《大學(xué)物理實驗》模擬試卷及答案

1、、判斷題(“對”在題號前()中打，X) (10分)(V ) 1、誤差是指測量值與真值之差，即誤差=測量值-真值，如此定義的誤差 反映的是測量值偏離真值的大小和方向，既有大小又有正負符號。(X) 2、殘差(偏差)是指測量值與其算術(shù)平均值之差，它與誤差定義一樣。(V) 3、精密度是指重復(fù)測量所得結(jié)果相互接近程度，反映的是隨機誤差大小 的程度。(V ) 4、測量不確定度是評價測量質(zhì)量的一個重要指標，是指測量誤差可能出 現(xiàn)的范圍。(X) 7、分光計設(shè)計了兩個角游標是為了消除視差 。(X ) 9、調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平時發(fā)現(xiàn)在滑塊運動方向上不水平，應(yīng)該先調(diào)節(jié)單腳螺釘再調(diào)節(jié)雙腳螺釘。(X) 10、用一級千分尺測

2、量某一長度(儀=0.004mm),單次測量結(jié)果為N=8.000mm ,用不確定度評定測量結(jié)果為 N= (8.000 £.004) mm三、簡答題(共15分)1 .示波器實驗中，(1) CH1 (x)輸入信號頻率為50Hz, CH2 (y)輸入信號頻率為100Hz; (2) CH1 (x)輸入信號頻率為150Hz, CH2(y)輸入信號頻率為50Hz;畫出這兩種情況下，示波器上顯示的李薩如圖形。(8分)差法處理數(shù)據(jù)的優(yōu)點是什么？ （ 7分）答：自變量應(yīng)滿足等間距變化的要求，且滿足分組要求。（4分）優(yōu)點：充分利用數(shù)據(jù)；消除部分定值系統(tǒng)誤差四、計算題（20分，每題10分）1、用1/50游標

3、卡尺，測得某金屬板的長和寬數(shù)據(jù)如下表所示，求金屬板的面 積。測量次數(shù)12345678長 L/cmP 10.0210.009.96P 10.069.9810.0010.08P 10.02寬 W/cm4.024.064.084. 044.064.104.004.04解：（1）金屬塊長度平均值：L 10.02（mm）長度不確定度：uL 0.02/ .3 0.01（mm）金屬塊長度為：L 10.02 0.01mmB 0.10%（2 分）（2）金屬塊寬度平均值：d 4.05（mm）寬度不確定度：ud 0.02/ , 3 0.01（mm）金屬塊寬度是：d 4.05 0.01mmB 0.20%（2 分）（3

4、）面積最佳估計值：S L d 40.58mm222不確定度：S. s2 s2 d2-L20.1mm2S, Ld相對百分誤差：B=- 100% =0.25%（4分）S（4）結(jié)果表達：S 40.6 0.1mm2B=0.25%（2 分）注：注意有效數(shù)字位數(shù)，有誤者酌情扣5、測量中的千分尺的零點誤差屬于已定系統(tǒng)誤差；米尺刻度不均勻的誤差 屬于未定系統(tǒng)誤差。6、一般情況下，總是在同一條件下對某量進行多次測量，多次測量的目的有 兩個，一是 減小隨機誤差，二是 避免疏失誤差。8、測量一規(guī)則木板的面積，已知其長約為 30cm,寬約為5cm,要求結(jié)果有 四位有效位數(shù)，則長用毫米尺 來測量,寬用 1/50游標卡尺

5、 來測量。二、判斷題(“對”在題號前()中打，"錯”打X) (10分)(V )1、準確度是指測量值或?qū)嶒炈媒Y(jié)果與真值符合的程度，描述的是測量值接近真值程度的程度，反映的是系統(tǒng)誤差大小的程度。(V )2、精確度指精密度與準確度的綜合，既描述數(shù)據(jù)的重復(fù)性程度，又表示與真值的接近程度，反映了綜合誤差的大小程度。(x ) 3、系統(tǒng)誤差的特征是它的有規(guī)律性，而隨機的特怔是它的無規(guī)律性。(V )4、算術(shù)平均值代替真值是最佳值，平均值代替真值可靠性可用算術(shù)平均偏差、標準偏差和不確定度方法進行估算和評定。(x ) 5、測量結(jié)果不確定度按評定方法可分為 A類分量和B類分量，不確定度A類分量與隨機誤差

