物理实验习题与解答 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/4 12:47:08星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

是 V,一般每隔 V测一个点,在曲线的转弯处(即电流随电压变化较快处)应增加测点,每隔 V测一次。 2、在光电效应实验中,光照越强,光电子初动能越大,因而遏止电压越高。对吗?为什么? 3、确定遏止电压的方法有哪几种?

4、在光电效应测量普朗克常量实验中,微电流放大器在测量前必须预热20分钟以上,并进行 和 调节。

实验十三 光栅衍射

1、光栅光谱与棱镜光谱有何不同?

2、测量光栅光谱时选k??1级和k??2级各有什么优缺点?

3、光栅衍射实验中光栅谱线为什么要用望远镜观察,不用显微镜观察? 4、光栅衍射公式dsin?k??k?成立的条件是什么?如何判断?

5、试利用不确定度传递公式推导入射光波长?不确定度计算公式(写出推导过程)。

实验十四 电子束磁聚焦测量电子比荷

1、在磁聚焦和测量电子比荷时,对于磁场B的方向有无严格的要求?若B的方向中途反过来对测量有无影响?实验能否继续进行下去?

2、地磁场是否会影响测量结果?怎样检查出这种影响,怎样对实验结果进行修正? 3、能否利用电子束的电偏转和磁偏转原理测量电子比荷(量原理和步骤,并分析测量结果。 4、试利用不确定度传递公式推导电子比荷(

e)的不确定度计算公式(写出推导过程)。 me)?如果能的话,试设计出测m5、电子比荷的测量在栅极小孔到荧光屏的长度L不等于螺距h的整数倍时(即?为任意值时)能否较为准确测量出来?如果能,试推导出测量公式。

实验十五 G?M计数器和放射性探测

1、简诉G?M计数器的工作原理,G?M计数管坪特性对探测工作有什么实际意义?计数管衰老有何特征?使用中如何保护?

2、G?M计数管能否探测出放射性粒子的种类?放射源活度的单位是什么? 3、如何减小测量的统计误差?

4、G?M计数管的主要特性参数有哪三个?如何测定?

5、试利用不确定度传递公式推导未知源放射性活度Dx的不确定度计算公式(写出推导过程,忽略本底计数的不确定度)。

6、若平均计数率为每分钟2000左右,当要求测量误差小于1%,则测量时间应设为多少? 7、计数率较低时,放射性测量遵从的统计规律是什么?

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实验十六 微波布喇格衍射

1、比较微波与X光的异同。

2、什么叫晶体?什么叫晶面的密勒指数?

3、在本实验中为什么使用微波而不是X光来做实验? 4、微波是否对人体有危害?

5、本实验中用人工晶体来做的衍射实验为什么不叫做微波干涉实验? 6、确定掠射角采用了什么方法?为什么不直接以测量的数据来判断?

7、能否在微波分光仪上做单缝衍射或双缝干涉实验,若能,则障碍物(单缝或双缝)与通常的光学实验所用障碍物应该有哪些不同?试设计实验方案,写出实验原理(数据处理公式),实验仪器,实验步骤(实验注意)。

8、在使用微波分光仪时,如何才能消除转盘的中心与仪器转轴不重合而产生的偏心差? 9、试利用不确定度传递公式推导晶面距d的不确定度计算公式(写出推导过程)。

模拟试题 I

一. 选择题(任选10题 每题3分)

1. 用0.02mm的游标卡尺测量约36mm的物体长度,下面读数正确的是( )

A: 36.08mm; B: 36.080mm; C: 36.07mm; D: 36.008mm.

