大学物理实验习题库(有答案)

普通物理实验习题库（一）是非判断，改错题判断改错题（对的打“√”，错的打“×”外，还要把正确的改在下面。1．偶然误差的特征是确定性，即在同一条件下进行测量，误差的大小和正负保持不变，或者在条件改变时按一定的规律变化（×）。系统误差的特征是确定性，即在同一条件下进行测量，误差的大小和正负保持不变，或者在条件改变时按一定的规律变化2．根据有效数字运算法则计算下题结果是否正确（√）1029.3004.00421.83．改错（1）34.47米+10.280米－1.0036米=43.7461米34.47米+10.280米－1.0036米=43.75米（2）（4.240+0.004）米+（8.10－0.02）米－（0.035+0.006）米=12.375+0.030米（4.240+0.004）米+（8.10－0.02）米－（0.035+0.006）米=12.31+0.02米（3）12.34cm×0.0234cm=0.288756cm12.34cm×0.0234cm=0.289cm（4）60000060.116.1215004044015006.01012.611.60（5）N=（10.8000±0.2）cmN=（10.8±0.2）cm4．冲击电流计是利用Q=Kd测量电量的，式中d是冲击电流计第一次最大偏转时的读数（√）。5．在下列各图下面写明电路“能”或“不能”测电源电动势Ex，并在能测电动势的电路图的下面列出计算公式（图中：E是工作电源，Es是标准电池，Ex是待测电源，V是电压表，G是检流计，R1、R2是已知固定电阻，R、r是滑线变阻器）。c能测，其余不能。EsLsLxEx6．某同学在做低电阻实验时所得的数据如下，他是用螺旋测微计测量电阻丝的直径，用分度值为厘米的米尺来测丝的长度（×）。铝丝直径（mm）铜丝直径（mm）铝丝长度（cm）铜丝长度（cm）2.42┇1.38┇40.00┇21.00┇铝丝直径（mm）铜丝直径（mm）铝丝长度（cm）铜丝长度（cm）2.420┇1.380┇40.0┇21.0┇7．用示波器观察信号波形（如锯齿波、尖脉部），除将波形发生器接“Y输入”外必须把“扫描频率”旋钮置于“扫描挡位”（√）。8．“电容的测定”中使用的电路如右图（）。（二）选择题（只选一个答案）1．如果多次测量的平均值为534.274毫米，误差为0.5毫米，测量结果应表示为（）。A．534.3（mm）B．534.2±0.5（mm）C．534.3=0.5（mm）D．534.27±0.5（mm）2．某长度的一次测量值为10.545厘米，判断它是哪一把量具测出的（）。A．米尺B．20分游标尺C．50分游标尺D．千分尺3．测某一约为1.5V的电压时，要求其结果的相对误差小于1.5%，则应选择下列哪种规格的伏特表？（）。A．0.5级，量程为5VB．1.0级，量程为2VC．2.5级，量程为1.5V4．“三线摆测转动惯量”实验中，要求下盘扭转的角度很小，这主要是因为（）。A．转动过大、空气阻力过大，就影响测量精度B．转动过大、下盘的动量大，使悬线L变长影响测量结果C．实验理论简化的要求D．提高实验的效率5．测量液体粘滞系数时，要求让小球下落一段路程后，才能确定起始点，并同时计算时间这是因为（）。A．我们有足够的时间作好测试准备B．观察起来更方便，测得更准C．让小球达到匀速运动以满足实验理论的要求D．避免液面的影响6．用惠斯登电桥测电阻时，如果出现了下述情况，试选择出仍能正常进行测量的情况（）。A．电源正负级接反了B．有一个桥臂阻值恒为“0”C．有一个桥臂阻值恒为“无穷大”D．检流计支路不通（断线）7．在用电位差计测量未知电动势的操作过程中，若已调至补偿状态后切断工作回路的电源开关，这时电流计将（）。A．偏向一侧B．左右摆动C．不偏转8．用冲击电流计测量磁场感应强度时，其偏转量的正确读数方法是（）。A．偏转到稳定的最大值B．摆动的平均值C．