大物实验理论题库及答案精选的八套题.docx

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大物实验理论题库及答案精选的八套题大物实验理论题库及答案精选的八套题大物实验理论题库及答案大物实验理论题库及答案Metaphorl一、填空题（20分，每题2分）1依照测量方法的不同，可将测量分为和两大类。

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、和口随机误差系统误差。

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土0.024m/s2、9.8110.004m/s2、9.795）.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微小等量物理量，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N6。

6.示波器的示波管主要由电子枪、偏转板和荧光屏组成。

7.2224X19X225X3。

已知y=2X1-3X2+5X3，直接测量量X1，X2,X3的不确定度分别为X1AX2.AX3,则间接测量量的不确定度y=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=105.0cm,求此时光杠杆的放大倍数K=30。

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=2.7630.009V，相对不确定度为B=0.3%。

10、滑线变阻器的两种用法是接成分压线路或限流线路。

二、判断题（“对”在题号前（）中打V,“错”打为（10分）（t）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。

（f）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。

（t）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。

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

（t）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。

（f）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。

（f）7、分光计设计了两个角游标是为了消除视差。

（f）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。

（f）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。

（f）10、用一级千分尺测量某一长度（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=（8.000.004）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jky二rrox如图形。

（8分）1.

（1）4分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）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；消除部分定值系统误差。

（3分）四、计算题（20分，每题10分）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12345678长L/cm10.0210.009.9610.069.9810.0010.0810.02宽W/cm4.024.064.084.044.064.104.004.042、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。

毫伏表读数U0.1000.2000.3000.4000.5000.6000.7000.8000.9001.000电势差计读数US0.10500.21500.31300.40700.51000.60300.69700.78500.89201.0070修正值U0.0050.0150.0130.0070.0100.003-0.003-0.0150-0.0080.007五、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。

（2）合理选用实验器材；（3）说明设计要求：

（1）简述实验原理，画岀实验原理图，推导测量公式；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。

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.直接测量间接测量。

2.随机误差系统误差。

3.随机系统4.乙丙5.微小等量66.电子枪偏转板2225210.分压7.4x9X2X38.309.2.7630.009V0.3%限流、判断题（10分,每题1分）1、V2、X3、4、V5、V6、X7、X8、X9、X10、X.、简答题（共15分）

（2）4分四、解:

分）2答：

自变量应满足等间距变化的要求，且满足分组要求。

优点：

充分利用数据;计算题（18分）

（1）金属块长度平均值：

L长度不确定度:

UL

（2）金属块宽度平均值:

宽度不确定度:

（3）面积最佳估计值:

不确定度:

相对百分误差:

（4）结果表达：

S注：

注意有效数字位数,（4分）消除部分定值系统误差。

10.02（mm）0.02/、30.01（mm）0.10%d4.05（mm）（3分）金属块长度为：

L10.020.01mm（2分）0.02/30.01（mm）金属块宽度是：

d4.050.01mmB0.20%（2分）SLd40.58mm20.1mm2100%=0.25%240.60.1mmB=0.25%（4分）（2有误者酌情扣分。

2解：

级别五、设计题（35分）五、设计题（35分）

（1）

（2）（3）敏度。

（3分）（3分）数字电数字电崎压表压表霍尔元件位移传感器工作原理:

霍尔元件位移传感器工作原理:

（3分）霍尔元件置于磁场中，通以工作电流I，若磁场磁感应强度为B,则有霍尔电压:

若磁场沿Z方向存在均匀梯度dZ/dB（为恒量），则有：

/Vh=KhI（dB/dZ）/Z,移成正比。

先定标，作/Vh/Z曲线，求出仪器灵敏度。

（5分）Vh=KhIB。

霍尔电压与位右图中钢丝（截面积为S）上端B点固定，霍尔元件卡在A点，AB长L,钢丝下端加砝码力F，钢丝伸长/L。

钢丝杨氏模量为：

E=FL/（S/L）=FLKhI（dB/dZ）/（S/Vh）（5分）仪器：

霍尔元件位移传感器及驱动电路；数字电压表；钢丝；砝码；夹具；米尺等；千分尺等。

一一（5分）步骤:

a定标：

在磁场中霍尔元件位移传感器，测电压，作作/Vh/Z曲线，求岀仪器灵b、测量：

加砝码，纪录电压表读数。

（5分）（4）逐差法，自变量等间距变化。

（或其他方法，说明原因）Metaphor2填空题1根据误差理论，绝对误差等于测量值减去真值。

2仪器误差仪是b类不确定度的-3倍。

3.NN的置信概率是_68.3_NN3的置信概率是_99.74.用米尺测量某一长度L=2.14cm，若用螺旋测微计来测量，则有效数字应有5位。

5.用量程为15mA，准确度等级为0.5级的电流表测量某电流的指示值为10.00mA，其测量结果的最大误差为_0,075mA。

1.6根据有效数字的运算规则计算:

1.111.1111=1.23。

7.常用的实验数据处理方法有列表法、图解法、逐差法、最小二乘法。

_8.在教学实验中，不确定度的B类分量用丄作为近似估计。

C9.一游标卡尺的游标实际长度是49mm分为50格，它的分度值为0.02mm10.将下列结果写成标准形式：

1）Y219046.73N/mm2Y3614.28N/mmY（p0.683）,2）38.374g/cm30.05g/cm（p0.683）,3）J4.238J/calJ0.1J/calJ（p0.683）。

、选择题1.某长度测量值为2.130mm则所用仪器可能是DA.毫米尺B.50分度卡尺C.20分度卡尺D.千分尺2.天平未校准所引起的测量误差属于B3.测量一个数值略小于10V的电压，选用下列哪块电压表测量BA.量程50V;级别0.2级0.1B.量程15V;级别0.5级0.075A.C.量程10V;级别2.5级0.25D.量程15V;级别1.0级0.154.对某物理量进行直接测量。

有如下说法，正确的是DA.有效数字的位数由所使用的量具确定B一有效数字的位数由被测量的大小确定C有效数字的位数主要由使用的量具确定D有效数字的位数由使用的量具与被测量的大小共同确定C.R=82.30.31D.L=0.6670.008mm5下列测量的结果中表达式正确的有D126.对于间接测量量Z丄Y2X,正确的不确定度传递关系是2A.Uz（YUy）2（Ux）222B.c.uzUz.（YUy）（Ux）D.A,B,C都不是7.在正常情况下，下列读数错误的是BA.分度值为T的角游标测得值为28053B.有量程1500mv，分格数为150格的电压表测得电压值为150.5mvC.分度值为0.02mm的游标卡尺测得某物体的长度为28.22mmD.分度值为0.01mm的读数显微镜读数为15.021mm8.由于实验环境中温度的影响所引起的测量误差属于AA.随机误差B.系统误差C.粗大误差DA,B,C都不是9.仪器仪表准确度等级的含义是DA仪器仪表值误差与指示值的百分数的分子表示B就是仪器仪表值引用误差C仪器仪表用百分数表示的示值相对误差中的分子表示D最大误差与满刻度值的百分数的分数表示10.用分度值为0.05mm的游标卡尺测量一物体的长度，下面读数正确的是CA.6.62mmB.6.64mmC.6.40mmD.6.635mm三.计算题根据公式Y8FLD,计算金属丝的杨氏模量丫。

已知：

F39.2N；d2bH单次测量：

单次测量：

L0.81000.0005m,D1.33500.0005m,b0.06860.0005m;多次测量如下表:

次数123456直径d/mm0.5590.5570.5580.5600.5590.560次数1234H/mm25.6125.6825.6425.72要求有计算过程，并写出Y的标准表示形式。

大学物理实验模拟试卷参考答案及评分标准大学物理实验模拟试卷参考答案及评分标准1.填空题2.测量值真值3.B4.68.3%,99.7%5.56.0.075mA7.1.238.列表法、图解法、逐差法、最小二乘法10.0.02mm11.1）（2.190.04）105%m22）（8.370.05）gCm33）（4.20.0G.选择题DBBDDCBADC三.计算题计算方法及过程参见课本P37页例题。

