大学物理实验模拟试卷及答案

二、判断题（“对”在题号前（ ）中打√×）（10分）

（√ ）1、误差是指测量值与真值之差，即误差=测量值－真值，如此定义的误差反映的是测量值偏离真值的大小和方向，既有大小又有正负符号。

（× ）2、残差（偏差）是指测量值与其算术平均值之差，它与误差定义一样。 （ √）3、精密度是指重复测量所得结果相互接近程度，反映的是随机误差大小的程度。

（√ ）4、测量不确定度是评价测量质量的一个重要指标，是指测量误差可能出现的范围。

（× ）7、分光计设计了两个角游标是为了消除视差。

（× ）9、调节气垫导轨水平时发现在滑块运动方向上不水平，应该先调节单脚螺钉再调节双脚螺钉。

（×）10、用一级千分尺测量某一长度（Δ

仪

=0.004mm），单次测量结

果为N=8.000mm，用不确定度评定测量结果为N=（8.000±0.004）mm。

三、简答题（共15分）

1．示波器实验中，（1）CH1（x）输入信号频率为50Hz，CH2（y）输入信号频率为100Hz；（2）CH1（x）输入信号频率为150Hz，CH2（y）输入信号频率为50Hz；画出这两种情况下，示波器上显示的李萨如图形。（8分）

y y 2．欲用逐差法处理数据，实验测量时必须使自变量怎样变化？逐o o 0 x x

差法处理数据的优点是什么？（7分）

答：自变量应满足等间距变化的要求，且满足分组要求。（4分） 优点：充分利用数据；消除部分定值系统误差

四、计算题（20分，每题10分）

1、用1/50游标卡尺，测得某金属板的长和宽数据如下表所示，求金属板的面积。 测量次数 1 2 3 4 5 6 7 8 长L/cm 10.02 10.00 9.96 10.06 9.98 10.00 10.08 10.02 宽W/cm 4.02 4.06 4.08 4. 04 4.06 4.10 4.00 4.04 解：（1）金属块长度平均值：L10.02(mm)

长度不确定度： uL0.02/30.01(mm)

金属块长度为：L10.020.01mm

B0.10% （2分） （2）金属块宽度平均值：d4.05(mm)

宽度不确定度： ud0.02/30.01(mm)

金属块宽度是： d4.050.01mm

B0.20% （2分）

（3）面积最佳估计值：SLd40.58mm2

s2s222222不确定度：SLddLLd0.1mm

Ld22相对百分误差：B＝

sS100%=0.25％ （4分）

（4）结果表达：S40.60.1mm2

B＝0.25％ （2分）

注：注意有效数字位数，有误者酌情扣

5、测量中的千分尺的零点误差属于 已定 系统误差；米尺刻度不均匀的误差1

属于 未定 系统误差。

6、一般情况下，总是在同一条件下对某量进行多次测量，多次测量的目的有两个，一是 减小随机误差 ，二是 避免疏失误差 。

8、测量一规则木板的面积，已知其长约为30cm，宽约为5cm，要求结果有四位有效位数，则长用 毫米尺 来测量，宽用 1/50游标卡尺 来测量。 二、判断题（“对”在题号前（ ）中打√，“错”打×）（10分）

（√ ）1、准确度是指测量值或实验所得结果与真值符合的程度，描述的是测量值接近真值程度的程度，反映的是系统误差大小的程度。

（√ ）2、精确度指精密度与准确度的综合，既描述数据的重复性程度，又表示与真值的接近程度，反映了综合误差的大小程度。

（ × ）3、系统误差的特征是它的有规律性，而随机的特怔是它的无规律性。 （√ ）4、算术平均值代替真值是最佳值，平均值代替真值可靠性可用算术平均偏差、标准偏差和不确定度方法进行估算和评定。

（ × ）5、测量结果不确定度按评定方法可分为A类分量和B类分量，不确定度A类分量与随机误差相对应，B类分量与系统误差相对应。

（× ）6、用1/50游标卡尺单次测量某一个工件长度，测量值N=10.00mm，用不确定度评定结果为N =（10.00±0.02）mm。

（×）7、在测量钢丝的杨氏弹性模量实验中，预加1Kg砝码的目的是增大钢丝伸长量。

（× ）10、系统误差在测量条件不变时有确定的大小和正负号，因此在同一测量条件下多次测量求平均值能够减少或消除系统误差。

2

三、简答题（共15分）

1、简述利用实验方法探索物理规律的主要步骤。（5分）

答：（1）确定研究内容和研究对象。 （1分） （2）设计实验。作图，判定曲线类型，建立相应函数关系。 （1分） （3）实验测量待测量的对应关系。 （1分） （4）判断曲线函数形式，写出一般式，建立经验公式。 （1分） (5 ) 验证。 四、计算题（20分，每题10分）

