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1、1苏州大学 大学物理实验 课程试卷（A）卷 共 4 页考试形式 闭 卷 2008 年 1 月院系 年级 专业 学号 姓名 成绩 一、物理实验的基本知识（共 52 分）(一)填空题（15 分）1. 已知米尺、20 分度卡尺、50 分度卡尺、千分尺的仪器示值误差分别为0.5mm、0.05mm、0.02mm、0.004mm. 测量某一长约 200mm, 宽约 5mm, 厚约 1.5mm 的长方体体积时, 若要求体积测量结果的相对误差小于 1, 则测量长、宽、厚时应分别选择米尺、50 分度卡尺、千分尺。2. 测量结果中第一个非零数字前的“0”在确定有效位数时不计, 而数字后的“0”在确定有效位数时计入
2、;单位换算时, 有效数字的位数保持不变. 3. 仪器误差既有系统误差的成份, 又含有偶然误差的成份. 对于准确度较低的仪器, 它主要反映了系统误差的大小, 而准确度较高的仪器则是两类误差综合的结果很难区分哪类误差起主要作用.4. 真值是被测量量的客观值，它是个理想的概念,实际计算时下列几种值可作为真值来处理:理论真值，公认值，计量学约定真值(或标准器相对真值) 。5. 用 0.5 级, 量程为 75 mV 的电压表, 单次测量某电压值,电表指针指在 127.2 格（满刻度为 150 格） ，其测量绝对误差 仪 = 0.375(mV)；测量结果的不确定度取 0.3 或0.22(mV),其测量结果
3、应记为 63.60.3(mV).（二）改错题（10 分）(1) m(225.6550.02)gm(225.660.02)g (2) V(9.9310.207)cm 3V(9.90.2)cm 3(3) L(40500200)kmL(40.50.2)10 3 km (4) 88cm 880mm2 88cm8.810 2mmL(5) 0.01250.01250.00015625SS0.01250.01251.5610 -4(或 0.000156)（三）计算题（27 分，必须写出计算过程）(1) 243.142=7.6387.6(2) 53.320646.25=7.07(3) 0.0023450.03
4、8=8.910-5(4) 0.427(72.64.38)/(323.7319.312) 20.85（0.42777.04.4） 20.857.5 20.85560.8556(5) 0.01(2.467.5)/(1.80.80)10.000.200 0.0110.0(1.010.0)0.200 0.1100.2000.010.2000.21(6) 测得一个铅质圆柱体的直径为 d =(2.0400.001)cm，高度 h =(4.1200.001)cm，质量 m =(149.100.05)g（式中不确定度均为合成不确定度） 。试求：（1）铅的密度 ；（2）铅密度的合成不确定度及相对不确定度；（3）
5、铅密度测量结果的完整表示。解： = = =11.078 (g/cm ) (2 分)hd2410.4.1923= , hrdrmrr EE 222)10.4(.).5(= 0.00106= 0.1% (4 分) （公式、计算各 2 分）= Er, = 0.011 = 0.02 (g/cm ) (2 分),cu3最后的结果表达式为： = = 11.08 0.02 (g/cm ) , Er, =0.1% (2 分),cu3二、实验知识（每题 4 分，每人选做 12 道题，在不选做的题号上打“” ，多选者按错处理） （48 分）1、在实验室进行粘度系数的测定，实验者依次测出小球经过不同内径圆筒中同样距
6、离所用的时间 ti，再用图解法，作 d/D t 曲线，对实验数据进行线性拟合会发现，该2N曲线为直线，延长该曲线与纵轴（t 轴）相交，其截距 t0就是 D 趋于无穷时，即相当于在3无限广阔的液体中小球匀速下降通过 所用的时间。12N2、弦振动的研究实验中是选用波节点 (波腹点或波节点)来测定波长的，为什么？因为波节点位置相对比较容易确认3、 测量某铜圆柱体的直径，D 约为 2cm。问使用下列不同量具时，测量结果各为几位有效数字？（1）钢卷尺；（2）游标卡尺（精度 ） ；（3）螺旋测微器（即千分尺，量1m50程 25mm、分度值 0.01mm） 。3 位；4 位；5 位 4、 在热电偶定标与测温
