《大学物理实验》模拟试卷

《大学物理实验》模拟试卷

一、填空题（20分，每题2分）

1．依照测量方法的不同，可将测量分为 直接测量 和 间接测量 两大类。

2．误差产生的原因很多，按照误差产生的原因和不同性质，可将误差分为疏失误差、 随机误差 和 系统误差 。

3．测量中的视差多属 随机 误差；天平不等臂产生的误差属于 系统 误差。

4．已知某地重力加速度值为9.794m/s2，甲、乙、丙三人测量的结果依次分别为：9.790±0.024m/s2、9.811±0.004m/s2、9.795±0.006m/s2，其中精密度最高的是 乙 ，准确度最高的是 丙 。

5．累加放大测量方法用来测量 物理量，使用该方法的目的是减小仪器造成的误差从而减小不确定度。若仪器的极限误差为0.4，要求测量的不确定度小于0.04，则累加倍数N＞ 。

6．示波器的示波管主要由 、 和荧光屏组成。 7．已知 y=2X1-3X2+5X3，直接测量量X1，X2，X3的不确定度分别为ΔX1、ΔX2、ΔX3，则间接测量量的不确定度Δy= 。

8．用光杠杆测定钢材杨氏弹性模量，若光杠杆常数（反射镜两足尖垂直距离）d=7.00cm，标尺至平面镜面水平距离D=105.0㎝，求此时光杠杆的放大倍数K= 。

9、对于0.5级的电压表，使用量程为3V，若用它单次测量某一电压U，测量值为2.763V，则测量结果应表示为U= ，相对不确定度为B= 。

10、滑线变阻器的两种用法是接成 线路或 线路。 二、判断题（“对”在题号前（ ）中打√，“错”打×）（10分）

（ ）1、误差是指测量值与真值之差，即误差=测量值－真值，如此定义的误差反映的是测量值偏离真值的大小和方向，既有大小又有正负符号。

（ ）2、残差（偏差）是指测量值与其算术平均值之差，它与误差定义一样。 （ ）3、精密度是指重复测量所得结果相互接近程度，反映的是随机误差大小的程度。

（ ）4、测量不确定度是评价测量质量的一个重要指标，是指测量误差可能出现的范围。

（ ）5、在验证焦耳定律实验中，量热器中发生的过程是近似绝热过程。 （ ）6、在落球法测量液体粘滞系数实验中，多个小钢球一起测质量，主要目的是减小随机误差。

（ ）7、分光计设计了两个角游标是为了消除视差。

（ ）8、交换抵消法可以消除周期性系统误差，对称测量法可以消除线性系统误差。

（ ）9、调节气垫导轨水平时发现在滑块运动方向上不水平，应该先调节单脚螺钉再调节双脚螺钉。

（ ）10、用一级千分尺测量某一长度（Δ

仪

=0.004mm），单次测量结果为

N=8.000mm，用不确定度评定测量结果为N=（8.000±0.004）mm。 三、简答题（共15分）

1．示波器实验中，（1）CH1（x）输入信号频率为50Hz，CH2（y）输入信号频率为100Hz；（2）CH1（x）输入信号频率为150Hz，CH2（y）输入信号频率为50Hz；画出这两种情况下，示波器上显示的李萨如图形。（8分）

2．欲用逐差法处理数据，实验测量时必须使自变量怎样变化？逐差法处理数据的优点是什么？（7分）

四、计算题（20分，每题10分）

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1、用1/50游标卡尺，测得某金属板的长和宽数据如下表所示，求金属板的面积。 测量次数 1 2 3 4 5 6 7 8 长L/cm 10.02 10.00 9.96 10.06 9.98 10.00 10.08 10.02 宽W/cm 4.02 4.06 4.08 4. 04 4.06 4.10 4.00 4.04 2、用电势差计校准量程为1mV的毫伏表，测量数据如下（表中单位均为mV）。在

如图所示的坐标中画出毫伏表的校准曲线，并对毫伏表定级别。 毫0.100 0.200 0.300 0.400 0.500 0.600 0.700 0.800 0.900 1.000 伏表读数U 电0.1050 0.2150 0.3130 0.4070 0.5100 0.6030 0.6970 0.7850 0.8920 1.0070 势差计读数US 修0.005 0.015 0.013 0.007 0.010 0.003 -0.003 -0.0150 -0.008 0.007 正值△U

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五、设计题（35分）

设计内容：利用霍尔位移传感器，采用拉伸法测定钢丝的杨氏模量。 设计要求：（1）简述实验原理，画出实验原理图，推导测量公式；（2）合理选用实验器材；（3）说明主要实验步骤和过程；（4）选择合适的数据处理方法，说明原因。

2002—2003学年第二学期

《大学物理实验》模拟试卷参考答案及评分标准

一、填空题（20分，每题2分） 1．随机误差 系统误差。 2．随机 系统 3．乙 丙 4．微小等量 6 5．电子枪 偏转板 6．4?x1?9?x2?25?x3

7．30 8．2.763±0.009V 0.3％ 10. 分压 限流 二、判断题（10分，每题1分）

1、√ 2、× 3、√ 4、√ 5、√ 6、× 7、× 8、× 9、× 10、× 三、简答题（共15分）

1． （1） 4分 （2） 4分

y y 222o x o x 第 3 页 共49页

2．答：自变量应满足等间距变化的要求，且满足分组要求。（4分） 优点：充分利用数据；消除部分定值系统(随机)误差。（3分） 四、计算题（18分）

解：（1）金属块长度平均值：L?10.02(mm)

长度不确定度： uL?0.02/3?0.01(mm)

金属块长度为：L?10.02?0.01mm

B?0.10% （2分） （2）金属块宽度平均值：d?4.05(mm)

宽度不确定度： ud?0.02/3?0.01(mm)

金属块宽度是： d?4.05?0.01mm

B?0.20% （2分）

（3）面积最佳估计值：S?L?d?40.58mm2

?s?2??s?222222不确定度：?S?????L????d?d?L?L?d?0.1mm

??L???d?22相对百分误差：B＝

?sS?100%=0.25％ （4分）

（4）结果表达：S?40.6?0.1mm2

B＝0.25％ （2分）

注：注意有效数字位数，有误者酌情扣分。 2．解：级别 a??max0.015?100%??100%?1.5 （5分） g 1.00第 4 页 共49页

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