物理实验习题与解答 下载本文

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

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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?

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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

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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%

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