《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》模擬試卷及答案

1、、判斷題(“對(duì)”在題號(hào)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(fù)符號(hào)。(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(jī)誤差大小 的程度。(V ) 4、測量不確定度是評(píng)價(jià)測量質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)，是指測量誤差可能出 現(xiàn)的范圍。(X) 7、分光計(jì)設(shè)計(jì)了兩個(gè)角游標(biāo)是為了消除視差 。(X ) 9、調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平時(shí)發(fā)現(xiàn)在滑塊運(yùn)動(dòng)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(jí)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(píng)定測量結(jié)果為 N= (8.000 £.004) mm三、簡答題(共15分)1 .示波器實(shí)驗(yàn)中，(1) CH1 (x)輸入信號(hào)頻率為50Hz, CH2 (y)輸入信號(hào)頻率為100Hz; (2) CH1 (x)輸入信號(hào)頻率為150Hz, CH2(y)輸入信號(hào)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(diǎn)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(diǎn)：充分利用數(shù)據(jù)；消除部分定值系統(tǒng)誤差四、計(jì)算題（20分，每題10分）1、用1/50游標(biāo)

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(jì)值：S L d 40.58mm222不確定度：S. s2 s2 d2-L20.1mm2S, Ld相對(duì)百分誤差：B=- 100% =0.25%（4分）S（4）結(jié)果表達(dá)：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(diǎn)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(duì)某量進(jìn)行多次測量，多次測量的目的有 兩個(gè)，一是 減小隨機(jī)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(biāo)卡尺

5、 來測量。二、判斷題(“對(duì)”在題號(hào)前()中打，"錯(cuò)”打X) (10分)(V )1、準(zhǔn)確度是指測量值或?qū)嶒?yàn)所得結(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(zhǔn)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(jī)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(biāo)準(zhǔn)偏差和不確定度方法進(jìn)行估算和評(píng)定。(x ) 5、測量結(jié)果不確定度按評(píng)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(jī)誤差

6、相對(duì)應(yīng)，B類分量與系統(tǒng)誤差相對(duì)應(yīng)。(x ) 6、用1/50游標(biāo)卡尺單次測量某一個(gè)工件長度，測量值N=10.00mm,用不確定度評(píng)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(shí)驗(yàn)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(shí)有確定的大小和正負(fù)號(hào)，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(shí)驗(yàn)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(duì)象。（1分）（2）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。作圖，判定曲線類型，建立相應(yīng)函數(shù)關(guān)系。（1分）（3）實(shí)驗(yàn)測量待測量的對(duì)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(yàn)公式。（1分） （5 ）驗(yàn)證四、計(jì)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(jì)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(duì)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(jì)算 的不確定度 ，并寫出結(jié)果表達(dá)式。4MDH8.887(g/cm3)(2分)(2分)(2分)(2分)解：計(jì)算測量值計(jì)算相對(duì)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(shí)驗(yàn)中，所用的實(shí)驗(yàn)方法是： 干涉法2 .用箱式惠斯登電橋測電阻時(shí)，若被測電阻值約為 4700歐姆，則倍率應(yīng)選1 3 .用某尺子對(duì)一物體的長度進(jìn)行15次重復(fù)測量，計(jì)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(shí)，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(jì)位置互換)6 .在測量鋼絲的楊氏模量實(shí)驗(yàn)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(shí)發(fā)現(xiàn)在滑塊運(yùn)動(dòng)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(jì)設(shè)計(jì)了兩個(gè)角游標(biāo)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(bǔ)償法、異號(hào)法、對(duì)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(xiàng)式形式。（2）自變量等間距變化5 .在測量楊氏模量實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中，測量光柵常數(shù)采用了機(jī)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(jì)望遠(yuǎn)鏡的目的是使望遠(yuǎn)鏡接受平行光并且光軸與分光計(jì)中心軸 垂直。請(qǐng)問通過哪幾個(gè)步驟可以把望遠(yuǎn)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(jì)望遠(yuǎn)鏡接受平行光并且光軸與分光計(jì)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(yuǎn)鏡目鏡，使分劃板叉絲清晰。（2分）（3）調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡物鏡，使亮十字

12、清晰。（2分）（4）調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡和載物臺(tái)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(zhǔn)位置重合。（粗調(diào)、目鏡、物鏡、螺釘）四、計(jì)算題（12分）根據(jù)單擺的運(yùn)動(dòng)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(shí)驗(yàn)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(dá)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(yuǎn)鏡叉絲清楚而刻度尺的像不清楚，應(yīng)調(diào)節(jié)（B）望遠(yuǎn)鏡焦距4 .為了消除天平不等臂的影響，稱衡時(shí)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(shí)驗(yàn)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(jì)算（10分）測量彈簧的倔強(qiáng)系數(shù)K實(shí)驗(yàn)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(qiáng)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(qiáng)系數(shù) K,取外力F的誤差3 F 0.02kg ,寫出測量結(jié)果表 達(dá)式。解：（1）外力F與伸長量Y和倔強(qiáng)系數(shù)K的關(guān)系式為：F=KY（2）隔3項(xiàng)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(jì)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(shí)驗(yàn)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(biāo)卡尺，其儀器誤差為0.02。5 .在進(jìn)行十進(jìn)制單位換算時(shí)，有效數(shù)字的位數(shù)不變。6 .在分光計(jì)實(shí)驗(yàn)中，望遠(yuǎn)鏡的調(diào)節(jié)用的是自準(zhǔn)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(shí)驗(yàn)中，若望遠(yuǎn)鏡的叉絲不清楚，應(yīng)調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡 目鏡 的焦距.若觀察到的標(biāo)尺像不清楚則應(yīng)調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡物鏡的焦距。鋼絲的伸長量用放大 法來測定。9 .計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差我們用_貝塞爾法，其計(jì)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(biāo)準(zhǔn)誤差(偏差)來描述它比較合適。11 .用20分