6、相對應(yīng)，B類分量與系統(tǒng)誤差相對應(yīng)。(x ) 6、用1/50游標卡尺單次測量某一個工件長度，測量值N=10.00mm,用不確定度評定結(jié)果為 N = (10.00 =0.02) mm。(x) 7、在測量鋼絲的楊氏彈性模量實驗中，預(yù)加 1Kg整碼的目的是增大鋼絲伸長量。(x ) 10、系統(tǒng)誤差在測量條件不變時有確定的大小和正負號，因此在同一測量條件下多次測量求平均值能夠減少或消除系統(tǒng)誤差。三、簡答題（共15分）1、簡述利用實驗方法探索物理規(guī)律的主要步驟。（5分）答：（1）確定研究內(nèi)容和研究對象。（1分）（2）設(shè)計實驗。作圖，判定曲線類型，建立相應(yīng)函數(shù)關(guān)系。（1分）（3）實驗測量待測量的對應(yīng)關(guān)系。（1

7、分）（4）判斷曲線函數(shù)形式，寫出一般式，建立經(jīng)驗公式。（1分） （5 ）驗證四、計算題（20分，每題10分）1、用流體靜力稱衡法測固體密度的公式為mm m1o,若測得 m= （29.05±26 / 250.09） g, m1= （19.07± 0.03） g,p o= （0.9998± 0.0002） g/cm3,求固體密度的測量結(jié)果。解：密度的最佳估計值為m 0 2.910g/cm3（2分）m m1密度的不確定度:2222mm1mm12200m2m m12 m1m1m m1=0.019g/cm3相對不確定度：B100% 0.7%（2分）（1分）（1分）（1分）密

8、度結(jié)果為：p = （ 2.91 202） g/cm3 或 p = （ 2.910 0.019） g/cm3B=0.7%（3 分）2、根據(jù)公式 4小測量銅圓柱體的密度。已知： d2hM=45.038+0.004（g）,D=1.2420+0.0004（cm）,H=4.183+0.003（CM）.試計算 的不確定度 ，并寫出結(jié)果表達式。4MDH8.887(g/cm3)(2分)(2分)(2分)(2分)解：計算測量值計算相對合成不確定度.(M )2 (2 D)2 ( H)2 ，M D H0.004 20.004 20.003 2,()2 (2)2 ()20.096%,45.0381.24204.183求

9、的合成不確定度0.009(g/cm3)_ 3測量結(jié)果表示:8.887 0.009(g.cm 3)B=0.1%一、選擇題(20分，每題2分)1 .在光柵測量波長的實驗中，所用的實驗方法是： 干涉法2 .用箱式惠斯登電橋測電阻時，若被測電阻值約為 4700歐姆，則倍率應(yīng)選1 3 .用某尺子對一物體的長度進行15次重復(fù)測量，計算得A類不確定度為0.01mmB類不確定度是0.6mni如果用該尺子測量類似長度，應(yīng)選擇的合理測量次數(shù)為(1次)4 .用惠斯登電橋測電阻時，如果出現(xiàn)下列情況，試選擇出仍能正常測量的情況電源與檢流計位置互換)6 .在測量鋼絲的楊氏模量實驗中，預(yù)加 1Kg整碼的目的是拉直鋼絲)7

10、.調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平時發(fā)現(xiàn)在滑塊運動方向上不水平，應(yīng)該(A)只調(diào)節(jié)單腳螺釘8 .示波管的主要組成部分包括(A)電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)、顯示屏9 .分光計設(shè)計了兩個角游標是為了消除(C) 偏心差二、填空題（20分，每空1分）2 .到目前為止，已經(jīng)學(xué)過的減小誤差提高測量精度的方法有 ：交換抵消、累加 放大、理論修正、多次測量、零示法、光杠杠放大、補償法、異號法、對稱觀測 法。（說明：寫出四種方法即可）3 .逐差法處理數(shù)據(jù)的條件是：（1）函數(shù)關(guān)系是多項式形式。（2）自變量等間距變化5 .在測量楊氏模量實驗中，用 拉伸法 測量鋼絲的楊氏模量，用加減整碼的方 法測量是為了消除彈性滯后 所產(chǎn)生的誤差。6 .在用光

11、柵測量波長實驗中，測量光柵常數(shù)采用了機械（螺旋）放大 測量法、 累加放大 測量法和 光學(xué)放大 測量法。7 .最小二乘法處理數(shù)據(jù)的理論基礎(chǔ)是最小二乘原理。9 .模擬法是以相似理論為基礎(chǔ),主要分為 數(shù)學(xué)模擬和物理 模擬兩類。10 .使電子束聚焦的方法有電聚集、磁聚焦。三、簡答題（共20分，每題10分）2.調(diào)整分光計望遠鏡的目的是使望遠鏡接受平行光并且光軸與分光計中心軸 垂直。請問通過哪幾個步驟可以把望遠鏡調(diào)節(jié)到這樣的狀態(tài)？（要求調(diào)節(jié)順序正將分光計望遠鏡接受平行光并且光軸與分光計中心軸垂直的調(diào)節(jié)步驟是：（1）粗調(diào)。（3分）（2）調(diào)節(jié)望遠鏡目鏡，使分劃板叉絲清晰。（2分）（3）調(diào)節(jié)望遠鏡物鏡，使亮十字

