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文章发布时间 : 2024/12/22 14:52:55星期日

物理实验

练习题

物理实验中心

2007.8

学生实验守则

一．每次实验前，必须认真做好预习，经实验指导老师质疑，不合格者不得进行实验。二．遵守实验室规章制度，按实验要求着装进入实验室，不迟到，不早退，保持室内安静；

不得喧哗、不准吸烟、不准随地吐痰和扔纸屑。

三．实验开始前，必须弄清仪器设备的使用方法和实验的注意事项等，如发现仪器工作不

正常，要及时报告实验指导人员。注意安全爱护公物，节约水电和器材；严格遵守实验操作规程，因违反操作程序和实验室制度造成仪器、设备、工具及有关设施损坏的，按西南石油学院有关规定处理；严禁私拿实验器材、设备，一经发现，从严处罚。四．实验过程中，严格认真，实验数据要求尽量准确，记录数据应经实验指导人员检查；

电类实验，其线路必须经过指导老师核对后方可接通电源开始实验；拆线时要先断开电源开关。

五．对实验结果要认真进行分析、计算和整理；及时按要求完成实验报告，报告一律用规

定格式的实验报告纸填写，并按时送交指导教师，不合格者，必须重做。

六．实验结束，自觉整理好实验仪器、设备、工具，搞好清洁卫生，经值班人员许可，方

能离开实验室。

绪论部分

一、选择题

1、依据获得测量结果方法的不同，测量可分两大类，即（）

A：多次测量和单次测量

B：等精度测量和不等精度测量 C：直接测量和间接测量 D：以上三种分类都正确

2、以下哪个不属于物理实验（）

A:利用卷尺测量物体的长度 B:利用弹簧秤称小铁块的重量 C:伽里略的斜塔实验

D:爱因斯坦发现光的粒子性

3、对一物理量进行等精度多次测量（）

A：误差的平方和为最小

B：测量值（或误差）一定遵从正态分布 C：测量值（或误差）一定遵从均匀分布 D：其算术平均值是误差为零的值

4、对一物理量进行多次等精度测量，其目的是（）

A：消除系统误差 B：消除随机误差 C：减小系统误差 D：减小随机误差

5、以下说法正确的是（）

A：多次测量可以减小随机误差 B：多次测量可以消除随机误差 C：多次测量可以减小系统误差 D：多次测量可以消除系统误差

6、对一物理量进行等精度多次测量，其算术平均值是（）

A：真值

B：最接近真值的值 C：误差最大的值 D：误差为零的值 7、测量结果的标准表达式为 X=X±U ，其含义为（）

Ａ：被测量必定等于（ｘ－U）或（ｘ＋U）Ｂ：被测量可能等于（ｘ－U）或（ｘ＋U）Ｃ：被测量必定在（ｘ－U）和（ｘ＋U）之间

Ｄ：被测量以一定概率落在（ｘ－U）或（ｘ＋U）之间

8、下列测量结果中，准确度最高的是（）

A：L1=102.3±0.2 ㎝ B：L2=103.52±0.05㎝ C：L3=1.246±0.005㎝ D：L4=0.0056±0.0002㎝ 9、对某测量对象进行多次测量，测量结果为x?x?uc(x)，其中uc(x)?uA(x)?uB(x) ，（uA(x)、uB(x)分别为其A类不确定度、B类不确定度。问被测量的真值落在

22[x?uc(x),x?uc(x)]范围内概率为（）

A．68.3%

B．95%

C．57.7% D．100%

x?x?uc(x)，其中uc(x)?uB(x)=10、对某测量对象进行单次测量，测量结果为

A3，

[x?uc(x),x?uc(x)]范围内概率为uB(x)为其B类不确定度。问被测量的真值落在（）

A．68.3% B．95% C．57.7% D．100%

11、在正常情况下，下列读数错误的是（）

A：分度值为20mv的电压表测得电压值为250mv B：分度值为1′的角游标测得值为33?47'

C：分度值为0.02mm的游标卡尺测得某物体的长度为30.32mm D：分度值为0.01mm的读数显微镜读数为30.09mm

12、下面的测量结果表达式正确的是（）

A：x?18.335?0.03 （单位）

B：x?18.34?0.30?10?1 （单位）

C：x?18.33?0.031 （单位） D：x?18.34?0.03 （单位）

13、下列结果表达式中，正确的是（）

A：N=（2.0325±0.07）×1011 N?m?2 B：N=（2.0325±0.068）×1011N?m?2 C：N=2.03×1011±0.68×1010 N?m?2 D：N=（2.03±0.07）×1011 N?m?2

14、下列读数肯定错误的是：（） A．最小分度值为0.02mm的游标卡尺测得某物体长度为20.12mm B．最小分度值为1mm的刻度尺测得某物体长度为20.1mm

C．最小分度值为0.02g的物理天平测得某物体质量为63.24g

D．最小分度值为0.01mm的读数显微镜测得某物体长度为20.12mm

15、某水银温度计的一小格为0.2℃. 按“1/10”估读法，用此水银温度计测量温度时下列

数据中正确的是（） A．36℃ B．36.7℃ C．36.72℃ D．36.724℃

16、量程为3000mv，表盘分格数为150，以下读数可能正确的是（） A．940mv B．940.0mv Ｃ．940.00mv D．940.20mv

17、用分度值为0.01毫米的千分尺测量某物体长度，如下图所示，则被测长度为（）

A．6.775mm B．6.265mm C．6.755mm D．6.765mm

18、待测物体长度约为12cm,要求测量结果有5位有效数字,应选用 ( )

A．千分尺Ｂ．米尺Ｃ．游标卡尺Ｄ．卷尺

19、测某一约为1.5V的电压时，要求其结果的相对误差小于1.5%，则应选择下列哪种规格的伏特表？（）

A．0.5级，量程为5V B．1.0级，量程为2V C．2.5级，量程为1.5V 20、对y?ax?b 的线性函数，利用图解法求a时，正确的求解方法是（）

A：a?tg? （?为所作直线与坐标横轴的夹角实测值）

B：a?C：a?D：a?

?y （?x、?y为任选两个测点的坐标值之差） ?x?y （?x、?y为在所作直线上任选两个分得较远的点的坐标值之差） ?xyy为所作直线上任选一点的坐标值）（x、x4

二、填空题

1、在直接测量的多次测量中，通常是指对物理量，用仪器，在条件下进行的重复测量。

2、在长度测量中，由于被测量和测量要求的不同而采取不同的测量方法。其中用米尺测量采用的是测量法，螺旋测微计和读数显微镜采用测量法，光杠杆测长度的微小变化量用测量法. 3、物理实验的内容包括四大类：，，，。 4、地磁场对测量的影响属于误差，视差在很大程度上属于误差，使用未经调试的仪器进行测量所产生的误差基本属于误差

5、对于多次测量，测量结果表达式X?X?U中（其中U为扩展不确定度），置信概率约为，即被测量真值落在区间的可能性为。

6、在测量方法正确，置信概率相同的情况下，不确定度愈小，表示测量结果，反之不确定度愈大，测量的质量愈低，它的，使用价值就。

7、测量不确定度是表明被测量值的参数，而误差表明了测量结果与真值的。 8、S(xi)?i?1?(x1?x)n?1n2的物理意义是：任意一次测量值x在（x-S(xi), x+S(xi)）区

间的概率为，其中最佳值为。

9、通常以测量值的作为被测量值的估计（即测量结果），以作为测量结果的A类标准不确定度。

10、正态分布图形的4个特点、、、；其中标准误差?的几何意义是：；标准误差?越小，曲线越向纵轴(?x?0)收缩，即是说标准误差?越小的测量，其数据越相互接近，；反过来，?越大，测量数据。 11、单次测量的B类不确定度可以用仪器误差限A来估算。对于准确度级别为a的电压（流）表；对于准确度级别为a的电阻箱、电桥、电势差计；对于最小分度值为a的米尺、千分尺。

12、原则上B类不确定度有很多个分量组成。找出一个产生误差的原因，就有一个，各分量之间的合成采用合成。在实际测量中，B类不确定度来自于各种不同类型的仪器、不同的测量方法、方法的不同应用以及测量理论模型的不同近似等方面。在教学中我们考虑的重点是所产生的测量不确定度。 13、间接测量的不确定度采用方式合成，如：Y?X1.?X2，则 uc(Y)? 。

14、对于等精度多次测量值xi，要计算其总的不确定度，应先求x= ，再求；后求。最后通过方和根合成。 15、测量密度的公式为??m，若m的标准不确定度为uc(m)，V的标准不确定度为uc(V)，V则?的标准不确定度uc(?)= ；其相对标准不确定度E?=

16、在利用电子秒表测时间，电子秒表内的石英晶体振荡频率每日仪器误差小于10s，但实验者在判定计时开始和结束时会有0.1~0.2s的反映误差，这个时候B类不确定度应该以为准

17、在我们的教材中，有列表法、作图法、等五种数据处理方法 18、在数据处理中列表法有两种作用，一个是，另一个是，列表的要点是。

19、逐差法的基本条件是，逐差法的优越性是。

20、直接测量读数的有效数字位数不仅与有关，还与有关；对实验数据后几位进行取舍时，应采用法则。 21、(1)0.8m? mm (2)6002?? rad

-5

17.955mm? cm (3)0.569rad= (角度值) （4）

（5）160?30'? rad （6）2.5min = s （7）150s = min

22、分光计游标读数装置中，设主盘的最小分度是30ˊ，游标刻度线共30条，则该游标的最小度值为。

23、任何仪器，由于技术上的局限性，总存在误差。仪器误差就是由于测量仪器本身刻度不准，结构、灵敏度和分辨率等因素的限制而导致的误差。实验室常用的量程在100mm以内的一级千分尺。其副尺上的最小分度值为0.01mm，而它的仪器误差（常称为示值误差）为：。测量范围在300mm以内，主副尺最小分度值之差为1/50mm的游标卡尺，其仪器误差(示值误差)为。精度等级为0.5级、量程为100mA的电流表，其仪器误差为

24、从0．1级电阻箱上读出电阻值为200．0Ω，若不考虑各旋钮的接触电阻，则该电阻的绝对误差可估为 25、完成以下各题：

112（1）测得某钢丝杨氏弹性模量Y?1.6544?10N/m，计算得出其扩展不确定度

UP(Y)?5.65?109N/m2，试写出其结果表达式。

?，试写出其结果（2）测得某电阻阻值R?35788?，其扩展不确定度UP(R)?128表达式。

（3）测得某电阻阻值R?202?，其扩展不确定度UP(R)?0.2?，出现这种情况，说

明在数据处理中，有什么问题？

三、判断题

1、(1)系统误差取值恒定或按一定规律变化， [ ]

(2)随机误差的大小一般用标准偏差估计， [ ]