17、度的游標(biāo)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(diǎn)、偶然誤差有 隨機(jī)性 的特點(diǎn)。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(duì)于連續(xù)讀數(shù)的儀器，如米尺、螺旋測微計(jì)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(hào)，這種電壓信號(hào)加在 X 偏轉(zhuǎn)板上,可使光點(diǎn)勻速地沿 X方向從

18、左向右作周期性運(yùn) 動(dòng)。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(dá)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(hào)的頻率是100Hz,那么在Y軸方向 信號(hào)的頻率是：C(A) 100Hz(B) 33Hz(C) 300Hz(D) 200Hz4 .在示波器實(shí)驗(yàn)中，時(shí)間軸X軸上加的信號(hào)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(jí)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(píng)定的都是偶然誤差四、計(jì)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(jì)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(jì)值 6(5)3 = 0.007789 g/mm3(1 分)相對(duì)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(shí)驗(yàn)試卷-、填空(

22、每題1分，共6分)1、對(duì)某物理量進(jìn)行直接測量，測量結(jié)果有效數(shù)字的位數(shù)由 、決定2、對(duì)某物理量y進(jìn)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(yuǎn) h h ,則金屬環(huán)體積的不確定度：v ;相對(duì)不確定度：Ev (6、計(jì)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(biāo)明，未標(biāo)明者，以前6道題計(jì)分，共18分)1、在楊氏模量實(shí)驗(yàn)中的幾個(gè)長度量 L、D、b、d、n,哪個(gè)量的不確定度對(duì)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(gè)長度量的不確定 度？為什么？2、請(qǐng)畫出示波管的結(jié)構(gòu)圖，并標(biāo)明各部分的名稱。3、分光計(jì)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中，（1）用示波器觀察信號(hào)波形時(shí)，若已知信號(hào)頻率為400Hz, 要在熒光屏上出現(xiàn)2個(gè)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(shí)，Yi （x）

24、輸入端信號(hào)頻率為100Hz, Y2 （y）輸入端信號(hào)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?yàn)中，連好線路并合上開關(guān)Ki、K2,如下圖。調(diào)節(jié)Rs時(shí)（1）若檢流計(jì)指針始終指零不動(dòng)，分析是什么原因造成的？ （2）若檢流計(jì)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(jí)、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(zhǔn)確度等級(jí)為1.0級(jí)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(shí)驗(yàn)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(hào)上打 為2.在光杠桿放大法測量鋼絲的微小伸長量 L時(shí)，測量公式為 L= ,式中R表示 到望遠(yuǎn)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(shí)驗(yàn)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(gè)正確選項(xiàng)，12題中任選10題，不選的題號(hào)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(shí)驗(yàn)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(dāng)為伸長過程進(jìn)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(dòng)慣量實(shí)驗(yàn)中各幾何量的測量分別采用米尺、50分度游標(biāo)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(duì)8 .測定透鏡焦距實(shí)驗(yàn)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(shí)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(duì)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(jì)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(jì)方法計(jì)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(cuò)誤打“ ”，不選的題號(hào)上畫橫杠“”）5.在邁克爾遜干涉儀實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)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(shí)，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(zhǔn)直法測凹透鏡焦距時(shí)，要求利用凸透鏡在光屏上先成一縮小虛像。四、計(jì)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(duì)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(qǐng)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(dá)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(biāo)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(hào)輸入示波器的 Y輸入端，要使熒光屏上 出現(xiàn)4個(gè)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(shí)，坐標(biāo)軸上的分度應(yīng)當(dāng)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(yùn)算規(guī)則計(jì)算：3(6.82 X 103 355X 0.23) 乂 12.002 =7.45 X 10。4

31、、千分尺零點(diǎn)不準(zhǔn)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(biāo)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(dá)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(jì)算 的不確定度，并寫出結(jié)果的完整表達(dá)式。(7分揚(yáng)州大學(xué)試題一、有效數(shù)字及誤差理論(共 25分)1、對(duì)一物理量進(jìn)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(biāo)卡尺 C、20分度游標(biāo)卡尺 D、 螺旋測微器7、下面是用干涉法測波長時(shí)，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(jì)算不確定度，儀器誤差限=0.0001mm并寫出結(jié)果的完整表達(dá)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(jìn)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(shí)驗(yàn)中沒有用到的實(shí)驗(yàn)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(biāo)卡尺 C、20分度游標(biāo)卡尺D、螺旋測微器7、（7分）下面是用一級(jí)螺旋測微計(jì)測量鋼球直徑的一組數(shù)據(jù)：螺