Metaphor3一、填空题（20分，每题2分）22对间接测量量y（X1,X2），合成不确定度b2y2x1X11、对直接测量量X,合成不确定度b=_SU2y2x2X22、用一个0.5级的电表单次测量一个电学量，若指针刚好指在满刻度处，则该测量结果的相对不确定度等于_0.29%（0.3%）;若指针指在满刻度的十分之一处，则该测量的结果的相对不确定度等于2.9%（3%）3、示波器正常，但开机后荧光屏上看不到亮点，原因可能是

（1）x,y偏移出界;

（2）_辉度太弱_。

4、给岀到目前为止已经学过的测量电阻的两种方法：

伏安法，电桥法，替代法，欧姆表法（注：

答其中两个即可）。

5、测量中的千分尺的零点误差属于已定系统误差；米尺刻度不均匀的误差属于未定系统误差。

6、一般情况下，总是在同一条件下对某量进行多次测量，多次测量的目的：

一是减小随机误差，二是避免疏失误差。

7、某学生用1/50的游标卡尺测得一组长度的数据为：

（1）20.02mm，

（2）20.50mm，（3）20.25mm，（4）20.20cm;则其中一定有错的数据编号是_（3），（4）。

8、测量一规则木板的面积，已知其长约为30cm，宽约为5cm，要求结果有四位有效位数，则长用来测量，宽用_毫米尺，1/50游标卡尺来测量。

9、利用霍尔效应测螺线管磁感应强度分布实验中的四个副效应可归结为：

温差电效应、热磁效应、温度梯度电压和电极不等势电压10、学过的迈克尔逊实验和测量金属棒的线胀系数实验中主要使用的物理实验基本测量方法分别是：

干涉法，非电量电测法。

二、判断题（“对”在题号前（）中打V,“错”打为（10分）（）1、准确度是指测量值或实验所得结果与真值符合的程度，描述的是测量值接近真值程度的程度，反映的是系统误差大小的程度。

（）2、精确度指精密度与准确度的综合,既描述数据的重复性程度,又表示与真值的接近程度,反映了综合误差的大小程度。

（）3、系统误差的特征是它的有规律性,而随机的特怔是它的无规律性。

（）4、算术平均值代替真值是最佳值,平均值代替真值可靠性可用算术平均偏差、标准偏差和不确定度方法进行估算和评定。

（）5、测量结果不确定度按评定方法可分为A类分量和B类分量,不确定度A类分量与随机误差相对应,B类分量与系统误差相对应。

（）6、用1/50游标卡尺单次测量某一个工件长度,测量值N=10.00mm,用不确定度评定结果为N=（10.000.02）mm。

（）7、在测量钢丝的杨氏弹性模量实验中,预加1Kg砝码的目的是增大钢丝伸长量。

（）8、利用逐差法处理实验数据的优点是充分利用数据和减少随机误差。

（）9、模拟法可以分为物理模拟和数学模拟,因为稳恒电流场和静电场的物理本质相同,所以用稳恒电流场模拟静电场属于物理模拟。

（）10、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够减少或消除系统误差。

三、简答题（共15分）1、简述利用实验方法探索物理规律的主要步骤。

（5分）2、简述电位差计的基本原理。

用十一线电位差计测电池电动势的操作过程中，若调至平衡状态后断开工作电流回路，这时检流计指针会如何变化？

（10分）四、计算题（20分，每题10分）达式。

五、设计题（35分）设计内容：

用光杠杆法测量金属棒线膨胀系数。

（2）合理选用实验器材；（3）设计要求：

（1）简述实验基本原理，画岀实验原理图，推导测量公式;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。

20032004学年第一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）未定。

9、X10、X三、简答题（共10分）1答：

（1）确定研究内容和研究对象。

（1分）

（2）设计实验。

作图，判定曲线类型，建立相应函数关系。

（1分）（3）实验测量待测量的对应关系。

（1分）（4）（5）验证判断曲线函数形式，写岀一般式，建立经验公式。

2答：

（1）补偿原理；定标：

调节电阻丝长度Lo，补偿标准电池电动势Eo;测量：

调节电阻丝长度Lx，补偿未知电池电动势Ex;计算：

Ex=LxEo/Lo。

（2）检流计指针保持偏转，不能补偿。

四、计算题（20分，每题10分）m31、解：

密度的最佳估计值为02.910g/cm3mm1密度的不确定度:

2200密度结果为：

p=（2.91.02）g/cm3或p=（2.910.019）g/cm3B=0.7%（2dD）2（訂訂4M28.887（g/cm3）d2h计算相对合成不确定度2、解：

计算测量值望远镜B=0.1%30.009（g/cm）3测量结果表示：

测量结果表示：

88870.009cm）求的合成不确定度o温度计简述：

线胀系数：

a=/l/Lo（t2to）光杠杆：

/l=l/n/2Da=l/n/2DLo（t2to）15分

（2）实验仪器：

金属棒，玻璃箱，温度计，光杠杆，望远镜尺组，蒸汽源。

5分（3）a仪器调整；b、记录初始值to，no，l，D，Lo；c、加热金属杆，记录t2（等间距取点）和n；10分（4）逐差法，线性最小二乘法，作图法；自变量等间距分布，两测量量线性变5分Metaphor4一、选择题（2O分，每题2分）1.在光栅测量波长的实验中，所用的实验方法是（A）模拟法（B）稳态法（C）干涉法（D）补偿法2.用箱式惠斯登电桥测电阻时，若被测电阻值约为4700欧姆，则倍率应选（A）0.01（B）0.1（C）1（D）103.用某尺子对一物体的长度进行15次重复测量，计算得A类不确定度为0.01mm,B类不确定度是0.6mm,如果用该尺子测量类似长度，应选择的合理测量次数为（A）1次（B）6次（C）15次（D）30次4.用惠斯登电桥测电阻时，如果出现下列情况，试选择出仍能正常测量的情况（A）有一个桥臂电阻恒为零（B）有一个桥臂电阻恒为无穷大（C电源与检流计位置互换（D）检流计支路不通（断线）5.研究二极管伏安特性曲线时，正确的接线方法是（A）测量正向伏安特性曲线时用内接法；测量反向伏安特性曲线时用外接法（B）测量正向伏安特性曲线时用外接法；测量反向伏安特性曲线时用内接法（C）测量正向伏安特性曲线时用内接法；测量反向伏安特性曲线时用内接法（D）测量正向伏安特性曲线时用外接法；测量反向伏安特性曲线时用外接法6.在测量钢丝的杨氏模量实验中，预加1Kg砝码的目的是（A）消除摩擦力（B）使系统稳定（C）拉直钢丝（D增大钢丝伸长量7.调节气垫导轨水平时发现在滑块运动方向上不水平，应该（A）只调节单脚螺钉（B）先调节单脚螺钉再调节双脚螺钉（C）只调节双脚螺钉（D）先调节双脚螺钉再调节单脚螺钉8.示波管的主要组成部分包括（A）电子枪、偏转系统、显示屏（B）磁聚集系统、偏转系统、显示屏（C）控制极、偏转系统、显示屏（D）电聚集系统、偏转系统、显示屏9.分光计设计了两个角游标是为了消除（A视差（B）螺距差（C）偏心差（D）色差10.用稳恒电流场模拟静电场实验中，在内电极接电源负极情况下，用电压表找等位点与用零示法找等位点相比，等位线半径（A增大（B）减小（C）不变（D）无法判定是否变化二、填空题（20分，每空1分）1.在滑线电桥测量电阻实验中，用交换抵消方法消除米尺刻度不均匀、电阻丝粗细不均匀等引起的固定系统误差。

2.到目前为止，已经学过的减小误差提高测量精度的方法有_交换抵消、累加放大、理论修正、多次测量、零示法、光杠杠放大、补偿法、异号法、对称观测法_3.逐差法处理数据的条件是：