12、清晰。（2分）（4）調(diào)節(jié)望遠鏡和載物臺水平度調(diào)節(jié)螺釘，使反射鏡正反兩面反射回來亮 十字都與自準位置重合。（粗調(diào)、目鏡、物鏡、螺釘）四、計算題（12分）根據(jù)單擺的運動規(guī)律可知，單擺的周期T、擺長L和重力加速度g之間的關(guān)系為T=2 i- o利用此關(guān)系式通過間接測量方法可以測量重力加速度。實驗中測 g得周期T= 1.356 ± 0.002s,擺長L用極限誤差為1mm勺米尺測量6次的結(jié)果如下:測量次數(shù)123456L (mm451.6450.8452.4450.3452.1451.0試求重力加速度的測量結(jié)果。（要求寫出完整的測量結(jié)果表達式）解：（1）由 T=2 四，有 g=4 2 以。:gT2

13、由 T= 1.356 ± 0.002s，有 T= 1.356s , t 0.002s。L=0.7mm (4 分)(2) L=451.37mm ul 0.6mnr) Sl 0.3mm(3) g= 4 2 上=9.69lm/s2。(1 分)T2(4)， 丁 0.33%. (3 分)g , ltg ,2g g0.03 m/s 。g(5)結(jié)果：g=(9.69 0.03) m/s2, B= 0.3% 。 (2 分)、選擇題（30分，每題3分）3 .在光杠桿調(diào)節(jié)中如果望遠鏡叉絲清楚而刻度尺的像不清楚，應(yīng)調(diào)節(jié)（B）望遠鏡焦距4 .為了消除天平不等臂的影響，稱衡時可采用的方法為（A）交換復(fù)稱法、填空

14、題（30分，每題3分）4.在拉伸法測楊氏模量實驗中，如果拉力非等間隔變化，可采用 作圖 法和 最小二乘法處理數(shù)據(jù)。四、計算（10分）測量彈簧的倔強系數(shù)K實驗中，測得彈簧的伸長量Y與施加在彈簧上的外力F 的關(guān)系如下：Fi (Kg)2.004.006.008.0010.0012.00Y (cm)6.9010.0013.0515.9519.0022.05試用逐差法求出彈簧的倔強系數(shù) Ko要求寫出原理公式，列出逐差法處理數(shù)據(jù) 表格，求出彈簧倔強系數(shù) K,取外力F的誤差3 F 0.02kg ,寫出測量結(jié)果表 達式。解：（1）外力F與伸長量Y和倔強系數(shù)K的關(guān)系式為：F=KY（2）隔3項逐差數(shù)據(jù)表如下：Fi

15、+3-Fi (kg)6.006.006.00Yi+3-Yi(cm)9.059.009.00(1分)(3)3F 6.00 (kg)3丫 9.017 (cm)(2分)600 9822 6521 10 (N/m)9.017 102(3分)(4)計算誤差KK-2J-0.05 (cm) ,n(n 1)' m22F YF Y3Y(2分)0.02:2.00KK k29000571%一 一 一 26.521 10 1%實驗結(jié)果表示為:_ _ 20.07 10(N/m)2K (6.52 0.07) 102 (N/m)(2分)P 99.7%B 1%一、填空題（總分40分，每題2分）1 .測量結(jié)果的有效數(shù)字

16、的位數(shù)由被測量的大小 和 測量儀器 共同決.定。2 . 50分度的游標卡尺，其儀器誤差為0.02。5 .在進行十進制單位換算時，有效數(shù)字的位數(shù)不變。6 .在分光計實驗中，望遠鏡的調(diào)節(jié)用的是自準直法。7 . S是表示多次測量中每次測量值的 分散程度，SN表示 平均值 偏離真 值的多少。8 .在楊氏模量實驗中，若望遠鏡的叉絲不清楚，應(yīng)調(diào)節(jié)望遠鏡 目鏡 的焦距.若觀察到的標尺像不清楚則應(yīng)調(diào)節(jié)望遠鏡物鏡的焦距。鋼絲的伸長量用放大 法來測定。9 .計算標準偏差我們用_貝塞爾法，其計算公式為S10 .表示測量數(shù)據(jù)離散程度的是精密度,它屬于 偶然 誤差,用 標準誤差(偏差)來描述它比較合適。11 .用20分