34、旋測微計(jì)的儀器誤差限=0.004mm ,零點(diǎn)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(dá)式。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)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(duì)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(shí)，一般應(yīng)連接為 直線或曲線， 通過每個(gè)測量數(shù)據(jù)點(diǎn)。而校正圖線應(yīng) 該連接為 線，要通過每個(gè)測量數(shù)據(jù)點(diǎn)。5 .邁克爾遜干涉儀單方向旋轉(zhuǎn)刻度輪進(jìn)行測量是為了消除 差；在實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)的干涉條紋均是 干涉條紋。測量值） （非統(tǒng)計(jì)）一8 .在分光計(jì)的實(shí)驗(yàn)中采用 法來消除偏心差。1 .測量值、真值（真值、2 .A類（統(tǒng)計(jì)）、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(biāo)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(dá)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(jì)（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(shí)驗(yàn)中，相鄰極大值之差是 A. 一個(gè)波長 B.兩個(gè)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(biāo)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(jì)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(jì)算,并寫出結(jié)果表達(dá)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(duì)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(huì)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(hào)發(fā)生器輸出頻率為 2000Hz ,電壓為2.0伏的正弦信號(hào)。顯示出幅度適合的信號(hào)波形 （10分）.測出信號(hào)的周期（15分）：X軸掃描時(shí)基選擇 , n個(gè)周期所占的格數(shù) ,周期T=。由示波器測出的信號(hào)周期算出正弦信號(hào)的頻率f= 。（5分）測出的信號(hào)電壓峰 -峰值Vp-p.= （5分2、利用李薩如圖形與兩個(gè)振動(dòng)信號(hào)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(duì)穩(wěn)定的李薩如圖形（15分）.。fy（計(jì)算值尸 , fy （實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中，為了測量鋼絲的微小伸長量采用了 方法。從望遠(yuǎn)鏡中觀察標(biāo)尺像時(shí)，當(dāng)眼睛上下移動(dòng)，叉絲與標(biāo)尺像有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn) 象稱為。產(chǎn)生的原因是標(biāo)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(shí)驗(yàn) 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(duì)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(shí)用 方法對(duì)散熱進(jìn)行修正。4 .用位移法測透鏡焦距時(shí)，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(dòng)的距離為 L，則f = 。9.按照干涉的理論和條件，為獲得對(duì)比度好、清晰的干涉條紋，雙棱鏡干涉 實(shí)驗(yàn)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(diǎn) 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(dāng)Mi全 反鏡移動(dòng)時(shí)，干涉圓環(huán)會(huì)從圓心冒出或收縮，冒出或收縮一個(gè)條紋，則 Mi鏡移動(dòng) 的距離為。為了避免螺紋及拖動(dòng)配合的間隙誤差，調(diào)節(jié)手輪時(shí)必須。17.用米尺測量某一長度L=6.34cm,若

41、用螺旋測微計(jì)來測量，則有效數(shù)字應(yīng)有 位。二、判斷題(“對(duì)”在“()”中打，"錯(cuò)”打X)()1.用某尺子對(duì)一物體的長度進(jìn)行多次測量，計(jì)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(shí)驗(yàn)中，多個(gè)小鋼球一起測質(zhì)量，主要目的是 減小隨機(jī)誤差。()4.分光計(jì)設(shè)計(jì)了兩個(gè)角游標(biāo)是為了消除視差。()5.在測量鋼絲的楊氏模量實(shí)驗(yàn)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(biāo)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(jī)誤差相對(duì)應(yīng)，不確定度 B類分量與系統(tǒng)誤 差相對(duì)應(yīng)。()11.用一級(jí)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(píng)定測量結(jié)果為 N= (8.000 0.004) mm。三、簡答題1 .示波器實(shí)驗(yàn)中，(1) CH1 (x)輸入信號(hào)頻率為50Hz, CH2 (y)輸入信號(hào) 頻率為100Hz; (2) CH1 (x)輸入信號(hào)頻率為150Hz, CH2 (y)輸入信號(hào)

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(shí)驗(yàn)測量時(shí)必須使自變量怎樣變化？逐差法處理數(shù)據(jù) 的優(yōu)點(diǎn)是什么？四、計(jì)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(shí)彈簧的伸長量并計(jì)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(shí)驗(yàn)試題一、 填空題（共19分，每空0.5分）：2 . 牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)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(shí)，由干涉理論知，當(dāng)換能器S1S2之間的距離xi滿足xi=時(shí)，將形成穩(wěn)定的駐波，寫出測定聲速的表達(dá)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(shí)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(shí)測量鼓輪始終沿 轉(zhuǎn)動(dòng)。5 .聲速測定實(shí)驗(yàn)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