2. 杨氏模量实验中测量?x时,用加、减砝码各测一次的方法,目的是 ( )

A: 消除随机误差; B: 增加测量次数;

C: 无意义; D: 减小或消除一些系统误差。 3. 电位差计测量电动势的基本方法是 ( )

A: 比较法; B: 补偿法; C: 模拟法; D: 伏安法。

4. 在分光计的调节中,调节望远镜聚焦于无穷远所用的方法是 ( )

A: 干涉法; B: 二分之一逼近法; C: 自准直法; D: 反射法。

5. 用伏安法测量1000欧姆的电阻,所用测量线路应是 ( )

A: 内接法; B: 外接法;

C: 内、外接法都可以; D: 内、外接法都不可以。 6. 用示波器观察李萨如图形,当图形不稳定时,应该调节 ( )

A: fx 、fy其中任意一个; B: 电平旋钮; C: 锯齿波的频率; D: 聚焦旋钮。 7.不确定度x = x?U的含义是 ( )

A: x = x+U; B: x的值以一定的概率落在x+U和x-U之间;

C: x = x-U; D: x的值一定落在x+U和x-U之间。

8.测量约6?(功率1W)的电阻,且使误差小于2.5%,应该选择 ( )

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A: 2.5级量程3V的电压表,1.0级量程0.5A的电流表; B: 0.5级量程3V的电压表,0.5级量程10mA的电流表; C: 1.0级量程3V的电压表,1.0级量程0.5A的电流表; D: 1.0级量程3V的电压表,1.0级量程1A的电流表。

9.测量约10mm长度的规则物体的长度,单次测量使误差在千分之几毫米,应选择的测量工具是

A: 米尺; B: 游标卡尺;

C: 千分尺; D: 以上三种工具都不可以。 10.使用示波器时,要求锯齿波的周期与被观察信号的周期成整数倍,图形才稳定,是为了便于 ( )

A: 观察李萨如图形; B: 观察波形;

C: 测量锯齿波频率; D: 防止信号幅度过大。 11.对一物理量进行多次等精度测量,其目的是 ( ) A: 消除系统误差; B: 消除随机误差; C: 减小随机误差; D: 减小系统误差。 12.对一物理量进行单次测量,估计出的误差是 ( ) A: 系统误差; B: 随机误差; C: 有系统误差,也含有随机误差; D: 仪器误差。 二. 填空(任选5题,每题4分)

1.使用天平前,必须进行 调节和 调节,使用天平时,取放物体、加减砝码等操作都必须使天平处于 状态。

2.若H=

L?,L的误差为u(L),l的误差为u(l),则u(H)= ,其相对误差2lE= 。

3.系统误差是 引起的误差,随机误差是

引起的误差。

4.用电位差计测量电动势一般是两个步骤,(1) , (2) 。

5.模拟法的条件是 。

6.用准确度级别为a、量程为Vm的电压表单次测得电压为V,则测量结果的不确定度uc(V)可近似表示为 ;

三. (10分)用千分尺对圆柱体的直径进行多次测量,测量数据如下: 次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 d(mm) 7.995 8.003 7.998 7.997 8.004 8.000 7.996 7.999 8.001 7.998 求出平均值及其不确定度,并表示出结果。

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四. (20分)用流体静力称衡法测量一不规则铜块的密度?,?=

m?0,其中m为

m?m1铜块在空气中的质量,m=64.05g,m1为铜块在水中的视重,m1=56.00g,?0为水的密度,在20C时,?0?0.9982g/cm3。试求铜块的密度?及其不确定度,并表示出结果。(天平的分度值为0.05g)

五. (20分)已知热电偶的温差电动势E与温差?的关系为E?a?b?,E和?的测量值如下。试用图解法求热电势系数b。 次数 1 20 E(mV)02 40 1.36 3 60 2.20 4 80 3.04 5 100 3.88 6 120 4.72 7 140 5.56 8 160 6.40 ?(?C)0.52

模拟试题 II

一、填空(每题3分,选做10题,并作好标记)

1.一游标卡尺的游标实际长度是49mm,分为20格,它的分度值为( )。

2.用霍尔效应测量蹄型磁场的磁感应强度,为了减小系统误差,采用了改变( 和 )方向的办法。 3.测量结果的表达式x?x?U的意义是

( )。

4.自组惠斯通电桥的灵敏度S与所用电阻阻值、工作电压和( )有关。 5.示波器的扫描电压信号是一种( )信号。 6.电表的量程选择原则是( )。 7.显微镜调焦调节的是物镜与( )之间的距离。

