大学物理实验试卷

大学物理实验试卷

本试卷满分 40 分。请将答案全部写在试卷上，第四大题可写在试卷背面。 一、选择题

1、某物体长度约为 2 厘米，为使测量结果有 5 位有效数字，应选用的测量 仪器是: (D ) (A)米尺 (B)二十分游标尺 (C)五十分游标尺 (D)千分尺

2、某电流值的测量结果为 I=(30.55±0.05)mA，则下面关于被测电流 的真值I0的哪种理解是正确的 ( D )

(A) I0=30.55mA (B) I0=30.50mA 或 I0=30.60mA (C) 30.50mA

4、用 0.5 级量程为 0～7.5mA，面板刻度为 150 格的电流表测一电路中的电流, 下列哪个测量数据 记录正确 ( C )

(A)6mA (B) 6.0mA (C) 6.00mA (D) 6.000mA 5、已知 N＝2A2／B3,则正确的误差传递公式为: ( 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、填空题

1、用 50 分游标尺测一物体的长度 L,读数为 45.12mm ,则长度 L 测量结果的完 整表述式为：L=(45.12±0.02)mm。

2、将一频率为 2000Hz 的正弦电压信号输入示波器的 Y 输入端，要使荧光屏上 出现 4 个周期的正弦波 ，示波器的扫描周期应为 2 ms。

3、按有效数字运算规则计算: (6.82×103－355×0.23)×12.002＝ 7.45×103。 4、千分尺零点不准产生系统误差，电压扰动使电压读数不准产生随机误差。

5、由不确定度决定测量结果的有效数字是处理一切有效数字问题的总的根据和原则。 三、改错题

1、M＝45.427g， ΔM／M＝0.12％ ( M＝45.43g， ΔM／M＝0.12％ ) 2、800.0mm＝80cm＝0.8m (800.0mm＝80.00cm＝0.8000m) 3、E＝(4.628×109±6.35×107)N／m2 (E＝(4.63±0.06)×109N／m2)

4、用千分尺测一金属丝直径，正好为 5.1 毫米，应记为 5.10mm ( 5.100mm ) 5、0.005020Km 的有效数字是 6 位 ( 4位 ) 四、计算与问答题

1. 测得一长方体的质量 M=(250.00±0.05)g，长 L=(5.015±0.003)cm,宽 B=(3.983±0.002)cm，高 H=(2.008±0.002)cm，求其密度ρ及其相对不确定度Δρ/ρ。(5')

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’)

Δρ=Eρ=0.13%6.233≈0.008(g/cm3) (1’)

ρ=（6.233±0.008）(g/cm3) E= 0.13% (1’)

2. 在气垫导轨上测滑块的平均速度实验中，两光电门间的距离 s 为 800.0mm，测得 滑块从第一光电门 滑至第二光电门的时间 t 如下：

次数 1 2 3 4 5 6

ti/s 1.7922 1.7945 1.7880 1.7904 1.7885 1.7935

(计时器的最大仪器误差 Δt 仪=0.5ms，气垫导轨上的标尺为米尺)， 求滑块在两 光电门间的平均速度（ ） 。

解： =(1.7922+1.7945+1.7880+1.7904+1.7885+1.7935)/6=1.7912(s) (1’) Δt= ≈0.0011(s) (1’) =446.63(mm/s) (1’) E=?v/v=[(?s/s)2+(?t/t)2]1/2=0.088% (1’) Δv= E v =0.088%×446.63=0.4(mm/s) (1’) =446.6±0.4(mm/s) E=0.09% (1’)

3．现有两个电压信号，其中一个是稳定直流电压信号、另一个是正弦交流电压信号，

如何用示波器检验出直流电压信号?如果能用示波器测量直流电压信号的电压值，怎样测量? (4’) 答：将电压信号输入到示波器的 Y 输入端，调整 X 轴的扫描周期，当示波器屏幕 上波形为一水平直线时，输入的信号为直流电压信号；当示波器屏幕上波形为一曲线时，输 入的信号为交流电压信号(2 分)。 用示波器可以测量直流电压信号的电压值，方法是：测量出直流电压信号波形（水平直线） 在 Y 方向偏离扫描基线的格数，再乘以 Y 轴的灵敏度(2 分)。

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