(3)系统误差和随机误差都可能由实验者引起。 [ ] (4)A类不确定度就是随机误差引起的不确定度 [ ] (5) B类不确定度就是系统误差引起的不确定度 [ ] (6)表示测量结果时，数据的位数写得越多越精确， [ ] (7)测量读数的有效位数只与仪器的最小分度值有关， [ ] (8)测量结果的有效数字由不确定度决定。 [ ]

-3434

2、一个学生做光电效应法测量普郎克常量为6.626×10J.S,与公认值6.626×10-J.S比较，数值相同，因此学生认为此次测量结果。误差为零，对吗？为什么？

3、改错

（1）I?4.513?10?2A?3.02?10?4A （2）U?25.34mV?52?V （3）L?17.421?0.2cm （4）m?14.32?0.0302g

四、证明题

1、利用正态分布随机误差的抵偿性证明：当测量次数n无穷时，平均值x?被测量x的真值(设系统误差远小于随机误差)。

2、图解法确定拟合直线斜度的公式为k?y2?y1其中P1(x1,y1)和P2(x2,y2)是为计算斜度

x2?x11n?xi就等于

所选的两点。试用不确定度合成规律分析证明，选点P1和P2应相距远些，斜率的图解结果更好。

3、求证：利用伏安法对电阻进行单次测量，在仪器选定情况下，电压电流测量值越大，待测电阻相对不确定度越小

五、计算题

1、在测量小球体积的实验中，对小球直径测量十次，数值如下表所示。试求测定直径d的

A类标准不确定度分量。

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 7

d (cm) 2.00 2.01 2.02 1.99 1.99 2.00 1.98 1.99 1.97 2.00 2、测量某一长度得到9个值：42.35，42.45，42.37，42.33，42.30，42.40，42.48，42.35，42.29（均以mm为单位）。求置信概率为0.68、0.95、0.99时，该测量列的平均值、实验标准差和A类标准不确定度。

3、按不确定度合成公式计算下列各量的合成不确定度，并完整表示结果。 (1)L?L0sin?，其中L0?(15.00?0.05),??(3000??2?)

)g (2)m?m1?2m2，其中m1?(12.75?0.03)g,m2?(1.583?0.0002)cm (3)V??HD2，其中H?(12.684?0.003)cm,D?(1.800?0.00114(4)R?U，用1.0级电压表(3V量程)测得U?2.49V，用0.5级电流表(750mA量程)测I得I?0.512A

4、用电桥测电阻，由公式Rx?R1?Rs得到Rx=354.7Ω，所使用的桥臂R1=R2=1000Ω，R2可调臂电阻Rs=354.7Ω，实测得电桥灵敏度S=1102.3格/Ω。电阻箱使用1000Ω挡和100Ω挡时为0.1级，用10Ω挡时为0.2级，用1Ω挡和0.1Ω挡时为0.5级，求测量结果的不确定度

5、伏安法测量电阻，得到实验数据如下： U(v) 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 I(mA) 0.50 1.02 1.49 2.05 2.51 2.98 2000.1960.2013.1951.1992.2013.R(Ω) 0 8 4 2 0 4 分别用平均法和逐差法来求电压每增加1V，电流增量的平均值以及电阻R

6、伏安法对电阻进行单次测量（待测电阻阻值约为6?），要求R的相对不确定度

uc(R)/R?1%若选用0.5级，量程为300mv的电压表，0.5级，量程为50mA的电流表进

行测量，问电流和电压的测量值下限大约是多少？

7、采用流体静力称衡法测量石蜡密度，其计算式为?蜡?m3其中m3为?0，

m3?(m4?m2)石蜡质量，m4为石蜡和铜圆柱绑在一块的视质量，m2为铜圆柱的视质量，?0为参考液体密度。若用最小分度值为0.02g的物理天平进行单次测量，测得m2?56.224g，

m3?6.902g，m4?55.560g，参考液体为水，根据当时水温查得其密度

?0?0.998774g/cm3，计算出此石蜡块的密度，并计算不确定度、写出结果表达式。

8、测量单摆的摆长L时, 用米尺测L1，L2，用精度为0.04cm的游标卡尺测D(如图所示)，这样就有如下三种测量方法：

A: L?L1?L2DD, B: L?L2?, C: L?L1? 222选用哪种方法好？

9、推导下列不确定度公式

（1）利用物距像距法测量凸透镜焦距公式为：f?L1 L2 L D 题8测量方法的选择 u??，其中u代表物距，?代表像u??9

距，都是直接测量.

（2）利用电势差计测量电池内阻，根据全电路欧姆定理可得电池内阻r为r???UU?R,

其中?为电池电动势，U为电池端电压，R为并接在电池两端的电阻阻值。

（3）利用拉伸法测量杨氏弹性模量Y?8DLF,其中D为光杠杆镜面到标尺的垂直距

?d2l?x离，L钢丝长度，F钢丝所受到的外力，d为钢丝的直径，l为垂线长度，?x为标

尺的读数变化量。

10、拉伸法在单位负载（1.000kg砝码重）时钢丝的伸长量?x，加减砝码各测量一次，

用逐差法处理数据，计算单位负载（1.000kg砝码重）时钢丝的伸长量?x的平均值和不确定度。长度量具的分度值为1?10?2mm。

砝码数，个加长度读数 1 56.4 56.9 2 60.7 60.9 3 64.8 65.0 4 69.1 69.0 5 73.2 73.5 6 77.1 77.3 7 81.5 81.8 8 85.4 85.7 9 89.6 89.8 10 93.5 94.0 ?10?2mm 减平均用逐差法处理数据。

序号i ?xi=xi+5?xi 1 2 3 4 5 平均

计算平均值及不确定度：

?x?1??xi?20.626mm?10?2 （n为逐差值个数，此处n=5） n?(?xiuA(?x)?S(?x)? uB(?x)???x)2?0.0735mm?10?2

n(n?1)2A/3=0.365mm?10?2 n

22uc(?x)?uA(?x)?uB(?x)?0.38?10?2mm

测量结果：?x??x?2uc(?x)=（20.6?0.8）?10?2mm

实验一固体密度

1、下列表述正确的是（）

A：??8.42108?8.02041?10?3g/cm3 B：??8.421?80?10?3g/cm3 C：??8.421?0.008 (g/cm3) D：??8.421?0.0081 g/cm3

2、用分度值为0.05mm的游标卡尺测量一物体的长度，下面读数正确的是（） A：12.63mm B：12.64mm C：12.60 mm D：12.635mm

3、下列测量读数中，错误的是（）

A：分度值为0.01㎜的螺旋测微计测得物体长度为2.4569㎝ B：分度值为0.02克的物理天平称得物体质量为56.730克 C：分度值为0.05㎜的游标卡尺测得物体长度为28.06㎜ D：分度值为0.02㎜的游标卡尺测得物体长度为21.32㎜

4、天平的灵敏取决于刀口，为保护刀口，正确的做法是（）

A：在加减砝码、取放物体、调节平衡螺母时放下横梁 B：首先检查挂钩、托盘安放是否正确 C：首先调节天平水平 D：加减砝码必须用摄子

5、测量仪器的零点误差（如千分尺、卡尺等）应该是（）

A：系统误差 B：随机误差 C：引入误差

6、用流体静力称衡法测某固体的密度的实验中，当称量固体浸入液体中的视质量时，若被

测物体紧靠盛液杯壁或与杯底接触，测量值将（）

Ａ：偏大Ｂ：不变Ｃ：偏小Ｄ：随时间变化

7、用分度值为0.02mm的游标卡尺测长度时，下列测量数组正确的是：（）

Ａ：29.98mm、14.25mm、6.25mm Ｂ：30mm、14.3mm、6.3mm、14.7mm Ｃ：29.98mm、14.26mm、6.20mm Ｄ：29.98mm、14.25mm、6.25mm 8、用天平称衡物体，事前必作的调整是：通过调整，通过，并通过判断平衡。称衡时，物体应放在边盘，砝码应放在边盘。调整天平，取放物体，或加减砝必须在天平处于情况下进行。

9、游标卡尺的分度值与主尺的和游标尺的有关，和游标尺的无关。

10、游标卡尺、螺旋测微器是利用原理制成的长度测量仪器。设测量时的零点读数为d0，则实测值=读数值 d0。

11、已知游标卡尺的分度值为0.01mm，其主尺的最小分格长度为0.5mm，试问游标的分度数为50，游标的总长度可能取值。

12、用螺旋测微计测量物体的长度时应以什么原则判断微分筒的边线是否过主尺的半毫米线？过了怎样读数？未过又怎样读数？

13、有人用米尺、游标卡尺和螺旋测微计对同一柱体的高度进行测量，其结果都是两厘米，试问这三个测量值应如何表达？

14、天平两臂长不等所产生的误差属于什么误差？如何消除？

15、实验中用水不纯(如自来水)，捆线太多会带来怎样的误差？怎样判定其能否忽略？ 16、怎样用流体静力称衡法测量液体的密度？ 17、用物理天平测量某物体的质量，数据如下：

2.550 2.552 2.558 2.566 2.564 2.558 2.564 2.562 2.560 2.558

单位为克，天平分度值为0.02克。试计算其平均值、标准偏差、不确定度，并表示出结果。

18、用流体静力称衡法测定固体的密度。已知：天平的分度值为0.02g；测得m=64.204g，m1=56.646g，全是单次测量；水的密度：?0=997.044 Kg/m；计算公式??3

m?0。

m?m1试计算出固体的密度，不确定度，并表示结果。

实验二伏安法

1、用伏安法测量某一阻值略小于200Ω的电阻，要求测量结果的不确定度

（误差）最小，应选择下列哪组仪器（不计内阻影响和功率限制）（）

Ａ：电流表0.5级、量程10mA，电压表1.0级，量程2V Ｂ：电流表0.1级、量程50mA，电压表0.5级，量程2V Ｃ：电流表1.5级、量程10mA，电压表1.5级，量程2V Ｄ：电流表1.5级、量程15mA，电压表1.5级，量程2V 2、一只0.5级的电压表，量程为3000mV，表面分度为150小格，测量值为220mV，测量结果的仪器误差限应是（）

A：A?11 mV B：A?15 mV C：A?10 mV D：A?20 mV

3、测量约为2.8V的电压，最恰当的选择是（）

A：准确度等级为1.0级，量程为4V的电压表 B：准确度等级为0.5级，量程为10V的电压表 C：准确度等级为2.5级，量程为3V的电压表 D：准确度等级为1.5级，量程为3.5V的电压表

