大學(xué)物理實驗理論考試題及答案

1、選擇題(每題4分，打“ * ”者為必做，再另選做4題，并標(biāo)出選做記號“ * ”，多做不給分，共40分)某間接測量量的測量公式為N =3x3 - 2y4 ,直接測量量x和y的標(biāo)準(zhǔn)誤差為 Ax和Ay，則間接測量量N的標(biāo)準(zhǔn)誤差為？B+ y '、制'丫:N3_ 4,N3x -2y ) =3 3x2 = 9x2一 一3一4、.:N：(3x -2y ).x：:y33=-2 4y = -8y初讀數(shù)是為了消除 ( A )用螺旋測微計測量長度時，測量值=末讀數(shù)一初讀數(shù)(零讀數(shù))(A)系統(tǒng)誤差(B)偶然誤差(C)過失誤差(D)其他誤差在計算銅塊的密度p和不確定度 p時,計算器上分別顯示為“8.35

2、256 ” 和 “ 0.0 653 2則結(jié)果表示為：(A)(B)(C)(D)(8.35256=(8.352=(8.35=(8.35256士 0.0653 )士 0.065 )士 0.07 )士 0.06532(gcm(gcm 3 ) (gcm 3 ), )(gcm(E)，_ 2( 0.0835 M10± 0.07)(gcm(F)(8.35± 0.06 )(gcm 3 ),以下哪一點不符合隨機誤差統(tǒng)計規(guī)律分布特點(A) 單峰性(B)對稱性(C) 無界性有界性(D)抵償性某螺旋測微計的示值誤差為 土 0.004mm,選出下列測量結(jié)果中正確的答案：(A.用它進行多次測量，其 偶然

3、誤差為0.004mm；B.用它作單次測量，可用± 0.004mm估算其誤差;二，A ''：B :忘0 - '：B = ''' BC.用它測量時的 相對誤差為土 0.004mm。相對誤差：E =x 100%無單位；絕對誤差:X5=x - X有單位。在計算數(shù)據(jù)時，當(dāng)有效數(shù)字位數(shù)確定以后，應(yīng)將多余的數(shù)字舍去設(shè)計算結(jié)果的有效數(shù)字取4位，則下列正確的取舍是：( B )四舍六入逢單配雙A: 4.327494.328;B: 4.327 504.328C: 4.32851 4.328D: 4.328504.3297、在氣體比熱容比測定實驗中，由于大氣壓

4、強變大，則小球的振動周期將（A）變大（B）變小（C）不變（D）不確定8、分光計采用雙游標(biāo)讀數(shù)的原因是（C ）A:消除視差引起的系統(tǒng)誤差B:消除視差引起偶然誤差C :消除偏心差引起的系統(tǒng)誤差D:消除偏心差引起的偶然誤差9、扭擺儀上只有圓盤時，其擺動周期為Ti ,放上待測物體后，擺動周期為T2 ,則 （ A ）（A） Ti <T2（B） Ti = T2（C） Ti >T2（D）不能確定10、若給示波器y軸輸入一個周期性三角波電壓，在 x軸輸入一個直流電壓，則示波器顯示的波形為（ A ）A.不等間距的(B)(C)邁克爾孫干涉儀;衍射條紋；干涉B.等傾干涉條紋C.等間距的干涉條紋；中間疏外

5、邊密 D.等厚干涉條紋。12、下列哪些概念不適用拉伸法測楊氏模量實驗A.逐差法B.補償法C.光放大法 D.異號法13、用霍爾法測直流磁場的磁感應(yīng)強度時，霍爾電壓的大小:B )VH = RhIsBA:與霍爾材料的性質(zhì)無關(guān);B :與外加磁場的磁感應(yīng)強度的大小成正比;C:與霍爾片上的工作電流I s的大小成反比；D :與霍爾片的厚度 d成正比;s14.伏安法測電阻時，電流表內(nèi)接使得電阻的測量值比實際值;電流表外接使得電阻的測量值比實際值A(chǔ)大，大； B小，??； C大，小小，大15.選出下列說法中的正確者：（ A ）A: QJ36型雙臂電橋的特點之一，是它可以大大降低連接導(dǎo)線電阻 的影響B(tài): QJ36型雙

