《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》模擬試題與答案解析

./WORD格式整理版二、判斷題〔"對(duì)"在題號(hào)前〔〕中打√×〕〔10分〕〔√〕1、誤差是指測(cè)量值與真值之差,即誤差=測(cè)量值－真值,如此定義的誤差反映的是測(cè)量值偏離真值的大小和方向,既有大小又有正負(fù)符號(hào)。〔×〕2、殘差〔偏差〕是指測(cè)量值與其算術(shù)平均值之差,它與誤差定義一樣?！病獭?、精密度是指重復(fù)測(cè)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?！病獭?、測(cè)量不確定度是評(píng)價(jià)測(cè)量質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo),是指測(cè)量誤差可能出現(xiàn)的X圍?！病痢?、分光計(jì)設(shè)計(jì)了兩個(gè)角游標(biāo)是為了消除視差?！病痢?、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。〔×〕10、用一級(jí)千分尺測(cè)量某一長(zhǎng)度〔Δ儀=0.004mm〕,單次測(cè)量結(jié)果為N=8.000mm,用不確定度評(píng)定測(cè)量結(jié)果為N=〔8.000±0.004〕mm。三、簡(jiǎn)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?！?分〕xyxyoxyo2．欲用逐差法處理數(shù)據(jù),實(shí)驗(yàn)測(cè)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？〔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?！?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)卡尺,測(cè)得某金屬板的長(zhǎng)和寬數(shù)據(jù)如下表所示,求金屬板的面積。測(cè)量次數(shù)12345678長(zhǎng)L/cm10.0210.009.9610.069.9810.0010.0810.02寬W/cm4.024.064.084.044.064.104.004.04解：〔1〕金屬塊長(zhǎng)度平均值：長(zhǎng)度不確定度：金屬塊長(zhǎng)度為：〔2分〕〔2〕金屬塊寬度平均值：寬度不確定度：金屬塊寬度是：〔2分〕〔3〕面積最佳估計(jì)值：不確定度：相對(duì)百分誤差：B＝=0.25％〔4分〕〔4〕結(jié)果表達(dá)：B＝0.25％〔2分〕注：注意有效數(shù)字位數(shù),有誤者酌情扣5、測(cè)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(cè)量,多次測(cè)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(cè)量一規(guī)則木板的面積,已知其長(zhǎng)約為30cm,寬約為5cm,要求結(jié)果有四位有效位數(shù),則長(zhǎng)用毫米尺來(lái)測(cè)量,寬用1/50游標(biāo)卡尺來(lái)測(cè)量。二、判斷題〔"對(duì)"在題號(hào)前〔〕中打√,"錯(cuò)"打×〕〔10分〕〔√〕1、準(zhǔn)確度是指測(cè)量值或?qū)嶒?yàn)所得結(jié)果與真值符合的程度,描述的是測(cè)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?！病獭?、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?！病痢?、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(wú)規(guī)律性?！病獭?、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?！病痢?、測(cè)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)誤差相對(duì)應(yīng),B類分量與系統(tǒng)誤差相對(duì)應(yīng)?！病痢?、用1/50游標(biāo)卡尺單次測(cè)量某一個(gè)工件長(zhǎng)度,測(cè)量值N=10.00mm,用不確定度評(píng)定結(jié)果為N=〔10.00±0.02〕mm?！病痢?、在測(cè)量鋼絲的楊氏彈性模量實(shí)驗(yàn)中,預(yù)加1Kg砝碼的目的是增大鋼絲伸長(zhǎng)量?！病痢?0、系統(tǒng)誤差在測(cè)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(cè)量條件下多次測(cè)量求平均值能夠減少或消除系統(tǒng)誤差。三、簡(jiǎn)答題〔共15分〕1、簡(jiǎn)述利用實(shí)驗(yàn)方法探索物理規(guī)律的主要步驟?！?分〕答：〔1〕確定研究?jī)?nèi)容和研究對(duì)象?！?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?！?分〕〔3〕實(shí)驗(yàn)測(cè)量待測(cè)量的對(duì)應(yīng)關(guān)系?！?分〕〔4〕判斷曲線函數(shù)形式,寫出一般式,建立經(jīng)驗(yàn)公式?！?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(cè)固體密度的公式為,若測(cè)得m=〔29.05±0.09〕g,m1=〔19.07±0.03〕g,ρ0=〔0.9998±0.0002〕g/cm3,求固體密度的測(cè)量結(jié)果。