1、用流体静力称衡法测固体密度的公式为m0，若测得m=（29.05±mm10.09）g，m1=（19.07±0.03）g， ρ0=（0.9998±0.0002）g/cm3，求固体密度的测量结果。

解：密度的最佳估计值为密度的不确定度：

m02.910g/cm3 （2分） mm1222mm10 （2分） mm10 m12222mm120m2m2mm120m12m1mm120 （1分） 23 =0.019g/cm3 （1分）

100%0.7% （1分） 相对不确定度：B密度结果为：ρ＝（2.91±0.02）g/cm3 或ρ＝（2.910±0.019）g/cm3 B＝0.7％ （3分）

4M2、根据公式测量铜圆柱体的密度。已知：

D2HM=45.038+0.004(g),D=1.2420+0.0004(cm),H=4.183+0.003(CM).试计算的不确定度，并写出结果表达式。

3

解：计算测量值：

4M38.887(g/cm) （2分） 2DH计算相对合成不确定度

(M)2(2D)2(H)2 （2分） MDH(0.00420.00420.0032)(2)()0.096% （2分） 45.0381.24204.183 求的合成不确定度

0.009(g/cm3) （2分） 3测量结果表示：8.8870.009(g.cm)

B=0.1%

一、选择题（20分，每题2分）

1.在光栅测量波长的实验中，所用的实验方法是: 干涉法

2.用箱式惠斯登电桥测电阻时，若被测电阻值约为4700欧姆，则倍率应选[ 1 ] 3.用某尺子对一物体的长度进行15次重复测量，计算得A类不确定度为0.01mm，B类不确定度是0.6mm，如果用该尺子测量类似长度，应选择的合理测量次数为(1次 )

4.用惠斯登电桥测电阻时，如果出现下列情况，试选择出仍能正常测 量的情况[ 电源与检流计位置互换）

6.在测量钢丝的杨氏模量实验中，预加1Kg砝码的目的是[ 拉直钢丝 ） 7.调节气垫导轨水平时发现在滑块运动方向上不水平，应该[ ] （A）只调节单脚螺钉 8.示波管的主要组成部分包括[ ] （A） 电子枪、偏转系统、显示屏 9.分光计设计了两个角游标是为了消除[ ] （（C） 偏心差

4

二、填空题（20分，每空1分）

2.到目前为止，已经学过的减小误差提高测量精度的方法有:交换抵消、累加放大、理论修正、多次测量、零示法、光杠杠放大、补偿法、异号法、对称观测法。(说明：写出四种方法即可)

3.逐差法处理数据的条件是： （1）函数关系是多项式形式。 （2）自变量等间距变化

5.在测量杨氏模量实验中，用 拉伸法 测量钢丝的杨氏模量，用加减砝码的方法测量是为了消除 弹性滞后 所产生的误差。

6.在用光栅测量波长实验中，测量光栅常数采用了 机械（螺旋）放大 测量法、 累加放大 测量法和 光学放大 测量法。

7.最小二乘法处理数据的理论基础是 最小二乘原理 。

9.模拟法是以相似 理论为基础，主要分为 数学 模拟和 物理 模拟两类。 10.使电子束聚焦的方法有 电聚集、磁聚焦。 三、简答题（共20分，每题10分）

2.调整分光计望远镜的目的是使望远镜接受平行光并且光轴与分光计中心轴垂直。请问通过哪几个步骤可以把望远镜调节到这样的状态？（要求调节顺序正

将分光计望远镜接受平行光并且光轴与分光计中心轴垂直的调节步骤是： （1）粗调。（3分）

（2）调节望远镜目镜，使分划板叉丝清晰。（2分） （3）调节望远镜物镜，使亮十字清晰。（2分）

（4）调节望远镜和载物台水平度调节螺钉，使反射镜正反两面反射回来亮

十字都与自准位置重合。（粗调、目镜、物镜、螺钉）

四、计算题（12分）

根据单摆的运动规律可知，单摆的周期T、摆长L和重力加速度g之间的关系为T＝2L。利用此关系式通过间接测量方法可以测量重力加速度。实验中测g得周期T＝1.356±0.002s，摆长L用极限误差为1mm的米尺测量6次的结果如下：

5

测量次数 1 2 3 4 5 6 L（mm） 451.6 450.8 452.4 450.3 452.1 451.0 试求重力加速度的测量结果。（要求写出完整的测量结果表达式） 解：（1）由T＝2L，有g＝4g2LT2。

