电子科大大物实验理论课考试模拟试题及参考解答

理论课考试模拟试题及参考解答

（每套题均为90分钟闭卷笔试）

大学物理实验理论考试模拟试题1

一、填空题，每空2分，共30分

1．测量过程中产生误差的来源有 误差、 误差、 误差、 误差。

2．N?N??的置信概率是 ；N?N?3?的置信概率为 。 3．遵循有效数字的传递法则，计算50÷0.100= ×10， 50÷0.100+8848.13= ×10，。

4．在进行十进制单位换算时，有效数字的位数 。

5．用1.0级1V档的电压表测电压，刚好满度时的测量值为 V。 6．用零差为2mA的电压表，测量某电压读数为26 mA，则修正值是 。 7．仪器误差?仪是相应 类不确定度分量的3倍。

8．凡是可以通过 方法来计算不确定度的称为A类不确定度。

9．作图时，“○”、“△”、“□”、“I” 等数据标记的 应准确地落在数据坐标上。

10．最小二乘法的中间计算过程不宜用有效数字的运算法则，否则会引入较大的

误差。

3

2

二、单选题，每题2分，共20分

1．校正曲线的各相邻校验点之间用（ ）连接起来

A．直线段 A．无法计算 A．弧度

A．10 m/s

2

B．曲线 B．必须再测3组 B．度、分、秒

B．9.8m/s

32

C．平滑曲线 C．每组计算两次

D．以上三种都对 D．也可以计算

2．对于最小二乘法，如果测量数据只有3组，（ ） 3．计算不确定度时，角度应该使用哪种单位？（ ）

C．带小数的度 D．以上三种都对 C．9.79 m/s

2

4．单摆法测周期时，摆长l = 1000mm，重力加速度g取（ ）最合适。

D．9.792

m/s

2

5．如果两个测量值的有效位数相同，说明两者的（ ）

A．绝对误差相同 C．绝对误差小于10倍

6．100×100=（ ）

A． 10，

5

2

B．相对误差相同 D．相对误差小于100倍

D． 1.00000×10

5

B． 100×10 C． 100000

7．多次测量可以（ ）

Ａ．消除偶然误差 Ｃ．减小偶然误差

Ｂ．消除系统误差 Ｄ．减小系统误差

8．下列测量结果正确的表达式是（ ）

A． T =（12.5±0.07）s

B． Y = (1.6±7×10?)×10Pa

2

11

C． V = 23.68±0.09 D． I =（6.563±0.012）mA

x?y9．对于间接测量N?，正确的不确定度传递关系是（ ）

x?yＡ． ?N?Ｃ．?N?224x2?x24y?y ?x2?y2x2?y2

224y2?x24x?yＢ． ?N?2 ?x?y2x2?y2 Ｄ． 都不对 x?y110．对于间接测量Z?Y3?X，正确的不确定度传递关系是（ ）

2x?y1A．?Z?Y2?Y??X

23C．?Z??Y??X

2?x??y

3B．?Z?Y2?Y??X

2D．以上三种表示都不对

三、应用题（3个小题，共50分，要求步骤完整）

1．用最小刻度1?、仪器误差1?的可估读惠斯登电桥测一电阻，共测10次，其测量值Ri?242.3，242.2，242.3，242.0， 242.1，242.8，242.4，241.9，242.7，242.3（单位

。求电阻的测量结果（仪器误差和估读误差视为均匀分布）。（15分） ?）

答： （1）计算电阻R的平均值R（3分）

（2）计算电阻R的A类不确定度uAR（4分）

（3）计算电阻R的B类不确定度uBR（3分）

（4）计算电阻R的合成不确定度?R（3分） （5）写出测量结果表达式（2分）

2．给一电阻加上220V电压（电压用1.0级500V档测得，忽略估读误差），电阻发热，热稳定后测得电阻值为 (244.9?0.8)? ，求发热功率、不确定度和相对不确定度？（20分）

V2答：（1）求发热功率P?（2分）

R（2）求电压表的仪器误差?V（2分）

（3）求?V的B类不确定度分量u?V（2分） （4）求电压测量值的不确定度?V（2分） （5）求功率的相对不确定度（3分） （6）求功率的不确定度?P（2分） （7）写出结果表达式（2分）