6、臂電橋連接低電阻的導(dǎo)線用銅片來代替，從而 完全消除了導(dǎo)線引入的誤差C: QJ36型雙臂電橋設(shè)置“粗”、“細”調(diào)按鈕，是為了避免電源燒壞。檢流計D:雙橋電路中的換向開關(guān)是為了保護被測的低電阻，以避免過度發(fā)熱而燒壞。P228減小電源回路中的熱電動勢的影響而產(chǎn)生系統(tǒng)誤差二、填空題： （每題4分，?T " * ”者為必做，再另選做4題，并標(biāo)出選做記號“* ”，多做不給分，共40分）1 * 大學(xué)物理實驗課程的教學(xué)主要由三個環(huán)節(jié)構(gòu)成實驗前預(yù)習(xí) ：實驗中的操作;實驗后的報告* . . . . . . . . . .2若某一測量值y的真值為a ,則Ay = y -a稱為該測量值的量值的 相對 誤差。

7、3 *指出下列情況分別屬于系統(tǒng)誤差還是隨機誤差：P6/7/8絕對誤差,ya稱為測1）電源電壓不穩(wěn)定引起的測量值微小波動隨機誤差偶然誤差，具有隨機性2）天平使用前未調(diào)平衡系統(tǒng)誤差誤差大小和方向都保持不變3粗大誤差：明顯超出規(guī)定條件下預(yù)期值得誤差4* 若某待測物的標(biāo)準(zhǔn)長度為2.36444 cm ,若用最小分度值為 1mm的米尺測，其值應(yīng)為23.6 mm ,若用精度為 0.002 cm得游標(biāo)卡尺測量，其值應(yīng)為 23.64 mm ,用精度為0.01 mm的螺旋測微計 測量，其值應(yīng)為23.644 mm。*5 用米尺（最小分度值為1mm測量某物體的長度L,其起點在米尺10cm刻度線上，終點恰好在米尺的20

8、cm刻度線上。用有效數(shù)字來表達L的測量值100.0mm。* 6 數(shù)據(jù)處理最基本的有如下三種方法列表法、 作圖法、 逐差法o7、有一電流表，量限為100 rA,內(nèi)阻為1000 Q ,用它可以直接測量的最大電壓是0.1伏，現(xiàn)欲將其改裝成量限為 1mA的電流表，需要并聯(lián)一個阻值為 111 Q的電阻。8、金屬絲楊氏彈性模量的測定實驗中，為了消除彈性滯后效應(yīng)引起的系統(tǒng)誤差，測量中采用對稱測量方法消除滯后量的影響。9、要在示波器熒光屏上顯示n個完整而穩(wěn)定的正弦波形，條件是 Tx=nTy,n=1,2,3式中Tx為 鋸齒波周期, Ty為 正弦周期。10、分光計由 平行光管； 讀數(shù)裝置；載物臺；望遠鏡主要部件構(gòu)

9、成11、霍爾效應(yīng)實驗中測量霍爾電壓時換向開關(guān)的作用是用“對稱測量法”消除副效應(yīng)的影響 O12、當(dāng)光照射在物體上時，光的能量轉(zhuǎn)換為物體某些電子的能量，使這些電子逸出物體表面，這種現(xiàn)象稱為 光電效應(yīng)，利用這一效應(yīng)測定了普朗克常數(shù)。13、在伏安特性研究實驗中，有電流表內(nèi)接和外接兩種接法，在同一條件下測量兩組數(shù)據(jù)，如果電流表讀數(shù)變化相對明顯，應(yīng)選用內(nèi) 接:如果電壓表讀數(shù)變化相對明顯，則選用 夕卜 接14、由干 連線和 接觸 電阻的存在，用單臂電橋測量低電阻時很不精確。三.解答題：（選做二題，每題十分）13m1、已知動態(tài)懸掛法楊氏模量公式為E = 1.6067 T f2,請推出楊氏模量 E的不確定度公式

10、。P15d解： .正/ ：E 2 , .:E 2 , .:E ,、2 , .:E2 .(：)"( - d) , - ('. ：m) ,(-. f) ;Jjdjm開I 3“cJ m .-(1.6067- dJf 2)3m一 =1.6067; f2 x3l2 =1.6067二d4d4f 2x3x1 =3-1 ； l l同理:正:d13m 2：(1.6067胃 f )d3.21= 1.6067l3mf2 (-4)5d5.:ml3m - ：(1.6067K f 2) d4jm3:Ef。6067/ f)jfT=0.02s2、（1）用示波器觀測50Hz的正弦交流電信號，當(dāng)熒光屏上調(diào)出兩個

11、周期穩(wěn)定的波形時，其掃描電壓的周期是(0.04sT=0.001s如示波器掃描頻率為1000Hz時，將掃描長度調(diào)整為5cm,則每厘米代表的時間為(0.0002s3、用一級千分尺（A儀=0.004mm ）重復(fù)測量某圓柱體的直徑共六次，測量值為（單位mm ) : 6.298、6.296、6.278、6.290、6.262、6.280;試求測量結(jié)果6.298 6.296 6.278 6.290 6.262 6.280 人 -6.284 mmSx-2三 Xi -x=0.014(mm) = AA n 7B =品=0.004(mm )過程、單位、不確定度= 0.015(mm)L =L =6.284 