解：密度的最佳估計(jì)值為〔2分〕密度的不確定度：〔2分〕〔1分〕=0.019g/cm3〔1分〕相對(duì)不確定度：〔1分〕密度結(jié)果為：ρ＝〔2.91±0.02〕g/cm3或ρ＝〔2.910±0.019〕g/cm3B＝0.7％〔3分〕2、根據(jù)公式測(cè)量銅圓柱體的密度。已知：M=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。解：計(jì)算測(cè)量值：〔2分〕計(jì)算相對(duì)合成不確定度〔2分〕〔2分〕求的合成不確定度〔2分〕測(cè)量結(jié)果表示：B=0.1%一、選擇題〔20分,每題2分〕1.在光柵測(cè)量波長(zhǎng)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(cè)電阻時(shí),若被測(cè)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(zhǎng)度進(jìn)行15次重復(fù)測(cè)量,計(jì)算得A類不確定度為0.01mm,B類不確定度是0.6mm,如果用該尺子測(cè)量類似長(zhǎng)度,應(yīng)選擇的合理測(cè)量次數(shù)為<1次>4.用惠斯登電橋測(cè)電阻時(shí),如果出現(xiàn)下列情況,試選擇出仍能正常測(cè)量的情況[電源與檢流計(jì)位置互換〕6.在測(cè)量鋼絲的楊氏模量實(shí)驗(yàn)中,預(yù)加1Kg砝碼的目的是[拉直鋼絲〕7.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(guò)的減小誤差提高測(cè)量精度的方法有:交換抵消、累加放大、理論修正、多次測(cè)量、零示法、光杠杠放大、補(bǔ)償法、異號(hào)法、對(duì)稱觀測(cè)法。<說(shuō)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?！?〕自變量等間距變化5.在測(cè)量楊氏模量實(shí)驗(yàn)中,用拉伸法測(cè)量鋼絲的楊氏模量,用加減砝碼的方法測(cè)量是為了消除彈性滯后所產(chǎn)生的誤差。6.在用光柵測(cè)量波長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)中,測(cè)量光柵常數(shù)采用了機(jī)械〔螺旋〕放大測(cè)量法、累加放大測(cè)量法和光學(xué)放大測(cè)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(jiǎn)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(wèn)通過(guò)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?！?分〕〔3〕調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡物鏡,使亮十字清晰?！?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(lái)亮十字都與自準(zhǔn)位置重合?！泊终{(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(zhǎng)L和重力加速度g之間的關(guān)系為。利用此關(guān)系式通過(guò)間接測(cè)量方法可以測(cè)量重力加速度。實(shí)驗(yàn)中測(cè)得周期T＝1.356±0.002s,擺長(zhǎng)L用極限誤差為1mm的米尺測(cè)量6次的結(jié)果如下：測(cè)量次數(shù)123456L〔mm〕451.6450.8452.4450.3452.1451.0試求重力加速度的測(cè)量結(jié)果。〔要求寫出完整的測(cè)量結(jié)果表達(dá)式〕解：〔1〕由,有。由T＝1.356±0.002s,有1.356s,0.002s?！?〕451.37mm,0.6mm,0.3mm。=0.7mm?！?分〕〔3〕m/s2?！?分〕〔4〕.〔3分〕m/s2。〔5〕結(jié)果：m/s2,B＝0.3%?！?分〕一、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)稱法二、填空題〔30分,每題3分〕4.在拉伸法測(cè)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(cè)量彈簧的倔強(qiáng)系數(shù)K實(shí)驗(yàn)中,測(cè)得彈簧的伸長(zhǎng)量Y與施加在彈簧上的外力F的關(guān)系如下：Fi〔Kg〕2.004.006.008.0010.0012.00Yi〔cm〕6.9010.0013.0515.9519.0022.05試用逐差法求出彈簧的倔強(qiáng)系數(shù)K。要求①寫出原理公式,②列出逐差法處理數(shù)據(jù)表格,③求出彈簧倔強(qiáng)系數(shù)K,④取外力F的誤差,寫出測(cè)量結(jié)果表達(dá)式。解：〔1〕外力F與伸長(zhǎng)量Y和倔強(qiáng)系數(shù)K的關(guān)系式為：F=KY〔1分〕〔2〕隔3項(xiàng)逐差數(shù)據(jù)表如下：Fi+3-Fi〔kg〕6.006.006.00Yi+3-Yi〔cm〕9.059.009.00〔2分〕〔3〕〔3分〕〔4〕計(jì)算誤差〔2分〕實(shí)驗(yàn)結(jié)果表示為：〔2分〕一、填空題〔總分40分,每題2分〕1．