2025年大學(xué)物理試驗(yàn)試題及答案一、選擇題（每題3分，共30分）1.用落球法測定液體的粘滯系數(shù)實(shí)驗(yàn)中，小球在液體中下落時(shí)受到的力不包括以下哪種？A.重力B.浮力C.電場力D.粘滯阻力答案：C。在落球法測液體粘滯系數(shù)實(shí)驗(yàn)中，小球在液體中下落主要受重力、浮力和粘滯阻力，不存在電場力。2.在拉伸法測金屬絲楊氏模量實(shí)驗(yàn)中，光杠桿的放大倍數(shù)與以下哪個(gè)因素?zé)o關(guān)？A.平面鏡到標(biāo)尺的距離B.光杠桿后足到前足連線的垂直距離C.金屬絲的長度D.標(biāo)尺讀數(shù)的變化量答案：C。光杠桿放大倍數(shù)\(K=\frac{2D}\)，其中\(zhòng)(D\)是平面鏡到標(biāo)尺的距離，\(b\)是光杠桿后足到前足連線的垂直距離，與金屬絲的長度無關(guān)。3.示波器熒光屏上顯示的波形不斷向右移動，應(yīng)調(diào)節(jié)以下哪個(gè)旋鈕？A.掃描速率旋鈕B.觸發(fā)源選擇旋鈕C.垂直靈敏度旋鈕D.水平位移旋鈕答案：A。波形不斷向右移動說明掃描速率不合適，應(yīng)調(diào)節(jié)掃描速率旋鈕使波形穩(wěn)定。觸發(fā)源選擇旋鈕用于選擇觸發(fā)信號的來源；垂直靈敏度旋鈕調(diào)節(jié)波形在垂直方向的幅度；水平位移旋鈕調(diào)節(jié)波形在水平方向的位置。4.用三線擺測剛體轉(zhuǎn)動慣量實(shí)驗(yàn)中，以下說法正確的是：A.擺動角度越大，測量越準(zhǔn)確B.下圓盤的轉(zhuǎn)動慣量只與下圓盤的質(zhì)量和半徑有關(guān)C.測量周期時(shí)，應(yīng)從下圓盤經(jīng)過平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí)D.三線擺的三根線長度可以不相等答案：C。測量周期時(shí)，從下圓盤經(jīng)過平衡位置開始計(jì)時(shí)可減小誤差。擺動角度不宜過大，一般不超過5°，否則會影響實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性；下圓盤的轉(zhuǎn)動慣量不僅與質(zhì)量和半徑有關(guān)，還與實(shí)驗(yàn)裝置和測量方法有關(guān)；三線擺的三根線長度必須相等，以保證下圓盤做簡諧振動。5.在分光計(jì)實(shí)驗(yàn)中，調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡聚焦于無窮遠(yuǎn)的標(biāo)志是：A.望遠(yuǎn)鏡中看到清晰的十字像B.望遠(yuǎn)鏡中看到清晰的狹縫像C.望遠(yuǎn)鏡中看到的十字像與分劃板上的叉絲無視差D.望遠(yuǎn)鏡中看到的狹縫像與分劃板上的叉絲無視差答案：C。調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡聚焦于無窮遠(yuǎn)時(shí)，要使十字像與分劃板上的叉絲無視差，這樣才能保證望遠(yuǎn)鏡聚焦于無窮遠(yuǎn)。看到清晰的十字像不一定聚焦于無窮遠(yuǎn)；狹縫像是在調(diào)節(jié)平行光管時(shí)看到的。6.用牛頓環(huán)測透鏡曲率半徑實(shí)驗(yàn)中，測量干涉圓環(huán)直徑時(shí)，若測量的是弦長而不是直徑，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果：A.有影響，結(jié)果偏大B.有影響，結(jié)果偏小C.無影響D.無法確定答案：C。根據(jù)牛頓環(huán)的干涉原理，\(R=\frac{D_{m}^{2}D_{n}^{2}}{4(mn)\lambda}\)，其中\(zhòng)(D_{m}\)和\(D_{n}\)為干涉圓環(huán)的直徑，若測量的是弦長\(l_{m}\)和\(l_{n}\)，根據(jù)幾何關(guān)系\(D_{m}^{2}D_{n}^{2}=l_{m}^{2}l_{n}^{2}\)，所以對實(shí)驗(yàn)結(jié)果無影響。7.霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，霍爾電壓與以下哪個(gè)因素?zé)o關(guān)？A.電流強(qiáng)度B.磁場強(qiáng)度C.霍爾元件的厚度D.霍爾元件的顏色答案：D。霍爾電壓\(U_{H}=K_{H}IB\)，其中\(zhòng)(K_{H}=\frac{1}{nqd}\)（\(n\)是載流子濃度，\(q\)是載流子電荷量，\(d\)是霍爾元件的厚度），與電流強(qiáng)度\(I\)、磁場強(qiáng)度\(B\)和霍爾元件的厚度有關(guān)，與霍爾元件的顏色無關(guān)。8.在雙臂電橋測低電阻實(shí)驗(yàn)中，采用四端接法的目的是：A.