大学物理实验习题Word文件下载.docx
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测量值(或误差)一定遵从均匀分布
其算术平均值是误差为零的值
4、对一物理量进行多次等精度测量,其目的是()
消除系统误差
消除随机误差
减小系统误差
减小随机误差
5、以下说法正确的是()
多次测量可以减小随机误差
多次测量可以消除随机误差
多次测量可以减小系统误差
多次测量可以消除系统误差
6、对一物理量进行等精度多次测量,其算术平均值是()
真值
最接近真值的值
误差最大的值
误差为零的值
7、测量结果的标准表达式为 X=X±
,其含义为 ()
A:
被测量必定等于(x-)或(x+)
B:
被测量可能等于(x-)或(x+)
C:
被测量必定在(x-)和(x+)之间
D:
被测量以一定概率落在(x-)或(x+)之间
8、下列测量结果中,准确度最高的是()
=102.3±
0.2㎝
=103.52±
0.05㎝
=1.246±
0.005㎝
=0.0056±
0.0002㎝
9、对某测量对象进行多次测量,测量结果为,其中,(、分别为其A类不确定度、B类不确定度。
问被测量的真值落在范围内概率为()
A.68.3%B.95%C.57.7%D.100%
10、对某测量对象进行单次测量,测量结果为,其中=,为其B类不确定度。
问被测量的真值落在范围内概率为()
A.68.3%B.95%C.57.7%D.100%
11、在正常情况下,下列读数错误的是()
分度值为20mv的电压表测得电压值为250mv
分度值为1´
的角游标测得值为
分度值为0.02mm的游标卡尺测得某物体的长度为30.32mm
分度值为0.01mm的读数显微镜读数为30.09mm
12、下面的测量结果表达式正确的是()
(单位)
13、下列结果表达式中,正确的是()
N=(2.0325±
0.07)×
0.068)×
N=2.03×
±
0.68×
N=(2.03±
14、下列读数肯定错误的是:
()
A.最小分度值为0.02mm的游标卡尺测得某物体长度为20.12mm
B.最小分度值为1mm的刻度尺测得某物体长度为20.1mm
C.最小分度值为0.02g的物理天平测得某物体质量为63.24g
D.最小分度值为0.01mm的读数显微镜测得某物体长度为20.12mm
15、某水银温度计的一小格为0.2℃.按“1/10”估读法,用此水银温度计测量温度时下列数据中正确的是()
A.36℃B.36.7℃C.36.72℃D.36.724℃
16、量程为3000mv,表盘分格数为150,以下读数可能正确的是()
A.940mvB.940.0mvC.940.00mvD.940.20mv
17、用分度值为0.01毫米的千分尺测量某物体长度,如下图所示,则被测长度为()
A.6.775mm
B.6.265mm
C.6.755mm
D.6.765mm
18、待测物体长度约为12cm,要求测量结果有5位有效数字,应选用()
A.千分尺B.米尺C.游标卡尺D.卷尺
19、测某一约为1.5V的电压时,要求其结果的相对误差小于1.5%,则应选择下列哪种规格的伏特表?
A.0.5级,量程为5V
B.1.0级,量程为2V
C.2.5级,量程为1.5V
20、对的线性函数,利用图解法求时,正确的求解方法是()
(为所作直线与坐标横轴的夹角实测值)
(为任选两个测点的坐标值之差)
(为在所作直线上任选两个分得较远的点的坐标值之差)
(为所作直线上任选一点的坐标值)
二、填空题
1、在直接测量的多次测量中,通常是指对物理量,用仪器,在条件下进行的重复测量。
2、在长度测量中,由于被测量和测量要求的不同而采取不同的测量方法。
其中用米尺测量采用的是测量法,螺旋测微计和读数显微镜采用测量法,光杠杆测长度的微小变化量用测量法.