測(cè)量結(jié)果的有效數(shù)字的位數(shù)由被測(cè)量的大小和測(cè)量?jī)x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(cè)量中每次測(cè)量值的分散程度,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(zhǎng)量用放大法來(lái)測(cè)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。10．表示測(cè)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(lái)描述它比較合適。11．用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)長(zhǎng)度,剛好為15mm,應(yīng)記為15.00mm。12．根據(jù)測(cè)量的條件不同,可分為等精度測(cè)量和非等精度測(cè)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(cè)量結(jié)果的數(shù)字表示中,由若干位可靠數(shù)字加上1位可疑數(shù)字,便組成了有效數(shù)字。17．用分光儀測(cè)得一角度為,分光儀的最小分度為,測(cè)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(cè)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(cè)量結(jié)果正確的表達(dá)式是：[A]〔A〕L=23.68m〔B〕I=4.0910.100mA〔C〕T=12.5630.01s〔D〕Y=<1.670.15>×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〕〔B〕〔C〕〔D〕6．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[]〔B〕2和37．實(shí)驗(yàn)中,牛頓環(huán)的中心條紋為：[D]〔A〕暗紋〔B〕亮紋〔C〕零級(jí)條紋〔D〕不確定8．下列正確的說(shuō)法是[A]〔A〕多次測(cè)量可以減小偶然誤差〔B〕多次測(cè)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mm〕測(cè)量一鋼球直徑6次,測(cè)量數(shù)據(jù)為：14.256、14.278、14.262、14.263、14.258、14.272〔mm〕；用天平〔儀器極限誤差為g〕測(cè)量它的質(zhì)量1次,測(cè)量值為：g,試求鋼球密度的最佳值與不確定度。解：〔1〕直徑D最佳估計(jì)值〔mm〕〔1分〕不確定度A類分量〔mm〕〔1分〕不確定度B類分量〔mm〕〔1分〕合成不確定度0.00420.004〔mm〕〔1分〕結(jié)果表示D＝〔14.265〕mm〔2〕質(zhì)量m單次測(cè)量〔g〕〔1分〕不確定度B類分量〔g〕〔1分〕合成不確定度〔g〕〔1分〕結(jié)果表示g〔1分〕〔3〕鋼球的密度最佳估計(jì)值＝0.007789g/mm3〔1分〕相對(duì)不確定度B＝=＝＝〔2分〕不確定度g/mm3〔1分〕〔4〕測(cè)量結(jié)果測(cè)量結(jié)果表示為g/mm3〔2分〕〔1分〕大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)試卷一、填空〔每題1分,共6分〕1、對(duì)某物理量進(jìn)行直接測(cè)量,測(cè)量結(jié)果有效數(shù)字的位數(shù)由、決定。2、對(duì)某物理量進(jìn)行了次測(cè)量,各測(cè)量值為,儀器誤差為,其類不確度為：；類不確定度為：；合成不確定度為：。3、用表示測(cè)量結(jié)果,它的物理含義是：。4、測(cè)某物理量,得出,不確定度為,結(jié)果應(yīng)表示為：。5、測(cè)得金屬環(huán)外徑,內(nèi)徑,高,則金屬環(huán)體積的不確定度：；相對(duì)不確定度：。6、計(jì)算：；。二、問(wèn)答題〔從下面8道題中只能選擇6道,在不選題前用""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(zhǎng)度量L、D、b、d、,哪個(gè)量的不確定度對(duì)結(jié)果影響最大？要減少測(cè)量結(jié)果的不確定度,主要應(yīng)減少哪個(gè)長(zhǎng)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(cè)量角度之前應(yīng)調(diào)整到什么狀態(tài)？4、牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)中,為什么不用公式而用測(cè)平凸透鏡的曲率半徑？5、簡(jiǎn)述霍爾效應(yīng)測(cè)量磁場(chǎng)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),〔x〕輸入端信號(hào)頻率為100Hz,〔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)、,如下圖。調(diào)節(jié)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?！?〕用0.5級(jí)、量程3V的電壓表,單次測(cè)量某一電壓U,測(cè)量值為2.763V,寫出測(cè)量結(jié)果?！?〕用量程為7.5V、準(zhǔn)確度等級(jí)為1.0級(jí)的電壓表測(cè)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,否則答題無(wú)效。一、填空題：<在下面10題中任選8題,不選的題號(hào)上打×>2．