減小接觸電阻和導(dǎo)線電阻的影響B(tài).增大測量的靈敏度C.使測量更加方便D.提高測量的精度答案：A。雙臂電橋采用四端接法可以將電流端和電壓端分開，減小接觸電阻和導(dǎo)線電阻對測量結(jié)果的影響。9.用示波器觀察正弦波信號時(shí)，若熒光屏上出現(xiàn)一條垂直亮線，可能的原因是：A.掃描速率旋鈕置于“關(guān)”的位置B.垂直靈敏度旋鈕調(diào)節(jié)不當(dāng)C.水平位移旋鈕調(diào)節(jié)不當(dāng)D.觸發(fā)源選擇旋鈕選擇錯誤答案：A。掃描速率旋鈕置于“關(guān)”的位置時(shí)，示波器不進(jìn)行水平掃描，信號只在垂直方向顯示，會出現(xiàn)一條垂直亮線。垂直靈敏度旋鈕調(diào)節(jié)不當(dāng)會影響波形的幅度；水平位移旋鈕調(diào)節(jié)不當(dāng)會使波形在水平方向位置改變；觸發(fā)源選擇旋鈕選擇錯誤會影響波形的穩(wěn)定顯示。10.在氣墊導(dǎo)軌實(shí)驗(yàn)中，以下操作正確的是：A.在導(dǎo)軌未通氣時(shí)就將滑塊放在導(dǎo)軌上B.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，立即關(guān)閉氣源C.用手觸摸導(dǎo)軌表面D.調(diào)節(jié)導(dǎo)軌水平時(shí)，讓滑塊在導(dǎo)軌上做勻速直線運(yùn)動答案：D。調(diào)節(jié)導(dǎo)軌水平時(shí)，讓滑塊在導(dǎo)軌上做勻速直線運(yùn)動可判斷導(dǎo)軌是否水平。在導(dǎo)軌未通氣時(shí)將滑塊放在導(dǎo)軌上會磨損導(dǎo)軌和滑塊；實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)先將滑塊取下，再關(guān)閉氣源；用手觸摸導(dǎo)軌表面會污染導(dǎo)軌，影響實(shí)驗(yàn)精度。二、填空題（每題3分，共15分）1.在單擺實(shí)驗(yàn)中，測量周期時(shí)，一般測量50個(gè)周期的總時(shí)間\(t\)，然后計(jì)算周期\(T=\frac{t}{50}\)，這樣做的目的是。答案：減小測量周期的相對誤差。單次測量周期時(shí)，由于人的反應(yīng)時(shí)間等因素會產(chǎn)生較大誤差，測量多個(gè)周期的總時(shí)間再計(jì)算周期可以減小這種誤差。2.用逐差法處理數(shù)據(jù)的條件是、。答案：自變量等間距變化、測量數(shù)據(jù)具有線性關(guān)系。逐差法適用于自變量等間距變化且測量數(shù)據(jù)具有線性關(guān)系的情況，這樣可以充分利用測量數(shù)據(jù)，減小誤差。3.在伏安法測電阻實(shí)驗(yàn)中，若采用電流表內(nèi)接法，測量的電阻值比真實(shí)值（填“偏大”或“偏小”），原因是。答案：偏大；電流表內(nèi)接時(shí)，電壓表測量的是電阻和電流表兩端的總電壓，根據(jù)\(R=\frac{U}{I}\)計(jì)算出的電阻值包含了電流表的內(nèi)阻，所以測量值比真實(shí)值偏大。4.在邁克耳孫干涉儀實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)移動可動反射鏡時(shí)，觀察到干涉條紋從中心“冒出”，說明可動反射鏡（填“遠(yuǎn)離”或“靠近”）固定反射鏡。答案：遠(yuǎn)離。當(dāng)可動反射鏡遠(yuǎn)離固定反射鏡時(shí)，光程差增大，干涉條紋會從中心“冒出”；當(dāng)可動反射鏡靠近固定反射鏡時(shí)，干涉條紋會向中心“縮進(jìn)”。5.在測量物體密度實(shí)驗(yàn)中，若物體在水中吸水，測量的密度值比真實(shí)值（填“偏大”或“偏小”），原因是。答案：偏大；物體吸水后，質(zhì)量測量值包含了吸入水的質(zhì)量，而體積測量值不變，根據(jù)\(\rho=\frac{m}{V}\)，質(zhì)量增大，體積不變，所以測量的密度值比真實(shí)值偏大。三、簡答題（每題10分，共30分）1.簡述用示波器觀察信號波形的基本步驟。答：（1）開機(jī)預(yù)熱：打開示波器電源開關(guān)，預(yù)熱幾分鐘，使示波器進(jìn)入穩(wěn)定工作狀態(tài)。（2）調(diào)節(jié)示波器：調(diào)節(jié)垂直靈敏度旋鈕、水平掃描速率旋鈕和垂直、水平位移旋鈕，使熒光屏上出現(xiàn)合適的掃描基線。（3）連接信號源：將待測信號通過探頭連接到示波器的輸入通道。（4）選擇觸發(fā)源：根據(jù)信號的特點(diǎn)選擇合適的觸發(fā)源，如內(nèi)觸發(fā)、外觸發(fā)等。（5）調(diào)節(jié)觸發(fā)電平：使波形穩(wěn)定顯示在熒光屏上。（6）觀察和測量：觀察信號的波形、幅度、周期等參數(shù)，必要時(shí)進(jìn)行測量。