2025專升本物理實(shí)驗試卷及答案考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題1.在測量某一金屬絲的楊氏模量實(shí)驗中，需要測量金屬絲的長度L、直徑d和施加的拉力F，以及金屬絲伸長后的長度L'。為了減小相對誤差，應(yīng)優(yōu)先選用精度較高的儀器測量（）。A.LB.dC.FD.L'2.在使用螺旋測微器測量物體長度時，若零點(diǎn)讀數(shù)為0.015mm，測量時讀數(shù)為5.678mm，則物體的實(shí)際長度為（）。A.5.663mmB.5.683mmC.5.693mmD.5.703mm3.在使用單擺測量重力加速度的實(shí)驗中，為了減小測量誤差，應(yīng)采用的方法是（）。A.盡可能增大擺長LB.盡可能增大擺球的質(zhì)量mC.盡可能使擺角θ小于5°D.盡可能加快計時速度4.在用萬用表測量電路中的電流時，應(yīng)將萬用表（）。A.與被測電路并聯(lián)B.與被測電路串聯(lián)C.直接連接到電源正負(fù)極D.先并聯(lián)再串聯(lián)到電路中5.在分光計測量棱鏡折射率的實(shí)驗中，需要精確調(diào)節(jié)分光計，使其達(dá)到的要求是（）。A.望遠(yuǎn)鏡聚焦無窮遠(yuǎn)，平行光管產(chǎn)生平行光B.望遠(yuǎn)鏡聚焦無窮遠(yuǎn)，平行光管產(chǎn)生會聚光C.望遠(yuǎn)鏡聚焦于分劃板，平行光管產(chǎn)生平行光D.望遠(yuǎn)鏡聚焦于分劃板，平行光管產(chǎn)生會聚光6.在用惠斯通電橋測量電阻的實(shí)驗中，若檢流計指針始終偏向一側(cè)，且在調(diào)節(jié)滑動觸頭時指針偏轉(zhuǎn)方向不變，則可能的原因是（）。A.檢流計損壞B.電源電壓過低C.橋臂電阻某處斷路D.橋臂電阻某處短路7.在用雙棱鏡干涉測量光波波長的實(shí)驗中，為了獲得更清晰的干涉條紋，應(yīng)采取的措施是（）。A.增大雙棱鏡與屏之間的距離B.減小雙棱鏡與屏之間的距離C.使用波長更長的光源D.使用波長更短的光源8.在用牛頓環(huán)測量平凸透鏡曲率半徑的實(shí)驗中，若將平凸透鏡表面不潔凈，則觀察到的牛頓環(huán)現(xiàn)象是（）。A.干涉環(huán)中心為亮斑，且環(huán)紋間距均勻B.干涉環(huán)中心為暗斑，且環(huán)紋間距不均勻C.干涉環(huán)中心為亮斑，且環(huán)紋間距不均勻D.干涉環(huán)中心為暗斑，且環(huán)紋間距均勻9.在用單縫衍射測量光波波長的實(shí)驗中，若要增大衍射條紋的寬度，可以采取的方法是（）。A.增大縫寬aB.減小縫寬aC.使用波長更長的光源D.使用波長更短的光源10.在進(jìn)行物理實(shí)驗時，發(fā)現(xiàn)測量結(jié)果總是系統(tǒng)性偏大，可能的原因是（）。A.測量儀器存在系統(tǒng)誤差B.測量人員讀數(shù)時存在習(xí)慣性偏差C.實(shí)驗環(huán)境溫度波動較大D.隨機(jī)誤差較大二、填空題1.在使用刻度尺測量長度時，為了減小讀數(shù)誤差，應(yīng)估讀到刻度尺分度值的_________。2.在測量固體密度時，若已知固體的質(zhì)量m，測量其體積V所得結(jié)果為V=(20.1±0.1)cm3，則固體密度的測量結(jié)果為ρ=(_________±_________)g/cm3。3.在使用焦耳定律測定電阻的實(shí)驗中，需要測量的物理量有電流I、電壓U和_________。4.在使用安培表和伏特表測量電阻的實(shí)驗中，若待測電阻阻值未知，且不確定其大致范圍，應(yīng)先采用_________連接方式進(jìn)行粗測。5.在分光計實(shí)驗中，調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡聚焦無窮遠(yuǎn)是為了能夠觀察到_________。6.在使用邁克爾遜干涉儀測量光波波長時，若移動可動反射鏡的距離Δd=0.320mm，觀察到干涉條紋移動了120條，則所用的光波波長λ=_________nm。7.在用惠斯通電橋測量電阻時，若已知三個橋臂電阻R?、R?的阻值，且比例臂為1:1，當(dāng)滑動觸頭位于某位置時，檢流計指針不偏轉(zhuǎn)，此時未知電阻R?=_________Ω。8.在用單縫衍射測量光波波長的實(shí)驗中，若已知縫寬a=0.100mm，屏到縫的距離L=1.00m，觀察到第二級暗紋距離中央亮紋的距離x=2.0mm，則光波波長λ=_________nm。9.在用牛頓環(huán)測量平凸透鏡曲率半徑時，若觀察到第m級暗環(huán)的半徑為r_m，透射光的波長為λ，則平凸透鏡的曲率半徑R=_________。10.在物理實(shí)驗數(shù)據(jù)處理中，對于等精度測量的一組數(shù)據(jù)，衡量數(shù)據(jù)離散程度大小的物理量是_________。三、計算題1.在測量金屬絲楊氏模量的實(shí)驗中，使用光杠桿法測量金屬絲的伸長量。設(shè)光杠桿常數(shù)k=50.0cm，望遠(yuǎn)鏡到光杠桿反射鏡的距離L=1.50m，金屬絲原長L?