由T＝1.356±0.002s，有T＝1.356s，T0.002s。 （2）L＝451.37mm，uL0.6mm，SL0.3mm。L=0.7mm。（4分） （3）g＝42（4）

ggLT2＝9.691m/s。（1分）

222

LL g2TT0.33%.（3分） g0.03 m/s2。 gg（5）结果：g＝(9.690.03) m/s2，B＝0.3% 。（2分）

一、选择题（30分，每题3分）

3.在光杠杆调节中如果望远镜叉丝清楚而刻度尺的像不清楚，应调节 （B）望远镜焦距

4.为了消除天平不等臂的影响，称衡时可采用的方法为（A）交换复称法 二、填空题（30分，每题3分）

4.在拉伸法测杨氏模量实验中，如果拉力非等间隔变化，可采用 作图 法和 最小二乘 法处理数据。 四、计算（10分）

测量弹簧的倔强系数K实验中，测得弹簧的伸长量Y与施加在弹簧上的外力F的关系如下： Fi（Kg） Yi（cm） 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 6.90 10.00 13.05 15.95 19.00 22.05 试用逐差法求出弹簧的倔强系数K。要求①写出原理公式，②列出逐差法处理数据表格，③求出弹簧倔强系数K，④取外力F的误差3F0.02kg，写出测量结果表达式。

6

解：（1）外力F与伸长量Y和倔强系数K的关系式为：F=KY （1分） （2）隔3项逐差数据表如下： Fi+3-Fi（kg） 6.00 6.00 6.00 Yi+3-Yi9.05 9.00 9.00 （cm） （2分） （3）3F6.00 (kg) 3Y9.017 (cm)

K3Fg600.98.6521.102(N/m) （3分） 29.017103Yvi230.05 (cm)n(n1)22（4）计算误差

3Y3KFYKFY23F3Y F3Y32 （2分）

20.020.05 1%2.009.017K2KK6.521101%K 0.07102(N/m)实验结果表示为：

K(6.520.07)102 (N/m)P99.7% （2分） B1%2一、填空题（总分40分，每题2分）

1． 测量结果的有效数字的位数由 被测量的大小 和 测量仪器 共同决定。 2． 50分度的游标卡尺，其仪器误差为 0.02 。 5． 在进行十进制单位换算时，有效数字的位数 不变 。 6． 在分光计实验中，望远镜的调节用的是 自准直 法。 7． S是表示多次测量中每次测量值的 分散 程度，

值的多少。

8． 在杨氏模量实验中，若望远镜的叉丝不清楚，应调节望远镜 目镜 的焦距，

SN表示 平均值 偏离真

7

若观察到的标尺像不清楚则应调节望远镜 物镜的焦距。钢丝的伸长量用 放大 法来测定。

S9． 计算标准偏差我们用 贝塞尔 法，其计算公式为

（偏差）来描述它比较合适。

xi1nix2n1。

10．表示测量数据离散程度的是 精密度，它属于 偶然 误差，用 标准 误差11．用20分度的游标卡尺测长度，刚好为15mm,应记为 15.00 mm。 12．根据测量的条件不同，可分为 等精度 测量和 非等精度 测量。 14．系统误差有 确定性 的特点，偶然误差有 随机性 的特点。

15．在测量结果的数字表示中，由若干位可靠数字加上 1 位可疑数字，便组

成了有效数字。

17．用分光仪测得一角度为300，分光仪的最小分度为1'，测量的结果为

0.5236+0.0003弧度

18．对于连续读数的仪器，如米尺、螺旋测微计等，就以 最小分度/2。 作为仪器误差。

20．在示波器内部，同步、扫描系统的功能是获得 锯齿波 电压信号，这种电

压信号加在 动。

X 偏转板上，可使光点匀速地沿X方向从左向右作周期性运

二、选择题（总分20分,每题2分）

1．下列测量结果正确的表达式是：[A ]

（A）L=23.68m （B）I=4.0910.100mA （C）T=12.5630.01s （D）Y=(1.670.15)×1011Pa 2．在下面的李萨如图中，如果在X轴方向信号的频率是100Hz，那么在Y轴方向信号的频率是：[C]

8

（A）100Hz （B）33Hz （C）300Hz （D）200Hz 4．在示波器实验中，时间轴Ｘ轴上加的信号为[ D ]

（A）正弦波 （B）方波 （C）三角波 （D）锯齿波 5．下列不确定度的传递公式中，正确的是：[B ]

（A）Nxy

y22yy22xy

Nx2y2xx2y2

（B）Lxy2z 22zxy42z

（C）MV1at

2Va2V22M4(1at)t(1at)（3a为常数） （D）2Vdh4

22V4ddz

6．在牛顿环实验中，我们看到的干涉条纹是由哪两条光线产生的[ ]

（B）2和3

7．实验中，牛顿环的中心条纹为：[ D ]

（A）暗纹 （B）亮纹 （C）零级条纹 （D）不确定 8．下列正确的说法是[A]