2.說明用拉伸法測金屬絲楊氏模量實(shí)驗(yàn)中光杠桿的工作原理。答：光杠桿由平面鏡、后足和前足組成。當(dāng)金屬絲受到拉力作用伸長\(\DeltaL\)時(shí)，光杠桿后足隨金屬絲下降\(\DeltaL\)，平面鏡發(fā)生傾斜。設(shè)平面鏡到標(biāo)尺的距離為\(D\)，光杠桿后足到前足連線的垂直距離為\(b\)。根據(jù)幾何關(guān)系，當(dāng)平面鏡傾斜\(\theta\)角時(shí)，反射光線轉(zhuǎn)過\(2\theta\)角，標(biāo)尺上的讀數(shù)變化\(\Deltan\)。\(\tan\theta\approx\theta=\frac{\DeltaL}\)，\(\tan2\theta\approx2\theta=\frac{\Deltan}{D}\)，可得\(\DeltaL=\frac{b\Deltan}{2D}\)。通過測量\(D\)、\(b\)和\(\Deltan\)，可以將微小的長度變化\(\DeltaL\)放大為較大的標(biāo)尺讀數(shù)變化\(\Deltan\)，從而方便測量。3.簡述分光計(jì)調(diào)節(jié)的主要步驟和調(diào)節(jié)要求。答：主要步驟和調(diào)節(jié)要求如下：（1）粗調(diào)：調(diào)節(jié)分光計(jì)的底座水平調(diào)節(jié)螺絲，使分光計(jì)大致水平；調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡和平行光管的高低調(diào)節(jié)螺絲，使它們的光軸大致重合。（2）調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡聚焦于無窮遠(yuǎn)：將目鏡調(diào)焦，使分劃板上的叉絲清晰；在望遠(yuǎn)鏡物鏡前放置平面鏡，調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡的物鏡調(diào)焦旋鈕，使平面鏡反射的十字像清晰且與分劃板上的叉絲無視差，此時(shí)望遠(yuǎn)鏡聚焦于無窮遠(yuǎn)。（3）調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡光軸垂直于儀器主軸：通過調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡的傾斜螺絲和載物臺的調(diào)節(jié)螺絲，使平面鏡正反兩面反射的十字像都與分劃板上的上十字叉絲重合，此時(shí)望遠(yuǎn)鏡光軸垂直于儀器主軸。（4）調(diào)節(jié)平行光管發(fā)出平行光：用已聚焦于無窮遠(yuǎn)的望遠(yuǎn)鏡觀察平行光管的狹縫像，調(diào)節(jié)平行光管的物鏡調(diào)焦旋鈕，使狹縫像清晰且與分劃板上的叉絲無視差，此時(shí)平行光管發(fā)出平行光。（5）調(diào)節(jié)平行光管光軸垂直于儀器主軸：調(diào)節(jié)平行光管的傾斜螺絲，使狹縫像位于分劃板的中央，此時(shí)平行光管光軸垂直于儀器主軸。四、計(jì)算題（每題15分，共25分）1.在單擺實(shí)驗(yàn)中，測量單擺的擺長\(L=(100.00\pm0.05)cm\)，周期\(T=(2.00\pm0.01)s\)，求重力加速度\(g\)及其不確定度，并寫出結(jié)果表達(dá)式。解：根據(jù)單擺周期公式\(T=2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}\)，可得\(g=\frac{4\pi^{2}L}{T^{2}}\)。將\(L=100.00cm=1.0000m\)，\(T=2.00s\)代入上式，得\(g=\frac{4\pi^{2}\times1.0000}{2.00^{2}}\approx9.87m/s^{2}\)。對\(g=\frac{4\pi^{2}L}{T^{2}}\)取對數(shù)得\(\lng=\ln(4\pi^{2})+\lnL2\lnT\)。求全微分得\(\frac{\Deltag}{g}=\frac{\DeltaL}{L}+2\frac{\DeltaT}{T}\)。已知\(\DeltaL=0.05cm=0.0005m\)，\(\DeltaT=0.01s\)，則\(\frac{\Deltag}{g}=\frac{0.0005}{1.0000}+2\times\frac{0.01}{2.00}=0.0105\)。所以\(\Deltag=0.0105g=0.0105\times9.87\approx0.10m/s^{2}\)。結(jié)果表達(dá)式為\(g=(9.87\pm0.10)m/s^{2}\)。2.在霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，霍爾元件的靈敏度\(K_{