首次偏转的最大值D．首次偏转的平均值9．与冲击电流计并联的短路开关是用来（）。A．防止电流过大，起保护作用B．改变电路电阻值，使偏转不至太大C．使电流计线圈的摆动迅速停止D．起分压作用，改变电流计灵敏度10．用示波器调出稳定的李沙如图形，如右图所示，已知在X偏转板输入频率fx=50Hz，求Y偏转板的输入信号频率fy=？11．阻尼开关的作用和原理是什么？12．在冲击法测电容的实验中，已知冲击常数K=2.75×10c/mm，冲击电压V=1.00V，标准电容为0.5000uF，光标的偏转量应为多少？13．按右图线路，测量冲击电流计常数，简述主要操作步骤。在测量中如果电流计线圈偏转过大如何办？如果电流计线圈来回摆动难以停到平衡位置如何办？（设右图中的互感器的互感系数为M，冲击回路的总电阻为R）14．下面是长直螺线管内轴线上的磁场测定线路图，开关K1、K2和K3在实验中分别起什么作用？15．指出图中哪一个为偏向角？在怎样的条件下，偏向角为最小值？34题图35题图16．在光栅实验中，用分光计测光栅常数时，你如何确定所观察到的明纹是零级条纹？在读取角度时要采取“左”“右”读角是为了什么？17．为什么牛顿环是同心圆环，而劈尖干涉是平行直条纹？18．为什么牛顿环实验中用单色光源？若用白色光源将会出现什么情形？19．测薄透镜焦距时，主要误差来源是什么？你采用什么方法减小这种误差？（三）问答题1．根据误差的性质及产生的原因，可将误差分为几种？2．系统误差具有什么样的特征？3．牛顿环曲率半径为mDDDDmDDRkmkkmkkmk4)()(422导出相对误差公式?RR4．使用螺旋测微计时应当注意5．滑线变阻器有哪两种基本用法？6．分压器的接法有何特点？使用上要注意什么？7．冲击电流计是用来测量什么物理量的？8．冲击电流计和灵敏度流计的主要差别是什么？9．分光计望远镜调节的要求是什么？如何实现？10．使用分光计，要先进行调整，应达到哪些要求，才算调整好了？11．测微目镜和读数显微镜中的螺距差是如何产生的？如何消除之？12．在“三线摆”实验中，扭转角应大或小？为什么？13．在用三线摆测转动惯量实验中，是如何测出圆环的转动量的？在m0示圆环的质量，r内、r外分别表示圆环的半径，它的转动量理论值（绕中心）是什么？14．何为扬氏弹性模量？测定有何作用？17．在补偿法测电动势中，为减小偶然误差而采取多次测量，在多次测量的过程中能否改变工作电流？18．用线式电位差计测电动势（如右图）中，滑线变阻器R1有什么作用？应如何使用？23．电表的改装与校准实验，在校准量程时，如果待改装表读数偏高或偏低，怎样调分流电阻或分压电阻？24．有一改装好的量程为20伏的是电压表，校准刻度时的最大绝对误差为0.2伏，问该表的精度等级是几级？25．为什么惠斯通电桥不能测低电阻？双臂电桥相对惠斯通电桥有哪些改进？为什么能消除接触电阻和导线电阻的影响？26．显示电压波形时，为什么要在水平偏转板上加锯齿电压，而不能加其它波形的电压？27．用示波器显示待测电压波形时，为什么要求锯齿电压的周期Tx是待测电压周期Ty的整数倍，在实验中如何操作？为什么还要整步？在实验中如何操作？28．为什么李沙如图形的切点数与频率为fy/fx=nx/ny这种关系。若已知水平偏转板上的正弦电压fx=60Hz荧光屏上李沙如图形右图所示。试问垂直偏转板上的待测正弦电压的频率fy为多少？29．示波器的扫描频率大于或远小于Y轴正弦波信号频率时，屏上图形将是什么情况？（四）其它类型题1．低电阻测量中llddtRRAB22)1(，求算术平均误差/。2．牛顿环曲率半径为mDDDDmDDRkmkkmkkmk4)()(422，求R。3．已知RRLLrADAD，试写出其相对误差公式。6．对某一物理量A经过五次测量，记录下下表，试计算A及标准误差，并写出测量结果表达式。次数12345A(cm)10.22010.18010.22010.19010.2107．