（A）多次测量可以减小偶然误差 （B）多次测量可以减小系统误差 （C）系统误差都由B类不确定度决定 （D）A类不确定度评定的都是偶然误差

9

四、计算题（15分）

用千分尺（仪器极限误差为0.004mm）测量一钢球直径6次，测量数据为：14.256、14.278、14.262、14.263、14.258、14.272（mm）；用天平（仪器极限误差为0.06g）测量它的质量1次，测量值为：11.84g，试求钢球密度的最佳值与不确定度。 解：（1）直径D 6 最佳估计值DDii1614.265（mm） 6(DiD)2不确定度A类分量 ui1AD560.35102（mm）不确定度B类分量 uBD0.00430.23102（mm） 合成不确定度 u22cDuAuB0.00420.004（mm） 结果表示 D＝（14.2650.004）mm （2）质量m

单次测量mm11.84（g） 不确定度B类分量 uBm0.0630.035（g） 合成不确定度ucmuBm0.0350.04 （g） 结果表示m(11.840.04) g （3）钢球的密度

最佳估计值 6m (D)3＝0.007789 g/mm3 相对不确定度B＝(lnmucm)2(lnDucD)2

=(1mu)2(3cmDucD)2 10

1分）

1分）

1分）

1分） （1分） （1分）

（1分） （1分） （1分）

（ （ （ （

＝(130.04)2(0.004)2 11.8414.265＝0.0035 （2分）

不确定度ucB0.00002730.00003g/mm3 （1分） （4）测量结果

测量结果表示为(7.790.03)103 g/mm3 （2分）

B0.4% （1分）

大 学 物 理 实 验 试 卷

一、填空（每题1分，共6分）

1、对某物理量进行直接测量，测量结果有效数字的位数由 、 决定。 2、对某物理量y进行了n次测量，各测量值为yi，仪器误差为仪，其A类 不确度为： ； B类不确定度为： ；合成不确定度

为： 。

3、用表示测量结果，它的物理含义是： 。

4、测某物理量y，得出y15.753cm，不确定度为y0.321cm，结果应表示为： 。

5、测得金属环外径DDD，内径ddd，高hhh，则金属环体积的不确定度：V ；相对不确定度：EV 。6、计算：(17.3417.03)14.28 ； (15.328.62)13.2 。

二、问答题（从下面8道题中只能选择6道 ，在不选题前用“ ” 标明，未标明者，以前6道题计分，共18分）

1、在杨氏模量实验中的几个长度量L、D、b、d、n，哪个量的不确定度对结果影响最大？要减少测量结果的不确定度，主要应减少哪个长度量的不确定度？为什么？

2、请画出示波管的结构图，并标明各部分的名称。 3、分光计测量角度之前应调整到什么状态？

DDn4、牛顿环实验中，为什么不用公式rKKR而用Rm测平凸透

4mn镜的曲率半径R？

2211

5、简述霍尔效应测量磁场的原理。

6、示波器实验中，（1）用示波器观察信号波形时，若已知信号频率为 400Hz， 要在荧光屏上出现2个周期的完整波形，扫描频率应该是多少？（2）显示李萨如图形时，Y1（x）输入端信号频率为100Hz，Y2（y）输入端信号频率为50Hz，画出该情况下示波器上显示的李萨如图形。

7、惠斯通电桥实验中，连好线路并合上开关K1、K2，如下图。调节Rs时（1）若检流计指针始终指零不动，分析是什么原因造成的？（2）若检流计指针始终偏向一边，调不到零，分析是什么原因造成的？

8、（1）画图表示滑线变阻器作为控制元件在电路中的两种接法。（2）用0.5级、量程3V的电压表，单次测量某一电压U，测量值为2.763V，写出测量结果。（3）用量程为7.5V、准确度等级为1.0级的电压表测一约6伏的电压，其读数应有几位有效数字？、

大 学 物 理 实 验 试 题

注意：所有答案都必须写在答题卡上，否则答题无效。

一、填空题：(在下面10题中任选8题，不选的题号上打×)

2．在光杠杆放大法测量钢丝的微小伸长量L时，测量公式为L= ，式中R表示 到望远镜叉丝平面之间的距离，它可由R= H（上下视距丝读数差）确定。

5．我们所学过的数据处理方法有作图法、逐差法以及 、 。

12

7．通常， 产生相干光的方式有两种， 所作实验中迈克尔逊干涉仪用___法，双棱镜干涉用_ __法。

10．全息照相是利用光的干涉，把物体反射光的 信息和 信息以 的形式记录下来。

二、选择题(不止一个正确选项，12题中任选10题，不选的题号上打×)

