大学物理实验
（04-05学年上期）
一、填表：根据下表中单次测量的记录（但原始记录可能有错），正确地填写表
（每空1分，共50分） 1. 不确定度是指由于----测量误差--------------------的存在而对----测量结果-----------------不能肯定的程度，它是对被测量的---------真值-------------所处的量值范围的评定。
2.从仪器上直接读得的--------可靠--------数字和估计得到的-----1---位-------------数字统称为有效数字，有效数字位数的多少反映了测量精度的----------高低------。第一个非零数字前的零-----------不是------有效数字。一个物体的长度约为30mm，当分别用米尺（1/5估读）、50分度的游标尺和螺旋测微计测量时得到的有效数字位数依次是------3--------位、--------4----位、--5------------位。
3.迈克尔逊干涉环和牛顿环干涉都是用-------分振幅法----------------法获得双光束的干涉，它们的区别在于前者的中心级次----高------，后者的中心级次-----低-------，按干涉区域是否确定划分，前者属于----------定域----------干涉，后者属于--------非定域--------------------干涉。 4.均匀的圆盘、圆环和圆柱的质量皆为400克，皆绕自身中心转轴转动，其中圆盘的半径为80mm，转动惯量为I1；圆环的外径为80mm，内径为70mm，转动惯量为I2；圆柱的半径为50mm，转动惯量为I3。则它们的大小关系是I1------小于-------I2；I1-----大于----------I3 。
5.扬氏弹性模量是反映固体材料-------------抵抗形变能力大小--------的物理量，光杠杆的作用是---把微小的长度不变化放大--------，测量前悬挂两个砝码的目的是---将钢丝拉直-------。
6.电位差计调节的三个基本步骤是：(1)-- 机械调零-------- (2)---工作电流标准化-------(3)---------测量--------------- 。测量的精度依赖于---标准电池---------和-------标准电阻---以及高灵敏度的--------------检流计----------------。
7.灵敏电流计可以测定的电流范围一般为------10-6~10-11----A；它和一般的磁电式仪表的不同在于用-----光------指针代替了机械式指针，用--------张丝-----------------来悬挂磁场中的线圈。
8.用静态法测基本电荷时，若极板间有电压，油滴静止，则油滴所受的-----------------。 重力---和-电场力---------平衡（不计空气浮力）
9. 使磁感应强度B=0所加的反向磁场HC称为铁磁材料的 –矫顽磁力----；磁场强度H=0时的磁感应强度Br称为铁磁材料的-----剩磁---。 10．电子示波器是观察-------------电压---------和 时间-------的关系图象的仪器；欲显示周期变化电压的波形，需将被测信号加在----Y-偏转板上；要想获得稳定的波形，----扫描------信号的周期应是被测信号周期的-----整数-----------倍。
11．分光计是测量-----角度------的仪器，它对称地设计两个游标的目的是为了消除
------偏心差----------。
12．光栅和三棱镜都是-------分光---------光元件。光栅衍射时，同级红光的衍射角----
大（大、小）于绿光的衍射角；棱镜折射时，在入射角相等的情况下，蓝光的折
射角-小--（大、小）于绿光的折射角。
