《大学物理实验》模拟试卷及答案

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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。

( )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) n-1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

tp 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 D(mm) 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。

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 5.499 5.498 5.501 5.500 5.502 5.502 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

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。

2.牛顿环实验将测量式由R?222rK?化为R?Dm?Dn4(m?n)?的主要原因是:( )

B D A 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 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: ( )

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? ?左329°51′ ? ?右149°50′ 348°43′ 168°41′ 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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