江蘇大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)考試題庫(kù)及答案(打印)

1、1.有一個(gè)角游標(biāo)尺，主尺的分度值是0.5°，主尺上29個(gè)分度與游標(biāo)上30個(gè)分度等弧長(zhǎng)，則這個(gè)角游標(biāo)尺的最小分度值是多少？答案：每份1分析：30和29格差1格，所以相當(dāng)于把這1格分成30份。這1格為0.5°=30，分成30份，每份12.電表量程為：075mA的電流表，015V的電壓表，它們皆為0.5級(jí)，面板刻度均為150小格，每格代表多少？測(cè)量時(shí)記錄有效數(shù)字位數(shù)應(yīng)到小數(shù)點(diǎn)后第幾位(分別以mA、V為記錄單位)？為什么？ 答案：電流表一格0.5mA，小數(shù)點(diǎn)后一位，因?yàn)檎`差0.4mA 電壓表一格0.1V，小數(shù)點(diǎn)后兩位,因?yàn)檎`差0.08V，估讀一位3（*）用示波器來(lái)測(cè)量一正弦信號(hào)的電

2、壓和頻率，當(dāng)“Y軸衰減旋鈕”放在“2V/div”檔，“時(shí)基掃描旋鈕”放在“0.2ms/div”檔時(shí)，測(cè)得波形在垂直方向“峰峰”值之間的間隔為8.6格，橫向一個(gè)周期的間隔為9.8格，試求該正弦信號(hào)的有效電壓和頻率的值。答案：510.2Hz，6.08V分析：f=1/T=1÷(9.8×0.0002)=510.2Hz，U有效=8.6×2÷2÷根號(hào)2=6.08V4.（*）一只電流表的量程為10mA，準(zhǔn)確度等級(jí)為1.0級(jí)；另一只電流表量程為15mA，準(zhǔn)確度等級(jí)為0.5級(jí)?，F(xiàn)要測(cè)量9mA左右的電流，請(qǐng)分析選用哪只電流表較好。答案：選用量程為15mA，準(zhǔn)確度等

3、級(jí)為0.5級(jí)分析：量程為10mA，準(zhǔn)確度等級(jí)為1.0級(jí)的電流表最大誤差0.1mA, 量程為15mA，準(zhǔn)確度等級(jí)為0.5級(jí),最大誤差0.075mA, 即：選用量程為15mA，準(zhǔn)確度等級(jí)為0.5級(jí)。5. 測(cè)定不規(guī)則固體密度時(shí)，其中為0時(shí)水的密度，M為被測(cè)物在空氣中的稱量質(zhì)量，m為被測(cè)物完全浸沒于水中的稱量質(zhì)量，若被測(cè)物完全浸沒于水中時(shí)表面附有氣泡，試分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果將偏大還是偏??？寫出分析過程。答案：偏小 分析：若被測(cè)物浸沒在水中時(shí)附有氣泡，則物體排開水的體積變大，物體所受到的浮力變大，則在水中稱重結(jié)果將偏小， 即：比標(biāo)準(zhǔn)值稍小，(M-m)偏大，將偏小 6.放大法是一種基本的實(shí)驗(yàn)測(cè)量方法。試寫出常用的

4、四種放大法，并任意選擇其中的兩種方法，結(jié)合你所做過的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，各舉一例加以說明。累計(jì)放大法 劈尖干涉測(cè)金屬絲直徑的實(shí)驗(yàn)中，為了測(cè)出相鄰干涉條紋的間距 l，不是僅對(duì)某一條紋測(cè)量， 而是測(cè)量若干個(gè)條紋的總間距 Lnl，這樣可減少實(shí)驗(yàn)的誤差。機(jī)械放大法 螺旋測(cè)微器，邁克爾孫干涉儀讀數(shù)系統(tǒng)光學(xué)放大法 楊氏彈性模量測(cè)定實(shí)驗(yàn)中，為測(cè)量金屬絲長(zhǎng)度的微小伸長(zhǎng)量而設(shè)計(jì)的“光杠桿法”電子學(xué)放大法 普朗克常數(shù)測(cè)定與光電效應(yīng)利用微電流測(cè)量放大器電流測(cè)量光電流7.物理實(shí)驗(yàn)常用的基本測(cè)量方法有哪六類？試選其中三類，結(jié)合你所做過的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，各舉一例簡(jiǎn)要說明。答案：比較法，模擬法，平衡補(bǔ)償法，舉例：放大法：見題6光的