=90.0cm，直徑d=0.0400cm，施加的拉力F=5.00N。若觀察到標(biāo)尺刻度變化Δn=2.00mm，請計算該金屬絲的楊氏模量E(已知重力加速度g≈9.80m/s2)。2.在用單擺測量重力加速度的實(shí)驗中，測得擺長L=(98.0±0.2)cm，單擺完成N=50次全振動的時間為t=(50.2±0.5)s。請計算重力加速度g的測量結(jié)果及其不確定度(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。3.在用惠斯通電橋測量一個未知電阻R?時，已知比例臂為10:1，橋臂電阻R?=1000Ω，R?=100Ω。調(diào)節(jié)滑動觸頭，當(dāng)檢流計指針不偏轉(zhuǎn)時，測得橋路電流I=(10.0±0.5)mA。請計算未知電阻R?的測量結(jié)果及其絕對不確定度(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。四、設(shè)計/論述題1.設(shè)計一個實(shí)驗方案，測量一個未知電容器的電容值。要求簡述實(shí)驗原理、需要的主要儀器設(shè)備、主要的實(shí)驗步驟以及數(shù)據(jù)處理方法。2.在進(jìn)行物理實(shí)驗時，如何減小隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差？請分別舉例說明。---試卷答案一、選擇題1.B2.C3.C4.B5.A6.D7.A8.B9.C10.A二、填空題1.下一位2.8.000.203.通電時間t4.外接法5.自準(zhǔn)直像6.5337.R?R?8.5009.(m+?)λ2/2πr_m210.標(biāo)準(zhǔn)差s三、計算題1.解：金屬絲的伸長量ΔL=kΔn/L=50.0cm×2.00mm/1.50m=6.67mm=0.667cm。楊氏模量E=(F/L?)×(d2/4πΔL)=(5.00N/0.900m)×((4.00×10?3m)2/(4π×0.667×10?2m))=(5.56×103N/m2)×(4.00×10??/0.8378×10?2)=5.56×103N/m2×4.77×10??=2.65×1011N/m2=2.65×10?Pa。答：楊氏模量E=2.65×10?Pa。2.解：單擺周期T=t/N=50.2s/50=1.004s。重力加速度g=4π2L/T2=4π2×0.980m/(1.004s)2≈39.2m/1.008s2≈38.8m/s2。T的不確定度u(T)=Δt/t=0.5s/50.2s≈0.01s。g的不確定度u(g)=g×(u(L)/L+2u(T)/T)=38.8m/s2×(0.2cm/980cm+2×0.01s/1.004s)≈38.8m/s2×(0.000204+0.01996)≈38.8m/s2×0.02016≈0.78m/s2。答：g=(38.8±0.8)m/s2。3.解：R?=R?R?/R=1000Ω×100Ω/100Ω=1000Ω。橋路電流I=U/R=U/(R?+R?+R?)=U/(1000Ω+100Ω+1000Ω)=U/2100Ω。未知電阻R?=2100Ω×I=2100Ω×(10.0mA±0.5mA)=21.0Ω±1.05Ω。R?的絕對不確定度u(R?)=21.0Ω×(0.5mA/10.0mA)=21.0Ω×0.05=1.05Ω。答：R?=(21.0±1.1)Ω。四、設(shè)計/論述題1.方案一：使用電壓表和電流表測量電容器的充電電流-電壓關(guān)系曲線。原理：給電容器充電，電壓U隨時間t按指數(shù)規(guī)律變化U=U?(1-e^(-t/RC))，其導(dǎo)數(shù)dU/dt=(U?/RC)e^(-t/RC)與電流I=C(dU/dt)成正比。測量不同電壓U對應(yīng)的充電電流I，繪制I-U曲線，曲線的斜率k=dI/dU在理論上等于1/(RC)。測量曲線的斜率k，則C=1/(kR)，其中R為已知電阻。儀器：直流電源、電壓表、電流表、電容器、電阻R、開關(guān)、導(dǎo)線。步驟：按圖連接電路。選擇合適的R值。合上開關(guān)S，充電。逐點(diǎn)測量不同電壓U對應(yīng)的電流I。注意保護(hù)電表。繪制I-U曲線，求出斜率k。計算C=1/k。方案二：使用示波器測量RC串聯(lián)電路的充電過程中電壓隨時間的變化。原理：RC串聯(lián)電路充電時，電容電壓U_C=U?(1-e^(-t/RC))。測量U_C隨時間t的變化曲線，曲線的初始斜率dU_C/dt|_(t=0)=U?/RC。測量該斜率，則C=RC/(dU_C/dt|_(t=0))。儀器：直流電源、電阻R、電容器C、示波器、開關(guān)、導(dǎo)線。步驟：按圖連接電路。將示波器通道接至電容兩端。合上開關(guān)S。調(diào)節(jié)示波器，觀察到電容電壓U_C隨時間t指數(shù)變化的波形。測量波形初始階段（例如前10%電壓變化時間）的電壓變化量ΔU_C和對應(yīng)的時間Δt。計算初始斜率k=ΔU_C/Δt。計算C=Rk。2.減小隨機(jī)誤差：方法：多次測量求平均值。改進(jìn)測量方法，消除偶然因素影響。選擇精度更高的儀器。保持實(shí)驗環(huán)境穩(wěn)定。舉例：在