所產(chǎn)生的誤差。6.在用光柵測量波長實(shí)驗(yàn)中，測量光柵常數(shù)采用了放大測量法、放大測量法和放大測量法。7.最小二乘法處理數(shù)據(jù)的理論基礎(chǔ)是。8.在用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)中，通過測量短時(shí)間內(nèi)的來近似測量瞬時(shí)速度。9.模擬法是以理論為基礎(chǔ)，主要分為模擬和模擬兩類。10.使電子束聚焦的方法有和。三、簡答題（共20分，每題10分）1.簡述用直接計(jì)算法驗(yàn)證歐姆定律V＝RI的主要步驟。2.調(diào)整分光計(jì)望遠(yuǎn)鏡的目的是使望遠(yuǎn)鏡接受平行光并且光軸與分光計(jì)中心軸垂直。請(qǐng)問通過哪幾個(gè)步驟可以把望遠(yuǎn)鏡調(diào)節(jié)到這樣的狀態(tài)？（要求調(diào)節(jié)順序正確）四、計(jì)算題（12分）根據(jù)單擺的運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，單擺的周期T、擺長L和重力加速度g之間的關(guān)系為。利用此關(guān)系式通過間接測量方法可以測量重力加速度。實(shí)驗(yàn)中測得周期T＝1.356±0.002s，擺長L用極限誤差為1mm的米尺測量6次的結(jié)果如下：測量次數(shù)123456L（mm）451.6450.8452.4450.3452.1451.0試求重力加速度的測量結(jié)果。（要求寫出完整的測量結(jié)果表達(dá)式）五、作圖題（18分）用熱電偶測量溫度，需要知道溫度t與熱電偶熱電動(dòng)勢(shì)U之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)測得某種熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)與溫度的關(guān)系如下表所示。溫度t與熱電動(dòng)勢(shì)U關(guān)系數(shù)據(jù)表t/℃-20.0-10.010.020.030.040.050.060.0U/mv-0.52-0.300.590.991.401.822.252.69試用作圖法求出t與U之間的經(jīng)驗(yàn)公式。六、設(shè)計(jì)題（10分）用箱式電勢(shì)基件測電阻。要求寫出簡單的原理，畫出實(shí)驗(yàn)線路圖，說明實(shí)驗(yàn)步驟。所用儀器如下：可調(diào)精密電阻箱（可作標(biāo)準(zhǔn)電阻）1只，穩(wěn)壓電源一臺(tái)，電流表一只，單刀單擲開關(guān)一個(gè)；箱式電位差計(jì)一臺(tái)（附標(biāo)準(zhǔn)電池和干電池），被測電阻一只。2003—2004學(xué)年第二學(xué)期《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》模擬試卷參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)一、選擇題（20分，每題2分）1.C2.C3.A4.C5.A6.C7.A8.A9.C10.A二、填空題（20分，每空1分）1.交換抵消2.交換抵消、累加放大、理論修正、多次測量、零示法、光杠杠放大、補(bǔ)償法、異號(hào)法、對(duì)稱觀測法。(說明：寫出四種方法即可)3.（1）函數(shù)關(guān)系是多項(xiàng)式形式。（2）自變量等間距變化。4.樣品內(nèi)的溫度梯度不變或樣品上下表面溫度保持不變。5.拉伸法、彈性滯后。6.機(jī)械（螺旋）放大、累加放大、光學(xué)放大。7.最小二乘原理。8.平均速度。9.相似、物理、數(shù)學(xué)。10.電聚集、磁聚焦。三、簡答題（共20分，每題10分）1.用直接計(jì)算法驗(yàn)證歐姆定律V＝RI的主要步驟：（1）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)再現(xiàn)歐姆定律的物理過程。