5、干涉衍射法：劈尖干涉利用光的干涉測(cè)微小角度轉(zhuǎn)換法：利用阿基米德原理測(cè)量不規(guī)則物體體積或密度8.根據(jù)物理量之間的各種效應(yīng)和定量的函數(shù)關(guān)系，通過對(duì)有關(guān)物理量的測(cè)量，求出被測(cè)物理量的方法稱為轉(zhuǎn)換法。根據(jù)你所做過的實(shí)驗(yàn)，試述轉(zhuǎn)換法可分幾大類？試舉三例說明你所做過的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中的轉(zhuǎn)換法是何種轉(zhuǎn)換(要求舉出三種不同類型或形式的轉(zhuǎn)換)。參量轉(zhuǎn)換測(cè)量法：利用阿基米德原理測(cè)量不規(guī)則物體密度，體積能量轉(zhuǎn)換測(cè)量法：1磁電換測(cè)：利用半導(dǎo)體霍爾效應(yīng)測(cè)量螺線管磁場(chǎng) 2壓電轉(zhuǎn)換：聲速測(cè)量?jī)x壓電陶瓷轉(zhuǎn)換器 3光電轉(zhuǎn)換：光速的測(cè)定中使用的光敏二極管9.有四對(duì)接線柱，每對(duì)之間分別接有干電池、電阻、電容及二極管，現(xiàn)要用指針式萬(wàn)用

6、表判斷每對(duì)接線柱之間是什么元件，簡(jiǎn)要說明原理及步驟。答案：【1】調(diào)至電壓檔，分別測(cè)四個(gè)元件（1）能測(cè)出穩(wěn)定電壓的為干電池 （2）指針先偏轉(zhuǎn)后歸零的為電容 【2】調(diào)至歐姆擋，測(cè)剩余兩個(gè)元件 （1）單向?qū)?，即只有一個(gè)方向能測(cè)出電阻的是二極管 2）兩向?qū)ㄇ凶柚狄欢ǖ臑殡娮?0給定一米尺，在陽(yáng)光普照的日子里，測(cè)定廣場(chǎng)中心一旗桿的高度。要求：畫出測(cè)量示意圖、簡(jiǎn)述測(cè)量原理、導(dǎo)出測(cè)量公式。答案：（注：把人換成尺子，做記號(hào)）原理：如圖，把太陽(yáng)的光線看成是平行的得到相似三角形，即可求得旗桿高度。太陽(yáng)的光線是平行的，AECB，AEBCBD，人與旗桿是垂直于地面的，ABECDB，ABECBD 即CD=即：只要測(cè)

7、量出人的影長(zhǎng)BE，旗桿的影長(zhǎng)DB，再知道人的身高AB，就可以求出旗桿CD的高度了11.測(cè)量某一物理量，需要一大小和方向均可變可控的直流電壓，若給你直流穩(wěn)壓電源1臺(tái)，單刀單擲開關(guān)、雙刀雙擲開關(guān)、滑線變阻器各1只，導(dǎo)線若干，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)出控制電路，畫出電路圖。答案：（分壓式，交叉接法）12若用伏安法測(cè)電阻（即根據(jù)公式 R=U/I 計(jì)算），可以選擇安培表內(nèi)接和安培表外接兩種接法。(1) 現(xiàn)提供穩(wěn)壓電源、單刀單擲開關(guān)、滑線變阻器、電流表、電壓表和待測(cè)電阻各一個(gè)，請(qǐng)你分別畫出兩種接法的電路圖并注明所用接法。答案：（內(nèi)外接以電流表為參考）內(nèi)接法 外接法(2) 若電源電壓為6V，被測(cè)電阻約為50，電流表(毫安表)