4、电学实验中，必须遵守的规则是（）

A：首先检查电源输出电压是否为3V B：不能带电操作

C：通电前检查电路连接是否正确 D：一定要采用回路连线

5、滑线变阻器在电路中主要有种基本接法，它们的功能分别是和。

6、电表仪器的仪器最大允许误差限怎样估算？读数值的有效数字如何确定？ 1.5级0～3V的电压表共有60分格，单次测量值的标准不确定度可近似按uc(v)= V计算，它的读数应读到位。当测量值为0.3V时，其相对标准不确定度为，测量为2V时，其相对标准不确定度为。

7、实验测点分布。当测定线性电阻的伏安特性时，测点宜分布；当测定非线性电阻时，电流随电压变化较慢时测点宜些。

8、在电学实验中，接线和拆线的操作规程是：开始时，应先，后；结束时，应先后。 9、用伏安法测电阻，根据什么原则确定内接法还是外接法？伏安法存在哪些测量误差？ 10、根据伏安法测电阻实验所用的仪器（电表0.5级，电压表0---3000mv,电流表0—50mA，）如果要求对R的测量精度高于1%（即Uc(R)/R?1%），电流和电压的测量值下限Umin和Imin应取何值？

11、伏安法测量电阻实验中，为了安全和较准确测量电阻阻值，要注意的事项有哪几点？ 12、用伏安法测电阻的实验中，测得数据如下：

序号 V(mV) I(mA) 1 0.50 39 2 1.00 77 3 1.50 116 4 2.00 155 5 2.50 194 6 3.00 231 试用作图法求出被测电阻阻值（不计算不确定度）。

13、对于电源的内阻是否也可用伏安法进行测量？其数值一般较小(小于1欧姆)，试设计有关方法、电路和测量步骤。

14、试推导外接法测电阻R的不确定度计算公式（写出推导过程）。 15、试推导内接法测电阻R的不确定度计算公式（写出推导过程）。

实验三电桥

1、用惠斯通电桥测量中等阻值的电阻，当电桥平衡时，Rx?R1Rs,下列因素中不影响RxR2误差的原因是：（）

Ａ：电源电压有微小的变化Ｂ：R1.R2和Rs 的阻值不准确Ｃ：触电阻及接线电阻过大Ｄ：温度变化的影响

2、工作正常的电桥测量一未知电阻阻值时，无论怎样调节标准电阻箱的示值，检流计指针都无法指零，可能的原因是（）

A：检流计灵敏度过高 B：检流计灵敏度过低 C：选择了不正确的比率K D：工作电源电压过高 3、用惠斯通电桥测电阻时，选择恰当的比率K的原则是。比如，用本实验中

QJ23型直流电桥测约1×10Ω的电阻，应该使比率K= 。

4、提高惠斯通电桥灵敏度的方法主要是选用灵敏度高的，其次是选择合适的，适当提高。

5、从0.1级电阻箱上读出电阻值为256.0Ω，若不计各旋钮的接触电阻，则其电阻的绝对标准不确定度为 Ω，相对标准不确定度为。

6、用组装电桥测电阻，当连接好后进行测量调节，无论如何调，检流计指针都不动，把三个电阻箱位置调动一下后，调节指针又始终偏向一边，可能的原因是（判断题） (1) 有一个电阻箱不通 [ ] (2) 有两个电阻箱不通 [ ] (3) 有一个电阻箱和一根导线不通 [ ] 7、下列因素对电桥测电阻的误差影响如何？

(1)电源电压不够稳定； (2)导线较长且细；

(3)灵敏电流计零点未调好； (4)灵敏电流计灵敏度较低。

8、当电桥达到平衡后，若互换电源和灵敏电流计的位置，电桥是否仍然保持平衡？试证明之。

9、电桥灵敏度(相对灵敏S)如何定义？如果测量电阻时由于电桥灵敏率所引起的误差要求小于万分之五。那么电桥灵敏度应为多大？

10、电桥有一臂断线，你如何根据现象和最简单的操作迅速将断线查出？

11、试利用不确定度传递公式推导电桥法测R的不确定度计算公式（写出推导过程）。

实验四示波器

1、用电子示波器观察波形时，图形不稳定，应该调节（）

A：fx、fy其中任意一个 B：扫描频率旋钮

C：电平旋钮 D：水平或竖直移位旋钮

2、示波器由四部分组成，其核心部分是（）

A：电源 B：电压放大系统 C：电子示波管 D：扫描、同步系统 3、用示波器观察李萨如图形，图形不稳定，其原因是（）

A：Y输入信号与扫描信号不同步

B：Y输入信号频率fy与X输入信号频率fx不成整数比

C：电平旋扭未调好 D：Y输入信号幅度太小 4、用示波器观察信号波形，仪器工作正常，但荧光屏上只有一条竖直亮线。可能的原因是

（）

Ａ：Ｙ轴偏转板上未加电压信号

Ｂ：“触发源”扳键或“电平”旋钮不当（未实现同步）Ｃ：“触发方式” 扳键不当（未加扫描信号）

Ｄ：Ｘ轴偏转板上未加电压信号或Ｘ轴“增幅” 旋钮调节不当

5、在示波管中，x、y偏转板的作用是（）

Ａ：控制荧光屏上光点的位置Ｂ：使电子会聚成一束，打在荧光屏上Ｃ：仅加速电子Ｄ：仅减速电子

6、用示波器观察信号波形，仪器正常，但荧光屏上出现一条水平移动的竖直亮线，可能的原因（）

Ａ：“输入耦合”扳键置“?”（接地）；无Y轴信号Ｂ：“触发方式”扳键位置不当（未加扫描信号）Ｃ：“电平”旋钮不当（未实现同步）Ｄ： “扫描频率” 旋钮调节不当 7、当示波器只有在Y轴偏转板上加正弦电压信号时，示波器荧光屏上显示图形为，此时如果要使其展开成正弦波形，需要在X轴偏转板上加信号，即把示波器面板上键弹出，键按下。

8、用示波器观察信号电压，已知信号频率为150Hz，在荧光屏上要显示三个周期的完整波形，扫描频率应该是 Hz；若发现波形缓慢移动，这是因为；若要波形稳定不动，只能调节。

9、示波管由，和三部分组成。调节栅极G电位来控制。如果荧光屏上出现一条竖直亮线，说明偏转板上加了一定大小的。

10、用李萨如法测定信号的频率，要求“X—Y”键，X轴输入和Y轴输入均为信号，若未知信号从X轴输入，则已知信号从轴输入，且已知信号的必须是连续可调的。

11、示波器正常的情况下，开机后荧光屏上看不到亮点，可能是和旋钮调节不当。

12、只在示波器X偏转板上加上正弦电压信号时，示波器荧光屏上显示图形为；此时如要使其展开成正弦波形，需将“垂直方式”键置。然后弹出“X—Y”键，按下。

13、假如电子不是带负电荷而是带正电荷的话，示波管中需作哪些必要的改变？这时的正电子束在磁场中应如何偏转？

14、假如在示波管使用的实验仪器上，对示波管加上偏转磁场外，还在其中某一对电极上加上偏转电压，使两种因素引起的电子束偏转相互抵消。应该把偏转电压加在哪一对偏转板上？电压极性如何？在净偏转为零之后，增大加速电压U2，这时会发生什么现象？

实验五模拟法

1、模拟法描绘静电场实验中，在描绘静电场图形时，电力线应该（）

A：沿半径方向，起于圆心，终止于无穷远

B：沿半径方向，起于圆心，终止于外圆环电极内表面 C：沿半径方向，起于内圆柱电极外表面，终止于无穷远

D：沿半径方向，起于内圆柱电极外表面，终止于外圆环电极内表面 2、在模拟法描绘静电场实验中（电压表法），不影响电力线正确描绘的原因是（）

A：水的（导电纸）导电率不均匀 B：工作电源电压不稳定 C：上、下层探针未对齐 D：电压表内阻过低

3、模拟法描绘静电场实验中，错误的是（）Ａ：当电极接上不同值的直流电压时，模拟场内相对电势值为一定的等势线（或面）的几何形状和位置均不变

Ｂ：当电极接上不同值的直流电压时，模拟场内等势值为一定的等势线的位置发生变化Ｃ：当电极接上不同值的直流电压时，模拟场内等势值为一定的等势线的位置不发生变化Ｄ：当电极接上不同值的交流电压时，模拟场内产生交变电场，相对电势值为一定的等势线（或面）的几何形状和位置均不变

4、在模拟法描绘静电场实验中，发现绘出的等势面明显发生畸变，可能的原因有（）

Ａ：水（导电纸）的电导率很不均匀Ｂ：电源电压微小波动Ｃ：电极中水的深度不一致Ｄ：测量中的随机误差

5、在模拟法描绘静电场的实验中，其等势线应是，电场分布在之间。若使用交流电压，如正负级反接，电场又应分布在之间。 6、何谓模拟法？它有何实际意义？模拟法的应用条件是什么？

7、本实验误差较大，试分析其误差的主要原因。能否提出改进意见。

实验六拉伸法

1、在用拉伸法测金属丝杨氏弹性模量实验中，?x的求取方法是（）

A：图解法 B：图示法

C：逐差法 D：最小二乘法 2、在拉伸法测杨氏模量实验中，采用加减砝码各测一次取平均的方法测量?x是为了（）

A：增加测量次数 B：扩大拉伸测量范围 C：消除因摩擦和滞后带来的系统误差 D：消除砝码的误差

?的读数相差较大，下面哪一种 3、拉伸法测杨氏模量中，同一荷重下x1与x1原因对其无影响（）

Ａ：光杠杆尖脚和金属丝相碰

Ｂ；加减法码时有撞击，导致光杠杆尖脚发生移动Ｃ：加减法码只向一个方向进行，中途不倒转Ｄ：金属丝本身不直，初始砝码加得过轻

4、测扬氏模量时，用测量标尺与镜面距离（约1.5m），用测量钢丝长度（约0.9m），用测量光杆杆长（约7cm）, 用测量钢丝直径（约0.5mm）。 5、在测量扬氏模量实验中,测量钢丝的直径应在的不同位置多次测量。

6、在测量扬氏模量实验中，加减砝码动作要，加减过程应进行，不能中途。

7、在测量扬氏模量实验中，实验中增重和减重各测一次，两次测量读数平均，是为了减

少因带来的系统误差。 8、为了使扬氏模量测定仪处于测试状态，在测定仪已铅垂、望远镜及光杠杆等高的条件下，首先和，使在望远镜的瞄准器方向看到反射镜内的。

9、光杠杆是利用原理测量微小长度的。设平面镜到标尺的距离为D，平面镜到后足尖距离l，则光杠杆的放大倍数为。

10、光杠杆测长度有什么特点？怎样提高光杠杆测量微小长度变化的准确度？ 11、从杨氏弹性模量的计算公式出发，试用作图法求Y。将结果同前面结果对比分析。（略） 12、在测定钢丝的杨氏弹性模量中，通常需预加2kg负荷，目的是什么？

