普通物理实验期末理论试卷（B卷）

《普通物理实验Ⅲ》期末理论试卷（B卷）

答案

一、填空题（每空格2分，共42分）

1、数字式显示器（例如万用表）显示出的所有数字都是有效数字。

2、电表级数的定义 ? ％ ? 最大允许的绝对误差 ％ ，测量的相对误?100最大允许绝对误差量程量程差 E?＝??％。

测量值（示值）示值可见，示值越接近量程，相对不确定度越小。因此，测量时应尽量使指针偏转在满刻度的2/3以上。

3、静电场模拟实验应用了 模拟法 ，它利用了静电场和 稳恒电流场 相似性。

4、惠斯通电桥测量电阻实验中，应先将检流计灵敏度调低（不可为零）后，调节四个比较臂（测量盘）的旋钮使检流计指零，同时检流计灵敏度应适当提高。 5、在居里点，铁磁质从铁磁态变为顺磁态。

6、电位差计的基本原理是补偿原理，它的三个重要组成部分是工作回路，校准

回路，待测回路。

7、在示波器实验中，时间轴Ｘ轴上加的信号为锯齿波。用示波器测方波周期，测量一个周期占用8小格，而扫描速率选择开关旋纽指向0.5ms/div, 则此方波的周期为 0.8 ms。

8、在RLC电路暂态过程实验中，若L=0.01H，C=0.005uF, 则将电阻箱电阻调到

1K?时，在示波器中可观测到欠阻尼振荡状态。

9、测铁磁质磁滞回线实验中，每次对样品测量时，应对样品进行退磁操作。 10、本学期磁场测量实验中，采用电磁感应法测量交变磁场。

二、简答题（第小题6分，共42分）

1、在静电场描绘实验中，等势线的疏密说明什么，并说明理由？若电源电压增加一倍，等势线的形状是否会变化，并说明理由？

1）等势线的疏密说明静电场各处电场强度的大小，根据U=Ed，相邻两个等势线的电势差恒定，间距越大（表示疏），则可知电场强度越小；反之，间距越小（表示密），则可知电场强度越大。 （3分）

1

2）若电源电压增加一倍，等势线会变密。理由同上。（3分） 2、用惠斯通电桥测电阻的实验中，电桥平衡的条件是什么？在用电桥测待测电阻前，为什么要用万用电表进行粗测？

1）当通过检流计的电流为零时，即电流计指针指零时，电桥达到平衡；（3分） 2）用万用电表进行粗测待测电阻，是为了确定比例臂的比值（倍率）、估算比

较臂的初值、电压值。（3分）

3、在用电位差计测量待测电动势和内阻时，为何要进行工作电流标准化操作？ 用电位差计测量待测电动势采用补偿法，（3分）根据公式EX=I(EN/RN)RX，只有进行工作电流标准化操作后，才能将待测电势求出。（3分） 4、已有信号输入到示波器中，但荧光屏上无信号显示，试分析原因？ 1）亮度过低；（2分）2）接地；（2分）3）波形位置不当。（2分） 5、磁场测量实验中，将探测线圈放入载流圆线圈的磁场后，不同方向上毫伏表指示值不同，哪个方向最大？如何测准 Umax？指示值最小说明什么？ 载流圆线圈和探测线圈法向夹角为零时最大；（2分）理论上，夹角为0和180度时Umax都应相等，实际测量时，则往往不相等，为测准 Umax，可以分别测出两个值，再求其平均值作为对应点的Umax；（2分）指示值最小说明，夹角为90度。（2分）

6、居里温度实验中，测出的感应电动势和温度变化曲线为什么与温度轴没有交点？

外加交变磁场尽管很小，但还是有一定数值，（3分）所以但铁磁质变为顺磁质时，测出的感应电动势还有一个很小的值。（3分） 7、请分别说明Hm、Bm、Hc、Br的物理意义。

当磁化场的磁场强度增加时，铁磁质的磁感应强度逐渐增强，并达到饱和，Hm指饱和的磁场强度；（2分）Bm指样品饱和的磁感应强度；（2分）Hc指样品的矫顽力，既为消除铁磁质剩余磁感应强度所必须加的外磁场磁场强度；（2分）Br指外磁场场强为零时，铁磁质的剩余磁感应强度。（2分） 三、设计题（16分）

1）在表头上串联电阻RS，可以扩大它的电压量程，分压电阻为： RS?V/SI? g （4分） R 2

Is为表头的满度电流，V为扩充后电压表的量程，Rg为表头内阻。 2）实验步骤如下：

算出分压电阻的阻值Rs=49500?； （1分） 连接校准电压表的线路； （1分） 调整好表头及标准表的零点，校准量程； （1分） 电压由小到大，再由大到小，校正刻度； （2分） 画出校正曲线； （1分） 求出电表等级，并在安全状态下拆线，整理仪器。 （2分）