8、量程為100/150/300mA，內(nèi)阻約為0.4；伏特表的量程為0/1.5/3/7.5V，每伏特電壓的內(nèi)阻約為200。問如何選用電表量程？比較兩種接法，并說明電流表采用何種接法比較好。答案：電流表量程150mA 伏特表量程7.5V分析：與比較，較大則內(nèi)接（主要誤差在電壓表分流），較小則外接（主要誤差在電流表分壓）13.利用給定的儀器：直流穩(wěn)壓電源（輸出電壓0-6V連續(xù)可調(diào)，一臺(tái)）、標(biāo)準(zhǔn)電阻箱（0-99999.9，0.1級(jí)，一只）、毫安表（量程20mA）、未知電阻（約500，一只）、單刀開關(guān)一只，單刀雙擲開關(guān)一只，導(dǎo)線若干，試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案測(cè)量未知電阻阻值。要求：（1）給出電路圖；（2）計(jì)算公式及

9、說明。答案：（注意：此圖略作修改，把滑動(dòng)變阻器去掉，電流表A改成毫安表 方法：變壓，替代法）過程：（1）閉合S1開始實(shí)驗(yàn)（2） 將S2閉合在1端,調(diào)節(jié)電源輸出電壓電流表指針變化至某一適當(dāng)位置記錄讀數(shù)（3） 將S2閉合在2端，調(diào)節(jié)電阻箱RS的值，使電流表指針指在相同位置，記下電阻箱上電阻讀數(shù)（4） 將S1斷開，整理實(shí)驗(yàn)器材14.系統(tǒng)誤差可分為哪兩大類？試結(jié)合所做過的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)各舉一例加以說明。答案：定值系統(tǒng)誤差：氣墊導(dǎo)軌測(cè)加速的由于阻力使加速度值偏小變值系統(tǒng)誤差：15.發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)誤差的常用方法可分為哪三大類？試結(jié)合所做過的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)各舉一例加以說明。答案：（對(duì)比理論數(shù)據(jù)）對(duì)比分析法：歐姆定律測(cè)

10、電阻分別用內(nèi)接，外接法理論分析法：?jiǎn)螖[測(cè)重力加速度要求擺角小于5°數(shù)據(jù)分析法：利用氣墊導(dǎo)軌測(cè)量重力加速度分析數(shù)據(jù)找出空氣阻力對(duì)結(jié)果的影響16.限制和消除系統(tǒng)誤差有哪些主要途徑和方法？結(jié)合你所做過的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，各舉一例加以簡(jiǎn)要說明。答案：（根源、修正和方法）（1） 消除系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的根源： 氣墊導(dǎo)軌實(shí)驗(yàn)考慮物體 與導(dǎo)軌間的摩擦阻力（2）對(duì)測(cè)量結(jié)果加以修正： 伏安法測(cè)電阻，若阻值較大，先電流表內(nèi)接在考慮對(duì)電流表接入誤差進(jìn)行修正（3） 采用適當(dāng)測(cè)量方法： 如補(bǔ)償法，分光計(jì)上間隔180°安排兩個(gè)游標(biāo)就是利用補(bǔ)償法消除誤差17.在測(cè)量過程中，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)誤差的性質(zhì)選擇合適的測(cè)量方法，

11、從而消除和減少系統(tǒng)誤差對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。常用的消除和減少系統(tǒng)誤差的測(cè)量方法有哪三種？試結(jié)合你所做過的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，各舉一例加以說明。 替代法：電橋測(cè)電阻時(shí)先接入待測(cè)電阻使電橋平衡，后用電阻箱代替待測(cè)電阻并保證其余不變，則電阻箱顯示值即為待測(cè)值交換法：惠斯通電橋?qū)嶒?yàn)中利用交換法消除兩臂阻值不嚴(yán)格相等帶來(lái)的誤差抵償法：分光計(jì)間隔180°安排兩個(gè)游標(biāo)即利用補(bǔ)償法消除系統(tǒng)誤差18.限制和消除系統(tǒng)誤差有哪些主要途徑和方法？在以下具體實(shí)驗(yàn)中分別運(yùn)用了什么途徑和方法? 答案：消除系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的根源 對(duì)測(cè)量結(jié)果加以修正 采用適當(dāng)測(cè)量方法(1) 用伏安法測(cè)量待測(cè)電阻時(shí)根據(jù)電阻的大小選擇安培表內(nèi)接法或外