在光杠桿放大法測(cè)量鋼絲的微小伸長(zhǎng)量時(shí),測(cè)量公式為=,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(guò)的數(shù)據(jù)處理方法有作圖法、逐差法以與、。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(lái)。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×>1.某長(zhǎng)度測(cè)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.千分尺2.在彈性模量測(cè)定實(shí)驗(yàn)中,通常先預(yù)加3KgA.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(guò)程當(dāng)為伸長(zhǎng)過(guò)程進(jìn)行測(cè)量D.減小初讀數(shù),消除零誤差3．三線懸擺測(cè)定轉(zhuǎn)動(dòng)慣量實(shí)驗(yàn)中各幾何量的測(cè)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(cè)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(cè)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)生原因與計(jì)算方法不同分為兩類,其中〔〕屬于A類分量。由測(cè)量?jī)x器產(chǎn)生的誤差分量同一條件下的多次測(cè)量值按統(tǒng)計(jì)方法計(jì)算的誤差分量由環(huán)境產(chǎn)生的誤差分量由測(cè)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G1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(chǎng)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(cè)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(wèn)答題1.測(cè)得一長(zhǎng)方體的質(zhì)量M=<250.00±0.05>g,長(zhǎng)L=<5.015±0.003>cm,寬B=<3.983±0.002>cm,高H=<2.008±0.002>cm,求其密度ρ與其相對(duì)不確定度Δρ/ρ。解：ρ=M/V=M/<LBH>=250.00/<5.015×3.983×2.008>=6.233<g/cm3><1’>E=Δρ/ρ=[<△M/M>2+<△L/L>2+<△B/B>2+<△H/H>2]1/2<1’>=[<0.05/250.00>2+<0.003/5.015>2+<0.002/3.983>2+<0.002/2.008>2]1/2≈0.13%<1’>本試卷滿分40分。請(qǐng)將答案全部寫在試卷上,第四大題可寫在試卷背面。一、選擇題1、某物體長(zhǎng)度約為2厘米,為使測(cè)量結(jié)果有5位有效數(shù)字,應(yīng)選用的測(cè)量?jī)x器是:<D>千分尺3、在下面的測(cè)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>×10<C>D＝<4800±20>mm<D>D＝<480.0±2.0>cm5、已知N＝2A2／B3,則正確的誤差傳遞公式為:<C><A>ΔN＝[〔2AΔA〕2＋〔3B2ΔB〕2]1/2<B>ΔN＝2[〔2AΔA〕2＋〔3B2ΔB〕2]1/2<C>ΔN／N＝[〔2ΔA／A〕2＋〔3ΔB／B〕2]1/2<D>ΔN／N＝2[〔2ΔA／A〕2＋〔3ΔB／B〕2]1/2二、填空題1、用50分游標(biāo)尺測(cè)一物體的長(zhǎng)度L,讀數(shù)為45.12mm,則長(zhǎng)度L測(cè)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2ms。

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)試題第2頁(yè)3、按有效數(shù)字運(yùn)算規(guī)則計(jì)算:<6.82×103－355×0.23>×12.002＝

7.45×103。4、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(cè)量結(jié)果的有效數(shù)字是處理一切有效數(shù)字問(wèn)題的總的根據(jù)和原則。一、有效數(shù)字與誤差理論〔25分〕5、用分度值為0.05mm的游標(biāo)卡尺測(cè)長(zhǎng)度,正確的數(shù)據(jù)記錄為：<>A．67.80mmB．5.67mmC．45.748mmD．36.9mm6、下列測(cè)量結(jié)果正確的表達(dá)式是：<>A．L=<23.68±9>mB．I=<4.09±0.10>mAC．T=<12.56±0.01>s D．Y=<1.67±0.5>×1011Pa7、根據(jù)公式測(cè)量銅圓柱體的密度。已知：M=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)果的完整表達(dá)式?！?分XX大學(xué)試題一、有效數(shù)字與誤差理論〔共25分〕1、對(duì)一物理量進(jìn)行等精度多次測(cè)量,其算術(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(zhǎng)度測(cè)量值為2.130mm,則所用儀器可能是<>?！?