17、度的游標卡尺測長度，剛好為 15mm應(yīng)記為15.00 mm 。12 .根據(jù)測量的條件不同，可分為 等精度 測量和非等精度測量。14 .系統(tǒng)誤差有 確定性 的特點、偶然誤差有 隨機性 的特點。15 .在測量結(jié)果的數(shù)字表示中，由若干位可靠數(shù)字加上 一位可疑數(shù)字，便組 成了有效數(shù)字。17 .用分光儀測得一角度為300 ,分光儀的最小分度為1',測量的結(jié)果為0.5236+0.0003 弧度18 .對于連續(xù)讀數(shù)的儀器，如米尺、螺旋測微計等，就以 最小分度/2。.作為 儀器誤差。20.在示波器內(nèi)部，同步、掃描系統(tǒng)的功能是獲得鋸齒波電壓信號，這種電壓信號加在 X 偏轉(zhuǎn)板上,可使光點勻速地沿 X方向從

18、左向右作周期性運 動。二、選擇題(總分20分，每題2分)1 .下列測量結(jié)果正確的表達式是：A (A) L=23.68 m(B) I=4.091 0.100mA(C) T=12.563 0.01s(D) Y=(1.67 0.15) 1011Pa2.在下面的李薩如圖中，如果在X軸方向信號的頻率是100Hz,那么在Y軸方向 信號的頻率是：C(A) 100Hz(B) 33Hz(C) 300Hz(D) 200Hz4 .在示波器實驗中，時間軸X軸上加的信號為 D (A)正弦波(B)方波(C)三角波(D)鋸齒波5 .下列不確定度的傳遞公式中，正確的是：B (A) N J x y(B) L x y 2zN2

19、yM(C) MV.1 ata2V2 t23at) (1 at)(a為常數(shù))(D) vd2h4v 4d d 26 .在牛頓環(huán)實驗中，我們看到的干涉條紋是由哪兩條光線產(chǎn)生的 12 3 4(B) 2 和 37 .實驗中，牛頓環(huán)的中心條紋為：D (D)不確定(A)暗紋(B)亮紋(C)零級條紋8 .下列正確的說法是A(A)多次測量可以減小偶然誤差(B)多次測量可以減小系統(tǒng)誤差(C)系統(tǒng)誤差都由B類不確定度決定(D) A類不確定度評定的都是偶然誤差四、計算題（15分）用千分尺（儀器極限誤差為 0.004mm）測量一鋼球直徑6次，測量數(shù)據(jù)為： 14.256、14.278、14.262、14.263、14.2

20、58、14.272 （mm）;用天平（儀器極限誤差 為0.06 g）測量它的質(zhì)量1次，測量值為：11.84g,試求鋼球密度的最佳值與不確 定度。解：（1）直徑D6最佳估計值D i114.265 (mm)不確定度A類分量 uAD6(Di D)25 620.35 10 2 (mm)不確定度B類分量 Ubd0.004/0.23 10 2 (mm)，.3合成不確定度Ucd訪a2Ub2 0.0042 0.004 (mm)(1分)(1分)(1分)(1分)結(jié)果表示D= (14.265 0.004)mm(2)質(zhì)量m(1分)單次測量m m 11.84 (g)不確定度B類分量UBm0.。630.035 (g)(1

21、分)合成不確定度UcmUBm0.035 0.04(g)(1分)結(jié)果表示m(11.84 0.04) g(1分)(3)鋼球的密度最佳估計值 6(5)3 = 0.007789 g/mm3(1 分)相對不確定度 B=& ln/m Ucm)2 ( ln/D Ucd)21232二(Ucm) J Ucd) mD=.(10.04)2 (30.004)2,11.8414.265= 0.0035(2 分)不確定度 uc-B 0.0000273 0.00003g/mm3(1 分)(4)測量結(jié)果測量結(jié)果表示為 (7.79 0.03) 10 3 g/mm3(2分)B 0.4%(1 分)大學(xué)物理實驗試卷-、填空(

22、每題1分，共6分)1、對某物理量進行直接測量，測量結(jié)果有效數(shù)字的位數(shù)由 、決定2、對某物理量y進行了 n次測量，各測量值為yi,儀器誤差為 儀，其A類不確度為： ; B類不確定度為： ;合成不確定度為:03、用 一 表示測量結(jié)果，它的物理含義是： 。4、測某物理量y ,得出亍15.753cm,不確定度為y 0.321cm ,結(jié)果應(yīng)表示為：。5、測得金屬環(huán)外徑D D d ,內(nèi)徑d d d ,高h h h ,則金屬環(huán)體積的不確定度：v ;相對不確定度：Ev (6、計算：(17.34 17.03) 14.28 ;(15.32 8.62) 13.2 。二、問答題(從下面8道題中只能選擇6道，在不選題前