（2分）（2）測量電壓Vi和電流Ii。（1分）（3）計(jì)算出電阻R的實(shí)驗(yàn)值。（1分）（4）確定理論值不確定度。（1分）（5）計(jì)算實(shí)驗(yàn)值不確定度。（1分）（6）計(jì)算總不確定度。（2分）（7）把理論值、實(shí)驗(yàn)值和U進(jìn)行比較,判斷是否驗(yàn)證。（2分）2.將分光計(jì)望遠(yuǎn)鏡接受平行光并且光軸與分光計(jì)中心軸垂直的調(diào)節(jié)步驟是：（1）粗調(diào)。（3分）（2）調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡目鏡，使分劃板叉絲清晰。（2分）（3）調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡物鏡，使亮十字清晰。（2分）（4）調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡和載物臺(tái)水平度調(diào)節(jié)螺釘，使反射鏡正反兩面反射回來亮十字都與自準(zhǔn)位置重合。（3分）四、計(jì)算題（12分）解：（1）由，有。由T＝1.356±0.002s，有1.356s，0.002s。（2分）（2）451.37mm，0.6mm，0.3mm。=0.7mm。（4分）（3）m/s2。（1分）（4）.（3分）m/s2。（5）結(jié)果：m/s2，B＝0.3%。（2分）五．作圖題（18分）t=24.4U-4.7（0C）U=0.041t+0.19（mv）評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（1）圖名。[1分]（2）畫坐標(biāo)軸。[1分]（3）物理量符號(hào)單位。[2分]（4）標(biāo)分度值。[1分]（5）描點(diǎn)。[2分]（6）連線。[2分]（7）標(biāo)出求斜率和截距的取點(diǎn)、坐標(biāo)值。[2分]（8）寫出函數(shù)形式。[2分]（9）求出斜率。[1分]（10）求出截距。[1分]（11）寫出經(jīng)驗(yàn)公式。[1分]（12）驗(yàn)證。[2分]六、設(shè)計(jì)題（10分）（1）實(shí)驗(yàn)線路如圖：（2分）（2）原理（4分）：接通上述電路后在和兩端都有電勢(shì)差。在保證電流不變的情況下，通過電勢(shì)差計(jì)可以分別測出測出這兩個(gè)電壓。如果電流為I。則有，可得。（3）步驟（4分）A、調(diào)整可變精密度電阻箱的阻值，使電流表有適當(dāng)偏轉(zhuǎn)，使和相接近B、將3點(diǎn)接電勢(shì)差計(jì)的，4點(diǎn)接，測出。C、保持電流不變，將2點(diǎn)接，3點(diǎn)接，測出。D、讀出的阻值可以用公式，算出。2004—2005學(xué)年第二學(xué)期一、選擇題（30分，每題3分）1.在落球法測量粘滯系數(shù)實(shí)驗(yàn)中，10個(gè)小球一起測質(zhì)量，主要目的是[]（A）減小儀器誤差（B）節(jié)省時(shí)間（C）減小隨機(jī)誤差（D）測量方便2.用惠斯登電橋測電阻時(shí)，如果出現(xiàn)下列情況，試選擇出仍能正常測量的情況[]（A）有一個(gè)橋臂電阻恒為零（B）有一個(gè)橋臂電阻恒為無窮大（C）電源與檢流計(jì)位置互換（D）檢流計(jì)支路不通（斷線）3.在光杠桿調(diào)節(jié)中如果望遠(yuǎn)鏡叉絲清楚而刻度尺的像不清楚，應(yīng)調(diào)節(jié)[]（A）望遠(yuǎn)鏡目鏡（B）望遠(yuǎn)鏡焦距（C）平面鏡（D）刻度尺4.為了消除天平不等臂的影響，稱衡時(shí)可采用的方法為[]（A）交換復(fù)稱法（B）單稱法（C）多次測量（D）A、B、C都不對(duì)5.