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1、级班名姓号学石家 庄 铁道学 院 2004-2005 学 年第 1 学 期2003 级本（专）科班期末考试试卷题号-一-一四五六总分满分202424101210100得分改卷人密封课程名称：大学物理实验任课教师考试时间：120分钟考试性质（ 学生填写 ）：正常考试（）缓考补考（）重修（）提前修读（）一、选择题（6分+2分X 7，共20分）1. 在下列测量中，按有效数字要求哪些是正确的？内(1)用最小分度为 0.01mm 的读数显微镜测物体的长度（B）A.0.32mmB. 0.320mmC.0.3mmD.0.3213mm答(2)用 20 分度的游标卡尺测物体长度三次，得平均值（A）A. 10.1
2、2mmB.10.1mmC. 10mmD.10.121mm(3)用最小分度为0.2oC的温度计测温度（A）题A.10.0oCB.10.01oCC.10oCD.10.006oC(4)用感量为 20mg 的天平测物体质量（B）无A.156.3gB.156.29gC.156gD.156.285g(5)某一实验结果是0.00548mm，该结果科学表达式（B）效A.0.548X10-2mm B.5.48X10-6m C.0.00548X10-3mD.5.48 “ m(6)下列结果，有效数字为三位的是（A）线A. 0.00100m B.1.352mC. 5.010m D. 2X102m2 下列结果表示正确的
3、是aA. p = （8 x 103 土 0.07 x 103kg / m3 E = 0.003gB. p = （8.00 x 103 + 0.0743 x 103kg /m3 E = 0.32%cC. p = （8.00 土 0.07） x 103kg /m3 E = 0.32%dD. p = （8.00 x 103 + 0.07 x 103）kg /m3 E = 0.32%3. 下列说法正确的是（C ）A. 8xl0-3g比8.0g测的准确；B. x土u是说测量值x的真值在x + u和兀-u范围内；xxxC. x 土u是说真值在x + u和x u范围内出现的概率是68.3%；xxxD. x土
4、 u是说测量值在x + u和兀-u范围内起伏xxx4. 下列误差属于系统误差的是（ D ）A.天平的零点漂移；B.测量温度时出现的微小起伏；c 视差；D 电表的接入误差；5. 已知y二r/h，测得h=10.0cm,r=0.30cm,则y的有效数字应取（B ）A. 1 位；B. 2 位；C. 3 位；D. 4 位；6. 实验测得一组数据x , y （i=1, 2,，k）。利用最小二乘法拟合经ii验公式，符合实际的经验公式为（r为相关系数）（AAy=1+6x,r=0.977；B y=x2+x+1, r=0.500；C.y=l+5x,r=0.911；D. y= ex, r=0.1007. 两把钢尺，
5、尺A是在+200C下校准好的，尺B是在O0C下校准好的。 现在用这两把尺去测量00C温度下的一根钢轨的长度,钢轨和两把钢 尺都是用同一种材料制作的，测量结果尺A的读数为九人，尺B的读 数为九b，则有：（A ）a. y；b. xaxb ；c. xa=xb ；D.都不是；8.流体静力称衡法（浮力法）测固体的密度：测量公式为：p = _MPm 一 m 0A.最轻的;B.最细的;C.最软的;D.这样安排测量，用哪一种都无关。0 其中卩是在空气中称出物体的质量，卩。是物体全部浸没在液体中称出 的质量，P为液体密度。为了减少悬挂物体的细线的影响，式中分子 上的卩不包括细线质量，分母中的卩、卩0都包括细线质
6、量在内。你选 用细线时应选用（B ）二、填空题 （每题4分，共 24分）1. 将曲线y=ae bx改为直线。此直线的斜率是b,截距是lna2. 某个间接测量量T与直接测量量L、t的函数关系式为：T二 1 + ata 为常数），写出它的相对不确定度传递公式 :3. 用一电压表测电压，电压表的准确度等级为0.5级，量程为5V,测量指示为3V,利用此表测量的仪器最大相对误差0.5X5/3=0.83%。4. 自由落体测定重力加速度实验中，控制下落初速度v=0，测量公 0式：g=2h/12,由此式可推断，g的误差主要来自于t的测量5. 右图为示波器荧光屏上显示的李萨如图形，其中 Y 偏转板输入的信号频率