1.某长度测量值为2.130mm，则所用仪器可能是( ) 。 A.毫米尺 B.50分度卡尺 C.20分度卡尺 D.千分尺 2.在弹性模量测定实验中，通常先预加3Kg砝码，其目的是( )。 A.消除摩擦力 B.使系统稳定，底座水平 C.拉直金属丝，避免将拉直过程当为伸长过程进行测量 D.减小初读数，消除零误差

3．三线悬摆测定转动惯量实验中各几何量的测量分别采用米尺、50分度游标卡尺，其目的是为了满足：( )。

A.最小二乘原理 B. 误差均分原理

C.误差最小

D. A,B,C都不对

8．测定透镜焦距实验中如果未调节好共轴等高，则( )。

A.不满足薄透镜成像公式的成立条件 B.不能成实像

C.使物距像距等的测量产生系统误差 D. A,B,C都不对

11．不确定度在可修正的系统误差修正以后，将余下的全部误差按产生原因及计算方法不同分为两类，其中（ ）属于A类分量。

A. 由测量仪器产生的误差分量

B. 同一条件下的多次测量值按统计方法计算的误差分量 C. 由环境产生的误差分量 D. 由测量条件产生的误差分量

三、判断：(在下面11题中任选10题，正确打“√”，错误打“”，不选的题号上画横杠“－”)

13

5．在迈克尔逊干涉仪实验中，当反射镜M2经分束板G1反射而成的虚像与反射镜M 1间的距离d等于0时，干涉场内的干涉条纹为同心圆环。

7．物距像距法和自准直法测凹透镜焦距时，要求利用凸透镜在光屏上先成一缩小虚像。

四、计算与问答题

1. 测得一长方体的质量M=(250.00±0.05)g，长L=(5.015±0.003)cm，

宽B=(3.983±0.002)cm，高H=(2.008±0.002)cm，求其密度ρ及其相对不确 定度Δρ/ρ。

解：ρ=M/V = M/(LBH)=250.00/(5.015×3.983×2.008)=6.233(g/cm3) (1’)

E=Δρ/ρ=[(△M/M) 2+(△L/L) 2+(△B/B) 2+(△H/H) 2]1/2

(1’) =[(0.05

2

/250.00)

2

+(0.003/5.015)2+(0.002/3.983)2+(0.002/2.008) ]1/2≈0.13%

(1’)

14

本试卷满分40分。请将答案全部写在试卷上，第四大题可写在试卷背面。 一、选择题 1、某物体长度约为2厘米，为使测量结果有5位有效数字，应选用的测量 仪器是: (D)千分尺 3、在下面的测量结果表达式中,正确的应该是 ( B ) (A) D＝(4.800±0.020) m (B) D＝(4.80±0.02)×103mm (C) D＝(4800±20)mm (D) D＝(480.0±2.0)cm 5、已知N＝2A2／B3,则正确的误差传递公式为: ( C ) (A)ΔN＝[（2AΔA）2＋（3B2ΔB）2]1/2 (B)ΔN＝2[（2AΔA）2＋（3B2ΔB）2]1/2 (C)ΔN／N＝[（2ΔA／A）2＋（3ΔB／B）2]1/2 (D)ΔN／N＝2[（2ΔA／A）2＋（3ΔB／B）2]1/2 二、填空题 1、用50分游标尺测一物体的长度L,读数为45.12mm ,则长度L测量结果的完 整表述式为：L= (45.12±0.02) mm。 2、将一频率为2000Hz的正弦电压信号输入示波器的Y输入端，要使荧光屏上 出现4个周期的正弦波，示波器的扫描周期应为 2 ms。 15

9．作图法处理数据时，坐标轴上的分度应当为3位有效数字。

江 苏 大 学 试 题 第

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3、按有效数字运算规则计算: (6.82×103－355×0.23)×12.002＝ 7.45×10 。 4、千分尺零点不准产生 系统 误差， 5、由 不确定度 决定测量结果的有效数字是处理一切有效数字问题的总的根据 和原则。 3一、有效数字及误差理论（25分）

5、用分度值为0.05mm的游标卡尺测长度，正确的数据记录为：( ) A．67.80mm B．5.67mm

C．45.748mm D．36.9mm

6、下列测量结果正确的表达式是：( )

A．L=(23.68±9)m B．I=(4.09±0.10)mA

C．T=(12.56±0.01)s

D．Y=(1.67±0.5)×1011Pa

7、根据公式测量铜圆柱体的密度。已知：M=45.038±

0.004(g),D=1.2420±0.0004(cm),H=4.183±0.003(cm)。试计算 的不确定度，并写出结果的完整表达式。（7分

扬州大学试题

一、有效数字及误差理论（共25分）

1、对一物理量进行等精度多次测量，其算术平均值是（ ）

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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