3．用伏安法测电阻数据如下表，绘出拟合直线如右图，指出图中不符合作图规则的地方，并用最小二乘法求出电阻值R。（15分）。

1

已知线性方程y?a?bx的最小二乘法计算公式为a?电压U / V 电流I / mA x?xy?y?x2x?x22、b?x?y?xyx?x22

40.00 45.00 50.00 55.00 60.00 65.00 9.72 10.95 12.14 12.88 14.20 15.33

70答：（1）图中不符合作图规则的地方有：（每个1分，共6分）

U(V)60（a） （b） 50（c） （d） （e） （f） （2）用最小二乘法求电阻值R（共9分） （a）写出线性方程（2分）

（b）分别求出I、V、I、IV（共4分） （c）求电阻值R（3分）

240302010003691215I18模拟试题1参考答案

一、填空题，每空2分，共30分

1． 仪器 、 环境 、 方法 、 人员 。 2． 0.683(68.3%) ； 0.997(99.7%) 。 3． 5.0 ， 9.35 。 4． 不变 。 5． 1.00 。 6． ?2mA 。 7． B 。 8． 统计 。 9． 中心（重心） 。 10． 计算 。 二、单选题，每题2分，共20分 1．（A）2．（D）3．（A）4．（D）5．（D）6．（B）7．（C）8．（D）９．（D）10．（D） 三、应用题（3个小题，共50分，要求步骤完整）

1．答：（1）R??Ri?(242.3+242.2+242.3+242.0+ 242.1+242.8+242.4+241.9+242.7+242.3)?242.30(?)（3分）

n10i?11n1（2）u?AR?(R?R)i2n(n?1)?0.02?0.12?0.02?0.32?0.22?0.52?0.12?0.42?0.42?0.02? ?0.089(?)（4分）

10(10?1)（3）因为?R估?最小刻度/5?1?/5?0.2??1/3（?电桥）?1/3?1?，所以略去?R估，

uBR??电桥3?1?0.58(?) （3分） （或0.6? ） 3 2

2222（4） ?R?uA?u?0.089?0.58?0.58(?) （3分） （或0.6? ） BRR（5） R? (242.30?0.58)? （2分） （或R? (242.3?0.6)? ）

V222022．答：（1）P??=197.6(W) （2分）

R244.9（2）?V仪?量程?精度等级?500?1.0%?（（2分） 5V）?（3）因忽略估读误差，所以uB?V仪?5?2.9(V)（2分）

V3322（4）?V?uA?u?uBV?2.9(V)（2分） BVV

2??????2?2.9??0.8?（5）?P???V???R????????2.6%（3分）

P?V??R??220??244.9?2222?P?197.6?0.026?5.2(W)（2分） P（7）P? (198?5)W 或 P? (197.6?5.2)W （2分）

（6）?P?P? 3．答：（1）图中不符合作图规则的地方有：（每个1分，共6分）

（a）无标题，

（b）坐标范围不合理， （d）横坐标不应该用3倍放大， （f）数据点不应该在直线一旁。

（c）横坐标无单位，

（e）标点不应该用小圆点，

（2）（a）线性方程为 U?U0?R?I （2分）

1n1（b）I??Ii?(9.72?10.95?12.14?12.88?14.20?15.33)?12.536667(mA（)1分）

ni?161n1U??Ui?(40.00?45.00?50.00?55.00?60.00?65.00)?52.5(V)（1分）

ni?161n21I??Ii?(9.722?10.952?12.142?12.882?14.202?15.332)?160.7173(mA)（1分）

ni?16n11IU??IiUi?(9.72?40.00?10.95?45.00???15.33?65.00)?674.2333(mW)（1分）

ni?162（c）R?