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(cè)微器7、下面是用干涉法測(cè)波長(zhǎng)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(zhǎng),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?！?分〕附：測(cè)量公式為；=1.59條紋0100200300400500600700d<mm>.01325.03827.06324.08829.11329.13823.16326.18825一、有效數(shù)字與誤差理論〔25分〕2、讀數(shù)顯微鏡是利用進(jìn)行測(cè)量的。<3分>A、比較法B、放大法C、換測(cè)法D、模擬法3、拉伸法測(cè)金屬絲楊氏模量實(shí)驗(yàn)中沒(méi)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(zhǎng)度測(cè)量值為2.130mm,則所用儀器可能是<>?！?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(cè)微器7、〔7分〕下面是用一級(jí)螺旋測(cè)微計(jì)測(cè)量鋼球直徑的一組數(shù)據(jù)：螺旋測(cè)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(cè)量中,絕對(duì)誤差△′N等于_____________減去_____________。2.多次測(cè)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(guò)每個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)點(diǎn)。而校正圖線應(yīng)該連接為線,要通過(guò)每個(gè)測(cè)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(cè)量是為了消除_____________差；在實(shí)驗(yàn)中觀測(cè)到的同心圓干涉條紋是_____________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。8.在分光計(jì)的實(shí)驗(yàn)中采用法來(lái)消除偏心差。1.測(cè)量值、真值〔真值、測(cè)量值〕2.A類〔統(tǒng)計(jì)〕、B類〔非統(tǒng)計(jì)〕3.平滑、不一定、直線、一定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(cè)量結(jié)果正確的表達(dá)式是____________A．L=23.68＋9mB．I=4.09＋0.10mAC．T=12.56＋0.01s D．Y=<1.67＋0.5>×1011Pa2.某長(zhǎng)度測(cè)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D.千分尺4.下列長(zhǎng)度讀數(shù)中,螺旋測(cè)微計(jì)<千分尺>所測(cè)的得測(cè)量值是_____________A．2.3296mB．2.3296mmC．2.329mmD．2.329cm5.共振法測(cè)超聲波實(shí)驗(yàn)中,相鄰極大值之差是_____________A.一個(gè)波長(zhǎng)B．兩個(gè)波長(zhǎng)C．二分之一波長(zhǎng)D．四分之一波長(zhǎng)8．用分度值為０．０２mmＡ．６７．20mmB．５．C．４５．７４８mmD．３６．９C.DCC.A三、計(jì)算題2０分1.根據(jù)公式測(cè)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+<mm>.試計(jì)算,并寫出結(jié)果表達(dá)式。解：〔1〕密度的算數(shù)平均值：〔2〕密度的相對(duì)不確定度：〔3〕密度的不確定度：〔4〕密度測(cè)量的最后結(jié)果：示波器的使用〔A卷〕二．問(wèn)答題〔5分〕打開示波器的電源開關(guān)后〔儀器無(wú)故障〕,示波器螢光屏上看不見(jiàn)亮跡,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？三．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)。①顯示出幅度適合的信號(hào)波形<10分>.②測(cè)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=。③由示波器測(cè)出的信號(hào)周期算出正弦信號(hào)的頻率f=。〔5分〕④測(cè)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：①已知fx=150HZ,Nx:Ny=3:1畫出李薩如圖形〔5分〕,正確操作接線〔5分〕②示波器上顯示出相對(duì)穩(wěn)定的李薩如圖形<15分>.。③fy<計(jì)算值>=,fy〔實(shí)驗(yàn)值〕=〔5分〕④如果Nx=2,Ny=8,顯示出的李薩如圖形是。〔5分楊氏模量的測(cè)量〔A卷〕二、問(wèn)答題<5分>為什么要調(diào)節(jié)楊氏模量?jī)x水平一、填空1．在彈性模量的測(cè)定實(shí)驗(yàn)中,為了測(cè)量鋼絲的微小伸長(zhǎng)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(méi)有落在上,消除的辦法是。2．和外界沒(méi)有能量交換的系統(tǒng)稱為。