3）校准电压表电路图如下： （4分）

图1 校正电压表电路图 碰撞打靶

1、求碰撞球高度h0的公式：（）（10上半年）

A、h0=(x2+y2)/4y B、 C、h0=(x2+y)/4y D、h0=(x2+4y)/4y

2、操作没有错误，但是修正了4、5次都一直达不到十环（小于10环且靠近轴线），不可能的原因是：（）（10上半年） A、碰撞点高于被碰球中心 B、碰撞点低于被碰球中心 C、被碰球与支撑柱有摩擦 D、线没有拉直

3、给出x x` y m 算出碰撞损失的能量ΔE（11年下半年）

3

4、调节小球上细线的时候上下转轴有什么要求 （11年下半年） A上面两个转轴平行 B下面两个转轴平行

C上面两个转轴平行且下面两个转轴平行 D只要碰撞后小球落在靶中轴线附近就可以 液氮比汽化热

1、引起比汽化热实验值偏大的原因（多选）（A.铜柱投入水中时有水溅出 B.测量b点时间延迟 C.忘了 D.瓶口的结霜算入总质量）（09上半年） 2、Q等于（）（10上半年） A、水从t2升高到t3吸收的热 B、铜柱从t2降到液氮温度放出的热 C、铜柱从室温降到液氮温度放出的热 D、铜柱从t3上升到t1吸收的热

3、测得mN偏小的原因（）（多选）（10上半年） A、有水溅出 B、瓶口结冰

C、记录tb的时间晚了 D、铜柱在转移时吸热了

4、如果搅拌的时候量热器中的水洒出一些，求得的L偏大还是偏小还是不变（11下半年） 5、操作正误的判断，选出错误的（11下半年） A.天平上的盖子打开

B第二次白雾冒完了立刻记下此时的时间tc

C、搅拌时把温度计倾斜搁置在量热器中而且不能碰到铜块

4

D倒入液氮之后立即测量室温

6、（单选）就考的比汽化热的公式，写了四个很像的，有一个和书上是一样的……（12上半年）

7、（多选）可能导致计算比汽化热增加的是：（12上半年） A.记录tc之后再记录液氮质量变化的时候，瓶口有白霜 B.铜块在移动过程中在空气中停留时间太长 C.不记得了

D.测量温度时温度计碰到铜柱

8、M-t图识别，只要做过实验应该很容易（12下半年） 9、测t1的时间：C（12下半年） A实验开始前 B铜柱放到天平上时

C铜柱从天平上拿起来准备放到液氮里时 D从液氮里取出铜柱时

第二循环

示波器

1、一个已知相关参数的信号，60dB衰减，在已知示波器T和V参数设置的情况下在示波屏上V/DIV和T/DIV的相应读数（按照示波器读数规则）（09上半年） 2、李萨如图形中，X轴与Y轴信号频率之比与切点个数的关系（09上半年） 3、给你一幅图，问fx/fy=（）（就是考和切点的关系）（10上半年）

4、衰减20db，测得x轴5.00，档位2ms/div；y轴4.00，档位0.1v/div，求频率（）和电压（）（10上半年）

5、输入的信号为正弦波形，但是屏幕上只看到一条直线，可能的原因（11下半年）

5

A、按下了接地按钮 B、AC\\DC档中选了DC档位 C、Volts/DEC衰减过大 D、扫描速度过快

6、给出一个李萨如图形和X轴信号频率，求Y轴信号频率（11下半年） 7、衰变改变的是什么（）（12上半年） A.幅度 B.频率 C.相位 D.波形

8、样的两列波不能产生稳定的李萨茹图形（）（12上半年） A.振幅不同 B.相位差不稳定 C.频率不同 D.衰减不同

9、已经得到了正弦波图像，改变下面条件，一定不会使图像消失的是B（12下半年） A调节辉度intensity

B交流AC变成直流DC（DC还是会保留交流部分。） C接地

D调节垂直position

10、示波器读数、相对误差问题。注意保留位数。（12下半年） 锑化铟磁阻传感器

1、错误的是（）（12上半年） A.必须保证通过锑化铟的电流保持恒定

B.必须测量磁场为0时锑化铟两端电压否则无法计算 C.实验前仪器要调零（反正是调零什么的……） D.在0.5T的场强下电阻是300Ω，则磁阻为600 2、在较小磁场下，磁阻与磁场的关系 在较大磁场下，磁阻与磁场的关系 （12上半年）

3、设置好参数后，磁阻变化率与通过电磁铁的电流变化的关系是（A线性 B非线性 C无法确定）InSb电阻随通过电磁铁的电流变大而（A变大 B 变小 C不变），电路电流（A变大 B变小 C不变）（09上半年）

6

4、正确的是：D（12下半年） A试验用的时恒压电源。

B要得到倍频效果，应该在较大磁场中进行 C随着B增大，电阻R减小

D随着I增大，磁阻效应会变得明显。(实验时是恒流的，没有这个的直接判据。但是ABC应该是错的。)