13．单缝衍射属于----远场---------衍射，实验中仪器调节的总要求是各光学元件-------
同轴等高----；若缝宽为b，入射光波长为λ，衍射角为，则形成暗纹的条件为：--------
bsinθ=±kλ ----(k为整数)----。
14．声波在液体中传播时会引起液体密度呈---疏密相间-----的变化而形成液体声场，
当光通过该声场时，相当于通过一个-------------衍射光栅----------并发生衍射，这种衍射叫做-
------------声光衍射-------。
三、复合选择题：（每题完全选对给2分，共20分）
1.牛顿环是一种： 答案（ ）
(A)里疏外密的干涉条纹； (B)等倾干涉条纹；
(C)等厚干涉条纹； (D)等间距的干涉条纹。
2.欲测50μA的电流,为使误差最小，应选用的电表是：答案（ ）
(A)量限Im=1000μA, K=0.5级；(B)量限Im=500μA, K=1.0级；
(C)量限Im=150μA, K=1.5级； (D)量限Im=100μA, K=2.5级。
3.用单臂电桥测电阻时，如果出现了下述情况，仍能进行正常测量的情况有: 答案（ ）
(A)检流计支路不通（断线）； （B）有一个桥臂阻值恒为“0”
(C)有一个桥臂阻值为“无穷大”；（D）电源正负极性调换了。
4.用三线摆测圆环的转动惯量时，本应使圆环与圆盘的圆心重合，若圆环的圆
心有点偏离，则测出的圆环转动惯量：答案（ ）
(A)偏大； (B)偏小； (C)不一定； (D)相同。
5.逐差法处理数据的基本条件和主要优点有： 答案（ ）。
(A)等差级数的数据序列； (B)可变换成等差级数的数据序列；
(C)任何多次测量的数据序列，充分利用所测数据减少系统误差；
(D)充分利用所测数据并减少偶然误差。
6.若一个未知电阻的阻值在200?~250? 之间，当用单臂电桥尽量准确地测量
其阻值时，比率臂应选择： 答案（ ）
（A）?10档；（B）?0.1档；（C）?100档；（D）?0.01档。
7.分光计测量玻璃折射率实验中的最小偏向角是：答案（ ）
(A) 折射角； (B) 三棱镜某条棱的二面角；
(C)反射角； (D)主截面内的一个角。
8.分光计调节好的标志有： 答案（ ）
(A)平行光管能产生平行光；(B)平行光管和望远镜的主光轴共线；
(C)望远镜能接收平行光； (D)载物台面与仪器中心转轴垂直。
9.钢丝扬氏模量的大小与下列哪些因素有关： 答案（ ）
(A) 所受外力的大小； (B)材料的外形、尺寸；
(C) 材料的成分； (D)钢丝的形变量。
10.关于灵敏电流计的研究实验下列说法正确的是：答案（ ）
(A)双刀双掷开关的作用是改变电流方向；
(B)当外电路断路时，线圈会很快地静止在平衡位置；
(C)控制线圈阻尼状态一般采用适当改变外加电压的方法；
(D)实验中进行对称测量的目的在于消除“零”位误差。
四、设计题：请根据干涉原理，利用钠光灯、读数显微镜、牛顿环装置，设计一个测量待测液体折射率的方案。（共10分）
要求：画出实验光路图（5分），写出基本原理和步骤（5分）。
五、计算题：（共10分）
有一圆柱形工件，现用50分度的游标尺对其长度L进行测量，获得下表的数据。请计算长度L的算术平均值L、A类不确定度SL、B类不确定度UL以及合成总不确定度ΔUL，写出L的完整表达式。(Δ仪=0.02mm ，P=99%时，传递
_
本试题纸考后回收,考生不得在试题纸上作任何标记,违者作弊处理
分光计实验操作试题（一）
题目：利用分光计测量三棱镜的最小偏向角（50分）
要求：
一 请写出分光计调节中对平行光管和望远镜的具体调节要求（也即最终调节状态）
1．望远镜调节两个基本要求。
2．平行光管调节两个基本要求。
二 请将下列分光计具体调节步骤前面的字母按照分光计正确的调节顺序排列：
A调节平行光管狭缝在望远镜视场中的位置