I?U?IUI?I22?12.536667?52.5?674.2333 （3分） ?4.52（k?）212.536667?160.7173 3

大学物理实验理论考试模拟试题2

一、填空题，每空2分，共40分

1．根据获得测量结果的不同方法，测量可分为 测量和 测量。 2．误差的来源主要有 、 、 、和 。 3．测得某物理量为593.2nm，该量理论值为589.3nm，则该测量的相对误差为 %， 修正值为 。

4．遵循有效数字的运算法则，计算10.0×0.020+48.13= ， 10/(114.3?14.2987)= 。

2

5．对某量进行多次等精度测量，用拉依达准则剔除坏值的依据是：误差大小超出 的概率为0.3%。

6．用量程1.5mA，刻有75小格的1.0级毫安表测电流，指针指在25小格上，则测量值为 ，仪器误差为 ，估读误差为 。 7．对某物理量进行多次等精度测量，其精密度反映 误差的大小。 8．对同一物理量进行多次测量，测量次数越多， 不确定度越小。 9．电阻测量值的平均值为5.81447 KΩ，不确定度为0.06 KΩ，则测量结果应表示

为 。

10．测量结果表达式N?N??(单位)表示的物理意义是：

11．校正曲线中相邻实验点之间用 连接，因此校正曲线是 图。

。

二、单选题，每题2分，共20分

1．单次测量中具有（ ）

A．A类不确定度 B．最小误差 C．A类和B类不确定度 D． B类不确定度 2．关于有效数字的说法，正确的是：（ ）。

A．有效数字的最后一位一定是误差所在位。D．“0”在数字末尾时不算作有效数字。 B．有效数字位数的多少只与仪器的准确度有关。C．单位换算会影响有效数字位数。

3．下列测量结果中，测量准确度最低的是（ ）。

A．(154.98±0.02)mm

D．(2.214±0.001)mm

B．(5.498±0.002)mm C．(1.5498±0.0002)mm

4．对于作图法，下列说法正确的是：（ ）。

A．作图时不宜选用三、六、七等小格对应可靠数字的最后一位。 B．作图时纵坐标和横坐标的比例一定要相同。 C．坐标原点要与变量的零点一致。

D．连线的时候一定要使所有的数据点都落在曲线上。

4

5．下述测量长度的读数中，可能是用50分度游标卡尺读出的是（ ）；可能是用千分尺读出的是（ ）。 A．3.02mm B．2.25mm C．3.657mm D．2.75mm

6．下列测量结果正确的表达式是（ ）。

A．R=(5.21±0.007)Ω B．λ=(654±100)nm C．L=(15.2±0.61)cm

D．Y= (1.89±0.03)?10Pa

11

x?y，正确的不确定度传递关系是（ ） x?y12222222 A．?N? B． x??y???x2?x?y2?y xyN22(x?y)(x?y)2122222222x??y???x??y? C．?N? D． yxNyx22(x?y)(x?y)7．对于间接测量N?8．下列说法正确的是：（ ）。

A．仪器误差是A类不确定度。 B．仪器误差等于B类不确定度。

C．估读误差是A类不确定度的分量之一。 D．数显仪器一般不存在估读误差。 9．测量约1.5伏特的电压时要求其结果的相对误差小于1.5%，如果不考虑估读误差，应选用下列哪种规格的伏特表？（ ）

A．0.5级，量程5伏； B．1.0级，量程3伏；

C．2.5级，量程1.5伏； D．0.5级，量程3伏。

三、应用题（2个小题，共40分，要求计算步骤完整）

1．用50分度游标卡尺测某物理量L（单位：mm），数据如下： 次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Li / mm 142.3142.7141.9142.4142.8142.1142.0141.8142.2142.32 0 4 6 8 4 4 2 8 6 求物理量L的测量结果（仪器误差视为均匀分布）。（16分） 答：（1）计算物理量L的平均值L（4分） （2）计算L的A类不确定度uA（4分）

L（3）计算L的B类不确定度uB（3分）

L（4）计算L的合成不确定度?L（3分） （5）写出L的结果表达式（2分）

4?2l2．通过测周期T和摆长l来测定重力加速度g的公式是g?。现在用最小分度是2T0.01s的电子秒表测量周期T五次，其数据为2.001，2.004，1.997，1.998，2.000（单位为s）；用仪器误差为?卷尺?（0.2?L?0.3）mm（式中L是测量长度，单位为米）的钢卷尺测得摆长一次， l?100.00cm。试求重力加速度g及合成不确定度?g，并写出结果表达式。（24分）