6、某长度测量值为2.130mm，则所用仪器可能是( ) 。（3分） A、毫米尺 B、50分度游标卡尺 C、20分度游标卡尺 D、螺旋测微器 7、下面是用干涉法测波长时，每变化N＝100条条纹干涉仪的位置d的读数，试用逐差法求该光源的波长，要求计算不确定度，仪器误差限 =0.0001mm并写出结果的完整表达式。（7分）附：测量公式为 ； =1.59 条纹 d(mm) 0 .01325 100 .03827 200 .06324 300 .08829 400 .11329 500 .13823 600 .16326 700 .18825 一、有效数字及误差理论（25分） 2、读数显微镜是利用 进行测量的。 (3分) A、比较法 B、放大法 C、换测法 D、模拟法 3、拉伸法测金属丝杨氏模量实验中没有用到的实验方法有 （3分） A、交换法 B、直读法 C、参量转换法 D、放大法 4、某长度测量值为2.130mm，则所用仪器可能是( ) 。（3分） A、毫米尺 B、50分度游标卡尺 C、20分度游标卡尺 D、螺旋测微器 7、（7分）下面是用一级螺旋测微计测量钢球直径的一组数据：螺旋测微计的仪器误差限 =0.004mm，零点读数为-0.003mm ，查表得=1.05。 次数 1 2 3 4 5 6 D(mm) 5.495 5.497 5.499 5.497 5.494 5.500 写出钢球体积的完整结果表达式。 大学物理实验课程模拟试卷(四)

一、填空题，每空1分，共20分

1. 在测量中，绝对误差△´N等于_____________ 减去_____________ 。

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2. 多次测量的物理量的总不确定度由其_____________ 不确定度与_____________ 不确定

度的方和根构成。

3. 作图连线时，一般应连接为 直线或曲线， 通过每个测量数据点。而校正图线应

该连接为 线， 要通过每个测量数据点。

5. 迈克尔逊干涉仪单方向旋转刻度轮进行测量是为了消除_____________差；在实验中观测

到的同心圆干涉条纹是 _____________干涉条纹。

7. 牛顿环和劈尖干涉实验的干涉条纹均是_____________干涉条纹。 8. 在分光计的实验中采用 法来消除偏心差。

1.测量值、真值（真值、测量值） 2.A类（统计）、B类（非统计） 3.平滑、不一定、直线、一定 5. 空程、等倾（非定域） 7.等厚

8.双游标记数法

二.选择题 每空2分，共20分

1. 下列测量结果正确的表达式是____________

A．L=23.68＋9m B．I=4.09＋0.10mA C．T=12.56＋0.01s D．Y=(1.67＋0.5)×1011Pa 2.某长度测量值为5.189mm，则所用仪器可能是____________ A.毫米尺 B.50分度卡尺 C.20分度卡尺 D.千分尺

4.下列长度读数中，螺旋测微计(千分尺)所测的得测量值是 _____________ A．2.3296m B．2.3296mm C．2.329mm D．2.329cm

5.共振法测超声波实验中，相邻极大值之差是 _____________

A. 一个波长 B．两个波长 C．二分之一波长 D．四分之一波长

8．用分度值为０．０２mm的游标卡尺测长度，正确的数据记录为_____________

Ａ．６７．20mm B．５．６７mm C．４５．７４８mm D．３６．９mm

C .D C C .A

三、计算题 2０分 1.根据公式4M测量铜圆柱体的密度。已知：M=213.04+0.05(g)、2DHD=19.4655+0.0024(mm)、H=80.37+0.0.02(mm).试计算，并写出结果表达式。 解：（1）密度的算数平均值：

4M4213.041033kg 8.907103 2323mDH3.14(19.465510)80.3710 （2）密度的相对不确定度：

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EU(Um2UU0.0520.002420.0122)(2D)2(H)2()(2)()0.037%mDH213.0419.46680.370.037%0.0033103kg（3）密度的不确定度： UE8.907103m3

（4）密度测量的最后结果：

(8.9070.004)103kg E0.04%m3

(P68.03%)示波器的使用（A卷）

二．问答题（5分）

打开示波器的电源开关后（仪器无故障），示波器萤光屏上看不见亮迹，有哪些原因会造

成这种现象？应怎样操作才能使示波器正常工作？

三．操作题（70分）

1、由信号发生器输出频率为2000HZ , 电压为2.0伏的正弦信号。 ①显示出幅度适合的信号波形(10分). ②测出信号的周期（15分）：X轴扫描时基选择 ，n个周期所占的格数 ，周期T= 。

③由示波器测出的信号周期算出正弦信号的频率f= 。（5分） ④测出的信号电压峰-峰值Vp-p.= （5分 2、利用李萨如图形与两个振动信号频率之间的关系： ①已知fx=150 HZ ,Nx: Ny=3:1