23、用“"標明，未標明者，以前6道題計分，共18分)1、在楊氏模量實驗中的幾個長度量 L、D、b、d、n,哪個量的不確定度對結(jié)果影響最大？要減少測量結(jié)果的不確定度，主要應(yīng)減少哪個長度量的不確定 度？為什么？2、請畫出示波管的結(jié)構(gòu)圖，并標明各部分的名稱。3、分光計測量角度之前應(yīng)調(diào)整到什么狀態(tài)？D_2 D24、牛頓環(huán)實驗中，為什么不用公式 鼠 衣葭而用R 匚測平凸透4 m n鏡的曲率半徑R?5、簡述霍爾效應(yīng)測量磁場的原理。6、示波器實驗中，（1）用示波器觀察信號波形時，若已知信號頻率為400Hz, 要在熒光屏上出現(xiàn)2個周期的完整波形，掃描頻率應(yīng)該是多少？ （2）顯示李薩如圖形時，Yi （x）

24、輸入端信號頻率為100Hz, Y2 （y）輸入端信號頻率為50Hz,畫 出該情況下示波器上顯示的李薩如圖形。7、惠斯通電橋?qū)嶒炛?，連好線路并合上開關(guān)Ki、K2,如下圖。調(diào)節(jié)Rs時（1）若檢流計指針始終指零不動，分析是什么原因造成的？ （2）若檢流計指針始終偏向一邊，調(diào)不到零，分析是什么原因造成的？8、（1）畫圖表示滑線變阻器作為控制元件在電路中的兩種接法。（2）用0.5級、量程3V的電壓表，單次測量某一電壓 U,測量值為2.763V,寫出測量結(jié)果。（3）用量程為7.5V、準確度等級為1.0級的電壓表測一約6伏的電壓，其讀數(shù)應(yīng)有幾位有效數(shù)字？、大學(xué)物理實驗試題注意：所有答案都必須寫在答題卡上，否

25、則答題無效。、填空題：（在下面10題中任選8題，不選的題號上打 為2.在光杠桿放大法測量鋼絲的微小伸長量 L時，測量公式為 L= ,式中R表示 到望遠鏡叉絲平面之間的距離，它可由R=H（上下視 距絲讀數(shù)差）確定。5.我們所學(xué)過的數(shù)據(jù)處理方法有作圖法、逐差法以及 、。7 .通常，產(chǎn)生相干光的方式有兩種，所作實驗中邁克爾遜干涉儀用_法,雙棱鏡干涉用法。10.全息照相是利用光的干涉，把物體反射光的 信息和 信息以的形式記錄下來。二、選擇題（不止一個正確選項，12題中任選10題，不選的題號上打 為1 .某長度測量值為2.130mm則所用儀器可能是（）。A.毫米尺B.50分度卡尺C.20分度卡尺D.千分

26、尺2 .在彈性模量測定實驗中，通常先預(yù)加 3Kg整碼，其目的是（）。A.消除摩擦力B. 使系統(tǒng)穩(wěn)定，底座水平C.拉直金屬絲，避免將拉直過程當為伸長過程進行測量D.減小初讀數(shù)，消除零誤差3 .三線懸擺測定轉(zhuǎn)動慣量實驗中各幾何量的測量分別采用米尺、50分度游標卡尺，其目的是為了滿足：（）。A.最小二乘原理B.誤差均分原理C.誤差最小D. A,B,C都不對8 .測定透鏡焦距實驗中如果未調(diào)節(jié)好共軸等高，則 （）。A.不滿足薄透鏡成像公式的成立條件B.不能成實像C.使物距像距等的測量產(chǎn)生系統(tǒng)誤差D. A,B,C都不對11.不確定度在可修正的系統(tǒng)誤差修正以后，將余下的全部誤差按產(chǎn)生原因及計算方法不同分為兩

27、類，其中（）屬于A類分量。A.由測量儀器產(chǎn)生的誤差分量B.同一條件下的多次測量值按統(tǒng)計方法計算的誤差分量C.由環(huán)境產(chǎn)生的誤差分量D.由測量條件產(chǎn)生的誤差分量三、判斷：（在下面11題中任選10題，正確打“錯誤打“ ”，不選的題號上畫橫杠“”）5.在邁克爾遜干涉儀實驗中，當反射鏡M2經(jīng)分束板G反射而成的虛像與反射鏡 M1 間的距離 d 等于 0 時，干涉場內(nèi)的干涉條紋為同心圓環(huán)。7物距像距法和自準直法測凹透鏡焦距時，要求利用凸透鏡在光屏上先成一縮小虛像。四、計算與問答題1. 測得一長方體的質(zhì)量M=(250.00± 0.05)g ，長L=(5.015 ± 0.003)cm ，寬

