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哈工大2005年秋季物理实验试卷


哈尔滨工业大学 2005 年秋季学期

姓名 学 号
四 五

班号

大学物理实验 试 卷
考试时间 10.00~11.30

题号 分数







总分

一、实验误差

与数据处理(20 分)
1.下列 5 个数据分别有几位有效数字? 5.05 ________ ;
3

5.05 ? 10

?4

_______ ; 0.00505

________

50.5 ? 10 ________ ; 50.500 ________. 2.改正下列有错误的实验结果表示 (1)V= 2.03 ? 0.0381(V)______________________________ (2)R=0.236 ? 10 ? 1000( ? )___________________________
6

(3)L=20500 ? 400(mm)
3

_____________________________
?2

(4)Q=2.73 ? 10 ? 2010 ? 10 (C)_________________________ 3.用一千分尺( ? 仪 =0.005mm,且服从均匀分布)重复测某一长度 5 次,结果为:5.332, 5.329,5.326,5.330,5.327(单位为:mm) 。请计算该测量列的标准偏差、平均值的标准偏 差、A 类不确定度、B 类不确定度。写出测量结果。 4.某间接测量量的表达式为 Y=
2 3

X1 X2

, 其中直接测量量为:

; X 2 ?1.20? 0.01(cm) X 1 ? 3.12 ? 0.02 (cm) (1)写出 Y 的相对不确定度的表达式; (2)写出 Y 的测量结果。

二、杨氏模量(10 分)
1. 在本实验装置中, 如果镜面到标尺之间的距离 L ? 2.000 m , 光杠杆臂长 b ? 0.080 m , 标尺刻度变化 n? ? n ? 1mm ,则钢丝的伸长量 ?l ? 测量微小长度的灵敏度,则应增加 2.根据钢丝倔强系数的定义 k ? 可测量量写出 k 的表达式。 3.测量某种金属丝杨氏模量的实验数据如下表: 和减小 。如果想提高光杠杆 。

?F ,如果杨氏模量 E 已算出,请用 E 和本实验其他的 ?l

砝码总质量 mi(kg) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 据时,得到 n? ? n ?

增重时 5.75 6.00 6.30 6.52 6.79 7.04

标 尺 刻 度 ni (cm) 减重时 5.69 5.93 6.23 6.50 6.75 7.08 ,该金属丝的杨氏模量 E ?

平均值

如果 L ? 179 .5cm , l ? 98 .5 cm , b ? 6.85cm , d ? 0.525 mm ,则用逐差法处理数 。

三、伏安法测电阻(10 分)
1.给定一直流稳压电源,一个 500 ? 的滑线变阻器,一块多量程的直流电流表(量程 150mA、内阻 0.6 ? ,量程 300mA、 内阻 0.3 ? ) ,一块多量程的直流电压表(量程 2.5V、 内阻 500 ? , 量程 5.0V、 内阻 1000 ? , 量程 10V、 内阻 2000 ? ) 。 如被测电阻阻值约 30 ? 、 额定功率为 0.8W, 则: 滑线变阻器应采取 法;选取电流表的量程为 得的电阻值为 30.50 ? ,则修正后的电阻值为 接法, 电流表应采取 。 接 。如果测 ,选取电压表的量程为

2.给定一直流稳压电源,一个电键,一个 100 ? 的滑线变阻器,一块直流电流表,一块 直流电压表。如被测电阻阻值约 1500 ? ,请画出实验电路图。 3. 有一个钨丝灯泡, 已知加在灯泡上的电压 V 与通过灯丝的电流 I 之间的关系为 I ? KV ,
n

其中 K 、 n 是与灯泡有关的常数。请简述用伏安法和图解法确定 K 、 n 的主要步骤。

四、示波器调整和使用(10 分)
1.在示波器上已调出 3 个周期的稳定正弦波,则此时的 f y : f x ? _______;若扫描周期 为 2ms,则

f y ? ___________Hz。

2. 利用李萨如图形测量正弦信号频率时, 双路示波器的工作方式为___________________ 状态,CH1 通道输入___________________信号,CH2 通道输入___________________信号, 此时 X 轴扫描信号________________________。 3.画出示波器在下列各种情况下荧光屏显示的图形:

Y 轴信号 200Hz 正弦波 200Hz 正弦波 200Hz 正弦波 0 电压

X 轴信号 100Hz 锯齿波 100Hz 正弦波 0 电压 100Hz 锯齿波

荧光屏显示的图形

4. 待测波形与扫描波形如右图。扫描信号周期略短。试 从扫描原理考虑,画出下一个周期的波形,并标明屏上波形 移动的方向。

V

前一周期显示的波形 下一周期显示的波形?

待测波形

t

五、衍射光栅(10 分)
1. 分光计调节的要求是: 望远镜要聚焦于 且其光轴要垂直于 出 ,且其光轴要垂直于 。 ,
V

;平行光管要发
扫描波形

t

2.在本实验中,仔细观察钠光的第三级衍射线,会发现它 是由两条挨得很近的谱线组成。请对这一现象进行解释。 3.在分光计已经调好的状态下,请完成下面的光路图。图中自左至右的元件依次是:望 远镜目镜、望远镜分划板、望远镜物镜、平行光管凸透镜、平行光管狭缝。

4.有几片玻璃片,我们想用分光计挑出平行度最好的一片,请简述实验步骤。


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