B在望远镜视场中找到三棱镜两光学面反射的十字光并调整到正确的位置 C调节平行光管狭缝像清晰及宽度
D调节望远镜物镜焦距
E调节望远镜目镜焦距
F目测粗调
三 实验操作，要求如下：
1、调整分光计使其符合第一题所述的正确的调节要求。
2、完成上题中A，B两步骤调节后分别请教师确认。
3、调整黄光处于最小偏向角状态并在开始记录数据前请教师确认。
4、测量黄光的最小偏向角一次并正确记录数据（要求明确标识出两游标的各次读数）。
5、计算黄光的最小偏向角δmin。
本试题纸考后回收,考生不得在试题纸上作任何标记,违者作弊处理
分光计实验操作试题（二）
题目：利用分光计测三棱镜的顶角（50分）
要求：
一 请写出分光计调节中对平行光管和望远镜的具体调节要求（也即最终调节状态）
1．望远镜调节两个基本要求。
2．平行光管调节两个基本要求。
二 请将下列分光计具体调节步骤前面的字母按照分光计正确的调节顺序分别填入下面相应数字后面的括号里：
A调节望远镜物镜焦距
B调节望远镜目镜焦距
C目测粗调
D调节平行光管狭缝在望远镜视场中的位置
E调节平行光管狭缝像清晰及宽度
F 在望远镜视场中找到三棱镜两光学面反射的十字光并调整到正确的位置
三 实验操作，要求如下：
1、调整分光计使其符合第一题所述的正确的调节要求。
2、完成上题中步骤D和F后分别请教师确认。
3、测量三棱镜顶角一次并正确记录实验数据（要求明确标识出两游标的各次读数）
4、完成测量后保持分光计状态不变，请教师确认。
计算顶角Φ。
大学物理实验操作考试评分表
评分点：
1、目测粗调：一直线，两平行。（5）
2、望远镜目镜调焦：叉丝清晰。此项调整因人的视力程度不同而有所差异，大致清晰就可以给全分（2）
3、望远镜物镜调焦：反射“+”清晰, 无明显视差。（5） 4、三棱镜放置正确：在载物台上放置正确，三镙钉等高。（2）
5、载物台调平：二侧面的反射“+”与上方水平叉丝线重合，调出一面（1），调出两面（4）。（6）
6、平行光管调整：狭缝清晰（2）、上下平分（2），明亮缝宽1mm左右（1）。（5） 7、测量黄光的最小偏向角或者三棱镜顶角。（6） 8、计算及原始数据：原始数据的记录。（5）
9、调整及测量过程中的不规范操作(如直接拿捏望远镜筒转动,直接拿捏光学面等)视情况扣1—2分。
10、 第一题两平行两垂直要求各两分，答十字光清晰，与上叉丝线重合，狭缝像清晰，平分等也同样给分。
11、 第二题每个顺序各一分，第一个错误以后的顺序对应的分数都扣除。
重庆大学 大学物理实验 课程试卷
2006 ~2007 学年 第 １ 学期
开课学院： 数理学院
考试日期： 2007-01-11 考试时间： 60 分钟
考试方式：
注：1.大标题用四号宋体、小标题及正文用小四号宋体；2.按A4纸缩小打印 (考试可以用计算器，但不能借用计算器，否则按作弊论处)
一、填空题（0.5分/每小题，共10分）
1.从仪器上直接读得的----------------数字和估计得到的一位-------------数字统称为有
效数字。若一个钢球的直径约为3cm，当分别用20
aBm分度的游标尺、螺旋测微计和米尺（1/5估读）测量Br
b
其直径时得到的有效数字位数是--------------位、------------位、--------------位。
-HmfHc
2.被测物理量的完整表达式应该包括：HmHc
------------------------，---------------------，----------------------和---------------------。
e-Br
3.右图1为某铁磁材料的饱和磁滞回线，图中
d-BmHC称为铁磁材料的 -----------------------，Br称为铁磁材料的
-------------------。
图
1 4.测量基本电荷实验中，若断开平衡电压，当油