在混合法測(cè)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(cè)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(cè)透鏡焦距時(shí),物屏與像屏之間的距離D和焦距f應(yīng)滿足關(guān)系,設(shè)透鏡在兩次成像之間移動(dòng)的距離為L(zhǎng),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(cè)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)M1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M1鏡移動(dòng)的距離為。為了避免螺紋與拖動(dòng)配合的間隙誤差,調(diào)節(jié)手輪時(shí)必須。17．用米尺測(cè)量某一長(zhǎng)度L=6.34cm,若用螺旋測(cè)微計(jì)來(lái)測(cè)量,則有效數(shù)字應(yīng)有位。二、判斷題〔"對(duì)"在"〔〕"中打√,"錯(cuò)"打×〕〔〕1．用某尺子對(duì)一物體的長(zhǎng)度進(jìn)行多次測(cè)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(cè)量這一物體,應(yīng)選擇的合理測(cè)量次數(shù)為10次?！病?．在落球法測(cè)量粘滯系數(shù)實(shí)驗(yàn)中,多個(gè)小鋼球一起測(cè)質(zhì)量,主要目的是減小隨機(jī)誤差?！病?．分光計(jì)設(shè)計(jì)了兩個(gè)角游標(biāo)是為了消除視差?！病?．在測(cè)量鋼絲的楊氏模量實(shí)驗(yàn)中,預(yù)加1Kg砝碼的目的是增大鋼絲伸長(zhǎng)量。〔〕7．測(cè)量一規(guī)則鋼塊的體積,已知其長(zhǎng)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(zhǎng)用鋼直尺來(lái)測(cè)量,寬用千分尺來(lái)測(cè)量,厚用游標(biāo)卡尺來(lái)測(cè)量。〔〕8．某長(zhǎng)度值的測(cè)量結(jié)果為L(zhǎng)=<35.78±0.05>cm,則待測(cè)長(zhǎng)度值是在35.73cm和35.83〔〕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(cè)量某一長(zhǎng)度〔Δ儀=0.004mm〕,單次測(cè)量結(jié)果為N=8.000mm,用不確定度評(píng)定測(cè)量結(jié)果為N=〔8.000±0.004〕mm。三、簡(jiǎn)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)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(cè)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=K△L,現(xiàn)給彈簧加力F,測(cè)得其長(zhǎng)度L數(shù)據(jù)如下表。要求：〔1〕用作圖法求彈性系數(shù)K?！?〕用逐差法求出每加載1牛頓力時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量△L,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(cè)量次數(shù)的tp值〔置信概率0.683〕n-112345678910tp1.841.321.201.141.111.091.081.071.061.052、下面是測(cè)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(cè)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)試題填空題〔共19分,每空0.5分〕：2．牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)中測(cè)量?jī)蓷l紋直徑的平方差是為了消除_____________和

______________測(cè)量的不確定性,在測(cè)量過(guò)程中保持單方向性是為了避免________________。3．用共振干涉法〔駐波法〕測(cè)波長(zhǎng)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(cè)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(cè)量時(shí)測(cè)量鼓輪始終沿轉(zhuǎn)動(dòng)。5．聲速測(cè)定實(shí)驗(yàn)中,如果兩探頭S1和S2間距為X,那么入射波與反射波形成駐波的條件是________；相鄰兩波節(jié)間距為：_____。壓電陶瓷換能器在聲電轉(zhuǎn)換過(guò)程中_______保持不變。6．聲速測(cè)定實(shí)驗(yàn)中,聲波的波長(zhǎng)我們分別可以用____________和_________法來(lái)測(cè)量,壓電陶瓷換能器在聲電轉(zhuǎn)換過(guò)程中____________保持不變。9．調(diào)節(jié)邁克爾遜干涉中M1M2垂直的判據(jù)是,邁克爾遜干涉儀中補(bǔ)償板G2的作用是使兩相干光。10．兩相干光疊加形成一明條紋的干涉條件是：。利用非定域干涉測(cè)激光波長(zhǎng)的計(jì)算公式是：,并指出式中各物理量的意義：。1牛頓環(huán)是光的___干涉圖樣,其干涉條紋從中心向外逐漸變___<疏或密>條紋的形狀是___。12．超聲光柵測(cè)聲速實(shí)驗(yàn)中超聲腔中產(chǎn)生的是________駐波,如果