（1）函数关系是多项式形式。

（2）自变量等间距变化。

4.在测量不良导体导热系数时，采用了稳态法；所谓的稳态指的是样品内的温度梯度不变或样品上下表面温度保持不变。

5.在测量杨氏模量实验中，用_拉伸法_法测量钢丝的杨氏模量，用加减砝码的方法测量是为了消除_弹性滞后所产生的误差。

6.在用光栅测量波长实验中，测量光栅常数采用了_（螺旋）放大、累加放大、光学放大放大测量法、7.最小二乘法处理数据的理论基础是最小二乘原理。

8.在用气垫导轨验证牛顿第二定律实验中，通过测量短时间内的_平均速度来近似测量瞬时速9.模拟法是以理论为基础，主要分为模拟和模拟两类。

10.使电子束聚焦的方法有和。

三、简答题（共20分，每题10分）1.简述用直接计算法验证欧姆定律V=RI的主要步骤。

2.调整分光计望远镜的目的是使望远镜接受平行光并且光轴与分光计中心轴垂直。

请问通过哪几个步骤可以把望远镜调节到这样的状态？

（要求调节顺序正确）四、计算题（12分）根据单摆的运动规律可知，单摆的周期T、摆长L和重力加速度g之间的关系为T=2L。

利g用此关系式通过间接测量方法可以测量重力加速度。

实验中测得周期T=1.3560.002s，摆长L用极限误差为1mm的米尺测量6次的结果如下：

测量次数123456L（mn）451.6450.8452.4450.3452.1451.0试求重力加速度的测量结果。

（要求写岀完整的测量结果表达式）五、作图题（18分）用热电偶测量温度，需要知道温度t与热电偶热电动势U之间的关系。

实验测得某种热电偶的热电动势与温度的关系如下表所示。

温度t与热电动势U关系数据表t/C-20.0-10.010.020.030.040.050.060.0U/mv-0.52-0.300.590.991.401.822.252.69试用作图法求出t与U之间的经验公式目谓|卅IFIIFSKEEE=KSEEnsH六、设计题（10分）用箱式电势基件测电阻。

要求写岀简单的原理，画岀实验线路图，说明实验步骤。

所用仪器如下：

可调精密电阻箱（可作标准电阻）1只，稳压电源一台，电流表一只，单刀单掷开关一个；箱式电位差计一台（附标准电池和干电池），被测电阻一只。

大学物理实验模拟试卷参考答案及评分标准一、选择题（20分，每题2分）1.C2.C3.A4.C5.A6.C7.A8.A9.C10.A二、填空题（20分，每空1分）1.交换抵消2.交换抵消、累加放大、理论修正、多次测量、零示法、光杠杠放大、补偿法、异号法、对称观测法。

（说明：

写出四种方法即可）3.

（1）函数关系是多项式形式。

（2）自变量等间距变化。

4.样品内的温度梯度不变或样品上下表面温度保持不变。

5.拉伸法、弹性滞后。

6.机械（螺旋）放大、累加放大、光学放大。

7.最小二乘原理。

8.平均速度。

9.相似、物理、数学。

10.电聚集、磁聚焦。

三、简答题（共20分，每题10分）1.用直接计算法验证欧姆定律V=RI的主要步骤：

（1）设计实验再现欧姆定律的物理过程。

（2分）

（2）测量电压V和电流I，。

（1分）（3）计算出电阻R的实验值。

（1分）（4）确定理论值不确定度。

（1分）（5）计算实验值不确定度。

（1分）（6）计算总不确定度U=3.理实。

（2分）（7）把理论值、实验值和U进行比较，判断是否验证。

（2分）2.将分光计望远镜接受平行光并且光轴与分光计中心轴垂直的调节步骤是：

（1）粗调。

（3分）

（2）调节望远镜目镜，使分划板叉丝清晰。

（2分）（3）调节望远镜物镜，使亮十字清晰。

（2分）（4）调节望远镜和载物台水平度调节螺钉，使反射镜正反两面反射回来亮十字都与自准位置重合。

（3分）四、计算题（12分）解：

（）由T2，有g=4T2ggT0.002so（2分）由T=1.3560.002s，有T=1.356s，

（2）L451.37mm,uL0.6mmSL0.3mmoL=0.7mno（4分）,3）=42L9.691m/s2o（1分）f222（4）gL一2T-0.33%.（3分）g.lTggg0.032m/sog（5）结果：

g=（9.690.03）m/s2，B=0.3%o（2分）5.作图题（18分）热电偶电动势与温度之间关系图t=24.4U-4.7（C）U=0.041t+0.19（mv）