如圖1-1所示，擋光片通過光電門時(shí)數(shù)字毫秒計(jì)讀為，則滑塊的x4速度為[]x3（A）（B）（C）（D）x4x3x26.用電熱法測量液體比熱實(shí)驗(yàn)中，量熱器中發(fā)生的過程是[]x2（A）絕熱過程（B）近似絕熱過程（C）等溫過程（D）近似等溫過程x17.校準(zhǔn)電表的正確校準(zhǔn)順序是[]x1（A）零點(diǎn)—滿刻度—中間點(diǎn)（B）零點(diǎn)—中間點(diǎn)—滿刻度圖1-1（C）中間點(diǎn)—滿刻度—零點(diǎn)（D）滿刻度—零點(diǎn)—中間點(diǎn)圖1-18.在滑線電阻器控制的電路中，能夠把電壓和電流連續(xù)調(diào)為零的電路是[]（A）限流電路（B）分壓電路和限流電路均可（C）分壓電路（D）分壓電路和限流電路均不可A9.現(xiàn)有單量程的電壓表和電流表，內(nèi)阻分別為ARV=1500，RA=1.5，測量電阻值約為150的電阻，若不加修正，用下列哪種接法測量比較準(zhǔn)確[]（A）外接法（B）內(nèi)接法圖1-2（C）內(nèi)接法和外接法均可（D）無法判斷圖1-210.如圖1-2所示，電極A處與導(dǎo)電紙接觸不良，其它部分接觸良好，則A處附近的等位線[]（A）半徑增大（B）半徑減小（C）半徑不變（D）無法判定二、填空題（30分，每題3分）1.用箱式惠斯登電橋測量電阻，選擇比率的原則是。2.到目前為止，已經(jīng)學(xué)過的測量電阻的方法有、、和。3.在驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)中，驗(yàn)證在質(zhì)量不變條件下加速度與合外力成正比時(shí)，這個(gè)不變質(zhì)量指的是。4.在拉伸法測楊氏模量實(shí)驗(yàn)中，如果拉力非等間隔變化，可采用法和法處理數(shù)據(jù)。5.將表頭改裝成100mA的電流表，校準(zhǔn)時(shí)發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)表指100mA時(shí)自制表沒有滿偏，則并聯(lián)電阻偏，應(yīng)將并聯(lián)電阻。6.伏安法測電阻實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程中從總體上應(yīng)主要考慮的三個(gè)方面是、和。7.量程為10V的0.5級(jí)電壓表，其最大絕對(duì)誤差是，測量5.00V電壓時(shí)相對(duì)誤差是。8.在電熱法測量液體比熱實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)按照原則確定初始溫度和末了溫度。9.用模擬法研究靜電場是利用靜電場與具有相似性。10.按照誤差理論，誤差主要分為三大類，分別是、和。三、簡答題（共20分，每題5分）畫出將表頭擴(kuò)大成兩個(gè)量程電流表的電路圖，并指出哪個(gè)量程大？畫圖說明惠斯登電橋的平衡條件。如圖3-1所示，簡要說明用電壓表找等位點(diǎn)時(shí)電壓表的內(nèi)阻對(duì)等位點(diǎn)位置有什么影響？VV圖3-1圖3-1測量液體比熱實(shí)驗(yàn)中，被測系統(tǒng)溫度從低于室溫到高于室溫過程中升溫速率（單位時(shí)間所升的溫度）是怎樣變化的？為什么？四、計(jì)算題（10分）測量彈簧的倔強(qiáng)系數(shù)K實(shí)驗(yàn)中，測得彈簧的伸長量Y與施加在彈簧上的外力F的關(guān)系如下：Fi（Kg）2.004.006.008.0010.0012.00Yi（cm）6.9010.0013.0515.9519.0022.05試用逐差法求出彈簧的倔強(qiáng)系數(shù)K。要求①寫出原理公式，②列出逐差法處理數(shù)據(jù)表格，③求出彈簧倔強(qiáng)系數(shù)K，④取外力F的誤差，寫出測量結(jié)果表達(dá)式。五、設(shè)計(jì)題（10分）現(xiàn)有一塊圓柱體巖石，提供一只電壓表、一只毫安表、一臺(tái)電源、兩個(gè)直徑與巖石外徑相同的金屬圓片、游標(biāo)卡尺等所需器材。