13、试设计实验方案。利用光杠杆法测量薄纸片的厚度，写出实验原理（数据处理公式），实验仪器，实验步骤（实验注意）。

14、试利用不确定度传递公式推导杨氏模量Y的不确定度计算公式（写出推导过程）。

实验七光的干涉

1、在牛顿环干涉实验中，对测量结果有较大影响的操作步骤是（）

A：牛顿环仪未固定好

B：测量中读数显微镜的读数鼓轮不是始终朝一个方向转动 C：读数显微镜调焦不是最清晰

D：牛顿环仪未处于读数显微镜正下方

2、在光的干涉实验中，读数显微镜在测量时只能朝一个方向前进，其目的是（）

A：测量方便 B：消除读数显微镜的空程差 C：消除读数显微镜的视差 D：避免眼睛疲劳。 3、用牛顿环测量半凸透镜曲率半径时，对实验结果有影响的是（）

Ａ.牛顿环中心是亮斑而不是暗斑

Ｂ.测量直径时，叉丝交点没有通过环心Ｃ.测量直径时，测微鼓轮中途倒转

Ｄ.测量直径时，测微鼓轮中途不倒转，只向一个方向旋转

4、某读数显微镜的测微鼓轮一周分成50格，鼓轮每转一周移动1mm，其分度值为（）

Ａ：0.5mm Ｂ：0.2mm Ｃ：0.01mm Ｄ：0.02mm

225、利用牛顿环测透镜曲率半径不能直接用公式r2?kR?,而要用R?(Dm?Dn)/[4(m?n)?]，

其原因是和_ _。

6、使用读数显微镜时，转动调焦手轮对物镜调焦时，要求使显微镜筒自下而上缓缓上升，是为了；测量时，测微鼓轮应向一个方向转动，不能中途反转，是。 7、若H=

L?，L的不确定度为u(L)，l的不确定度为u(l)，则2l 17

u(H)= ,其相对不确定度。

8、为什么说移测显微镜测得的是牛顿环的实际直径，而不是显微镜内牛顿环的放大像直径？如果改变显微镜的放大倍数，是否会影响测量结果？

9、若劈尖干涉条纹太密太多时，如何测量计数条纹的总条数N？

10、环级m、n及m?n的选择会不会影响测量结果？试分析R的主要误差来源(不是指粗大误差)。

2211、利用公式R?(Dm?Dn)/[4(m?n)?]测量透镜的曲率半径的条件是什么？

12、试设计实验方案，应用干涉法测量液体折射率，写出实验原理（数据处理公式），实验仪器，实验步骤（实验注意）。

13、用等厚干涉法(牛顿环)测量光波波长，测量原理为

k??12Dk4R（k=0,1,2,?）

其中Dk是第k级暗环的直径，R是牛顿环装置中透镜的曲率半径。测量数据如下表：

K Dkmm 40 11.862 39 38 37 11.448 36 11.286 15 14 13 12 11 6.247 11.745 11.575 7.291 7.060 6.749 6.558 R为1.500m。试用平均法或逐差法计算入射光的波长。 14、试利用不确定度传递公式推导透镜曲率半径R（牛顿环）和纸片厚度d（劈尖）的不确定度计算公式（写出推导过程）。

实验八分光仪

1、分光仪设置两个读数窗口是为了（）

A：读数更准确 B：读数更方便 C：消除偏心差 D：消除视差

2、分光仪实验中，消除望远镜视差的方法是（）

A：调节望远镜的目镜 B：调节望远镜的物镜

C：调节平行光管的狭缝宽度 D：同时微调望远镜的目镜和物镜

3、在分光仪实验中，调节分为粗调和细调。其中粗调合格的标志是（）

A：对准三棱镜的其中一面，从望远镜的物镜中能看到“+”字的像

B：对准三棱镜的其中一面，从望远镜的物镜中能看到“+”字的清晰无视差像 C：对准三棱镜的其中的任一面，从望远镜的物镜中都能看到“+”字的像

D：对准三棱镜的其中任一面，从望远镜的物镜中都能看到“+”字的清晰无视差像

4、用自准直法调节分光仪望远镜，判断望远镜细调调好的标志是：（）

Ａ：对准平面反射镜面任何一面，使其在望远镜中能看到清晰的亮“+”字像

Ｂ：对准平面反射镜面任何一面，使亮“+”字清晰成像于叉丝平面（分划板）上任意位置

Ｃ：对准平面反射镜面任何一面，必须使亮“+”字清晰成像于叉丝平面上对称位置Ｄ：对准平面反射镜面，必须使亮“+”字清晰成像于叉丝平面中央

5、用自准直法调节分光仪的望远镜，使之聚焦于无穷远，判断其聚焦于无穷远的

标志是（）Ａ：对准平面镜的任何一面，使亮“+”字清晰成像于叉丝平面（分划板）上任一位置Ｂ：对准平面镜的任何一面，使亮“+”字清晰成像于叉丝平面中心

Ｃ：对准平面镜的任何一面，使亮“+”字两次都清晰成像于叉丝平面上方十字位置Ｄ：必须先使望远镜对准平面镜的两个面，使亮“+”字两次都清晰成像于叉丝平面下方

“+”重合位置

6、分光仪的调节步骤：首先粗调，通过目测调节使、和大致水平。再细调，用自准直法调节望远镜，使，判断望远镜处于自准直状态的标志是；用“各减一半”的方法调节望远镜和载物台，使；最后，以为基准，调节平行光管，使之能，其光轴。 7、分光仪主要是用来测量的精密光学仪器，分光仪望远镜光轴垂直于仪器旋转主轴采用来调节。分光仪游标盘同一直径上设置两个读数游标，是为了。

8、对于望远镜或显微镜，测量前应先调节使叉丝清晰，然后调节使像清晰，若眼镜上下晃动时，像与叉丝之间有相对移动，则应调节直至无视差。 9、光学实验（判断题）

(1)拿取光学器件时，严禁用手触摸其光学表面， [ ] (2)仪器镜头被污染时，可以用专用擦镜纸轻轻擦去， [ ] (3)调节望远镜或显微镜时，先调目镜，后调物镜。 [ ]

10、一台处于正常使用状态的分光仪应满足什么要求？如何调节才能达到这些要求？ 11、试利用不确定度传递公式推导三棱镜顶角?的不确定度计算公式（写出推导过程）。

实验九气垫简谐振动和阻尼振动

1、测定弹簧振子系统的弹簧的倔强系数K和等效质量m0的关系式是。测量弹簧的倔强系数K和等效质量m0时，需要改变测量，用处理数据。

2、简谐振动与阻尼振动实验中要测定的阻尼参数有，，，和，其中主要直接测定的参数是。

3、简谐振动与阻尼振动实验测定阻尼常数D所依据的关系式是D?0.110/N，其中N是（振幅衰减一半所经过的周期个数）。

4、研究弹簧振子的简谐振动性质时，是否必须要先把气垫调水平，为什么？

5、在简谐振动与阻尼振动实验中，对同样的弹簧振子系统，为什么先看成简谐振动，而后又看成阻尼振动？ 6、用气垫导轨及相应仪器，你能安排一个测量重力加速度的气轨实验吗？写出实验原理（数

据处理公式），实验仪器，实验步骤（实验注意）。

7、假设振动阻尼全部由滑块下面空气层的粘滞阻力造成，并假定f??av(v为速度)，怎样测定空气的粘滞阻力系数a？如果测得的结果远大于空气粘度的典型值，说明什么？ 8、能否从理论上计算弹簧的等效质量。

9、试利用不确定度传递公式推导阻尼常数D以及弛豫时间?不确定度计算公式（写出推导过程）。

10、数字显示仪表的仪器误差限A如何取？

实验十空气中声速的测定

1、压电陶瓷换能器S1的作用是，利用的是压电晶体的；换能器S2的作用是，利用的是压电晶体的。

2、如何从示波器荧光屏上判断换能器系统是否处于谐振状态_____________。

3、压电陶瓷换能器S2输出的信号随压电陶瓷换能器S1 与压电陶瓷换能器S2间距的增大而减弱，其原因是，为便于观测可调节。

4、接收器S2的输出信号随着与发射器S1间距加大而越来越弱，为什么？会不会影响?的测量？

5、实验测量前为什么先要使换能器系统处于谐振态？如果不用示波器监测，还有什么办法判断系统是否处于谐振态？

6、能否用空气中声速的实验的测量方法测量液体和固体中的声速？试设计实验方案。 7、试利用不确定度传递公式推导空气中声速v的不确定度计算公式（写出推导过程）。

实验十一霍耳效应

1、副效应使霍耳效应电压的测量产生误差，为消除其影响，本实验采用的测量方法是。 2、霍耳效应实验装置中的三个换向开关的作用分别是改变的方向，改变的方向，改变的方向。

3、实验中测定霍耳效应元件灵敏度KH?VH/BI时，其中磁场按无限长直螺线管公式B??0NI计算，这时应该把霍耳效应元件移到螺线管的部位.

4、什么叫霍耳效应？为什么在半导体中此效应特别显著？

5、若磁感应强度的方向与霍耳元件平面法向方向不一致，对测量结果有何影响？如何从实验上判断B与元件平面法向方向是否一致？

6、能否用霍耳效应测交变磁场？实验方法及装置是否需要变动？试设计出具体方案。

实验十二光电效应

1、光电效应法测普朗克常量的实验中测定光电管的伏安特性曲线时，加速电压的变化范围

是 V，一般每隔 V测一个点，在曲线的转弯处（即电流随电压变化较快处）应增加测点，每隔 V测一次。 2、在光电效应实验中，光照越强，光电子初动能越大，因而遏止电压越高。对吗？为什么？ 3、确定遏止电压的方法有哪几种？

4、在光电效应测量普朗克常量实验中，微电流放大器在测量前必须预热20分钟以上,并进行和调节。

实验十三光栅衍射

1、光栅光谱与棱镜光谱有何不同？

2、测量光栅光谱时选k??1级和k??2级各有什么优缺点？

3、光栅衍射实验中光栅谱线为什么要用望远镜观察，不用显微镜观察？ 4、光栅衍射公式dsin?k??k?成立的条件是什么？如何判断？

5、试利用不确定度传递公式推导入射光波长?不确定度计算公式（写出推导过程）。

实验十四电子束磁聚焦测量电子比荷

1、在磁聚焦和测量电子比荷时，对于磁场B的方向有无严格的要求？若B的方向中途反过来对测量有无影响？实验能否继续进行下去？

2、地磁场是否会影响测量结果？怎样检查出这种影响，怎样对实验结果进行修正？ 3、能否利用电子束的电偏转和磁偏转原理测量电子比荷(量原理和步骤，并分析测量结果。 4、试利用不确定度传递公式推导电子比荷(

e)的不确定度计算公式（写出推导过程）。 me)？如果能的话，试设计出测m5、电子比荷的测量在栅极小孔到荧光屏的长度L不等于螺距h的整数倍时(即?为任意值时)能否较为准确测量出来？如果能，试推导出测量公式。

