大学物理实验理论考试题与答案.docx
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大学物理实验理论考试题与答案
-、选择题(每题4分,打“者为必做,再另选做4题,并标出选做
1*某间接测量量的测量公式为
记号多做不给分,共40分)
N,埴接测量量x和y的标准误差为用”则间接测△△
3x2y
量量N的标准i吴罪为?
B
xy
=x
22=
=-x33=-
24y8y
N9xy
A)+(
厶
28
X
33x9x
3厶2y
yy
2*o用螺旋测微计测量长度时,测量值二末读数一初读数(零读数),初读数是为了消除(A)
(A)系统误差(B)偶然误差(C)过垠误差(D)其他误差
3*在计算铜块的密度P和不确定度时,
计算器上分别显示为“8.35256”和“0.06532”
则结果表示为:
(C)
(A)P二(8.35256±0.0653)(gem
/、才),
(B)P=(8.352±0.065)(gem
(0P=(8.35±0.07)((gem_3
(D)P二(8.35256±0.06532)(gem
)
(E)P二(”:
T
0.08351010.07)(gem/、才),
(F)P=(8.35±0.06)(gem
±
*
4以下哪一点不符合随机误差统计规律分布特点(C)
(A)单峰性(B)对称性(C)无界性有界性(D)抵偿性
*±A=yjA+A=J+△=A
5某螺旋测微计的示值误差为0.004njm,选出下列测量结果中正确的答案:
(B)
A.
8一
厶厶厶
ABB
用它进行多次测量,筒偶然误差为0.004mm;
B.用它作单次测量,可用0.004mm估算其误差;
C.用它测量时的相对误差为0.004mm。
相对误差:
E100%无单位;绝对误差:
二xX有单位。
X
*
6在计算数据时,当有效数字位数确定以后,应将多余的数字舍去。
设计算结果的有效数字取4位,
则下列正确的取舍是:
(B)四舍六入逢单配双
A:
4.32749-4・328;B:
4.32750-4.328C:
4.32851-4.328D:
4.32850-4.329
7、在气体比热容比测定实验中,由于大气压强变大,则小球的振动周期将(B)
(A)变大(B)变小(C)不变(D)不确定
&分光计采用双游标读数的原因是(C)
A:
消除视差引起的系统误差B:
消除视差引起偶然误差
C:
消除偏心差引起的系统误差D:
消除偏心差引起的偶然误差
9、扭摆仪上只有圆盘时,其摆动周期为几,放上待测物体后,摆动周期为T2,则(A)
⑷Tx
10、若给示波器y轴输入一个周期性三角波电压,在x轴输入一个直流电压,则示波器显示的波形为
A.不等间距的衍射条纹;干涉B・等倾干涉条纹;迈克尔孙干涉仪
C.等间距的干涉条纹;中间疏外边密D.等厚干涉条纹。
12、下列哪些概念不适用拉伸法测杨氏模量实验。
(D)
A.逐差法B.补偿法
C.光放大法D.异号法
13、用霍尔法测直流磁场的磁感应强度时,霍尔电压的大小:
(B)V|H=2L
d
A:
与霍尔材料的性质无关;B:
与外加磁场的磁感应强度的大小成正比;
C:
与霍尔片上的工作电流E的大小成反比;D:
与霍尔片的厚度d成正比;
14・伏安法测电阻时,电流表内接使得电阻的测量值比实际值;电流表外接使得电阻的测量值
比实际值
A大,大;B小,小;C大,小;D/J、,大
15.选出下列说法中的正确者:
(A)
A:
QJ36型双臂电桥的特点之一,是它可以大大降低连接导线电阻的影响。
B:
QJ36型双臂电桥连接低电阻的导线用铜片来代替,从而完全消除了导线引入的误差。
C:
QJ36型双臂电桥设置“粗”、“细”调按钮,是为了避免电源烧坏。
检流计
D:
双桥电路中的换向开关是为了保护被测的低电阻,以避免过度发热而烧坏。
P228减小电源回路中的热电动势的影响而产生系统误差
二、填空题:
(每题4分,打者为必做,再另选做4题,并标出选做记号,多做不给
分,共40分)
*大学物理实验课程的教学主要由三个环节构成实验前预习;实验中的操作;1
实验后的报告。
9ay/称为测
2水若某一测量值y的真值为则yyaA尔为该测量值的绝对误差,/
量值的相对误差。
*指岀下列情况分别属于系统误差还是随机误差:
P6/7/83
1)电源电压不稳定引起的测量值微小波动随机误差偶然误差,具有随机性
2)天平使用前未调平衡系统误差误差大小和方向都保持不变
3粗大误差:
明显超岀规定条件下预期值得误差
1、
解:
已知动态悬挂法杨氏模量公式为=旦2
E1.6067f,请扌售出杨氏模量E的不确定度公式。
P15d
c—
+・△+・△;
A=等2宓匚込
E(l)W)仙)Cf)§
■ldmf
lm
-c——2
9(1.6067f)
/>a4
EdmEc
3-xx-=
lml
222
llddlg
L6067f3^6067f33x_x
0
lm£
叫理:
d(1.6067f)4
=—ETE=—
32
1.60671mf(4)4
+—+74
lm
(1.6067f)
E(31)(4d)(m)(2f)ldmf
EE(31d
T=0.02s
2、
(1)用示波器观测50區的正弦交流电信号,当荧光屏上调出两个周期稳定的波形时,其扫描电压的
周期是(0.04s),
+T勿・001s+
3、用一级千步尺(』仪O.Ofmm)产复测量某圆柱体的直径共六次,测量值为(单位mm):
6.298、
6.-262>6.280;试求测量结果
6.284mm
.6.^986^2966.2举6・2906.2626.280
L一一一一
2
xx
1
SO.014(mm)△xA
nl
AA0.004mm
B仪
當王、单位、不确疋
2222
AAASAB0.015(mm)
LLA6.2840.015(mm)orL6.280.02(mm)
用惠斯登电桥测定铜丝在不同温度下的电阻值。
数据见表。
试求铜丝的电阻与温度的关系。
x_Q疋
数据表
温度t(£)24.026
.531.135.(
40.345.0牛・754.9
电阻R®2・8972.