8.在光电效应测量普朗克常量实验中,微电流放大器在测量前必须

预热20分钟以上,并进行( 和 )调节。

9.在教学实验中,不确定度的B类分量用( )作为近似估计。 10.微波是电磁波,是波长在( )之间的电磁波。 11.要让示波器显示波形稳定,f扫,fy应满足关系( )。 12.光栅衍射实验中,公式 dsin??k?成立的条件是:

( )。

13. 用劈尖干涉法测量微小物体的长度,当从劈尖的棱边数起共有101个暗纹,则所测物体的厚度是( ),设所用波长??5893A。

14.在G-M计数器的坪曲线上,工作电压应选在( )。

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15.放射性计数测量的时,测量的时间越长,( )。

二.判断题(20分,每题两分,选10题,正确的打∨,错误的打X并填入下表) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 得分 ∨或X 1. 在气垫导轨上进行谐振动实验时,弹簧参与做振动的质量就是弹簧的实际质量。

2. 用流体静力称衡法测量固体密度,所用的已知液体密度越接近被测固体密度,密度测量的

相对不确定度越小。

3. 惠斯通电桥测量电阻时,仅从减小误差的角度考虑,工作电压可用得大一些。 4. 用伏安法测量电阻时,有一只电阻的阻值约为200?(额定功率0.25W),所用电压表量

程1500mV,则电流表量程选10mA合适。

5. 用千分尺测量一物体的长度,其读数为18.269mm,而该物体的实际长度是18.145mm,

则该千分尺的零点误差记为 - 0.124mm。

6. 用示波器观察一正弦信号波形时,发现屏上仅有一不动竖直线,此种情况是因为未加扫描

电压信号。 7. 在牛顿环干涉实验中,反射光干涉环中央一定是一暗斑。

8. 在牛顿环干涉实验中,实际操作时数错环次和有回程差是测透镜曲率半径不准的主要原因。 9. 在模拟法描绘静电场(电压法)实验中,电压测量不准使得描绘的等势线不是圆。 10. 用三棱镜做反射面调整分光仪,放上三棱镜后即可观察到反射的亮十字像。

11. 用磁聚焦法测电子比荷,励磁电流从零开始逐渐增大,荧光屏上光斑逐渐缩小。当连续出现最小亮点时,电子作螺旋运动的转角为π的偶数倍。 12. 在气垫上做振动实验,当振幅较小时,可当作谐振动。 13. 不洁光学元件的光学面可用一般的纸轻轻擦试。

14. 在光电效应测量普朗克常量实验中,阳极反向电流的大小是引起测量误差的重要原因。 15. 微波与光波的共同特性是电磁波,二者都是纵波,二者都具有干涉、衍射、偏振性质。 三、计算题、数据处理题(30分)

1.牛顿环干涉实验中,干涉花样中的暗环直径与级次k的关系为Dk?4Rk?,已知实验中用的平凸透镜的曲率半径R?1.395m,暗环直径与级次k的数据如下:

k 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Dk(mm) 4.416 4.630 5.034 5.392 5.708 6.052 6.336 6.600 6.893 7.146 试用图解法或逐差法,求出所用光波的波长(不计误差)。

2.用流体静力法可测液体密度,已知一铜圆柱体的高度是h?5.842?0.004cm,直径是 d?1.7565?0.0005cm,在空气中称得质量m0?124.09g,在未知液体中称得视重m1?112.37g,求出液体密度?和它的不确定度U(?),并写出结果表达式。(已知天平分度值为0.05g) 四、设计题(两题选一个,10分)

1. 在用磁聚焦法测电子比荷实验中,如果电子只具有沿示波管轴向的速度分量vz,横向速度分

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