实验十五 G?M计数器和放射性探测

1、简诉G?M计数器的工作原理，G?M计数管坪特性对探测工作有什么实际意义？计数管衰老有何特征？使用中如何保护？

2、G?M计数管能否探测出放射性粒子的种类？放射源活度的单位是什么？ 3、如何减小测量的统计误差？

4、G?M计数管的主要特性参数有哪三个？如何测定？

5、试利用不确定度传递公式推导未知源放射性活度Dx的不确定度计算公式（写出推导过程，忽略本底计数的不确定度）。

6、若平均计数率为每分钟2000左右，当要求测量误差小于1%，则测量时间应设为多少？ 7、计数率较低时，放射性测量遵从的统计规律是什么？

实验十六微波布喇格衍射

1、比较微波与X光的异同。

2、什么叫晶体？什么叫晶面的密勒指数？

3、在本实验中为什么使用微波而不是X光来做实验？ 4、微波是否对人体有危害？

5、本实验中用人工晶体来做的衍射实验为什么不叫做微波干涉实验？ 6、确定掠射角采用了什么方法？为什么不直接以测量的数据来判断？

7、能否在微波分光仪上做单缝衍射或双缝干涉实验，若能，则障碍物(单缝或双缝)与通常的光学实验所用障碍物应该有哪些不同?试设计实验方案，写出实验原理（数据处理公式），实验仪器，实验步骤（实验注意）。

8、在使用微波分光仪时，如何才能消除转盘的中心与仪器转轴不重合而产生的偏心差? 9、试利用不确定度传递公式推导晶面距d的不确定度计算公式（写出推导过程）。

模拟试题 I

一．选择题（任选10题每题3分）

1．用0.02mm的游标卡尺测量约36mm的物体长度，下面读数正确的是（）

A： 36.08mm; B： 36.080mm; C： 36.07mm; D： 36.008mm.

2．杨氏模量实验中测量?x时，用加、减砝码各测一次的方法，目的是（）

A：消除随机误差； B：增加测量次数；

C：无意义； D：减小或消除一些系统误差。 3．电位差计测量电动势的基本方法是（）

A：比较法； B：补偿法； C：模拟法； D：伏安法。

4．在分光计的调节中，调节望远镜聚焦于无穷远所用的方法是（）

A：干涉法； B：二分之一逼近法； C：自准直法； D：反射法。

5．用伏安法测量1000欧姆的电阻，所用测量线路应是（）

A：内接法； B：外接法；

C：内、外接法都可以； D：内、外接法都不可以。 6．用示波器观察李萨如图形，当图形不稳定时，应该调节（）

A： fx 、fy其中任意一个； B：电平旋钮； C：锯齿波的频率； D：聚焦旋钮。 7．不确定度x = x?U的含义是（）

A： x = x+U; B： x的值以一定的概率落在x+U和x-U之间；

C： x = x-U; D： x的值一定落在x+U和x-U之间。

8．测量约6?（功率1W）的电阻，且使误差小于2.5%，应该选择（）

A： 2.5级量程3V的电压表，1.0级量程0.5A的电流表； B： 0.5级量程3V的电压表，0.5级量程10mA的电流表； C： 1.0级量程3V的电压表，1.0级量程0.5A的电流表； D： 1.0级量程3V的电压表，1.0级量程1A的电流表。

9．测量约10mm长度的规则物体的长度，单次测量使误差在千分之几毫米，应选择的测量工具是

A：米尺； B：游标卡尺；

C：千分尺； D：以上三种工具都不可以。 10．使用示波器时，要求锯齿波的周期与被观察信号的周期成整数倍，图形才稳定，是为了便于（）

A：观察李萨如图形； B：观察波形；

C：测量锯齿波频率； D：防止信号幅度过大。 11．对一物理量进行多次等精度测量，其目的是（） A：消除系统误差； B：消除随机误差； C：减小随机误差； D：减小系统误差。 12．对一物理量进行单次测量，估计出的误差是（） A：系统误差； B：随机误差； C：有系统误差，也含有随机误差； D：仪器误差。二．填空（任选5题，每题4分）

1．使用天平前，必须进行调节和调节，使用天平时，取放物体、加减砝码等操作都必须使天平处于状态。

2．若H=

L?，L的误差为u(L)，l的误差为u(l)，则u(H)= ，其相对误差2lE= 。

3．系统误差是引起的误差，随机误差是

引起的误差。

4．用电位差计测量电动势一般是两个步骤，（1），（2）。

5．模拟法的条件是。

6．用准确度级别为a、量程为Vm的电压表单次测得电压为V，则测量结果的不确定度uc(V)可近似表示为；

三．（10分）用千分尺对圆柱体的直径进行多次测量，测量数据如下：次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 d(mm) 7.995 8.003 7.998 7.997 8.004 8.000 7.996 7.999 8.001 7.998 求出平均值及其不确定度，并表示出结果。

四．（20分）用流体静力称衡法测量一不规则铜块的密度?，?=

m?0，其中m为

m?m1铜块在空气中的质量，m=64.05g，m1为铜块在水中的视重，m1=56.00g，?0为水的密度，在20C时，?0?0.9982g/cm3。试求铜块的密度?及其不确定度，并表示出结果。（天平的分度值为0.05g）

五．（20分）已知热电偶的温差电动势E与温差?的关系为E?a?b?，E和?的测量值如下。试用图解法求热电势系数b。次数 1 20 E(mV)02 40 1.36 3 60 2.20 4 80 3.04 5 100 3.88 6 120 4.72 7 140 5.56 8 160 6.40 ?(?C)0.52

模拟试题 II

一、填空（每题3分，选做10题，并作好标记）

1．一游标卡尺的游标实际长度是49mm，分为20格，它的分度值为（）。

2．用霍尔效应测量蹄型磁场的磁感应强度，为了减小系统误差，采用了改变（和）方向的办法。 3．测量结果的表达式x?x?U的意义是

（）。

4．自组惠斯通电桥的灵敏度S与所用电阻阻值、工作电压和（）有关。 5．示波器的扫描电压信号是一种（）信号。 6．电表的量程选择原则是（）。 7．显微镜调焦调节的是物镜与（）之间的距离。

8．在光电效应测量普朗克常量实验中，微电流放大器在测量前必须

预热20分钟以上,并进行（和）调节。

9．在教学实验中，不确定度的B类分量用（）作为近似估计。 10．微波是电磁波，是波长在（）之间的电磁波。 11．要让示波器显示波形稳定，f扫,fy应满足关系（）。 12．光栅衍射实验中，公式 dsin??k?成立的条件是：

（）。

13. 用劈尖干涉法测量微小物体的长度，当从劈尖的棱边数起共有101个暗纹，则所测物体的厚度是( )，设所用波长??5893A。

14．在G-M计数器的坪曲线上，工作电压应选在（）。

0 24

15．放射性计数测量的时，测量的时间越长，（）。

二．判断题（20分，每题两分，选10题，正确的打∨，错误的打X并填入下表）题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 得分 ∨或X 1．在气垫导轨上进行谐振动实验时，弹簧参与做振动的质量就是弹簧的实际质量。

2．用流体静力称衡法测量固体密度，所用的已知液体密度越接近被测固体密度，密度测量的

相对不确定度越小。

3．惠斯通电桥测量电阻时，仅从减小误差的角度考虑，工作电压可用得大一些。 4．用伏安法测量电阻时，有一只电阻的阻值约为200?（额定功率0.25W），所用电压表量

程1500mV，则电流表量程选10mA合适。

5．用千分尺测量一物体的长度，其读数为18.269mm，而该物体的实际长度是18.145mm，

则该千分尺的零点误差记为 - 0.124mm。

6．用示波器观察一正弦信号波形时，发现屏上仅有一不动竖直线，此种情况是因为未加扫描

电压信号。 7．在牛顿环干涉实验中，反射光干涉环中央一定是一暗斑。

8．在牛顿环干涉实验中，实际操作时数错环次和有回程差是测透镜曲率半径不准的主要原因。 9．在模拟法描绘静电场（电压法）实验中，电压测量不准使得描绘的等势线不是圆。 10．用三棱镜做反射面调整分光仪，放上三棱镜后即可观察到反射的亮十字像。

11．用磁聚焦法测电子比荷，励磁电流从零开始逐渐增大，荧光屏上光斑逐渐缩小。当连续出现最小亮点时，电子作螺旋运动的转角为π的偶数倍。 12．在气垫上做振动实验，当振幅较小时，可当作谐振动。 13．不洁光学元件的光学面可用一般的纸轻轻擦试。

14．在光电效应测量普朗克常量实验中，阳极反向电流的大小是引起测量误差的重要原因。 15．微波与光波的共同特性是电磁波，二者都是纵波，二者都具有干涉、衍射、偏振性质。三、计算题、数据处理题（30分）

1．牛顿环干涉实验中，干涉花样中的暗环直径与级次k的关系为Dk?4Rk?，已知实验中用的平凸透镜的曲率半径R?1.395m，暗环直径与级次k的数据如下：

k 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Dk（mm） 4.416 4.630 5.034 5.392 5.708 6.052 6.336 6.600 6.893 7.146 试用图解法或逐差法，求出所用光波的波长（不计误差）。

2．用流体静力法可测液体密度，已知一铜圆柱体的高度是h?5.842?0.004cm，直径是 d?1.7565?0.0005cm，在空气中称得质量m0?124.09g，在未知液体中称得视重m1?112.37g，求出液体密度?和它的不确定度U(?)，并写出结果表达式。（已知天平分度值为0.05g）四、设计题（两题选一个，10分）

1．在用磁聚焦法测电子比荷实验中，如果电子只具有沿示波管轴向的速度分量vz，横向速度分

量vx,vy都为零，能否测出电子比荷？若能，请设计出实验方案。

2．条件：直流稳压电源（输出电压0---6V连续可调，一台）标准电阻箱（0-----99999.9Ω，0.1级，一只）毫安表（量程20mA）

未知电阻（约500Ω，1支）导线

要求：测量电阻阻值试设计实验方案。实验方案：1.电路图

2.计算公式及说明。五、操作题（两题选一个，10分）

1．在示波器观察信号波形的实验中，正确将被观察信号输入到竖直偏转板的操作步骤是：打开低频信号发生器，设定信号输出为正弦信号。接好信号线，选择输入耦合方式为，工作“方式”开关选择为与信号接入相对应的，调节对应的增益（放大）旋钮，使波形合适。

2．在分光仪的调节实验中，调节分光仪中的平行光管（设此时分光仪的望远镜已调好）的正确步骤是：让平行光管对准，打开狭缝（宽度适宜），松开紧固螺钉，在望远镜中观察到狭缝像。转动狭缝至水平方向，调节平行光管的，直到在望

远镜中观察到狭缝像与望远镜中的水平中线重合。然后转动狭缝至方向，调焦平行光管使在望远镜中狭缝像，最后拧紧紧固螺钉。

试题三

一、综合题（15分，在下列8个小题中任选3个作简要回答）

4?21、在谐振动与阻尼振动实验中，周期与振子质量的关系为T?(m?m0)。试问：

K1. 周期T测量用到了什么仪器？

22. 在实验中两弹簧是并联还是串联？

3. m0是一个怎样的物理量？能否用静态方法测量？

2、微波布喇格衍射的公式为2dsin??k?,与光栅衍射公式dsin??k?相似,为什么前者公式有2 ?