5

答： （1）求周期T的平均值T（2分）

（2）求重力加速度g的平均值g（2分） （3）求摆长l的不确定度?l（2分） （4）求周期T的A类不确定度uA（3分）

T（5）求周期T的B类不确定度uB（2分）

T（6）求周期T的合成不确定度?T（3分）

?g（4分） g（8）求重力加速度g的合成不确定度?g（3分）

（7）求重力加速度g的相对不确定度（9）写出重力加速度的结果表达式。（3分）

模拟试题2参考答案

一、 填空题，每空2分，共40分

1、 直接， 间接 2、 仪器（或设备）误差, 方法误差, 环境误差, 人为误差 3、 0.66（0.67或0.7）， ?3.9nm 4、 48.33， 1.0 5、 3s 6、 0.50mA, 0.015mA 0.004mA 7、 偶然 8、统计(或A类) 9、5.81±0.06（KΩ） 11、直线（线段）， 折线

10、真值（或测量值、结果）落在（N??）?（N??）范围内的概率是0.683（或68.3%） 二、单选题，每题2分，共20分

1，D 2，A 3，D

4，A

5，A C

6，D

7，C

8，D

9，D

三、应用题（2个小题，共40分，要求计算步骤完整）

1n1 1．(1) 物理量L的平均值L（4分）：L??Li?（142.32??142.36）?142.294mm

ni?110 (2) L的A类不确定度uA（4分）：

LuAL?

?(L?L)i2n(n?1)?220.026???0.066?0.1mm(0.10mm， 0.104mm)

10(10?1) (3) L的B类不确定度uB（3分）：uB?LL?卡尺3?0.02?0.01mm(0.012mm, 0.0115mm) 32222(4) L的合成不确定度?L（3分）：?L?uA?u?0.1?0.01?0.1(0.10mm) BLL(5) L的结果表达式（2分）：L?L??L?142.29?0.10(mm)?142.3?0.1(mm) 2．(1) 周期T的平均值T：T?2.001?2.004?1.997?1.998?2.000?2.000(s)(2.0000s)

5 6

4?2l4?3.1422?1.00002(2) 重力加速度g的平均值g（2分）：g???9.872(m/s) 22T2.000(3) 摆长l的不确定度?l（2分）：?卷尺? （0.2?L?0.3）mm?（0.2?1?0.3）mm?0.5mm， 估读误差?l估?卷尺的最小刻度/5?1/5?0.2mm，所以

?l?u2B?卷尺?u2B?l估?2卷尺??2l估0.52?0.22??卷尺???l估?????0.3mm(0.31mm, 0.289mm) ?????33?3??3?T22(4),周期T的A类不确定度uA（3分）：

uA?T?(T?T)ii?152222220.001?0.004?0.003?0.002?0.000??0.001(s)(0.0012s)

5?(5?1)20uBT(5),周期T的B类不确定度uB（2分）：

T??秒表3?0.01?0.006s(0.0058s) 3(6),周期T的合成不确定度?T（3分）：

2222?T?uA?uB?0.0012?0.0058?0.0058s(0.006s)

TT(7),重力加速度g的相对不确定度

?g（4分）： g?gg?(?ll)2?(2?T0.28920.006(或0.0058)2)2?()?(2?)?0.006(或0.0058) T1000.02.000(8),重力加速度g的合成不确定度?g（3分）：

?g?g?????g?g?22???9.872?0.006(或0.0058)?0.059m/s(或0.06m/s) ?g?(9.872?0.059)m/s2或(9.87?0.06)m/s2(9),写出重力加速度的结果表达式。（3分）：

大学物理实验理论考试模拟试题3

一、填空题，每空2分，共40分

7

1．测量的四要素为 、 、 、和 。

2．某测量值为1.72×10Pa，理论值为1.64×10Pa，则测量的相对误差为 。 3．遵循有效数字的运算法则，计算

10.0×0.02+48.13= 。

4．温度的测量值为23.45°C，已知绝对误差为0.06°C，则修正值为 ，测量

结

果为 。

5．0.5级毫安表100mA档的仪器误差为 ，如果不考虑估读误差，指针刚好指在满度的四分之一时测量值为 。

6．测量数据重复性好，说明测量中所用仪器的 高。

7．用仪器误差为0.02mm的游标卡尺测量长度，则测量值的B类不确定度为 mm。 8．凡是可以通过 方法来计算的不确定度称为A类不确定度。 9．作图时，在纵横坐标上应标出 、 和 。