滴匀速下落时，则油滴所受的------------------------------和--------------------------平衡（不计空气浮力）。 5.右图2是扬氏模量测量实验中所用的镜
尺系统原理图，光杠杆常数是：------------------（用图中符号表示），镜尺系统放大倍数等于：
表示）。 （用图中符号----------------------------6.分光计是测量---------------------的仪器，它
对称地设计两个游标的目的是为了消除
-------------------------。
7.声波在液体中传播时会引起液体密度呈-------------------的变化而形成液体声场，当光通过该声场时，相当于通过一个-----------------------并发生衍射，这种衍射叫做--------------------。
二、复合选择题（2分/每小题，共30分。有的有一个答案正确，有的有几个答案正确，多选、错选不得分，少选得1分。）
1.牛顿环是一种： 答案（ ） (A)里疏外密的干涉条纹； (B)中心级次高于边缘级次的干涉条纹； (C)等厚干涉条纹； (D)等间距的干涉条纹。 2.欲测80μA的电流,为使误差最小，应选用的电表是： 答案（ ） (A)量限Im=1000μA, K=0.5级；(B)量限Im=500μA, K=1.0级； (C)量限Im=150μA, K=1.5级； (D)量限Im=100μA, K=2.5级。 3.用单臂电桥测电阻时，若出现了下述情况，仍能正常测量的有: 答案（ ） (B)检流计支路与电源位置互换了； （B）有一个桥臂阻值恒为“0” (C)有一个桥臂阻值为“无穷大”； （D）电源正负极性调换了。 4.逐差法处理数据的基本条件和主要优点有： 答案（ ） (A)等差级数的数据序列； (B)可变换成等差级数的数据序列；
(C)充分利用所测数据并减少偶然误差； (D)充分利用所测数据减少系统误差。
5．若一个未知电阻的阻值在50?~60? 之间，当用本期实验中的单臂电桥尽
量准确地测量其阻值时，比率臂应选择： 答案（ ）
（A）?10档；（B）?0.1档；（C）?100档；（D）?0.01档。
6．分光计测量玻璃折射率实验中的最小偏向角是： 答案（ ）
(B)折射角； (B)三棱镜某条棱的二面角；
(C)反射角； (D)主截面内的一个角。
7．钢丝的扬氏模量的大小与下列哪些因素有关： 答案
（ ）
(A) 所受外力的大小； (B)材料的外形、尺
寸；
(C) 材料的成分； (D)钢丝的形变量。
8．对于迈克尔逊干涉实验（如图3），下列说法正
确的有： 答案
（ ）
(A)当光波通过G2的时候要发生半波损失；
(B)M1由图示位置向上运动时可使干涉环往外冒图3
出；
(C)M1由图示位置向下运动时可使干涉环往外冒出；
(D)当光波Ⅱ入射到G1表面反射时将发生半波损失。
9．要想使示波器屏幕上显示的波形在不改变输入信号的条件下变高、变窄，
下列正确的操作是： 答案（ ）
(A)将灵敏度旋钮V/div调大，将扫速旋钮mS/div调小；
(B)将灵敏度旋钮V/div调小，将扫速旋钮mS/div调小；
(C)将灵敏度旋钮V/div调大，将扫速旋钮mS/div调大；
(D)将灵敏度旋钮V/div调小，将扫速旋钮mS/div调大。
10.在光电效应测量h的实验中，下列说法不正确的是： 答案（ ）
(A)若用黄色滤光片不能产生光电效应，则用蓝色滤光片有可能产生光电效
应；
(B)只有当入射光的频率大于阈频率（?0?Ws/h）时，才能产生光电效应；
(C)逐渐增大光强，可以使光电效应由不能发生到发生；
(D)入射光的波长越长，逸出来的光电子的初动能越大。
11.右图4为夫兰克—赫兹实验原理图（管
内充汞），关于本实验正确的描述有： 答案
（ ）
(A)VG2A的作用是阻止电子到达板极A；