画出李萨如图形（5分） ，正确操作接线（5分） ②示波器上显示出相对稳定的李萨如图形(15分).。

③fy(计算值)= ，fy（实验值）= （5分） ④如果 Nx=2 ，Ny=8，显示出的李萨如图形是 。（5分

杨氏模量的测量（A卷）

二、问答题(5分)

为什么要调节杨氏模量仪水平

一、填空

1．在弹性模量的测定实验中，为了测量钢丝的微小伸长量采用了 方法。从望远镜中观察标尺像时，当眼睛上下移动，叉丝与标尺像有相对运动，这种现象称为 。产生的原因是标尺像没有落在 上，消除的办法是 。

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2．和外界没有能量交换的系统称为 。在混合法测定比热容实验中， 用 作为这一系统。为了减小高温和低温系统与环境的热交换对测量结果产生的影响，混合前它们的温度应取在 两侧，同时用 方法对散热进行修正。

4．用位移法测透镜焦距时，物屏与像屏之间的距离D和焦距f应满足 关系，设透镜在两次成像之间移动的距离为L ，则f = 。

9．按照干涉的理论和条件，为获得对比度好、清晰的干涉条纹，双棱镜干涉实验调节好的光路应满足：(1) ；(2) ；(3) 。双棱镜干涉条纹空间分布的特点是 ，其条纹疏密程度随单缝与双棱镜距离的变大而 ，随单缝与测微目镜或观察屏距离的增加而 。

12．迈克尔逊干涉仪是一种用 产生双光束干涉的仪器，光路中处于分束镜和反射镜M2之间的平板玻璃的作用是 。当M1全反镜移动时，干涉圆环会从圆心冒出或收缩，冒出或收缩一个条纹，则M1镜移动的距离为 。为了避免螺纹及拖动配合的间隙误差，调节手轮时必须 。

17．用米尺测量某一长度L=6.34cm，若用螺旋测微计来测量，则有效数字应有 位。

二、判断题（“对”在“（ ）”中打√，“错”打×）

（ ）1．用某尺子对一物体的长度进行多次测量，计算得不确定度A类分量为0.01mm，B类分量是0.6mm；如果需要用该尺子再次测量这一物体，应选择的合理测量次数为10次。

（ ）3．在落球法测量粘滞系数实验中，多个小钢球一起测质量，主要目的是减小随机误差。

（ ）4．分光计设计了两个角游标是为了消除视差。

（ ）5．在测量钢丝的杨氏模量实验中，预加1Kg砝码的目的是增大钢丝伸长量。

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（ ）7．测量一规则钢块的体积，已知其长约为30cm，宽约为5cm，厚约为0.1cm，要求结果有四位有效位数，则长用钢直尺来测量，宽用千分尺来测量，厚用游标卡尺来测量。

（ ）8．某长度值的测量结果为L=(35.78±0.05)cm，则待测长度值是在35.73cm和35.83cm之间。

（ ）10．不确定度A类分量与随机误差相对应，不确定度B类分量与系统误差相对应。

（ ）11．用一级千分尺测量某一长度（Δ仪=0.004mm），单次测量结果为N=8.000mm，用不确定度评定测量结果为N=（8.000±0.004）mm。 三、简答题

1．示波器实验中，（1）CH1（x）输入信号频率为50Hz，CH2（y）输入信号频率为100Hz；（2）CH1（x）输入信号频率为150Hz，CH2（y）输入信号频率为50Hz；画出这两种情况下，示波器上显示的李萨如图形。

2．欲用逐差法处理数据，实验测量时必须使自变量怎样变化？逐差法处理数据的优点是什么？ 四、计算题

1、弹簧在弹性限度内有胡克定律F=K△L ，现给弹簧加力F，测得其长度L数据如下表。 要求：

（1）用作图法求弹性系数K。

（2）用逐差法求出每加载1牛顿力时弹簧的伸长量△L，并计算其A类不确定度。 F(Kg) 3.00 L（cm） 14.95 4.00 16.00 5.00 17.05 6.00 18.10 7.00 19.18 8.00 20.20 9.00 21.29 10.00 22.32 附表：不同测量次数的tp值（置信概率0.683）

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n-1 tp 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1.84 1.32 1.20 1.14 1.11 1.09 1.08 1.07 1.06 1.05 2、下面是测量钢球直径的一组数据： 次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 D(mm5.499 5.498 5.501 5.500 5.502 5.502 ) 要求：（1）回答直径是用何种量具测量的； （2）求出直径的完整结果表示； （3）求出钢球体积的完整结果表示。

】

5.500 5.497 5.503 5.498 大学物理实验试题

一、 填空题（共19分，每空0.5分）：

2． 牛顿环实验中测量两条纹直径的平方差是为了消除 _____________和 ______________测量的不确定性，在测量过程中保持单方向性是为了避免________________。