3、在G?M计数器和放射性探测实验中，若平均计数率为每分钟2000左右，当要求测量标准误差小于1%，则测量时间应设为多少？

4、光栅衍射实验中光栅谱线为什么要用望远镜观察，不用显微镜观察？

5、实验中测定霍耳效应元件灵敏度KH?VH/BI时，其中磁场按无限长直螺线管公式B??0NI计算，这时应该把霍耳效应元件移到螺线管的的什么部位？由霍耳效应测量磁场实验中，发现实验数据反映电磁铁的磁场不是对称的，原因是什么？ 6、在声速测定实验中， 1. 为什么不用可听声？

2. 测量前为什么先要使换能器系统处于谐振态？

7、在光电效应实验中，从理论说光照越强，光电子初动能越大，因而遏止电压越高。对吗？从实验角度出发结论有什么不同吗，为什么？

8、在用三线摆测量刚体转动惯量实验中，有两种调节盘面水平并让上、下盘中心连线垂直于盘面的方案。1.先调节支架使上盘水平（由铅垂线判断），再通过调节悬线长度使下盘水平；2. 先通过调节悬线长度一样，再调节支架使上盘水平（由水平仪判断）。你认为那种方法更好？说出理由。我选：

载物台示意图

二、操作与数据处理题（15分）

1、如图为分光仪的载物台示意图。小圆为三个调节载物台升降的调节螺钉，我们用三棱镜做反射面。试画出三棱镜在载物台上放法的示意图。（5分）

2、在模拟法描绘静电场实验中，测试数据如下：（10分）中心电极半径 a?0.80cm 外电极半径 b?4.25cm

中心电极电势 U0?5.00?0.05V 实测电势Ur,V 实测等势线半径0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 r,cm 计算理论2.61 2.15 1.57 1.24 1.08 r理，cm 计算公式如下： 3.60 3.04 2.57 2.18 1.84

aUr理?b()bUr0

1. 根据表中实测数据，画出相应等势线和电力线；

2. 设实测电势的不确定度为0.05V（电极半径的不确定度忽略），试计算r理?3.60cm这条

a等势线半径理论值的不确定度；（ln??1.67）

b3. 分析实测等势线半径与理论计算值间误差如此大的主要原因。

四、设计题（10分）

设计光的干涉方法测量透明液体折射率的两种方案。（包括基本物理思想、计算公式和主要仪器名称）

五、作图与图解（15分）

试用直角坐标纸作出某热电偶电动势E(t)与高端温度t关系曲线，单位：电动势V，温度?C。数据如下表：次数温度t 电动势 0 1 25.0 0.88 2 45.0 1.52 3 65.0 2.43 4 85.0 3.27 5 105.0 3.91 6 125.0 4.87 7 145.0 5.50 8 165.0 6.31. 用直角坐标纸作出电动势E(t)与温度t关系曲线 2. 设电动势E(t)与温度t关系为E(t)??(t?t0)，试用图解法求出电动势温度系数?

五、选择题（选择正确答案，填入下表，每题3分，共45分）小题号答案小题号答案 1 9 2 10 3 11 4 12 5 13 6 14 7 15 8 1、用分度值为0.02g的物理天平测量物体的质量,由于主刀口的磨损，游码需拨动3小格

平衡指针才能偏转一格，对此天平我们可以粗约估计其仪器误差限A为： A) 0.02g B) 0.01g C)0.06g D)0.03g

2、用流体静力称衡法测某固体的密度的实验中，当称量固体浸入液体中的视质量时，若悬

线质量不可忽约，则密度测量值将：Ａ：偏大Ｂ：不变Ｃ：偏小Ｄ：随时间变化。

3、在我们用伏安法测量电阻（阻值约200?）的实验中，工作电压选择3伏的理由是：

A：工作电压由教师指定

B：由电路上电学仪器的承压能力确定 C：仅由电压表的量程确定 D：仅由电流表的量程确定。

4、1.0级0～5mA电流表共有100分格：

A：读数应读到毫安的百分位

B：当测量值为4mA时，其相对不确定度为1.3%

C：读数应读到毫安的万分位

D：当测量值为4mA时，其相对标准不确定度为1.3%。

5、用自组惠斯通电桥测量中等阻值的电阻的实验中，在下列采用保护检流计的措施中有，错误的是：

A：检流计支路上接一较大的电阻

B：通电前检查R1、R2、RS值，让电桥大致平衡 C：标准电阻RS从小到大调节

D：电源电压输出从小到大。

6、用自组惠斯通电桥测量中等阻值的电阻的实验中，其相对不确定度计算公式为

?C(Rx)Rx?(?C(R1)R1)2?(?C(R2)R2)2?(?C(Rs)Rs)2?(?n??n?2)，其中表达了： SSA：检流计的误差

B：电桥的误差

C：电阻RS的仪器误差 D：电阻RS的调节误差。

7、用电子示波器观察波形时，被观察信号总是加在： A：水平偏转板上 B：竖直偏转板上 C：通道“CH1” D：通道“CH2”。

8、用示波器观察信号波形，仪器正常，但荧光屏上出现一条满度的水平亮线，可能的原因是： A：“X-Y”键未按下 B：自动键未按下

C：通道“CH1”和通道“CH2”接地 D：电平调节不当。

9、在牛顿环干涉实验中，若牛顿环仪拧得太紧，则： A：测得的透镜曲率半径偏大 B：干涉花样不出现

C：在白光照射下看不见彩色干涉花样 D：测得的透镜曲率半径偏小。

10、使用读数显微镜时，对物体调焦实际调节的是： A：物距

B：物镜的焦距 C：目镜的焦距 D：像距。

11、用自准直法调节分光仪望远镜，望远镜接收平行光调节的步骤是：

Ａ：对准平面反射镜面任何一面，使其在望远镜中能看到清晰的亮“+”字像

Ｂ：对准平面反射镜面任何一面，使亮“+”字清晰成像于叉丝平面（分划板）上任意位置

Ｃ：对准平面反射镜面任何一面，必须使亮“+”字清晰成像于叉丝平面上对称位置Ｄ：先调节望远镜目镜，看清楚“+”字叉丝本身；再对准平面反射镜面，调焦使亮“+”字清晰成像于叉丝平面。

12、在调节分光仪时，有人在望远镜目镜中总是看不到亮“+”字像，你认为他应该： A：重新调节望远镜目镜 B：重新调节望远镜物镜 C：重新进行分光仪细调 D：重新进行分光仪粗调。 13、分光仪粗调主要是调节： A：分光仪的载物台水平 B：望远镜的水平 C：分光仪的角刻度盘

D：望远镜和分光仪的水平，使望远镜和分光仪的旋转主轴大致垂直。 14、利用劈尖干涉测量细小物体尺寸。实验时，劈尖搭建应： A：尽可能短，干涉花样垂直于标尺 B：尽可能长，干涉花样垂直于标尺 C：尽可能短，干涉花样平行于标尺 D：尽可能长，干涉花样平行于标尺。

15、用李萨如法测定信号的频率，要求X轴输入和Y轴输入均为： A：均为正弦信号

B：均为正弦信号，且二者频率成整数比 C：均为正弦信号，且二者频率成简单整数比

D：X轴输入为正弦信号，Y轴输入可以是三角波或方波。

作业与习题参考答案

一、选择题

1、C 2、D 3、A 4、D 5、A 6 、B 7、D 8、B 9、A 10、C 11、D 12、D 13、D 14、D 15、C 16、A 17、C 18、C 19、 B 20、C 二、填空题

1、被测的、相同、相同 2、比较、放大、放大

3、测量物理量的数值，验证物理规律，定量研究某一物理量随另一个或另一些物理量的变化规律，观察物理现象。 4、系统、系统、系统 5、95%，X?U到X?U，95% 6、愈可靠、可靠性愈差、愈低

7、分散性，偏离程度 8、68.3% ， X的平均值

9、算术平均值，平均值的实验标准差s(x)

10、单峰性、对称性、有界性、抵偿性，曲线的拐点，分散性越小，越分散 11、A?示值?a%，A?分度值

12、B类不确定度分量，方和根，各种不同类型仪器的误差 13、方和根，uc2(X1)?uc2(X2)

（x?An14、

?x，uii?1

i?x)2?Sx/n?i?1n(n?1)，uB?A/3，uc

15、?(uc(m)2u(V)2u(m)2u(V)2)?(c)，(c)?(c) mVmV16、反映误差

17、图解法、逐差法和最小二乘法

18、记录实验数据，表示有关物理量之间的对应关系，表名、条件、单位、有效数字 19、自变量等间距变化，自变量误差远小于因变量，利用多点测量数据

20、仪器误差，被测量大小，4舍6入，遇5则看前面一位是奇是偶，遇奇则收，遇偶则舍

21、(1)0.8m?0.8?10mm (2) 6002??1.0472 rad （3）32.60 （4）1.7955

（5 ）2.8013 （6）150s （7）2.50min 22、1ˊ

23、0.01mm 0.02mm 0.5mA 24、0.2?

