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

Metaphor1

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 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±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 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N＞ 6 。

6．示波器的示波管主要由电子枪、偏转板 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=

4?x1?9?x2?25?x3。

2228．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=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= 2.763±0.009V，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√，“错”打×）（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，是指测量误差可能出现的范围。 （ 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。

1

（ 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（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）1． （1） 4分 （2） 4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） 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 长L/cm 宽W/cm 1 10.02 4.02 2 10.00 4.06 3 9.96 4.08 4 10.06 4. 04 5 9.98 4.06 6 10.00 4.10 7 10.08 4.00 8 10.02 4.04 y y o x o x 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。 毫伏表读数U 电势差计读数US 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500 0.600 0.700 0.800 0.900 1.000 0.1050 0.2150 0.3130 0.4070 0.5100 0.6030 0.6970 0.7850 0.8920 1.0070 2

修正值△U 0.005 0.015 0.013 0.007 0.010 0.003 -0.003 -0.0150 -0.008 0.007

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。

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。

《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 6 6． 电子枪 偏转板 7．

4?x1?9?x2?25?x3 8. 30 9. 2.763±0.009V 0.3％ 10. 分压

限流

222二、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 3

y y x o

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宽度不确定度： ud?4.05(mm)

d?4.05?0.01mm ?0.02/3?0.01(mm) 金属块宽度是：

B?0.20% （2分）

（3）面积最佳估计值：S?L?d?40.58mm2

22??s?2??s?222222不确定度：??? ????d??L??0.1mm???LdLdS??L???d?相对百分误差：B＝

?sS?100%=0.25％ （4分）

S（4）结果表达：

分）

?40.6?0.1mm2 B＝0.25％ （2

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） 量程1.00

(5分)

4

五、设计题（35分） K

mA B

N H A

N H

R 数字电 压表 （3分） （3分） （1） 霍尔元件位移传感器工作原理： F 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： VH＝KHIB。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，霍尔电压与位移成正比。先定标，作⊿VH－⊿Z曲线，求出仪器灵敏度。（5分）

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）

（2）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。――

（5分）

（3）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，求出仪器灵敏度。

b、测量：加砝码，纪录电压表读数。

c、由电压值和定标曲线，求⊿Z，求E。 （9分） （4）逐差法，自变量等间距变化。（或其他方法，说明原因） （5分）

Metaphor2

一.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.N?N??的置信概率是 68.3 N?N?3?的置信概率是 99.7 。

4. 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 。

5

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