10．电阻测量值的平均值为5.687KΩ，不确定度为0.07KΩ，则测量结果应表示

为 。

11．金属丝的长度为1000mm，如要保留两位有效数字，则应表示为 mm。 12．测得单摆100个周期的时间t求周期T ，已知t的仪器误差为0.5s，不存在估读误

差，则T的B类不确定度为 。

100÷0.0200= ×10，

3

11

11

二、单选题，每题2分，共20分

1．10.20厘米的有效数字的位数为（ ）。

A．4位

B．3位

C．2位

D．5位

B．任何情况下估读误差都是最小刻度的1/5

2．以下关于估读误差的说法正确的是（ ）

A．估读误差是仪器误差的一部分 C．有些测量不存在估读误差 A．(59.67±0.02) ° C．60.02°±0.05°

A．3.14

D．估读误差可以修正

3．角度测量值用于复杂的不确定度传递时，应选用以下那种表达式？（ ）

B．(1.0467±0.0004)rad D．以上三种表达式都对

C．3.1416

D．3.1

4．已知圆的半径R=50.23cm，间接测量圆的周长时，π取（ ）最合适。

B．3.14156

5．下列测量结果中，测量准确度最高的是（ ）

A．(12.45±0.06)mm C．(65.23±0.06)mm

25

2

B．(8.67±0.06)mm D．(562.78±0.06)mm

4

4

2

2

6．球的面积=4πR，如R=100mm，则该球的面积为（ ）

A． 1.26×10 mm B． 12.56×10 C． 12.6×10 m D．12.568 mm

8

7．单次测量中必然具有（ ） A．A类不确定度

B．最小误差

C．A类和B类不确定度 D． B类不确定度

11

8．下列测量结果正确的表达式是（ ） A． T=(12.5±0.07)s C． V=23.68±0.09

9．对于间接测量N? A． ?N? B． ?N?2?DB． Y=(1.6±0.2)×10Pa D． I=(6.563±0.08)mA

8LDF，正确的不确定度传递关系是（ ）

?d2bn2?dD22?D?d2?2?FF2?2?LL2?2?nn2??b2b2222224?d?F?L?n?b?2?2?2?2?2 2DdFLnb2?D C． ?N?N?D22?D?2?dd2?2?FF2?2?LL2?2?nn2??b2b2

22224?d?F?L?n?b2D． ?N?N??2?2?2?2?2 2DdFLnb10．对于间接测量Z?Y3?X2，正确的不确定度传递关系是（ ）

A．?Z?3Y2?Y??X B．?Z?3Y2?Y?2X?X

C．?Z?9Y4?X2?4X2?Y2

D．以上三种表示都不对

三、应用题（3个小题，共40分，要求计算步骤完整）

1．用螺旋测微计测量金属丝的直径（仪器的最小分度值为0.01mm，仪器误差为0.01mm零差为0.003mm），共测量9次，其测量值D=0.789，0.756，0.767，0.782， 0.786，0.765，0.775，0.761，0.788（单位：mm）。求直径的测量结果（仪器误差视为均匀分布）。（15分）

答：（1）计算金属丝直径D的平均值D。（3分） （2）计算A类不确定度uA。（4分）

D（3）计算B类不确定度uB。（3分）

D（4）计算合成不确定度?D。（3分） （5）写出结果表达式（2分）

2．通过测定直径D以及高h，求圆柱体的体积V（V=πDh／4）。用游标卡尺测量高h=32.24mm(只测一次，卡尺的仪器误差为0.02mm)，用螺旋测微计测量直径，多次测量后计算出D=12.342mm，D的A类不确定度为0.006mm，螺旋测微计的仪器误差为0.01mm，不考虑螺旋测微计的估度误差，求圆柱体的体积以及体积的不确定度和相对不确定度？（19分） 答：（1）求圆柱体的体积（2分）