25、（1）Y?(1.65?0.06)?10N/m

112?3（3.579?0.013）?104? （2）R?35.79?0.13K? 或 R?（3）计算R的过程中有效数字位数保留不够。

三、判断题

1、[ ∨ ] [ ∨ ] [ ∨ ] [ × ] [ × ] [ × ] [ × ] [ ∨ ] 2、不对，测量结果都存在误差的，而公认值也有误差。

3、（1）应写为 I?(4.51?0.03)?10?2A （2）应写为 U?25.34?0.05mV

（3）应写为 L?17.4?0.2cm （4）应写为 m?14.32?0.03g 四、证明题 1、解：由

?i?1?(xi?x)?0，得平均值x?x?lim?xn??1ni

2、解：由

uc(k)u(x)u(x)u(y)u(y)?(c2)2?(c1)2?(c2)2?(c1)2，对坐标纸，可认为标kx2?x1x2?x1y2?y1y2?y1准不确定度uc(x1)=uc(x2)=uc(y2)=uc(y1)，所以选点P1和P2应相距远些，斜率的图解结果更好。

3、证明：设所用电压表量程为Um，准确度等级为aU，所用电流表量程为Im，准确度等级为aI，单次测量uc(U)?uc(I)一定。

A3?UmaU3%，uc(I)?A3?ImaI3%，在仪器选定情况下，uc(U)及

电阻计算式为R?U I lnR?lnU?lnI

uc(R)u(U)2uc(I)2?lnR?lnR?[uc(U)]2?[uc(I)]2?[c]?[]?U?IUI R

由于uc(U)及uc(I)一定，根据上式可知电压电流测量值越大，待测电阻相对不确定度越小。

五、计算题 1、解答：D=

uA?2.00?2.01???2.00=1.995(cm)

10(2.00?1.995)2???(2.00?1.995)2?0.05(cm)

10(10?1)2、解答：得到平均值为x=42.369。标准差为：S(xi)?i?12?(x1?x)nn?1=0.064 A类不确定度为：uA?0.021mm (n=9) 置信概率：P=0.68 t=1×0.021=0.021(mm)

P=0.95 t=2×0.021=0.042(mm) P=0.99 t=3×0.021=0.063(mm)

、解答：

(1) L?L0?sin??15.00?0.5?7.50 取对数 lnL?lnL0?lnsin?

则

?lnL?L?1 ?L?co?s 0L0??si?nE?lnL?lnL?u(L2L?(?LuC?L0?)2?(uC???)2??c0)????ctg??uc(?)?2?0.0035 0????L0??uc?L??V?El?0.026

L?7.50?0.06

(2) m??m1?2m2?15.916g

umC(m)?(??mu))2?(?mc(m1uc(m2))2?0.03g 1?m2m?(15.92?0.06)g

(3) V?1?HD2?32.280cm34

取对数lnV?ln14?ln??lnH?2lnD

则

?lnV?H?1H ?V2?D?D

E?lnVV?(?Hu?)2?(?lnVC?H?DuC?D?)2?0.0011 uc?V??V?EV?0.035cm3 V?(32.28?0.07)cm3

(4) R?VI?4.84(?) uc(V)?A3?3?0.1%3?0.017(V) uA?0.5%c(I)?3?7503?0.0023(A)

取对数 lnr?lnV?lnI

则

?lnR?V?1V ?R1?I?I E?lnRR?(?Vu?lnRC?V?)2?(?IuC?I?)2?0.00817 33

uc?R??R?ER?0.039? R?(4.86?0.08)?

4、解答：不确定度传递公式如下：

uc(Rx)uB(Rx)u(R)u(R)uR?R?(c1)2?(c2)2?(c(Rs))2?(?n?)2 xxR1R2RsSuc(R1)uc(R2)1000?0.1%R==

?0.001 1R21000uc(Rs)300?0.1%?50?0.2%?4.7?0.5%R=

?0.42?1.184?10?3 s354.7354.7?n?S较小，可以忽略不计。 uc?u2B=Rx?0.0012?0.0012?0.00184?0.89?

5、解答：一般方法处理：

?I?15(?I1??I2????I5)?15[(I?I 21)?(I3?I2)??(I6?I5)]?15(I16?I1)?5(2.98?0.50)?0.496(mA)R??U?I?1.000.496?10?2.02?10?3?3(?) 逐差法：因为电压是等间距变化的，电流是电压U的线形函数，符合逐差法条件一共有6个数据，将数据分为2组，则有：

?I13?3[(I4?I1)?(I5?I2)?(I6?I3)]?1[(2.05?0.50)?(2.51?1.02)?(2.98?1.49)] 3?1.51(mA)?I?1?I3?0.503(mA) 3R??U1.00?I?0.503?103?1.99?10?3(?) ?6、解：uAc(U)?3?UmaU%3?300mV?0.5%3?32mV uImaIPmA?0.5<(I)?A3?3?3?12mA R?UI 34

uc(R)u(U)2uc(I)2?lnR?lnR?[uc(U)]2?[uc(I)]2?[c]?[] R?U?IUIuc(R)3mV23mA2?[]?[]?1% R2U12I因为待测电阻阻值约为6?，所以U?6??I，代入上式可得I?35.35mA，U?212.1mV 7、解：石蜡密度：

m36.902g?1??0??0.998774g/cm3?0.91112g/cm3

m3?(m4?m2)6.902g?(55.560g?56.224g)ln?1?lnm3?ln[m3?(m4?m2)]?ln?0

uc(?1)??[?ln?1?mu2[?ln?1u?ln?1?ln?1c(m3)]?c(m4)]2?[uc(m222)]?[uc(?0)] 13?m4?m2??0?2m223?(m4?m2)muc(m)?0.22%

3(m3?m4?m2) uuc(?1)c(?1)???1?0.0020g/cm3

1 ?1???1?3uc(?1)?0.9111?0.0035g/cm3 8、解：由已知条件可得uc(L1)?uc(L2)?A3?13mm

u.02c(D)?A3?03mm

A：L?L1?L2(L1)2 uc(L)?[uc2]2?[uc(L2)22]?0.41mm

B： L?LD?[uuc(D)2?2

uc(L)c(L2)]2?[2]2?0.58mm C： L?L1?D2 uc(L)?[uc(L1)]2?[uc(D)2]2?0.58mm

第一种方法L不确定度最小，应选用第一种方法。

9、（1）uc(f)?f?2u2u2(u??)2c(u)?u2?2(u??)2u2c(?) 35

（2）uc(r)?r( （3）

uc(?)2?uc(U)2uc(R)2)?()?() ??U(??U)UR222222?u(D)??uc(L)??uc(F)??uc(D)??uc(l)??uc(?x)?uc(Y)?Y?c?????????2???????

D??l???x??D??L??F??

实验一固体密度

1. C 2. C 3. C 4. A 5. A 6.C 7. C

8. 底座螺钉调整水平，通过平衡螺母调平衡，并通过平衡指针判断平衡。称衡时，物体应放在左边盘，砝码应放在右边盘。调整天平，取放物体，或加减砝必须在天平处于制动情况下进行。

9. 游标卡尺的分度值与主尺的分度值和游标尺的总格数有关，

和游标尺的量程无关

10. 游标卡尺、螺旋测微器是利用机械放大原理制成的长度测量仪器。设测量时的零点读数为d0，则实测值=读数值 - d0

11. 游标的总长度可能取 24.5mm 值

12.考察微分筒零刻线在基准的上边或下边，上边没过。过了主尺读半毫米的倍数。未过读毫米的倍数。

13. 答：2.00cm， 2.000cm， 2.0000cm

14. 答：交换砝码和重物位置，各称量一次，设质量分别为m1和m2，则实际质量应为m?m1m2。

15. 略

16. 答：与测量固体密度一样，由??17.答案：m?2.559?0.026g 18. 答案：??8.469?0.038g/cm3

实验二伏安法

1. B 2. B 3. A 4. B

5. 主要有 2 种基本接法，它们的功能分别是分压和限流

6. A?量程?a%，由分度值确定（按分度值的十分之一估读），按uc(v)= 0.026 V计算，它的读数应读到毫伏位。当测量值为0.3V时，其相对标准不确定度为 8.7% ，测量为2V时，其相对标准不确定度为 1.2% 。 7. 均匀；疏。

8. 应先接线，后通电；结束时，应先断电后拆线。

m?m1m?0，得液体密度?0??

mm?m19. 答：根据电表内阻与被测电阻大小之比确定内接法还是外接法。伏安法存在电表内阻引起的系统误差、电表仪器误差、读数与温度、接线电阻引起的误差等。 10. 由

uc(R)u(U)2u(I)?(c)?(c)2，若要求测量精度高于%，根据不确定度等分配原理，RUIUmin为2122

mV，Imin为36.10 mA。

11. 答：1、工作电压；2、电表量程；3、电表内阻影响；4、被测量大于量程2/3。

12. 答：可以，但测量准确性不高。方案略。 13.略

14. 答：uc(R)?

22(U)?uc(RA)?15. 答：uc(R)??()2ucURV(IRV?U)2?RVI22U222?()u(U)?()u(R)?(Ru(I))ccVVc??

RV?U?21?212?1?I?UI42uc(I)?

??实验三电桥

1. A 2. C

3. 使测量值有4位有效数字 0.1 4. 检流计比率K 工作电压 5. 0.15Ω 0.058% 6. X ∨ ∨

7. 答：（1）无影响（2）有影响（3）无影响（4）有影响 8. 答：仍然保持平衡。 9. 答：电桥灵敏度定义为 S??n?n?。要求测量电阻时由于电桥灵敏率所引起的误?Rx?RsRxRs差要求小于万分之五，取?n??0.1格，S?0.15?10-4?200

10. 答：如电桥有一臂断线，检流计指针会始终偏向一边。分别调节三个标准电阻，若某

个电阻在调节时检流计无反映，则可判断断线位置。 11. 答：由Rx?R1?(R)?(R)?(R)?(R)?n?2Rs，得 Cx?(C1)2?(C2)2?(Cs)2?() R2RxR1R2RsS实验四示波器

1. B、C 2. C 3. B 4. C 5.A 6. D 7. 竖直亮线扫描信号 “X-Y” “自动” 8. 50 不同步电平

9. 电子枪加速与偏转电场荧光屏荧光屏上光点亮度竖直交流电压信号 10. 按下正余弦 Y 频率

11. 辉度移位

12. 水平亮线 CH1 “自动键”

13. 答：只需改变电场方向即可。这时的正电子束在磁场中运动方向与负电子相反。 14. （答略）

实验五模拟法

1. D 2. C 3. B 4. C 5. 圆两电极全空间

6.. （答略） 7. （答略）

实验六拉伸法

1. C 2. C 3. C

4. 米尺米尺游标卡尺千分尺 5. 不弯曲处不同方向上

6. 稳、轻连续插入 7. 因摩擦和滞后带来的系统误差

8.调节望远镜水平调节光杠杆反射镜的铅直标尺像 9.光路放大

2D l10. 答：可以测量微小长度与微小长度的变化。增大平面镜到标尺的距离为D，减小平面镜到后足尖距离l。 11. （答略）

12. 答：使钢丝在测量前拉直。 13. （答略）

14. 答：取对数，求微分，方和根合成即可。

EY?(u(?x)2uuuD2uu)?(l)2?(L)2?(F)2?(2d)2?() DlLFd?x实验七光的干涉

1. A 2. B 3. C 4. D

5. 无法确定绝对级次测量中保证过圆心

6. 不损伤被测透镜为了消除读数显微镜的空程差 7.

u(L)2uc(l)2 u(L)2u(l)L?)?(c)2。 ?(c)?() EH?(cLl2lLl8. 答：显微镜是一种角度放大，对于轴线上的点无放大，当我们对轴线上的点（或者线）

位置测量时就是实际值。所以改变放大倍数不会影响测量结果。

9. 答：采用测多个条纹距离算条纹间距，通过条纹间距、劈尖总长度计算条纹总数。 10. 答：会，一般m、n选择中等值，m?n适当加大，可有效减少测量不确定度。主要误差来源有数错级数、回程差及对不准暗纹中心。 11. 答：主要条件主要要求单色光垂直照射。

12. 答：在牛顿环实验中，通过空气膜和液体膜测量干涉环的环径来实现。其计算公式为：

n?22(Dm?Dn)'2'2(Dm?Dn)

D'为液体中环径，D为空气中环径。

13.（答略）

22Dm?Dn14. 解： R?