28、B=(3.983 ± 0.002)cm ,高 H=(2.008 ± 0.002)cm ,求其密度 p 及其相對不確 定度AJ P。解：p =M/V = M/(LBH)=250.00/(5.015 X 3.983 X 2.008)=6.233(g/cm 3) (1 )E=A P/ p =( Am/M)2+(Al/L) 2+( Ab/B) 2+(Ah/H) 21/2(1 )=(0.05/250.00)2+(0.003/5.015) 2+(0.002/3.983) 2+(0.002/2.008)2 1/2弋 0.13%(1 )本試卷滿分40分。請將答案全部寫在試卷上，第四大題可寫

29、在試卷背面一、選擇題1、某物體長度約為2厘米，為使測量結(jié)果有5位有效數(shù)字，應(yīng)選用的測量儀器是：(D)千分尺3、在下面的測量結(jié)果表達式中，正確的應(yīng)該是(B )(A) D =(4.800 ±0.020) m (B) D =(4.80 ±0.02) X 103mm(C) D = (4800 ± 20)mm(D) D = (480.0 ± 2.0)cm5、已知N= 2芥/B3,則正確的誤差傳遞公式為：(C )(D) AN= (2AA A) 2+ (3AB) 21/2(E) AN= 2 (2AA A) 2+ (3B2AB) 2 1/2(F) A N/ N= (2A

30、A/ A) 2+ (3AB/ B) 21/2(G) A N/ N= 2 (2A A/ A) 2+ (3AB/ B) 21/2二、填空題1、用50分游標尺測一物體的長度L,讀數(shù)為45.12mm，則長度L測量結(jié)果的完 整表述式為：L= (45.12 ±0.02) mm。2、將一頻率為2000Hz的正弦電壓信號輸入示波器的 Y輸入端，要使熒光屏上 出現(xiàn)4個周期的正弦波，示波器的掃描周期應(yīng)為2 ms 。9.作圖法處理數(shù)據(jù)時，坐標軸上的分度應(yīng)當為 3位有效數(shù)字。江蘇大學(xué)試題2頁3、按有效數(shù)字運算規(guī)則計算：3(6.82 X 103 355X 0.23) 乂 12.002 =7.45 X 10。4

31、、千分尺零點不準產(chǎn)生系統(tǒng)誤差,5、由不確定度決定測量結(jié)果的有效數(shù)字是處理一切有效數(shù)字問題的總的根據(jù)和原則。一、有效數(shù)字及誤差理論(25分)5、用分度值為0.05mm的游標卡尺測長度，正確的數(shù)據(jù)記錄為：()A. 67.80mmB. 5.67mmC. 45.748mmD. 36.9mm6、下列測量結(jié)果正確的表達式是：()A. L=(23.68士 9)m B. I=(4.09 ±0.10)mAC. T=(12.56±0.01)s D. Y=(1.67±0.5)-7、根據(jù)公式 測量銅圓柱體的密度。已知：M=45.038士0.004(g),D=1.2420± 0.

32、0004(cm),H=4.183± 0.003(cm)。試計算 的不確定度，并寫出結(jié)果的完整表達式。(7分揚州大學(xué)試題一、有效數(shù)字及誤差理論(共 25分)1、對一物理量進行等精度多次測量，具算術(shù)平均值是()A、真值 B、最接近真值的值 C、誤差最大的值D、誤差為零的值6、某長度測量值為2.130mm,則所用儀器可能是（）。（3分）A、毫米尺 B、50分度游標卡尺 C、20分度游標卡尺 D、 螺旋測微器7、下面是用干涉法測波長時，每變化N = 100條條紋干涉儀的位 置d的讀數(shù)，試用逐差法求該光源的波長，要求計算不確定度，儀器誤差限=0.0001mm并寫出結(jié)果的完整表達式。（7分）附:

33、測量公式為；= 1.59條紋0100200300400500600700d(mm.0132.0382.0632.0882.1132.1382.1632.1882)57499365、有效數(shù)字及誤差理論（25分）2、讀數(shù)顯微鏡是利用 進行測量的。（3分） A、比較法 B、放大法 C、換測法 D、模擬法3、拉伸法測金屬絲楊氏模量實驗中沒有用到的實驗方法有 （3分）A、交換法 B、直讀法C、參量轉(zhuǎn)換法D、放大法4、某長度測量值為 2.130mm,則所用儀器可能是（）。（3分）A、毫米尺 B、50分度游標卡尺 C、20分度游標卡尺D、螺旋測微器7、（7分）下面是用一級螺旋測微計測量鋼球直徑的一組數(shù)據(jù)：螺