12、7;0.015(mm) or L =6.28±0.02(mm)電阻與溫度的關(guān)4、用惠斯登電橋測定 銅絲在不同溫度下的電阻值。數(shù)據(jù)見表。試求銅絲的 系。數(shù)據(jù)表溫度t ( C)24.026.531.135.040.345.049.754.9電阻R（C）2.8972.9192.9693.0033.0593.1073.1553.207解：以溫度t為橫坐標(biāo)，電阻R為縱坐標(biāo)。橫坐標(biāo)選取2mm代表1.0七，縱坐標(biāo)2mm代 表0.01g。繪制銅絲電阻與溫度曲線如圖所示。由圖中數(shù)據(jù)點分布可知，銅絲電阻與溫度 為線性關(guān)系，滿足下面線性方程，即：在圖線上取兩點（如圖所示），計算截距和斜率得：所以，銅絲電阻

13、與溫度的關(guān)系為:、填空題：（每題4分，打“ * ”者用窗I?花期毓F系5題，并標(biāo)出選做記號“* ”，多做不給分，共40分）* . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1在科學(xué)實驗中，一切物理量都是通過測量得到的，測量結(jié)果應(yīng)包括 測量的平均值、 不確定<、 單位,三者缺一不可。2隨機誤差的分布具有四個特點，即 單峰性、 對稱性、有界性 、 抵償性。3* b = 2500 X 2305 ,則 b 有幾位有效數(shù)字3 位 。b = 2500* 2.305 = 978.2750782 = 9781.23 4.7891.23 4.789保留的有效數(shù)字，只

14、需與諸因子中有效數(shù)字最少的一個相同+-小數(shù)點后所保留的位數(shù)與諸數(shù)中小數(shù)點后位數(shù)最少的一個相同乘方和開方與其底的有效位數(shù)相同4*我們所學(xué)過的數(shù)據(jù)處理方法有列表法 、作圖法、逐差法。5*用米尺測得某物體的長度為4.32cm,現(xiàn)有精度為0.02mm的量具，則測量結(jié)果有 4 有效數(shù)字（43.2父）mm若用精度為0.015mm的量具測量，則應(yīng)有 5 位有效數(shù)字（43.2父父）mm6、實驗室常用電阻箱設(shè)計四個接頭（0”，0.9”，9.9 ”和99999.99 ”）的主要作用是可以避免電阻箱其余部分的接觸電阻和導(dǎo)線電阻對低阻值帶來了不可忽略的誤差。 。當(dāng)你需要一個阻為8.5 的電阻時，應(yīng)接將導(dǎo)線接到“ 0”

15、和 “9.9” 接線柱上。7、要在示波器熒光屏上顯示n個完整而穩(wěn)定的波形，條件是 Tx=nTy,n=1,2,3 式中Tx為 鋸齒波周期, Ty為正弦周期。如果Ty=Tx,則示波器熒光屏上可看到一個完整波形。8、在靜電場模擬測繪的實驗中，我們采用了模擬實驗法方法，這一方法需要滿足的條件是：1、具有相同的數(shù)學(xué)表達式；2、_ 相同的邊界條件 。2 2 D m D n _2 一 一9、用牛頓環(huán)測定平凸透鏡的曲率半徑，用的公式是 R=:,而不是r： = KR八,原因是因為接觸面4（m - n）,間或有彈性形變，很難準(zhǔn)確地判定干涉級次。10、有一阻值為300的電阻應(yīng)用 單臂電橋來測量。1 以上用單臂電橋，

16、1 以下用雙臂電橋11、分光計是測量 入射光和出射光之間偏轉(zhuǎn)角度的儀器，分光計主要由平行光管、望遠鏡、載物臺、讀數(shù)裝置組成。12、楊氏彈性模量是反映固體材料力學(xué)性質(zhì)的物理量，光杠桿的作用是測量微小長度變化 ，測量前懸掛2公斤磋碼的目的是 使得鋼絲拉直 。13、電位差計采用了補償 法測量電動勢。它由工作電流調(diào)節(jié)回路校準(zhǔn)回路測量回路三個基本回路構(gòu)成。14、電表改裝實驗中表頭的內(nèi)阻和靈敏度采用半值法 法測量，改裝電流表時，與表頭并聯(lián)的電阻起分流 作用。改裝后的電流表必須經(jīng)過校準(zhǔn)才能使用。15、在測量固體導(dǎo)熱系數(shù)實驗中，采用 穩(wěn)態(tài)法測量不良導(dǎo)熱體的導(dǎo)熱系數(shù)。16、夫蘭克一赫茲實驗驗證了能級17、測量霍