7、为 75Hz，X 偏转板输入的信 号频率为 225Hz_。（f :f =n :n=1:3）y x x yI1RR6. 用内阻为 RA 的电流表测量如图所示A线路中的电流，电流测量值为I。利用C此电流表测量的接入误差 为：AIR=AI R + Rc 1 2三、简答题（从以下题中任选三题，每题 8分，共24分）1测量刚体转动惯量实验中，无论是计算法还是作图法，在实验原理中均离不开难以测量量摩擦力矩M。请分别说明实验中两种方法对M 的处理。答：计算法：视刚体系所受的摩擦力矩基本不变，把转动视为匀变速转动挡光片滑块作图法：通过曲线改直，利用直线的斜率、截距求解I,绕开对M的 直接求解。2. 气轨的端部
8、装上滑轮，同时用 细线将滑块与砝码相连（如图）， 可以作验证牛顿第二定律实验。说 明此实验应该在什么条件下进 行？这些条件如何在实验中得到 保证？根本条件：滑块在运动中，除了受砝码重力作用，其余的合外力为零。实现条件：导轨不能完全水平，要通过微微倾斜，用下滑力抵消空 气粘滞阻力。 滑轮质量要轻，摩擦力矩可忽略。 细绳弹性要差，不可伸长。3. 在自组电桥实验中，仪器正常，连线正确，若其中连入一根断导线， 问接通电源后会出现什么现象？产生此现象的原因？两个现象出现：无论怎样改变桥臂电阻，检流计始终不动。无论怎样改变桥臂电阻，检流计始终向一边偏。原因：断导线连入电源主干路或连入检流计所在的桥路断导线
9、连入桥臂电路中，致使电桥始终无法平衡。4. 下图是静电场描绘图，首先判断图是否有错误，如有错误说出错误点。图A图B图C图A错误，电极处电力线不垂直其表面，未画电力线方向。图B错误，电极处有电力线。图C错误， 电力线画的不均匀。5. 附图是检验精密加工工件表面光洁度的干涉装置。下面是待测工件， 上面是标准的平玻璃板，在钠黄光的垂直照射下看到如图上方所示的干 涉花样。试根据这些干涉花样，说明工件表面的纹路是凸的还是凹的？ 为什么？ 工件表面是凹的。 原因：（定性分析）干涉条纹是等强度点的轨迹，而强度完全由光程差所决定。 理想的劈尖等厚线的光程差是由左到右递增的。当后面的等厚线提前到某一位置（如图表
10、现为向 左偏移）说明对应此等厚线的光程差提前增加。即说明此处工件表面凹 进去了。6. 有一块金属平板AB，它的前后表面可视为镜面，且前后两表面是大 致平行的。现要求用分光仪准确检测出它们究竟平行与否。如果不平行 夹角是多少？请简略说明检测方法。（手头只有分光仪和平面镜） 利用测三棱镜顶角中的自准直方法 测量即可（平行光管法不行，原因 题中未提供光源）具体检测方法略（见课本）四、分析说明题（10分）黑盒子内有干电池（3V）、电容器、定值电阻、二极管各一个， 下面是检测过程记录：1.用万用表10V电压档（灵敏度20kQ /V）依次测各接线柱之 间的电压。 （ “红表笔接 1，黑表笔接4”简写为“红
11、1，黑 4” ）表笔与接线柱 连接方式观察到的现象红4,黑1电压表指针从某电压值慢慢向0V返回红1,黑4电压表指针无偏转红2,黑3测得电压值为2.0V，且电压值不变红6,黑3测得电压值为3.0V，且电压值不变2. 用万用表电阻档测各接线柱之间的电阻。表笔与接线柱 连接方式观察到的现象红4,黑1指针出现较大偏转，紧接着慢慢向电阻R处返回红1,黑4指针指在电阻R处红2,黑6测得电阻100KQ红6,黑2测得电阻100KQ红5,黑1测得电阻5Q红1,黑5指针指在电阻R处请根据上面的检测结果在下图中画出各元件的连接位置（非完整电路），并解释带下划线的两个现象。123OOOOOO456现象1说明：，原电容
12、内电荷未放电充分，有电荷积累现象2说明：由于电压表内阻存在，使得出现分压现象五、计算题 （12 分）在单摆测重力加速度实验中，测量公式：尸4n2T2。其中用最小 分度值为0.1mm的米尺等精度测量摆长、用仪器最小读数为0.001s的数 字式光电计时装置测量周期各八次，其测值列入下表（仪器零点示值均 为零），求所测重力加速度，并正确表示测量结果。次数12345678摆长九（cm）100.011100.010100.012100.010100.009100.014100.011100.011周期T(s)2.0022.0012.0032.0022.0042.0002.0022.002解：u = pu
13、 2 + u 2 = 0.0052cml V A Bu = u 2 + u 2 = 0.0016sTV ABT = 1工 l = 100.011cm8 ii=1T =1 工 T = 2.002s 8 ii=1u 2 = 0.0016T_ uu = g g = 2cm / s 2 gg_4兀 21g = 9 8 5cm /2sT 2E 二 1.6%gg = (g + u )=(985 土 2)cm / s2g六、设计题 （10 分）利用伏安法测量二极管的正向伏安特性，要求电压取值从0增至 3V。 提供下列仪器和器件：稳压电源，滑线变阻器、限流电阻、伏特表、毫 安表、锗二极管、双刀开关、导线若干等。请你画出测量线路。 解：
