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液体的体膨胀系数是反映液体性质的重要物理量，其满足如下关系式：
式中是温度时液体的体积．液体的体积通常随温度的升高而增大，但水的体积不是随着温度的升高单调增大．准确测定水的体膨胀系数在工业生产中意义重大．
(1)本题图为利用拉力传感器测量不同温度下水的体膨胀系数的实验装置示意图．实验中将一有机玻璃圆柱体悬挂于拉力传感器下，该圆柱体完全浸没于装满水的容器中，与容器内壁和底部均不接触．圆柱体的质量为,该圆柱体的体膨胀可忽略．不同温度时拉力传感器测得浸没在水中的圆柱体等效质量为．请给出水的体膨胀系数的计算公式（以为参量）．

(2)本题图是拉力传感器测得的随温度变化关系曲线．若容器加水前使用拉力传感器测量圆柱体质量为,请估算待测水样品在附近的和体膨胀系数．

(3)关于上述实验方法中的误差，下列描述正确的是       

A．若拉力传感器存在零位误差会使膨胀系数计算结果偏大．

B．本实验中应选择体积大一些的重物．

C．实验中温度计若存在零度误差并不会给膨胀系数的计算带来误差．

D．本实验中细线受力后的轻微形变对实验没有影响．

E．较快的加热速率可缩短实验时间，对实验测量更为有利．

(4)实际实验中上述方法的测量精确度受到多种因素的限制，利用迈克尔逊干涉仪可更精确地测量水的体积随温度的微小变化．如本题图所示，激光光束经扩束镜后照射在分束镜上，分束镜G₁将入射光束分成两束，两束光分别经过两个反射镜M₁和M₂反射后，在分束镜后方空间相干叠加形成干涉图样．反射镜M₁可沿导轨前后移动．若实验中在迈克尔逊干涉仪观察屏上看到干涉条纹为细密的近似直条纹，此时最可能的状态是     

A．M1和M2两路的光程差较小，M1和M2方向偏离垂直关系较明显．

B．M1和M2两路的光程差较小，M1和M2方向较为接近垂直关系．

C．M1和M2两路的光程差较大，M1和M2方向偏离垂直关系较明显．

D．M1和M2两路的光程差较大，M1和M2方向较为接近垂直关系．

(5)关于实验中观察干涉圆环时的现象与操作，下列说法不正确的是        

A．若想在观察屏上看到的干涉圆环出现更多级次，可以减小两反射镜的光程差．

B．若在观察屏上看到的干涉圆环圆心偏向一边，此时需要减小两反射镜光程差来将圆心调整到屏幕中心．

C．若观察屏上看到的干涉圆环类似椭圆，可以调整观察屏的角度来使其更接近正圆环．

D．若想要在观察屏上看到的干涉圆环更稀疏，可以调整观察屏的前后位置．

(6)利用迈克尔逊干涉测量液体体膨胀系数的装置如本题图所示．激光器出射光经扩束镜后照射到分束镜上分为两束：反射光经M₂反射后射入到漂浮于温控箱容器中水体液面上的反射镜，原路返回至分束镜，其光程为；透射光经反射镜M₁反射后入射到固定于与待测液体容器相距很近的金属块上的反射镜表面，原路返回至分束镜，其光程为s,．两光束在分束镜后相干叠加，用记录干涉图样．若已将装置调整到在记录平面呈现圆环干涉图样，并且干涉圆环的中心光斑的中心光强满足：
式中为激光波长，为常量．若容器的热膨胀可忽略，时容器中水的体积是,圆柱形容器的截面积为,通过测量缓慢升温过程中心光斑光强随时间变化关系可得到光程差随时间的变化关系,通过温度计可测得温度随时间的变化关系．若此时水的体膨胀系数，以和为参数写出的表达式．

(7)本题图1是温度计测到升温过程中水温随时间变化的关系曲线，本题图2是实测到中心光强在升温过程中随时间变化的关系曲线的一段．若本题图2中附近峰位对应的,且附近水的体膨张系数为负值．请在答题纸给出的坐标纸上画出到之间与时间的关系曲线，要求数据点不少于16个．请将所选数据点序号标在本题答题纸附图上，这些点对应的时间和光程差数据填入本题答题纸附表中．

表   选取数据点光程差与时间数据

时间
光程差
时间
光程差

(8)请描述从开始升温之内该反射镜在垂直液面方向的运动过程．
(9)实验中干涉圆环会随着两臂光程差变化而出现吞吐现象．根据2.7中的初始状态条件，请描述从升温到过程中，干涉圆环的吞吐变化情况．
(10)若已知盛水容器截面积为时容器中水的体积为,所用激光波长．请由你在题2.7所附坐标纸上所画的曲线，估算和附近的，利用题2.6中得到的公式计算水在和时的体膨胀系数．