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2018《物理（工）（实践）》真题

（课程代码 00421）

请认真熟悉物理（工）的基本原理，熟练掌握物理（工）实验设备的主要功能及其使用方法等实务操作技能。下面结合理论学习和实验操作，回答以下问题。

1. 在静电场描绘实验中，等势线的疏密说明什么，并说明理由？若电源电压增加一倍，等势线的形状是否会变化，并说明理由？（10分）

2. 用惠斯通电桥测电阻的实验中，电桥平衡的条件是什么？在用电桥测待测电阻前，为什么要用万用表进行粗测？（10分） 3. 已有信号输入到示波器中，但荧光屏上无信号显示，试分析原因？（10分） 4．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？（10分）

5．调整分光计望远镜的目的是使望远镜接受平行光并且光轴与分光计中心轴垂直。请问通过哪几个步骤可以把望远镜调节到这样的状态？（要求调节顺序正确）（10分）

6．现有两个电压信号，其中一个是稳定直流电压信号、另一个是正弦交流电压信号，如何用示波器检验出直流电压信号?如果能用示波器测量直流电压信号的电压值，怎样测量? （10分）

7．现有一块圆柱体岩石，提供一只电压表、一只毫安表、一台电源、两个直径与岩石外径相同的金属圆片、游标卡尺等所需器材。试用伏安法测出该岩石的电阻率。要求①画出实验原理方框图，②推导出测量电阻率的计算公式（不考虑电表内阻），③写出实验步骤。（20分）

8．用光杠杆法测量金属棒线膨胀系数：设计要求：（1）简述实验基本原理，推导测量公式；（2）合理选用实验器材；（3）说明主要实验步骤和过程；（4）选择合适的数据处理方法，说明原因。（20分）

解答如下：

1、 （1）等势线的疏密说明静电场各处电场强度的大小，根据 U=Ed，相邻两个等势

线的 电势差恒定，间距越大（表示疏），则可知电场强度越小；反之，间距越小（表示密），则可 知电场强度越大。

（2）若电源电压增加一倍，等势线会变密。理由同上。

2、 （1）当通过检流计的电流为零时，即电流计指针指零时，电桥达到平衡；

（2）用万用电表进行粗测待测电阻，是为了确定比例臂的比值（倍率）、估算比 较臂的初值、电压值。 3、 （1）亮度过低；

（2）接地；

（3）波形位置不当。

4、 （1）自变量应满足等间距变化的要求，且满足分组要求。

（2）优点：充分利用数据；消除部分定值系统误差。 5、 （1）粗调。

（2）调节望远镜目镜，使分划板叉丝清晰。 （3）调节望远镜物镜，使亮十字清晰。

（4）调节望远镜和载物台水平度调节螺钉，使反射镜正反两面反射回来亮十字 都与自准位置重合。

6、 （1）将电压信号输入到示波器的 Y 输入端，调整 X 轴的扫描周期，当示波器屏

幕 上波形为一水平直线时，输入的信号为直流电压信号；当示波器屏幕上波形为一曲线时，输 入的信号为交流电压信号；

（2）用示波器可以测量直流电压信号的电压值，方法是：测量出直流电压信号波形（水 平直线）在 Y 方向偏离扫描基线的格数，再乘以 Y 轴的灵敏度。 7、 （1）原理方框图：

（2）设岩石的长度为 L、直径为 D、电阻率为ρ ，则电阻 R 可以表示成： R=ρ *(L/s)=p*(4 *L/π *D*D)

A．加在岩石俩端的电压为 V，通过的电流为 I，则有： R=V/I B．推出 ρ =(π *D*D*V)/(4*L*I) 3) 实验步骤：

1、用游标卡尺测量岩石块的长度 L 和直径 D 2、将金属圆片固定在岩石的俩端作为电极 3、连接好测量电路 4、测量出电压 V 和电流

8、 （1）实验基本原理：线胀系数：α ＝⊿l/〔L0（t2－t0）〕 光杠杆：⊿l＝l ⊿n/2Dα

＝l ⊿n/｛2D〔L0（t2－t0）〕｝

（2）实验仪器：金属棒，玻璃箱，温度计，光杠杆，望远镜尺组，蒸汽源。 （3）a、仪器调整； b、记录初始值 t0，n0，l，D，L0；c、加热金属杆，记录 t2（等 间距取点）和 n；

（4）逐差法，线性最小二乘法，作图法；自变量等间距分布，两测量量线性变