3．用共振干涉法（驻波法）测波长时，由干涉理论知，当换能器S1S2之间的距离xi满足xi = 时，将形成稳定的驻波，写出测定声速的表达式： ，并指出式中各物理量的物理意义： 。

4．读数显微镜使用时要特别注意避免产生 ，它的起因是 ，其避免的方法是：测量时测量鼓轮始终沿 转动。

5．声速测定实验中，如果两探头S1和S2间距为X,那么入射波与反射波形成驻波的条件是 ________；相邻两波节间距为：_____。压电陶瓷换能器在声电转换过程中_______保持不变。 6．声速测定实验中，声波的波长我们分别可以用 ____________和_________法来测量，压电陶瓷换能器在声电转换过程中____________保持不变。

9．调节迈克尔逊干涉中M1M2垂直的判据是 ，迈克尔逊干涉仪中补偿板G2

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的作用是使两相干光 。

10．两相干光叠加形成一明条纹的干涉条件是： 。利用非定域干涉测激光波长

的计算公式是： ，并指出式中各物理量的意义： 。

1牛顿环是光的___干涉图样，其干涉条纹从中心向外逐渐变___(疏或密)条纹的形状是___。 12．超声光栅测声速实验中超声腔中产生的是________驻波，如果将液体由酒精换成水，那么声速会如何变化________。

13．微波干涉实验中微波波长变长，那么两个微安表极小间的移动距离会如何变化________。 二、不定项选择题（共21分）

1．在调节分光计时，要求把望远镜调焦到无穷远，现目镜已调好，若从望远镜视场中看到自

准直反射镜反射回来的自准直像如下图（ ）所示，则说明望远镜已调焦到无穷远。

2D2Dr2n化为Rm2．牛顿环实验将测量式由R的主要原因是：（ ） K4(mn)A B D C A：消除干涉级次K的不确定性引起的系统误差； B：为了测量更加方便； C：避免了因干涉中心斑纹是非理想点而给测量干涉条纹半径带来的误差； D：避免了读数显微镜读数的螺距差。

3．等厚干涉实验中测量牛顿环两个暗纹直径的平方差是为了： ( ) A：消除回程差 B：消除干涉级次的不确定性； C：消除视差； D：消除暗纹半径测量的不确定性； 4．关于牛顿环下面说法正确的是：（ ）

Ａ：是光的等倾干涉条纹； Ｂ：是光的等厚干涉条纹； Ｃ：条纹从内到外逐渐变密； Ｄ：条纹由内到外逐渐变疏； 5．选出下列说法中的正确者（ ）

A：牛顿环是光的等厚干涉产生的图像。 B：牛顿环是光的等倾干涉产生的图像。

C：平凸透镜产生的牛顿环干涉条纹的间隔从中心向外逐渐变密。 D：牛顿环干涉条纹中心必定是暗斑。

6．声速测定实验中声波波长的测量采用： ( )

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A：相位比较法 B：共振干涉法； C：补偿法； D：；模拟法

7．在调节分光计时，如果发现望远镜中观察到的狭缝像模糊不清，可能原因是： ( ) Ａ：平行光管和望远镜不在同一轴线上； Ｂ：平行光管出射的不是平行光； Ｃ：望远镜的光轴与分光计的中心轴不垂直； Ｄ：望远镜没有聚焦到无穷远； 三、判断：（共20分）(正确打“√”，错误打“”) 1．迈克尔逊干涉仪没有毛玻璃则看不到干涉条纹。 2．分光计设计成两个游标是为了消除偏心差。

3．测量牛顿环直径时，若测量的不是干涉环的直径，而是干涉环的同一直线上的弦长，对实验结果不会有影响。 四、计算题（共40分）

1．（10分）已知汞灯绿色光谱线的波长为5461A，用分光计测得其经光栅衍射后的1级

绿光和1绿光的左右游标读数如下，求该光栅的光栅常数d。（不要求计算不确定度d）

谱 线 绿 K = -1 K = +1 左 右 168°41′  左 右348°43′ 329°51′ 149°50′ 2．（15分）迈克尔逊干涉仪测He-Ne激光波长时，测出屏上每冒出50个条纹时平面 镜M1的位置读数依次如下（单位：mm）：54.19906, 54.21564, 54.23223, 54.24881, 54.26242, 54.27902. 求激光的波长（不要求求波长的不确定度）。 3．（15分）用共振干涉法测声速时，已知压电陶瓷的共振频率为f41kHz，测得示波器上

出现最大波形时，可移动压电陶瓷换能器的位置为：1.412mm,5.734mm,9.286mm,13.600mm,17.817.mm,21.986mm,26.028mm,30.356mm,34.478mm,38.636mm。求超声波在空气中的传播速度v。（不要求求不确定度v）

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