17、爾電壓時換向開關(guān)的作用是用“對稱測量法”消除副效應(yīng)的影響、是非題：（每題2分，打“ * ”者為必做，再另選做 4題，并標(biāo)出選做記號“* ”，多做不給分，共20分)、大量的隨機誤差服從正態(tài)分布，一般說來增加測量次數(shù)求平均可以減小隨機誤差。多次測量求平均值由于系統(tǒng)誤差在測量條件不變時有確定的大小和正負號，因此在同一測量條件下能夠減少誤差或消除它。3、一個物理量 是由可靠數(shù)字與可疑數(shù)字組成。x ）有效數(shù)字+單位多保留幾位 有效數(shù)字。4、測量結(jié)果的有效數(shù)字位數(shù)越多，測量的準(zhǔn)確度就越高，因此實驗數(shù)據(jù)處理結(jié)果應(yīng)（ X ）5*、用精度很高的儀器對物理量進行測量，就能獲得該物理量的真值。（ X ）6*、某測量

18、數(shù)據(jù)的 單位換算，其有效數(shù)字的位數(shù)也 隨著變化。（ X ）1.1 1m, 11. 1cm, 11 1mm7、在測量金屬楊氏彈性模量的實驗中，光杠桿的放大倍數(shù)與望遠鏡放大倍數(shù)有關(guān)。8、示波器的內(nèi)掃描電壓波形為正弦波電壓（鋸齒波亮斑。（X ）暗9、在用牛頓環(huán)測定透鏡曲率半徑的實驗中，觀察到的干涉條紋（即牛頓環(huán)）中心應(yīng)為斑10、在邁克爾遜干涉儀中，如果兩平面反射鏡M1和M2調(diào)整到嚴(yán)格垂直，則觀察到的 等傾干涉圖樣是同心圓。（，）11、根據(jù)磁聚焦原理，電子在電場和磁場中作螺旋運動，改變電子的螺距，可以調(diào)節(jié)磁偏轉(zhuǎn)電流。12、分光計刻度圓盤同一直徑的兩端各裝有一個游標(biāo)是為了讀數(shù)方便。（X ）13、氣墊導(dǎo)軌

19、的動態(tài)調(diào)平要求是指滑塊在導(dǎo)軌上作勻速運動。（V ）14、二極管是一種 線性電子元件。（ X ）二極管、三極管、熱敏電阻和光敏電阻都是非線性元件15、用電磁感應(yīng)法測磁場的磁感應(yīng)強度時，在感應(yīng)線圈平面的法線與磁力線成直角時，感應(yīng)電動勢幅值絕對值最大：（ 16、扭擺法測定物體轉(zhuǎn)動慣量是用累積放大法測量運動周期的。（17、在復(fù)擺實驗中，物體擺動角度可以任意的。（X ）三、選擇題（每題 4分）X±區(qū)間內(nèi)的概率為（B ） P8A、57.5 %B、68.3 %C、95.0%D、 100 %單倍總體標(biāo)準(zhǔn)偏差雙倍95.4%1、在多次測量的隨機誤差遵從高斯分布的條件下，真值處于2、以下哪一點不屬于高斯分

20、布的特點（A、單峰性 B 、對稱性 C、無界性、抵償性3、下面說法正確的是（DA、系統(tǒng)誤差可以通過多次測量消除、隨機誤差一定能夠完全消除C、記錯數(shù)是系統(tǒng)誤差粗大誤差、系統(tǒng)誤差是可以減少甚至消除的4、多次測量的平均值為534.35毫米,誤差為0.5毫米，測量結(jié)果表達式正確的是（A、534.4mmB、534.3± 0.5mmC、534.4 ± 0.5mm、534.35 ± 0.5mm5、f Ttd2 r 一, 一p=R,選出下列式中的正確者:4LPC.:P包"YrR三.解答題：（選做二題，每題十分，并標(biāo)出選做記號“* ”，多做不給分）（水平方向1.00cm1、已知一正弦波的頻率為 100 Hz , VP_p =10V ,用毫米方格紙畫出這個正弦的波形。代表1ms,垂直方向1.00Cm:表1V ）評分：1）無坐標(biāo)單位、水平畫成頻率、不按比例作圖以上三條滿足一條零分2）水平畫成頻率、按比例作圖、有坐標(biāo)無單位扣3分2、已知熱電偶