1、第 1 页 共 9 页桂林理工大学考试（考查）试卷（20092010 学年第 二 学期）课程名称：大学物理实验 A卷主要命题者：物理实验室 考核专业班级：09 级工科第二批题号 一 （一） （二） （三） （四） （五） （六） （七） （八）得分签名一、测量误差及数据处理（15 题每空 1 分，第 6 题 10 分，第 7 题 12 分，第 8 题 6 分）1.用校准好的测量工具对被测量进行测量，直接得出测量值的测量方法称为 ；通过测量与被测量有函数关系的其它量，由函数关系式计算得到被测量值的测量方法称为 。在公式 中，直接测量量是 和 ，间接测量hRV2量是 。2. 测量结果中的所有 和
2、统称为有效数字。有效数字位数的多少取决于所用量具的 和 。用准确度为 0.01mm 的螺旋测微计测量厚度约为 6mm 的物体，其厚度测得值有位有效数字，0. 510mm 有 位有效数字。3. 测量误差分为 、 和 三类。4. 常用的数据处理方法有 、 和 等。5如图 1 所示，准确度为 0.01mm 的千分尺，其读数为 。6. 按照误差理论和有效数字的运算规则改正以下错误： （1） L =(2900 80)mm 改正为 （2） h =27.3104 4000 (km) 改正为 （3） d =5.975 0.435 (m) 改正为 （4） 5.990mm =0.00599m 改正为 （5） 改正
3、为60)1.0.)(31(57. 用算术合成法推导下列间接测量量的误差传递公式（等式右端未经说明者均为直接测得量，绝对误差或相对误差任写一种，中间过程系部 专业班级 学号 姓名 密封线 答题留空不够时，可写到纸的背面 注意保持装订完整，试卷折开无效 装订线 图 1第 2 页 共 9 页要清晰）（1） ；21mM（2） ；)(,lulf(3) ；21kmT（4） hdm24第 3 页 共 9 页8. 运用有效数字运算规则计算以下各式的值 (运算过程要清晰)（1） 0.165.3182（2） )021)(02.51(534（3） 2510.9102.6二、实验题（以下选做六大题，每题 9 分，共
4、54 分，若多做，按前六题计分）（一） 物体密度的测量1. 用比重瓶法测量小块固体密度实验中，测得小块固体的总质量 克，比重6.5m瓶装满水时质量 克，所有小块固体装入满水的比重瓶时质量 克，9.71m 792水的密度为 g/cm3，则小块固体的密度为 g/cm30.2用电子天平称得一固体（不吸水）质量为 57.5 克；将一个盛有约 400ml 水的量杯放在电子天平上称得质量为 570.0 克；用细线将这个固体捆好并用手提着放入量杯中，固体不碰杯壁和杯底，称得质量为 576.4 克，则固体密度为 g/cm3 。3. 用比重瓶法测定某固体的密度，待测物体放入比重瓶后未将气泡赶净，所测固体的密度值
5、将 。a、偏小 b、偏大 c、不变 d、随时间变化4如图 2 所示，准确度为 0.02mm 的游标卡尺，其读数为 。图 2第 4 页 共 9 页（二）示波器实验1. 有四位同学用示波器观察正弦波形时，某时刻图形如图 3 中 a、b、c、d 所示图 原因是扫描频率太高且不同步，图 原因是没有信号送到 Y 偏转板，图 原因是没有扫描信号送到 X 偏转板，图 原因是输入信号太强。2. 用示波器测量正弦波信号的周期 和电压峰峰值 ，已知相邻两个波峰宽度TPU格，旋钮“TIME/DIV”的示数为 5ms；波峰至波谷高度 格，旋钮5.2Tt 3Pu“VOLTS/DIV”的示数为 1V；则周期 ms，电压峰
6、峰值 PUV。3. 在示波器上看到如图 4 所示利萨如图形，已知 ，则 Hz10Yf XfHZ。（三）测量金属丝弹性模量实验1. 在测量金属丝弹性模量实验中，调节仪器前在砝码钩上先放一定数量的砝码，其目的是 a、减小摩擦力； b、增加金属丝的拉力； c、使金属丝变直； d、增加惯性2. 测量金属丝弹性模量实验时钢丝受到不同的力作用下，相应的标尺读数如表一所示，用逐差法计算钢丝受到 39.8 N 的力作用，其形变量对应于标尺读数变化的算术平均值 和算术平均偏差 ，并写出测量结果 。n)(n)(n表一 钢丝受力标尺读数砝码 /kg 2 3 4 5 6 7标尺读数 /cmin-1.95 -0.02
7、1.63 3.30 4.95 6.68XY图4a b c d图 3第 5 页 共 9 页3继续测量金属丝长 为 85.5cm,直径 为 0.495mm,标尺到反射镜距离 为 2.90m,光ldD杠杆常数 为 8.00cm,请计算金属丝的弹性模量 的值（已知 ） 。k EnlkdF28(四) 电学元件伏安特性的测量 某同学测得二极管正向伏安特性数据如表二所示，请按作图法要求在坐标纸上画出二极管伏安特性曲线图（以电流 I 为纵坐标，电压 U 为横坐标） ，从图中可以看出，二极管正向导通电压为 V。表二：U /V 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.7
8、5 0.80I /mA 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 0.10 0.45 1.50 7.80第 6 页 共 9 页(五)三线摆实验用三线扭摆法测刚体的转动惯量，实验装置如图3 所示，已知圆盘对 轴的转动惯量 ，O200TKmJ式中的 为圆盘质量， 为圆盘振动周期，0m0T。现将一质量为 的圆环放24/s18.K1在圆盘上，且使圆环轴线与圆盘的轴线重合，扭摆周期为 。测量数据如表三所示，请计算圆环对其中心1T轴的转动惯量，正确表达圆环转动惯量测量结果。表三圆盘质量/g0m圆环质量/g1圆环内直径/cm1d圆环外直径 /cm2d/s0T/s1T845.49 511.1
9、1 4.95 11.90 1.65 1.63（六）不良导体导热系数的测定1. 用千分尺测量塑料片的厚度 ，千分尺零点读数如图 6h所示，测量三次，千分尺读数分别为4.765mm，4.763mm，4.766mm，计算塑料片厚度算术平均值 、平均偏差 ，写出测量结果hhhO O/ 下 圆 盘 悬 线 上 圆 盘 图 5图 6第 7 页 共 9 页2. 系统处于稳定状态时加热盘温度为 ，散热盘温度为 ，CTO1.60CTO21.54测量散热盘温度随时间变化的数据如表四所示，计算散热盘处在稳态值 附近的温度变化率 2Tdt表四t/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8T/OC 59.8 58.6
10、57.3 56.0 54.7 53.5 52.5 51.4 50.3（七）直流单臂电桥实验1.画出直流单臂电桥测量电阻的原理电路图，写出 的计算式；说明用交换法（XR与 互换位置）测量电阻的目的。XR02.如果在实验过程中电桥无法平衡（电压表显示数据始终不能达到最小） ，请说明原因。第 8 页 共 9 页（八）霍尔效应实验1. 某同学做霍尔效应实验，在外磁场保持不变的情况下寻找霍尔元件输出电压与霍尔工作电流 的关系，得到测量数据如表五所示，请你在坐标纸上画出HUI图线，根据图线说明霍尔元件输出电压 与霍尔工作电流 的关系。I HUI表五工作电流/mAI3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00输出电压/mVHU18.2 24.2 30.3 36.3 42.8 48.8 55.1第 9 页 共 9 页2做霍尔效应实验时，为什么要改变霍尔元件工作电流 的方向和励磁线圈电流I的方向。MI