34、旋測微計的儀器誤差限=0.004mm ,零點讀數(shù) 為-0.003mm ,查表得=1.05。次數(shù)123456D(mm)5.4955.4975.4995.4975.4945.500寫出鋼球體積的完整結(jié)果表達式。大學(xué)物理實驗課程模擬試卷（四）一、填空題，每空1分，共20分1 .在測量中，絕對誤差' N等于 減去2 .多次測量的物理量的總不確定度由其 不確定度與 不確定度的方和根構(gòu)成。3 .作圖連線時，一般應(yīng)連接為 直線或曲線， 通過每個測量數(shù)據(jù)點。而校正圖線應(yīng) 該連接為 線，要通過每個測量數(shù)據(jù)點。5 .邁克爾遜干涉儀單方向旋轉(zhuǎn)刻度輪進行測量是為了消除 差；在實驗中觀測 到的同心圓干涉條紋是

35、干涉條紋。7 .牛頓環(huán)和劈尖干涉實驗的干涉條紋均是 干涉條紋。測量值） （非統(tǒng)計）一8 .在分光計的實驗中采用 法來消除偏心差。1 .測量值、真值（真值、2 .A類（統(tǒng)計）、B類（3 .平滑、不一定、直線、5 .空程、等傾（非定域）7 .等厚8 .雙游標記數(shù)法二.選擇題每空2分，共20分1 .下列測量結(jié)果正確的表達式是 B. 1=4.09 土 0.10mAD. Y=(1.67 ±0.5) l011PaD.千分尺A . L=23.68 土 9mC. T=12.56±0.01s2 .某長度測量值為5.189mm,則所用儀器可能是A.毫米尺 B.50分度卡尺C.20分度卡尺4 .

36、下列長度讀數(shù)中，螺旋測微計（千分尺）所測的得測量值是 A . 2.3296m B . 2.3296mm C . 2.329mm D . 2.329cm5 .共振法測超聲波實驗中，相鄰極大值之差是 A. 一個波長 B.兩個波長 C.二分之一波長 D.四分之一波長8.用分度值為0 . 0 2 mm的游標卡尺測長度，正確的數(shù)據(jù)記錄為20mmB. 5. 67mmmm9 mmC .D C C.A三、計算題2 0分1.根據(jù)公式4MD2H量銅圓柱體的密度。已知：M=213.04+0.05（g）D=19.4655+0.0024(mm)、H=80.37+0.0.02(mm).試計算,并寫出結(jié)果表達式。解：（1）

37、密度的算數(shù)平均值:4M4 213.04 10 3D2H 3.14 (19.4655 10 3)2 80.37 10 38.907 10 3（2）密度的相對不確定度:(Um)2m(2UD 2 UH 20 05 200024 20 012 2D)2 ( H )2. ()2 (2)2 ()20.037%D H 213.0419.46680.37（3）密度的不確定度:8.907 10 3 0.037%0.0033 100.004)（4）密度測量的最后結(jié)果:(8.907E 0.04%(P 68.03%)示波器的使用（A卷）2 .問答題（5分）打開示波器的電源開關(guān)后（儀器無故障），示波器螢光屏上看不見亮跡

38、，有哪些原因會造成這種現(xiàn)象？應(yīng)怎樣操作才能使示波器正常工作？3 .操作題（70分）1、由信號發(fā)生器輸出頻率為 2000Hz ,電壓為2.0伏的正弦信號。顯示出幅度適合的信號波形 （10分）.測出信號的周期（15分）：X軸掃描時基選擇 , n個周期所占的格數(shù) ,周期T=。由示波器測出的信號周期算出正弦信號的頻率f= 。（5分）測出的信號電壓峰 -峰值Vp-p.= （5分2、利用李薩如圖形與兩個振動信號頻率之間的關(guān)系：已知 fx=150 H z ,Nx: Ny=3:1畫出李薩如圖形（5分）,正確操作接線（5分）示波器上顯示出相對穩(wěn)定的李薩如圖形（15分）.。fy（計算值尸 , fy （實驗值）=

39、（5分）如果Nx=2 , Ny=8,顯示出的李薩如圖形是 。（5分楊氏模量的測量（A卷）二、問答題（5分）為什么要調(diào)節(jié)楊氏模量儀水平一、填空1 .在彈性模量的測定實驗中，為了測量鋼絲的微小伸長量采用了 方法。從望遠鏡中觀察標尺像時，當眼睛上下移動，叉絲與標尺像有相對運動，這種現(xiàn) 象稱為。產(chǎn)生的原因是標尺像沒有落在 上，消除的辦法是-2 .和外界沒有能量交換的系統(tǒng)稱為 。在混合法測定比熱容實驗 中，用 作為這一系統(tǒng)。為了減小高溫和低溫系統(tǒng)與環(huán)境的熱交換對測量結(jié)果產(chǎn)生的影響，混合前它們的溫度應(yīng)取在 兩側(cè)，同時用 方法對散熱進行修正。4 .用位移法測透鏡焦距時，物屏與像屏之間的距離D和焦距f應(yīng)滿足