12、接法，并對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行修正；對(duì)測(cè)量結(jié)果加以修正(2) 在用分光計(jì)測(cè)三棱鏡頂角時(shí)，從兩對(duì)稱游標(biāo)上讀數(shù)；抵償法(3) 在用螺旋測(cè)微計(jì)測(cè)量鋼絲直徑時(shí)要考慮零點(diǎn)誤差的影響；消除誤差產(chǎn)生的根源(4) （*）在用氣墊導(dǎo)軌測(cè)滑塊的平均速度、加速度實(shí)驗(yàn)中要先將氣墊導(dǎo)軌調(diào)水平；消除誤差產(chǎn)生的根源 (5) 在用示波器測(cè)交流電幅值前校準(zhǔn)方形波的高度。消除誤差產(chǎn)生的根源19 用伏安法測(cè)電阻，已知，忽略電表內(nèi)阻的影響，為使被測(cè)電阻的相對(duì)不確定度小于2.0%，試分析選用怎樣的電流表和電壓表。（提示：按不確定度等作用原則分配不確定度，按方和根合成法求相對(duì)不確定度；電流表;量程有30mA、75mA、150mA、300mA等，

13、電壓表量程有75mV、3V、7.5V、15V等，電表等級(jí)有0.1，0.2，05，1.0，1.5，2.5，5.0級(jí)） 20（*）對(duì)一圓柱體的直徑D和高H進(jìn)行測(cè)量，若要求該圓柱體體積測(cè)量的相對(duì)不確定度不超過1%，試確定直徑D和高H的測(cè)量精度，并選擇合適的測(cè)量?jī)x器。已知公認(rèn)值D=6mm，H=20mm。 (提示：按不確定度等作用原則分配不確定度，按方和根合成法求相對(duì)不確定度)21.(*)采用單擺測(cè)量重力加速度（）。如果已知單擺擺長(zhǎng)l100cm，T2s，要求重力加速度的相對(duì)不確定度小于0.5%，應(yīng)如何選擇測(cè)擺長(zhǎng)的儀器?如何安排連續(xù)測(cè)周期的次數(shù)?設(shè)所用秒表的最大儀器誤差限儀=0.1秒。（提示：按不確定度等

14、作用原則分配不確定度，按方和根合成法求相對(duì)不確定度）22(*)復(fù)擺公式，通過測(cè)T可求等值擺長(zhǎng)，已知的標(biāo)準(zhǔn)值，并測(cè)得T2秒，測(cè)量?jī)x器產(chǎn)生的最大誤差儀=0.1秒。問要使的測(cè)量相對(duì)不確定度不大于0.4%，測(cè)周期時(shí)至少應(yīng)數(shù)多少個(gè)周期? （提示：按不確定度等作用原則分配不確定度，按方和根合成法求相對(duì)不確定度）23為使圓柱體體積測(cè)量的相對(duì)不確定度小于0.6%，試就以下三種情況分析說明測(cè)量?jī)x器的選擇：（1）已知 D10mm，而 H >>D，則應(yīng)用什么儀器測(cè)量 D ？（1）已知 H10mm，而 D >>H，則應(yīng)用什么儀器測(cè)量 H ？（1）已知 DH10mm，則應(yīng)分別用什么儀器測(cè)量 D

15、和H ？24 如圖所示，要測(cè)量電阻R上實(shí)際消耗的功率P可以有三種方法，它是、和。假若限定儀器條件，只能用0.5級(jí)電壓表、1.0級(jí)電流表和0.2級(jí)電橋分別測(cè)量電壓、電流和電阻，試選擇測(cè)量不確定度最小的測(cè)量方案(單次測(cè)量，不計(jì)電表內(nèi)阻影響）19：解：電流表量程75電壓表量程3V即電流電壓表至少1.0級(jí).20：解： 可用50分游標(biāo)卡尺. 可用10分游標(biāo)卡尺.21：解： 即可用1mm皮尺測(cè)量長(zhǎng)度.設(shè)測(cè)量X次時(shí)間為 22：解：設(shè)測(cè)量X次用的時(shí)間為即至少需要25次.23：解：(一) 方和根合成法 （2分）（1）當(dāng)時(shí)，所以測(cè)量應(yīng)采用（50分）游標(biāo)卡尺。 （1分）（2）當(dāng)時(shí)， 0.6%，可得， （2分）所以測(cè)量應(yīng)采用（20分）游標(biāo)卡尺。 （1分）（3）當(dāng)時(shí)， 0.6%