3、物理实验的内容包括四大类:
,,,。
4、地磁场对测量的影响属于误差,视差在很大程度上属于误差,使用未经调试的仪器进行测量所产生的误差基本属于误差
5、对于多次测量,测量结果表达式中(其中为扩展不确定度),置信概率约为,即被测量真值落在区间的可能性为。
6、在测量方法正确,置信概率相同的情况下,不确定度愈小,表示测量结果,反之不确定度愈大,测量的质量愈低,它的,使用价值就。
7、测量不确定度是表明被测量值的参数,而误差表明了测量结果与真值的。
8、的物理意义是:
任意一次测量值x在(-,+)区间的概率为,其中最佳值为。
9、通常以测量值的作为被测量值的估计(即测量结果),以作为测量结果的A类标准不确定度。
10、正态分布图形的4个特点、、、;
其中标准误差的几何意义是:
;
标准误差越小,曲线越向纵轴收缩,即是说标准误差越小的测量,其数据越相互接近,;
反过来,越大,测量数据。
11、单次测量的B类不确定度可以用仪器误差限A来估算。
对于准确度级别为a的电压(流)表;
对于准确度级别为a的电阻箱、电桥、电势差计;
对于最小分度值为a的米尺、千分尺。
12、原则上B类不确定度有很多个分量组成。
找出一个产生误差的原因,就有一个,各分量之间的合成采用合成。
在实际测量中,B类不确定度来自于各种不同类型的仪器、不同的测量方法、方法的不同应用以及测量理论模型的不同近似等方面。
在教学中我们考虑的重点是所产生的测量不确定度。
13、间接测量的不确定度采用方式合成,如:
,
则。
14、对于等精度多次测量值,要计算其总的不确定度,应先求=,再求;
后求。
最后通过方和根合成。
15、测量密度的公式为,若的标准不确定度为,的标准不确定度为,则的标准不确定度=;
其相对标准不确定度=
16、在利用电子秒表测时间,电子秒表内的石英晶体振荡频率每日仪器误差小于10-5s,但实验者在判定计时开始和结束时会有0.1~0.2s的反映误差,这个时候B类不确定度应该以为准
17、在我们的教材中,有列表法、作图法、等五种数据处理方法
18、在数据处理中列表法有两种作用,一个是,另一个是,
列表的要点是。
19、逐差法的基本条件是,逐差法的优越性是。
20、直接测量读数的有效数字位数不仅与有关,还与有关;
对实验数据后几位进行取舍时,应采用法则。
21、
(1)mm
(2)rad
(3)0.569rad=(角度值)(4)
(5)(6)2.5min=s
(7)150s=min
22、分光计游标读数装置中,设主盘的最小分度是30ˊ,游标刻度线共30条,则该游标的最小度值为。
23、任何仪器,由于技术上的局限性,总存在误差。
仪器误差就是由于测量仪器本身刻度不准,结构、灵敏度和分辨率等因素的限制而导致的误差。
实验室常用的量程在以内的一级千分尺。
其副尺上的最小分度值为,而它的仪器误差(常称为示值误差)为:
。
测量范围在以内,主副尺最小分度值之差为1/50mm的游标卡尺,其仪器误差(示值误差)为。
精度等级为0.5级、量程为100mA的电流表,其仪器误差为
24、从0.1级电阻箱上读出电阻值为200.0Ω,若不考虑各旋钮的接触电阻,则该电阻的绝对误差可估为
25、完成以下各题:
(1)测得某钢丝杨氏弹性模量,计算得出其扩展不确定度,试写出其结果表达式。
(2)测得某电阻阻值,其扩展不确定度,试写出其结果表达式。
(3)测得某电阻阻值,其扩展不确定度,出现这种情况,说明在数据处理中,有什么问题?
三、判断题
1、
(1)系统误差取值恒定或按一定规律变化,[]
(2)随机误差的大小一般用标准偏差估计,[]
(3)系统误差和随机误差都可能由实验者引起。
[]
(4)A类不确定度就是随机误差引起的不确定度[]
(5)B类不确定度就是系统误差引起的不确定度[]
(6)表示测量结果时,数据的位数写得越多越精确,[]
(7)测量读数的有效位数只与仪器的最小分度值有关,[]
(8)测量结果的有效数字由不确定度决定。
[]
2、一个学生做光电效应法测量普郎克常量为6.626×
10-34J.S,与公认值6.626×
10-34J.S比较,数值相同,因此学生认为此次测量结果。
误差为零,对吗?
为什么?
3、改错
(1)
(2)
(3)
(4)
四、证明题
1、利用正态分布随机误差的抵偿性证明:
当测量次数n无穷时,平均值就等于被测量x的真值(设系统误差远小于随机误差)。
2、图解法确定拟合直线斜度的公式为其中和是为计算斜度所选的两点。
试用不确定度合成规律分析证明,选点P1和P2应相距远些,斜率的图解结果更好。
3、求证:
利用伏安法对电阻进行单次测量,在仪器选定情况下,电压电流测量值越大,待测电阻相对不确定度越小
五、计算题
1、在测量小球体积的实验中,对小球直径测量十次,数值如下表所示。
试求测定直径d的A类标准不确定度分量。
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
d(cm)
2.00
2.01
2.02
1.99
1.98
1.97
2、测量某一长度得到9个值:
42.35,42.45,42.37,42.33,42.30,42.40,42.48,42.35,42.29(均以mm为单位)。
求置信概率为0.68、0.95、0.99时,该测量列的平均值、实验标准差和A类标准不确定度。
3、按不确定度合成公式计算下列各量的合成不确定度,并完整表示结果。
(1),其中
(2),其中
(3),其中
(4),用1.0级电压表(3V量程)测得,用0.5级电流表(750mA量程)测得
4、用电桥测电阻,由公式得到=354.7Ω,所使用的桥臂==1000Ω,可调臂电阻=354.7Ω,实测得电桥灵敏度S=1102.3格/Ω。
电阻箱使用1000Ω挡和100Ω挡时为0.1级,用10Ω挡时为0.2级,用1Ω挡和0.1Ω挡时为0.5级,求测量结果的不确定度
5、伏安法测量电阻,得到实验数据如下:
U(v)
1.00
3.00
4.00
5.00
6.00
I(mA)
0.50
1.02
1.49
2.05
2.51
2.98
R(Ω)
2000.0
1960.8
2013.4
1951.2
1992.0
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