4(m?n)?22设??Dm,由 ?的标准偏差得A类分量为 ?Dn?(??)i2 uA(?)?S(?)?N?1N （ N?10）

uB(?)?2(Dm?Dn)A/3

22于是 uc(?)??A(?)??B(?)

忽略?的误差，则R的不确定度uc(R) uc(R)?uc(R)

4(m?n)?H?L? l2 EH?(距计算）

uc(L)2uc(10l)2)?() （条纹间距采用的10条条纹平均间L10luc(H)?H?EH

实验八分光仪

1. C 2. D 3. C 4. C 5. C

6. 载物台望远镜平行光管望远镜聚焦无穷远对准平面反射镜面任何一面，必须使亮“+”字清晰成像于叉丝平面上对称位置两个面反射回来的像处于相同高度望远镜发出平行光垂直于旋转主轴

7. 入射光与出射光间夹角望远镜自准直法消除偏心差 8. 目镜物镜物镜 9. 对对对

10. 答：（1）望远镜聚焦无穷远；

（2）平行光管发出平行光；

（3）望远镜主光轴、平行光管主光轴都垂直与旋转主轴。

11. 解 ?　　　　a?180?1(?1??2)?(?1'??2')

2则 d(a)?1(d(?1)?d(?2))?(d(?1')?d(?2'))

2 uc(a)?1uc2(?1)?uc2(?2)?uc2(?1')?uc2(?2') 2 又 uc(?1)?uc(?2)?uc(?1')?uc(?2')

? uc(a)?uc(?)?1'

试验九气垫简谐振动和阻尼振动

4?21. T?(m?m0) m 周期T 作图法

K2. 阻尼系数? 阻尼常数D 驰豫时间? 对数减缩? 品质因数Q 阻尼常数

3. 振幅衰减一半所经过的周期个数

4. 答：不用，振动周期只取决于振子的质量和倔强系数，气垫不水平只改变平衡位置，不影响周期。

5. 答：前面在振动周期数较小的时候，能量损失不明显，可以近似认为为简谐振动，振动周期数较大的时候，能量损失明显，当成是阻尼振动。

6. 答：调平气轨，在导轨一端装上滑轮，通过绳连接重物m让其下落，设滑块质量M，则(M?m)a?mg，h?12at，通过测量时间t和下落距离h即可得到重力加速度。 27. 答：通过振幅衰减一半的振动次数N来测a?0.220?0M。如果测得的结果远大于空气N粘度的典型值，说明滑块和气垫间还有摩擦，以及压缩气体上冲时对滑块有阻碍。 8. 答：对质量均匀分布的可以，质量不均匀分布的通过实验测量。 9. 解： D?0.110/N S(Ni)??(Ni?N)2N?1A3

2(N)?( uA(N)?S(Ni)/N uc(N)?uA)2

ED?EN?uc(N)/N ??1D?0222?ED E??E? (E?极小，可忽略) 0010. 答：一般取最末位上的1，部分可以取最末位上的5。

实验十空气中声速的测定

1. 产生超声波电致伸缩接收超声波压电效应

2. 信号最强烈时为谐振。

3. 声波在空气中衰减示波器增益旋钮

4. 答：声波在空气中衰减，不会影响测量，出现最大值时的距离差是不变的。

5. 答：处于谐振时信号最强烈，易于观察。不用示波器监测，可用交流毫伏表测量。 6.答：能。其中液体与气体测量方法完全相同，固体通过测量传播时间来测定（时间可用双踪功能，电信号本身和通过接收器的信号输入到示波器的不同偏转方向进行观察即可）。 7. 解：? v?f?

两边取对数 lnv?lnf?ln? 求偏导

?(v)?(f)?(?) ??vf? 将系数带入传递公式：

22uc(v)uc(f)uc(?) ??vf2?2实验十一霍耳效应

1. 附加电压改变电流方向和磁场方向，测量多个数据相互抵消。 2. 工作电流霍耳电压励磁电流 3. 中间匀强磁场

4. 答：载流体放入磁场中，受到洛伦兹力作用产生偏转，造成两极板间电子浓度不均匀，从而产生了电势差，这个现象就叫做霍耳效应，这个电压就叫做霍耳电压。因为在半导体中载流子浓度低，灵敏度系数kH大

5. 答：磁感应强度的方向与霍耳元件平面法向方向不一致则霍耳元件平面法向上磁感应强度分量变小，霍耳电压相应减小，但总的分布趋势不会改变。实验中可以改变霍耳片角度，观察霍耳电压变化，为最大值时磁感应强度的方向与霍耳元件平面法向方向一致。 6. 答：可以测量，装置不需改动，只需将励磁电流改为交流即可。

实验十二光电效应

1. ?2~0 0.1 0.05

2. 答：不对，遏止电压只与入射光频率有关，与光强无关。 3. 答：实验中使用了“拐点法”和“交点法”。 4. 调零校准

实验十三光栅衍射

1. 答：光栅光谱谱线较窄，明亮而尖细，分光的波长范围较宽，谱线分隔较开，棱镜光谱相反。

2. 答：k??1易于观察，但精度较低。k??2精度较高，但谱线较弱。

3. 答：因为产生的谱线是平行光的会聚而成，用显微镜谱线将变宽而不成像，观察不到。 4. 答：成立的条件是平行光垂直入射，谱线、十字像、十字分划线在垂直方向上重合且中央明纹两侧的光谱线在同一高度。

5. 解：? dsin??k?

两边取对数 lnd?lnsin??lnk?ln?

求偏导

?(d)?(?)cos(?)?(?)?? d?sin(?) 将系数带入传递公式：

2uc(d)uc(?)22 ??ctg(?)u(?) c2d?实验十四电子束磁聚焦测量电子比荷

1. 答：对实验无影响，磁场换向只是电子偏转方向改变，不改变聚焦的螺距。实验可以继续。

2. 答：地磁场对实验有影响，可以通过改变仪器方向测量发现，单独通过测量地磁场，再进行修正。

3. 答：能，具体略，磁偏用洛伦兹公式，电偏用电场力公式。 4.

uc(I1)?(SI1N)2?(A3)2

uc(I2)?(SI2N)2?(A3)2

22uc(Im)?uc(I1)?uc(I2)

Ee?(muc(U2)22u(k)2u(L)22u(l)2u(I))?(c)2?(c)?(c)2?(cm)2 U2kLlIm5.（答略）

实验十五 G?M计数器和放射性探测

1. 答：辐射粒子撞击计数管中的气体分子，使之电离，电子继续撞击计数管中的气体分子，产生连续放电，当放电幅度足够大，计数器就记下一个计数。计数管的坪区是计数稳定区域，测出计数管的坪区才可以选择工作区间。计数管衰老的特征是坪区缩小。使用中应使计数管工作在工作区间，即坪区的1/3到1/2之间，不能进入连续放电区。 2. 答：G?M计数管只能探测放射粒子的个数，不能区分粒子的种类和能量。

放射性活度常用单位为居里，规定每秒衰变3.7?10次为1居里。 3. 答：增长测量时间即可，不用多次测量。

4. 答：主要特征参数坪长、坪坡度、工作电压。通过改变电压值测量多组数据作图。其中稳定部分长度即为坪长，斜率即为坪坡度，坪长越长，坪坡度越小，计数管状态越好。选择坪区的1/3到1/2之间合适电压为工作电压。 5. 解：? Dx?mx?mbD0

m0?mb10 设 m1?mx?mb，m2?m0?mb

两边取对数 lnDx?lnm1?lnm2?lnD0

求偏导

?(Dx)?(m1)?(m2)?(D0)??? Dxm1m2D0 将系数带入传递公式：

222?(Dx)uc(m1)uc(m2)uc(D0) ???Dxm12m22D02 又忽略本底不确定度，即uc(m1)?uc(mx)，uc(m2)?uc(m0)

222?(Dx)uc(mx)uc(m0)uc(D0) 即 ???22DxD(mx?mb)(m0?mb)06. 解：? Em? ? t??mm1??1mt

2mEm1?5(min)

2000?0.00017. 答：核辐射计数遵从统计规律，计数较小时为泊松分布。但当计数较大时可近似认为为高斯分布。

实验十六微波布喇格衍射

1. 答：微波是波长在1mm到1m之间的电磁波，相应的频率从300GHz到300GHz。X射线是一种量级为?量级的电磁波。

2. 答：其组成粒子(分子或原子等)按一定周期性排列的规则结构的固体称为晶体。晶面可以有不同的空间方向，通常用晶面在三个方向轴上(三个相交边方向)截距数值的倒数的互质整数比来表示，这三个互质整数称为晶面的密勒指数。

3. 答：微波波长远比X射线波长(?量级)要长，所以用微波进行衍射实验比用X射线更方便、更直观，而且更安全。 4. 答：有

5. 答：干涉和衍射本质上是相同的，都是波的叠加，通常将有限波的叠加叫做干涉，无限波的叠加叫做衍射。晶体有很多层面，不同层面反射波的叠加，通常叫做衍射。

6. 答：采用转动转盘测量多组数据，通过作图找最大值点。这是因为测量数据极大的点不一定是实验中的最大值点，实验最大值应在两次极大值之间。

7. 答：可以，但障碍物的尺寸（mm量级）应远大于通常光学实验障碍物尺寸（A量级），与相应的波长相对应。

单缝衍射公式：

asin??k?（极小条件）

?a-----缝宽，?衍射角，

k-----级次

双缝干涉公式：

dsin??k?（极大条件）

d----缝间距。

8. 答：采用左右两边读数，即可消除偏心差。

9. 解： ? 2dsin??k?

两边取对数 ln2?lnd?lnsin??lnk?ln?

?(d)cos(?)?(?)?(?) 求偏导 ??dsin(?)? 将系数带入传递公式：

2uc(d)uc(?)2 ??ctg2(?)uc(?) 2d?

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