試用伏安法測出該巖石的電阻率。要求①畫出實(shí)驗(yàn)原理電路圖，②推導(dǎo)出測量電阻率的計(jì)算公式（不考慮電表內(nèi)阻），③寫出實(shí)驗(yàn)步驟。2004—2005學(xué)年第一學(xué)期《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》模擬試卷參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)一、選擇題（30分，每題3分）1.A2.C3.B4.A5.C6.B7.A8.C9.B10.A二、填空題（30分，每題3分）1.使測量結(jié)果的有效數(shù)字位數(shù)最多。2.歐姆表直接測量、替代法、伏安法、電橋法（寫出3種方法就給滿分）。3.物體系的總質(zhì)量，包括滑塊、砝碼盒和砝碼的質(zhì)量總和。4.作圖法、最小二乘法。（錯(cuò)一個(gè)扣2分）5.小（2分）、調(diào)大（增大）。6.安全、精度、經(jīng)濟(jì)方便。7.0.05V（數(shù)值、單位各1分）、1%。8.以室溫為中間值對(duì)稱測量。9.穩(wěn)恒電（流）場。10.隨機(jī)誤差、系統(tǒng)誤差、疏失誤差（粗大誤差）。三、簡答題（共20分，每題5分）G1、電路圖3分，指出量程大小2分。GR2R1R2R1—I2I1I1量程小，I2量程大。GR2GR2R1R1R1〈R2，接R1量程大，接R2量程小。2、電路圖3分，平衡條件2分。平衡條件：，檢流計(jì)指針指零。RxR0R2R1RxR0R2R1GG3、答：設(shè)等位點(diǎn)P的電位為VP，對(duì)負(fù)極的等效電阻R；電壓表內(nèi)阻RV。用電壓表測P點(diǎn)的電位時(shí)，電阻R和RV的并聯(lián)值小于R，測得的電位VPv小于VP，要找到電位為VP的點(diǎn)，探針必須向正極方向移動(dòng)。因此等位點(diǎn)位置半徑比實(shí)際偏大。4、答：升溫速率由大變小。在加熱功率一定的條件下，系統(tǒng)溫度低于室溫，系統(tǒng)吸收熱量，溫度越低，單位時(shí)間所吸收的熱量越多，系統(tǒng)升溫速率越大；系統(tǒng)溫度高于室溫，系統(tǒng)放出熱量，溫度越高，單位時(shí)間所放出的熱量越多，系統(tǒng)升溫速率越小。四、計(jì)算題（10分）解：（1）外力F與伸長量Y和倔強(qiáng)系數(shù)K的關(guān)系式為：F=KY（1分）（2）隔3項(xiàng)逐差數(shù)據(jù)表如下：Fi+3-Fi（kg）6.006.006.00Yi+3-Yi（cm）9.059.009.00（3）（4）計(jì)算誤差實(shí)驗(yàn)結(jié)果表示為：五、設(shè)計(jì)題（10分）1、作圖題實(shí)驗(yàn)原理電路圖（2分）RmARmAVV2、推導(dǎo)測量公式（3分）設(shè)巖石的長度為L、直徑為D、電阻率為，則電阻R可表示成（1）若加在巖石兩端的電壓為V，通過的電流為I，則有（2）由式（1）和（2）有（3）實(shí)驗(yàn)步驟（5分）用游標(biāo)卡尺測量巖石塊的長度L和直徑D。將金屬圓片固定在巖石的兩端作為電極。連接好測量電路。測量出電壓V和電流I。根據(jù)測量公式（3）計(jì)算出電阻率的一、填空題（總分40分，每題2分）1．測量結(jié)果的有效數(shù)字的位數(shù)由和共同決定。2．50分度的游標(biāo)卡尺，其儀器誤差為。3．量程為10mA的電流表，其等級(jí)為1.0，當(dāng)讀數(shù)為6.5mA時(shí)，它的最大誤差為。4．不確定度表示。5．在進(jìn)行十進(jìn)制單位換算時(shí)，有效數(shù)字的位數(shù)。6．在分光計(jì)實(shí)驗(yàn)中，望遠(yuǎn)鏡的調(diào)節(jié)用的是法。7．S是表示多次測量中每次測量值的程度，表示偏離真值的多少。8．