(B)随着VG2K的增大，板极电流Ip不断增
大；
(C)当电子的能量等于汞原子的临界能量
时，将导致Ip急剧降低； 图 4 (D)当VG2K约为4.9伏的整数倍时，Ip将
急剧升高。
12.显微镜和望远镜的设计实验中，下列说法正确的是： 答案（ ）
(A)显微镜物镜的焦距一般很短，而目镜的焦距较之较长；
(B)望远镜物镜的焦距一般较短，而目镜的焦距较之较长；
(C)望远镜物镜的焦距越长，目镜的焦距越短，其放大率就越大；
(D)显微镜和望远镜的目镜的作用都相当于一个放大镜。
13.下列关于全息摄影的叙述正确的有： 答案（ ）
(A)记录全息图是光的干涉现象，而再现是光的衍射现象；
(B)全息图记录了物光和参考光相互叠加所形成的干涉图样；
(C)全息干版上记录的干涉条纹包含了被摄物体的振幅信息和位相信息；
(D)当全息图被敲碎后，取任一碎片仍然能再现出完整的被摄物像。
5，以下说法正确的有： 答案（ ）
(A)示波器的X偏转板输入了正比于样品磁场强度H的电压； (B)示波器的Y偏转板输入了正比于样品磁场
强度H的电压；
(C)在磁化电流变化的一个周期内，电子束的
径迹将描绘出一条完整的磁滞回线；
(D)本实验要求R2比2?fc(电容C的阻抗)略。
15.箔式应变片性能测试实验中，下列说法错误的是： 答案（ ）
(A)应变灵敏系数的物理意义为单位应变引起的物体电阻的相对变化
(B)箔式应变片的敏感栅是金属箔片，其横向部分特别细；
(C)箔式应变片与基底的接触面积一般都非常小；
?R/RS??L/L。 (D)在弹性范围内，电阻的相对变化与应变间的关系为大100倍以上，这样，Uc跟I2R2相比才可忽
三、计算题：（共10分）
1．有一圆柱形工件，现用50分度的游标尺对其长度L进行测量，获得下表的数据。请计算长度L的算术平均值L、A类不确定度UA、B类不确定度UB以及合成总不确定度UL，写出L的完整表达式。(Δ仪=0．02mm ，取P=99%，传递
因子t(r)=3．5)
_2006-2007学年第一学期物理实验试题答案
阅卷要求：正确的地方打钩，错误的地方打叉，给出正分，每大题给出题首分，同时把题首分填写到卷首分相应的栏目。）
一、填空题：（每空0.5分，共10分）
1.可靠、可疑、4、5、3 2.平均值、不确定度、单位、置信概率
3.矫顽磁力、剩磁 4.重力、阻力 5. b 、2R/b 6.角度、偏心差
7.疏密相间、液体光栅（光栅）、声光衍射
二、选择题：（2分/每小题，共30分。多选、错选不得分，少选得1分）
1.A、C 2.C 3.A、D 4.A、B、C 5.D 6.D 7.C 8.B、D 9.D
10.C、D 11.A、C 12.A、C、D 13.A、B、C、D 14.A、C、D 15.B、C
三、计算题：（共10分）
1.L的算术平均值：1分(公式0.5分，代入数据及结果0.5分）
1K1L??Li?(10.04?...?10.06)?10.00mmKi?18 ?
2.A类不确定度：3分（公式1分，代入数据1分，结果1分）
K?1UA?t(r)(Li?L)2?K(K?1)i?1
81?3.5[(10.04?10.00)2?...?(10.06?10.00)2]?8(8?1)i?1
3．B类不确定度：2分（公式1分，带入数据0.5分，结果0.5分）
4．合成总不确定度：2分（公式1分，带入数据0.5分，结果0.5分）
22UL?(UA?UB)?(0.0722?0.022?0.072（或0.073或0.071或0.08或0.07）mmUB??仪?0.023?0.012mm（或0.01mm或UB??仪?0.02mm)
?0.075(或0.08或0.082或0.09)mm
5．完整表达式:2分（公式0.5分，结果0.5分，单位0.5分，置信概率0.5分）
L?L?UL?10.00?0.07(或0.08或0.09)mm???P?99%
?