5、实验开始时计算R(0)的方法。（12下半年）

以及实验中途给你条件，填写磁阻？这个不知道什么意思。

第三循环

LCR串联谐振

1、总阻抗Z的表达式（用L、C、R损表示）。达到谐振状态时f的表达式（用L、C表示）。第一种测量方法中保持U1不变的原因。第二种测量方法中U2/U1~f可表示谐振曲线的原因。（09上半年）

2、给了一张U2/U1~f 的图，求品质因素Q（11下半年） 3、有一个选项是谐振时总阻抗最小 其他的就……（11下半年） 4、（多选）正确的是（）（12上半年） A.谐振时阻抗最小 B.谐振时U1和U2都最大 C.R越大，Q越大，图形越尖锐 D.R越小，Q越大，图形越尖锐

5、C是101.2nF，f是3xxxx.xxkHz，求L= （12上半年） 6、错误的是：B（12下半年） A谐振时总阻抗Z最小

7

B谐振时U1=U2

C固定L、C，若R增大，则Q减小 D两种计算Q的公式是等价的

7、算R损的方法里错误的是：C（12下半年） ABD是等价的。

8、给你一幅图（两条谐振曲线，一条较高较窄的标有Ra，另一条Rb），问Ra、Rb的大小关系，问Qa、Qb的大小关系。（10上半年） 9、下列说法错误的是（）（10上半年） A、谐振时，路端电压小于外电阻上的电压 B、外电阻越大，Q越小 C、谐振时电流最大 D、谐振时总阻抗最小 圆线圈和亥姆霍兹线圈

1、两个线圈的直径为20cm，要使它们组成亥姆霍兹线圈应间隔（）cm，两线圈中应同大小相同，方向（）的电流。（10上半年） 2、下列说法错误的是（）（10上半年） A、开机后，应至少预热10分钟，才进行实验

B、调零的作用是抵消地磁场的影响及对其它不稳定因素的补偿。 C、

D、这种线圈的特点是能在其公共轴线中点附近产生较广的均匀磁场区 3、算出给定半径的1000匝的圆线圈中心的磁感应强度（11下半年） 4、正确的是（）（12上半年） A.I增大B增大

8

B.只需要实验前调一次零 C.D. 不记得了，挺简单的

5、画出d=R，d=2R，d=R/2时B-Z示意图（12上半年） 6、错误的是：（12下半年） 考的是d=R,是半径不是直径

7、R,I对Helmholtz的B的影响。（12下半年）

第四循环

量子论

1、加大UG2K后峰值间隔变大变小还是不变（11下半年） 2、选择：（11下半年）

A、加速电压为U后电子与原子碰撞使得原子跃迁，这种碰撞是弹性碰撞 B、加速电压为U后电子与原子碰撞使得原子跃迁，这种碰撞是非弹性碰撞 C、D记不清了

3、第一激发电势是U，则第一激发态和基态的能极差为（），从第一激发态跃迁到基态光波频率。（12上半年）

4、（多选）正确的是：AB（12下半年） A灯丝电压过小可能导致I=0 B UG1K接反可能导致I=0

C图像上第一峰即第一激发点位（电子有初动能，还有接触电势差） D UG2P接反，可能导致I<0

5、给你六个峰的电压，算第一激发点位。（逐差法？最小二乘法？）（12下半年） X光实验

9

1、第一个峰，给出λ，β=6.37°，求晶体的晶面间距。（11下半年） 2、将晶面间距变小，两个相邻峰的距离变大变小还是不变（11下半年） 3、第一级β1，λ1，求d ，若另一波长λ2，则入射角是（）（12上半年） 4、观察透射时没有像的原因可能是（多选）AB （12下半年） A电压太小B管流太小C扫描时间△t太小D零点偏移 5、关于NaCl的图像 （12下半年） A峰成对是因为有特征、连续两种谱 B峰位在7.0°是因为U太小 C峰位在7.0°是因为I太小

D延长扫描时间，不增加峰高和改变峰位置

第五循环

牛顿环

1、测量头发丝直径时，若上面的透镜有一面为凹，则相邻两暗条纹之间的间距如何变化（09上半年）

2、第7环和第17环的位置分别为11.00mm和14.00mm，波长630nm，求曲率半径（10上半年）

3、考虑透镜重量使得透镜变形的情况，则凹透镜和凸透镜的曲率半径各有怎样的变化（11下半年）

4、选择：将凹透镜摔成大小相等的两半，取一半做牛顿环实验，条纹是怎样的（11下半年） 5、选用比钠黄光波长小的光进行实验，则相同级次的牛顿环半径变大/变小/不变（12上半年）

6、（图和头发丝的差不多）铜丝直径xxx，距两个玻璃片相接处的地方距离xxx，两相邻暗条纹之间距离xxx，求入射光波长（12上半年） 7、错误的是：用节能灯也能看到牛顿环（12下半年）

10

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