40、關(guān)系，設(shè)透鏡在兩次成像之間移動的距離為 L，則f = 。9.按照干涉的理論和條件，為獲得對比度好、清晰的干涉條紋，雙棱鏡干涉 實驗調(diào)節(jié)好的光路應(yīng)滿足：(1) ; (2) ; (3) 。雙棱鏡干涉條紋空間分布的特點 是,其條紋疏密程度隨單縫與雙棱鏡距離的變大 而,隨單縫與測微目鏡或觀察屏距離的增加而 。12.邁克爾遜干涉儀是一種用 產(chǎn)生雙光束干涉的儀器，光路中處于分 束鏡和反射鏡M2之間的平板玻璃的作用是 。當Mi全 反鏡移動時，干涉圓環(huán)會從圓心冒出或收縮，冒出或收縮一個條紋，則 Mi鏡移動 的距離為。為了避免螺紋及拖動配合的間隙誤差，調(diào)節(jié)手輪時必須。17.用米尺測量某一長度L=6.34cm,若

41、用螺旋測微計來測量，則有效數(shù)字應(yīng)有 位。二、判斷題(“對”在“()”中打，"錯”打X)()1.用某尺子對一物體的長度進行多次測量，計算得不確定度A類分量為0.01mm, B類分量是0.6mm；如果需要用該尺子再次測量這一物體，應(yīng)選擇的 合理測量次數(shù)為10次。()3.在落球法測量粘滯系數(shù)實驗中，多個小鋼球一起測質(zhì)量，主要目的是 減小隨機誤差。()4.分光計設(shè)計了兩個角游標是為了消除視差。()5.在測量鋼絲的楊氏模量實驗中，預(yù)加 1Kg整碼的目的是增大鋼絲伸 長量。()7.測量一規(guī)則鋼塊的體積，已知其長約為30cm,寬約為5cm,厚約為0.1cm,要求結(jié)果有四位有效位數(shù)，則長用鋼直尺來測

42、量，寬用千分尺來測量，厚 用游標卡尺來測量。()8.某長度值的測量結(jié)果為L=(35.78 :0.05)cm,則待測長度值是在35.73cm 和35.83cm之間。()10.不確定度A類分量與隨機誤差相對應(yīng)，不確定度 B類分量與系統(tǒng)誤 差相對應(yīng)。()11.用一級千分尺測量某一長度(A儀=0.004mm),單次測量結(jié)果為 N=8.000mm,用不確定度評定測量結(jié)果為 N= (8.000 0.004) mm。三、簡答題1 .示波器實驗中，(1) CH1 (x)輸入信號頻率為50Hz, CH2 (y)輸入信號 頻率為100Hz; (2) CH1 (x)輸入信號頻率為150Hz, CH2 (y)輸入信號

43、頻率 為50Hz;畫出這兩種情況下，示波器上顯示的李薩如圖形。2 .欲用逐差法處理數(shù)據(jù)，實驗測量時必須使自變量怎樣變化？逐差法處理數(shù)據(jù) 的優(yōu)點是什么？四、計算題1、彈簧在彈性限度內(nèi)有胡克定律 F=KAL ,現(xiàn)給彈簧加力F,測得其長度L數(shù) 據(jù)如下表。要求：(1)用作圖法求彈性系數(shù)Ko(2)用逐差法求出每加載1牛頓力時彈簧的伸長量并計算其A類不確定度。F(Kg)3.004.005.006.007.008.009.0010.00L (cm)14.9516.0017.0518.1019.1820.2021.2922.32附表：不同測量次數(shù)的tp值(置信概率0.683)n-112345678910tp1

44、.841.321.201.141.111.091.081.071.061.052、下面是測量鋼球直徑的一組數(shù)據(jù):次數(shù)12345678910D(mm)5.4995.4985.5015.5005.5025.5025.5005.4975.5035.498要求：（1）回答直徑是用何種量具測量的;（2）求出直徑的完整結(jié)果表示；（3）求出鋼球體積的完整結(jié)果表示大學(xué)物理實驗試題一、 填空題（共19分，每空0.5分）：2 . 牛頓環(huán)實驗中測量兩條紋直徑的平方差是為了消除 和 測量的不確定性，在測量過程中保持單方向性是為了避免 。3 .用共振干涉法（駐波法）測波長時，由干涉理論知，當換能器S1S2之間的距離xi滿足xi=時，將形成穩(wěn)定的駐波，寫出測定聲速的表達式： ,并指出式中各 物理量的物理意義： 。4 .讀數(shù)顯微鏡使用時要特別注意避免產(chǎn)生 ,它的起因是 , 其避免的方法是：測量時測量鼓輪始終沿 轉(zhuǎn)動。5 .聲速測定實驗中，如果兩探頭Si和S2間距為X,那么入射波與反射波形成駐波的條件是J目鄰兩波節(jié)間距為： 。壓