9192.9693
0033.059:
•1073.155
J.207
解:
以温度t为横坐标,电阻R为纵坐标。
横坐标选取2mm代表1.0C,纵坐标2nini代表0.010。
绘制铜丝电阻与温度曲线如图所示。
由图中数据点分布可知,铜丝电阻与温度为线性关系,满足下面线性方程,即:
Rt=a+B在图线上取两点(如图所示),计算截距和斜率得:
3.1972.9093
B^9,9310~_
K=54.025.0=
54.0£・09025.03.咲7a=
54.035.0
2.850
20.030.040.050.060.0
铜丝电阻与温度的关系
一、填空题:
(每题4分,打“”者为必做,再另选做5题,并标出选做记号,多做不给分,
共40分)
1
袞在科学实验中,一切物理量都是通过测量得到的,测量结果应包括测量的平均值、不确定度、单位,三者缺一不可。
2邙逋机误差的分布具有四个特点,即单峰性、对称性、有界性、抵
X
2500乞305
b978.2750782978
1.234.789
+-保留的有效数字,只需与诸因子中有效数字最少的一个相同
小数点后所保留的位数与诸数中小数点后位数最少的一个相同
乘方和开方与其底的有效位数相同
/我们所学过的数据处理方法有列表法、作图法、逐差法。
_
5来用米尺测得某物体的长度为4・32cm,现有精度为0.02mm的量具,则测量结果有4有效数字
13瀏位差计采用补怯测量电动势。
’由①作电流调馆路、②校准回路、③测量回路三个基本回路构成。
14醜表改装实验中表头的内阻和灵敏采用—半值法法测量,改装电流表时,与表头并頼电阻起分流—作用。
改装
必绩过校准—才能使用。
共20分)
大量的随机误差服从正态分布,一般说来增加测量次数求平均可以减小随机误差。
(丁)
由于系统误差在测量条件不变时有确定的大小和正负号,因此在同一测量条件下多次测量求平均值能
蒲个物理量是由可靠数字与可疑数字组成。
(X)有效数字+单位3少
误
証。
(X)
7(X)
6=某测量数据的单位换算,其有效数字的位数也随着变化。
(X)
1.11m,11.lcm,111mm
7、在测量金属杨氏弹性模量的实验中,光杠杆的放大倍数与望远镜放大倍数有关。
(X)
8、示波器的内扫描电压波形为正弦波电压(X)锯齿波
9、在用牛顿环测定透镜曲率半径的实验中,观察到的干涉条纹(即牛顿环)中心应为亮斑。
(X)暗斑
10、在迈克尔逊干涉仪中,如果两平面反射镜和%调整到严格垂直,则观察到的等倾干涉图样是同
心圆。
(J)
11、根据磁聚焦原理,电子在电场和磁场中作螺旋运动,改变电子的螺距,可以调节磁偏转电流。
(X)
12、分光计刻度圆盘同一直径的两端各装有一个游标是为了读数方便。
(X)
13、气垫导轨的动态调平要求是指滑块在导轨上作匀速运动。
(J)
14、二极管是一种线性电子元件。
(X)二极管、三极管、热敏电阻和光敏电阻都是非线性元件
15、田电磁感应法测磁场的磁感应强度时,在感应线圈平面的法线与磁力线成直角时,感应电动势幅值绝对值最大:
(X)
16、扭摆法测定物体转动惯量是用累积放大法测量运动周期的。
(丁)
17、在复摆实验中,物体摆动角度可以任意的。
(X)
三、选择题(每题4分)
_±A
1、在多次测量的随机误差遵从高斯分布的条件下,真值处于x区间内的概率为(B)P8
A、57・5%B、68・3%C、95・0%D、100%
单倍总体标准偏差双倍95.4%
2、以下哪一点不属于高斯分布的特点(C)
A、单峰性B、对称性C、无界性D、抵偿性
3、下面说法正确的是(D)
A、系统误差可以通过多次测量消除B、随机误差一定能够完全消除
C.记错数是系统误差粗大误差D、系统误差是可以减少甚至消除的
4、多次测量的平均值为534.35毫米,误差为0・5毫米,测量结果表达式正确的是(C)
A、534.4mmB、534.3±0.5mm
Q534.4±0.5mmD>534.35±0.5mm
P=亍/,选出下列式中的正确者:
(C)d
LRd
三•解答题:
(选做二题,每题十分,并标出选做记号“*”,多做不给分)
(水平方向1.00cm
1、已知一正弦波的频率为100Hz,VP10V,^i米方格纸画出这个正弦的波形。
代表Ims.,.垂直方向1.00cm代表IV)
■'
-•-
*
■i
-
评分:
1)无坐标单位、水平画成频率、不按比例作图
以上三条满足一条零分
2)水平画成频率、按比例作图、有坐标无单位扣3分
8€=a
2、已知热电偶的温差电动势与温差t的关系为t.和t的测肚值如下。
试用逐差法求热
电偶温差F
z0、
l系数。
(
20.040.
〃必计算课
)6
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