（2）求高h的B类不确定度及合成不确定度（2分） （3）求直径D的B类不确定度（2分）

2

9

（4）求直径D的合成不确定度（3分） （5）求体积V的相对不确定度（4分） （6）求体积V的合成不确定度（3分） （7）写出体积V的结果表达式（3分） 3．下表是一只热电偶的温度与电动势的对应值，请按规范的作图法，在右边的坐标纸中画出热电偶的电动势随温度变化的拟合直线。（6分） E(mV)2E～t关系图1.81.61.4温度 40.0 45.0 50.0 55.0 60.0 65.0 t／℃ 电动势 0.770.981.161.371.791.961E／mV 2 1 5 5 2 4 1.2

0.80.640455055606570t(℃)模拟试题3参考答案

一、填空题（每空2分，共40分）

1． 测量对象 、 测量单位 、 测量方法 、 测量准确度 。 2． 4.9%（或5%） 。 3． 5.00 ， 48.3 。 4． ?0.06℃ ，23.39℃ 。 5． 0.5 mA ， 25.0mA 。 6． 精密度 。 7． 0.01（或0.011、0.012）。 8． 统计 。 9． 物理量（符号） 、 单位 和 分度值 。

10． （5.69±0.07）KΩ 。 11． 10 ×10 （或1.0 ×10）。 12． 0.0029s（或0.003s） 。

二、单选题，（每题2分，共20分）

1．A

2．C

3．B

4．C

5．D

6．A

7．D

8．B

9．D

10．C

2

3

三、应用题（3个小题，共40分） 1．答：（1）计算金属丝直径D的平均值D（3分）

减去零差后的直径值Di=0.786, 0.753, 0.764, 0.779, 0.783, 0.762, 0.772, 0.758, 0.785(mm)（1分）

D??Dni?0.786+0.753+0.764+0.779+0.783+0.762+0.772+0.758+0.785?0.7713(mm)或0.771(mm)（2

9D分）

（2）计算A类不确定度uA（4分）

uA?D（D?D）??2in(n?1)0.0152?0.0182?0.0072?0.0082?0.0122?0.0092?0.0012?0.0132?0.0142

n(n?1) ?0.001253/72?0.0042（mm）或0.004（mm）（3）计算B类不确定度uB：（3分）

D 10

因为 ?D估?0.2?最小刻度?0.2?0.01?0.002（mm）?22?螺0.01， ??0.0033（mm）33所以

uBD???????0.01??螺???D估??螺??0.0058（mm）或0.006（mm） 33?3??3?（4）计算合成不确定度?D（3分）

2222 ?D?uA?uB?0.0042?0.0058?0.0072（mm）或0.007（mm）DD（5）写出结果表达式（2分）

D?(0.7713?0.0072)mm或D?(0.771?0.007)mm

2. 答：（1）求圆柱体的体积（2分）

V??D2h/4（注：π应取3.142或3.1416，取3.14扣1分）

33 ?3857.1(mm) 或 3857(mm)（2）求高h的B类不确定度和合成不确定度（2分）

因为是单次测量，且游标卡尺是非连续读数仪器，不存在估度误差，所以

0.02或0.01(mm) ?0.012（mm）h33（3）求直径D的B类不确定度（2分）

测量D因不考虑螺旋测微计的估读误差，所以

?0.01 uBD?螺??0.0058（mm）或0.006（mm）33（4）求直径D的合成不确定度（3分）

?h?uB??卡?222 ?D?uA?uB?0.0062?0.0058?0.0083（mm）或0.008（mm）DD（5）求体积V的相对不确定度（4分）

?2??????2?0.0083??0.012???D???h????????0.14%或0.1% V?12.342??32.24??D??h?E～t关系图E ? t关系图 /mV （6）求体积V的合成不确定度（3分） EE(mV)?V2222?V?V??V2V ?5.4（mm3）或（5mm3） 或（4mm3）?3857.1?0.14%1.81.6（7）写出体积的结果表达式（3分） V?（3857.1?5.4）mm3或V?（3857?5）mm3 或V?（3857?4）mm3．答：见右图。

31.41.210.80.6404550556065t /℃ t(℃)70 11

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