已知P=2VL/L，实验测得L=2.00=0.02厘米，V=3.00±0.09伏，L=1.20=0.06安，试计算P和算术平均误差P，并写出测量结果表达式。8．写出毫安表和读数显微镜在下列状态时的读数9．绘出滑线变阻器的分压接法。10．下图为测电阻Rx的电路，若测量时，无论如何移动D，检流计始终偏向一边，试说明出现这种现象可能有哪些原因。11．下图为惠斯通电桥，试证明电桥的平衡条件是：21RRRsRx12．用电位差计和下列电路测量电阻Rx，试简述测量步骤，并列出计算公式。10题图11题图12题图13．“补偿法”测电动势的线路中有一个可以调节的“已知电源”，试画出试验电路中的这一部分线路。14．用双臂电桥测铝丝的电阻率，采用了公式)(/1tabblLdd//22，试说明式中各符号的意义，并推导出相对误差/的误差传递公式。15．在示波器上观察李沙如图形时，得到两种图形，已知fx=50Hz，求fy。16．已知正弦波形图，在其下方画出半波整流及全波整流波形图。17．利用下图仪器和器材可以测量未知电阻Rx的大小。请将其连接成测量电路，简述测量步骤；并写出计算公式（Rs为已知的标准电阻，K为单刀双掷开关）。18．显示电压波形时，主要调节哪些旋钮，并说明其作用。19．有变压器一个，固定电阻一个，示波器一台，晶体二极管一只（如下图所示），试用导线将它们连接成一个能显示二极管特性曲线（通过二极管电流1和二极管两端电压的关系曲线）的电路。20．若已知下图中电源变压器次级的正弦电压之大小为V，试简述示波器测量电阻两端电压VR的步骤，并写出计算公式。题17图题19图题20图23．绘出换向开关（双刀双掷开关）和变极器的换向线路。二、参考答案（一）是非判断、改错题1．（X系统误差）2．（√）3．（1）43.75；（2）12.31+0.02；（3）0.289；（4）6.0×10；（5）10.8+0.24．（√）5．c能测，其余不能。EsLsLxEx6．（×）2.4201.38040.021.07．（√）8．（×）图略。（二）选择题1．（A）2．（B）3．(B)4．（C）5．（C）6．（A）7．（A）8．（C）9．（C）（三）问答题1．过失误差、系统误差、偶然误差三种。2．系统误差的特征是确定性，即在同一条件（方法、仪器、环境、观测人）下进行测量，误差大小和正负保持不变或在条件改变时按一定的规律变化（如递增、周期性）。3．)()(2kmkkmkkkmkmkDDDDDDDD4．（1）考虑零点校正；（2）使用保护旋钮带动鼓轮，而不直解旋转鼓轮；（3）用毕小轴与小粘间留空隙。5．限流器和分压器6．滑线变阻器的两固定端要和电源连成回路，另取一固定端和一滑动端接外电路，使用时注意先将电刷放在使输出电压为最小的位置。7．是测量脉冲电流所迁移的电量。8．前者与后者相比，其动圈的转动惯量大，因而自由振荡的周期长。前者是测量电量的，后者是测量电流的。9．（1）调目镜使叉丝清晰；（2）调节物镜和分化板距离使绿+字像清楚；（3）用各半调节法使望远镜轴垂直于分光计的中心轴。10．望远镜聚焦于无穷远；平行光管发现平行光；载物台、平行光管和望远镜光轴及载物台平面与仪器转轴垂直。11．因为丝杆与螺套间反向运动时，因螺距的存在而出现的误差，同向读数则可避免。12．扭转角应小（大约5度以内），是因简谐要求。13．先测带孔圆盘的转动惯量。再测带孔圆盘与圆环的转动惯量圆环的转动惯量为I1=I0－I圆环（绕中心）转动惯量理论值为14．F/S——应力；LL/——应变；根据虎克定律，在弹性限度内，应力与应变成正比，即F/S=EΔL/L或E=（F/S）/（ΔL/L）=FL/ΔLS式中E称为杨氏弹性模量，它是表示固体材料抵抗形变能力的物理量。15．因各层流体（稳定流动时）的速度不同，而产生层间的粘滞力（磨擦力）f=η(dv/dx)s，η称为粘滞系数，只与液体的性质和温度有关，在C、G、S制中粘滞系数为“泊”。