在楊氏模量實(shí)驗(yàn)中，若望遠(yuǎn)鏡的叉絲不清楚，應(yīng)調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡的焦距，若觀察到的標(biāo)尺像不清楚則應(yīng)調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡的焦距。鋼絲的伸長量用法來測定。9．計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差我們用法，其計(jì)算公式為。10．表示測量數(shù)據(jù)離散程度的是，它屬于誤差，用誤差（偏差）來描述它比較合適。11．用20分度的游標(biāo)卡尺測長度，剛好為15mm,應(yīng)記為mm。12．根據(jù)獲得測量結(jié)果的不同方法，測量可分為測量和測量；根據(jù)測量的條件不同，可分為測量和測量。13．電勢(shì)差計(jì)實(shí)驗(yàn)中，熱電偶的電動(dòng)勢(shì)與溫差的關(guān)系為關(guān)系，可用法、法和法來求得經(jīng)驗(yàn)方程。14．系統(tǒng)誤差有的特點(diǎn)，偶然誤差有的特點(diǎn)。15．在測量結(jié)果的數(shù)字表示中，由若干位可靠數(shù)字加上位可疑數(shù)字，便組成了有效數(shù)字。16．靜電場模擬實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了法，它利用了靜電場和的相似性。17．用分光儀測得一角度為，分光儀的最小分度為，測量的結(jié)果為。18．對(duì)于連續(xù)讀數(shù)的儀器，如米尺、螺旋測微計(jì)等，就以作為儀器誤差。19．分光計(jì)測角度時(shí)，由于度盤偏心引起的測量角度誤差按正弦規(guī)律變化，這種誤差屬于誤差。20．在示波器內(nèi)部，同步、掃描系統(tǒng)的功能是獲得電壓信號(hào)，這種電壓信號(hào)加在偏轉(zhuǎn)板上，可使光點(diǎn)勻速地沿X方向從左向右作周期性運(yùn)動(dòng)。二、選擇題（總分20分,每題2分）

1．下列測量結(jié)果正確的表達(dá)式是：[]（A）L=23.68m（B）I=4.0910.100mA（C）T=12.5630.01s（D）Y=(1.670.15)×1011Pa2．在下面的李薩如圖中，如果在X軸方向信號(hào)的頻率是100Hz，那么在Y軸方向信號(hào)的頻率是：[]（A）100Hz（B）33Hz（C）300Hz（D）200Hz3．在靜電場模擬實(shí)驗(yàn)中，若提高電源電壓，則：[]（A）等勢(shì)線的分布更密集（B）電場分布會(huì)有畸變（C）等勢(shì)線的形狀不會(huì)發(fā)生改變（D）電力線會(huì)產(chǎn)生變化4．在示波器實(shí)驗(yàn)中，時(shí)間軸Ｘ軸上加的信號(hào)為[]（A）正弦波（B）方波（C）三角波（D）鋸齒波5．下列不確定度的傳遞公式中，正確的是：[]（A）（B）（C）（D）6．在牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)中，我們看到的干涉條紋是由哪兩條光線產(chǎn)生的[]（A）1和2（B）2和3（C）3和4（D）1和47．實(shí)驗(yàn)中，牛頓環(huán)的中心條紋為：[]（A）暗紋（B）亮紋（C）零級(jí)條紋（D）不確定8．下列正確的說法是[]（A）多次測量可以減小偶然誤差（B）多次測量可以減小系統(tǒng)誤差（C）系統(tǒng)誤差都由B類不確定度決定（D）A類不確定度評(píng)定的都是偶然誤差9．在電勢(shì)差計(jì)的實(shí)驗(yàn)中，校正工作電流時(shí)平衡指示儀的指針始終偏向一邊，可能的原因是：[]（A）沒開工作電源（B）接標(biāo)準(zhǔn)電源的導(dǎo)線不通（C）平衡指示儀的導(dǎo)線極性接反（D）工作電源電壓偏高或偏低10．在