7、实验中，当测出一系列温差与温差电动势的数值之后，我们是用最小二乘法线性拟合方法来计算温差电动势线性方程的斜率、截距和相关系数。5、迈克耳逊干涉仪动镜（装在导轨上的反射镜）的位置由 3 个读数尺标明，主尺、粗动手轮转盘和微动手轮转盘的最小分度值分别为 1mm、10 -2mm 和 10-4mm，读数时以 mm 为单位可估读至小数点后第 5 位？6、牛顿环实验中，干涉条纹有一定的粗细度，为了准确测量干涉环的直径，消除干涉环粗细度的影响，在实验测量中采取的方法是什么？应采用圆心两端内切、外切的方法测量数据求直径。例如左侧叉丝与牛顿环干涉环相外切，右侧叉丝与干涉环相内切记录数据。7、将两个正弦波信号 E
8、x、E y 分别送入示波器的 CH1X、CH2Y 通道，得到右图所示的李萨如图形。已知 Ex 的频率 fx = 50Hz，请计算 Ey 的频率 fy。根据图示李萨如图形，N x = 4 （或 8） ，N y=1（或 2）已知 fx = 50Hz所以， 502()1xyyfHz8、用示波器观察交流信号波形时，调节扫描时间将改变信号波形的多少或数目，调节电压灵敏度将改变信号波形的幅度或大小。9、杨氏模量实验中，需要测出钢丝在给定拉力作用下的伸长量。它是个微小量，故而采用光杠杆（或放大法）法测量。410、表面张力实验公式 其中 为“ ”形金属框架刚挂上时平衡位置处)(2dlSk与脱出液面瞬间保持“三
9、线对齐”时游标尺读数之差 。k 是弹簧劲度系数。11、用透射光栅测定光波波长时，要求光栅平面及刻痕平行于转轴、垂直于准直管。12、分光计的五大组成部分是：底座、望远镜、载物平台、准直管和读数盘。13、在测量固体电介质相对介电常数时，所测电容会带有分布电容 C 分 和边界电容 C 边 两个误差值。14、油滴仪实验中，若油滴受到的重力和空气阻尼力相等，油滴将匀速下落。15、与普通照相只给出二维的平面图像不同,全息图再现的是带有位相、振幅信息的光波，因此能给出三维的立体图像。16、液晶的电光效应与显示原理实验中“阈值电压”和“关断电压”是什么意思？阈值电压：透过率为 90%时的驱动电压：关断电压：透
10、过率为 10%时的驱动电压5大学物理实验笔试试卷（A 卷）参考答案2008 年 1 月一、物理实验的基本知识 (共 52 分)（一） 填空题（共 15 空，每空 1 分，共计 15 分）1. 米尺、50 分度卡尺、千分尺 2. 不计，计入；位数3. 系统，偶然，系统 4. 理论真值，公认值，计量学约定真值，(或标准器相对真值)5. 0.375； 0.3 或 0.22(方均根的结果 )； 63.60.3（二）改错题(每题 2 分，共 10 分)1. m(225.660.02)g 2. V(9.90.2)cm 33. L(40.50.2)10 3 km 4. 88cm8.810 2mmL5. S0
11、.01250.01251.5610 -4(或 0.000156)（三）计算题 (共 27 分) ( 按步骤给分) 1. 7.6387.6 (3 分) 2. 7.07 (3 分) 3. 8.910-5 (3 分)4. （0.42777.04.4） 20.857.5 20.85560.85 56 (4 分)5. 0.0110.0(1.010.0) 0.200 0.1100.2000.010.2000.21 (4 分) 6、10 分 解： = = =11.078 (g/cm ) (2 分)hdm24120.4.1393= ,2, hrdrrr EE 22)10.4(.).5(= 0.00106= 0
12、.1% (4 分) （公式、计算各 2 分）= Er, = 0.011 = 0.02 (g/cm ) (2 分),cu3最后的结果表达式为： = = 11.08 0.02 (g/cm ) , Er, =0.1% (2 分),cu3二、实验知识 （共 48 分，每人只能选做 12 道题，多选者按错处理；每题 4 分，评分时教师灵活掌握，只要意思答对即可，不必强求与参考答案完全相同）1. 直线，趋于无穷，无限广阔2. 波节点；因为波节点位置相对比较容易确认3. 3 位；4 位；5 位 4最小二乘法线性拟合65. 1mm、10 -2mm、10 -4mm。5。 6应采用圆心两端内切、外切的方法测量数据求直径。例如左侧叉丝与牛顿环干涉环相外切，右侧叉丝与干涉环相内切记录数据。 7. 根据图示李萨如图形，N x = 4 （或 8） ，N y=1（或 2）已知 fx = 50Hz所以， 502()1xyyfHz8多少或数目；幅度或大小 9. 伸长量；光杠杆(或放大法 ) 10. 刚挂上时平衡位置处；脱出液面瞬间；弹簧劲度系数 11. 转轴、准直管。 12. 望远镜、载物平台、准直管 13. 分布电容 C 分 , 边界电容 C 边 14. 重, 空气阻尼15. 位相、 振幅16. 阈值电压：透过率为 90%时的驱动电压：关断电压：透过率为 10%时的驱动电压
