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2005级物理实验笔试试卷(B类) (参考答案)

学院 班级 姓名 学号 成绩

一、 改正下列各结果表达式，并算出它们的相对误差（共20分）

① X?5.315?0.062mm X? 5.32?0.06mm E? 1.1 %

② L?2.933?0.107mm L?2.9?0.1mm E? 3.4 %

③ G?16000?80g G?(1600?8)?10g E? 0.5 % G?(1.600?0.008)?104g ④

⑤ Y?112.45?1.55m Y? 112?2m E? 1.7 %

??9.645?103?6.25?102?cm ?? (9.6?0.6)?103?cm E? 6.2 % 二、是非题：（每题2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20分）

1*、偶然误差的单峰性是指绝对值小的误差出现的概率比绝对值大的误差的概率大。（

∨ ）

2*、十进制单位换算只涉及小数点位置改变，而不允许改变有效位数。（ ∨ ）

3*、误差就是测量值与客观真值之差。（ ∨ ）

4*、有效数字位数越多，测量准确度越高，因此实验读数时应多读几位有效数。（ × ） 5*、单次测量结果的不确定度用标准偏差来表示。（ × ） 6*、物理实验中常用的数据处理方法有列表法、作图法、逐差法等。（ ∨ ）

7、在测量金属丝的杨氏模量实验中，金属丝受外力作用时，由于存在弹性滞后效应带来的误差，故

采用累积放大法。（ × ）

8、弦振动实验中，波在弦上传播，由原波和反射波叠加而形成驻波，当到达某一振动频率时，所有的反射波就会同相，产生振幅很大的驻波，这一频率叫共振频率。（ ∨ ） 9、利用霍尔效应测量磁感应强度是用比较方法消除副效应。（ × ）

10、在迈克尔逊干涉仪中，如果两平面反射镜M1和M2调整到严格垂直，则观察到的等倾干涉图样是水平直线。（ × ）

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，可以调节励磁

电流。（ ∨ ）

D2?D2r2mn化为R? 12、牛顿环实验将测量式由R?的主要原因是为了测量更加方 K?4(m?n)?便。（ × ）

13、气垫导轨的动态调平要求滑块在导轨上作匀速运动。（ ∨ ）

14、二极管是一种非线性电子元件。（ ∨ ）

15、用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９０度角情形下感应

电动势幅值绝对值最大：（ × ）

16、三线摆法测定物体转动惯量用累积放大法测量运动周期。（ ∨ ） 17、在复摆实验中，物体可以任意角度摆动。（ × ） 18、气体导热系数测定实验采用的是热线法。（ ∨ ）

19、为了消除分光计刻度盘与分光计中心轴线之间的偏心差，在刻度圆盘同一直径的两端各装有一

个游标。（ ∨ ）

20、示波器同步的一般条件为水平方向锯齿波周期是垂直方向信号周期的整数倍。（ ∨ ）

二、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 用示值误差为0.004mm的千分尺对某一长约20mm的物体进行多次测量,其结果的标准偏差为

*0.003mm则误差应记为 ? 0.005 (或0.004) mm 。

2 测量结果的三要素是 最佳估计值 、 不确定度 和 单位 。表达式x=10.43?0.03cm的

物理意义是 被测量的真值落在(10.43?0.03,10.43?0.03)cm范围内的可能性已大于或接近95% 。

3 读数误差属于 偶然 误差，天平不等臂产生的误差属于 系统 ；千分尺零位误差属于 系统 。

4* 用一最小分度为1mm的钢卷尺,测量长为500mm物体，若只测量一次，其测量的绝对误差应为 ?0.5(?1)mm，相对误差为 0.1%(或0.2%) 。

5* 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；若用精度为0.015mm的量具测量，则应有 5 有效数字。

6、用三线摆测物体的转动惯量时，首先要将 下盘 调节到 水平 状 态，然后轻轻转动 上盘 带动 下盘 转动，使其近似处于 简谐运动 状态；测量三线摆转动周期往往采用 累积放大法 。

7、在静电场模拟测绘的实验中，我们采用了 模拟实验 方法，这一方法需要满足的条件是：1、 数学形式相同 ；2、 边界条件相同 。

8、读数显微镜在测量过程中，测微鼓轮应沿 一个方向转动 ，中途不得反转，以免

引起 回程差 。

9、分光计主要由 望远镜 、 平行光管 、 载物台 和 读数装置 组成的。 10、电子束、示波器实验中所用的示波管主要由：1、 电子枪 ；2、 偏转系统 ；

3、 荧光屏 部分组成。

**11、双臂电桥测量低电阻时，应满足 辅助条件 和 平衡 条件时电桥平衡。 12、电位差计有三个基本回路构成它们是① 工作回路 、 ② 校正回路 、

③ 测量回路 电位差计应用的基本原理 补偿法 原理。

13 、电表改装实验中表头的内阻和灵敏度采用___ 半值 ____法测量，改装电流表时，与表头并联

的电阻起__分流 _______作用。改装后的电流表必须经过__ 校正 ____才能使用。 14、在测量固体导热系数实验中，采用 稳态 法测量不良导热体的导热系数。 15、在我们声速测量实验中，采用了 共振法 、 相位法 和 时差法 方法。 16、 在气垫导轨实验中先要对气垫导轨进行水平调节，调节水平的方法有 静态法 和 动态法 两种。 17、在观察李萨如图形时，使图形稳定的调节方法有 改变信号发生器的频率 。 18、在时间、距离与速度之间关系的测量实验中，拟合出来的位置－－时间直线的斜率代表 所选的那段运动期间的平均速度 。

19、夫兰克—赫兹实验验证了 能级 的存在。 20、光速测量实验中采用 差频 法测量位相。

21、霍尔效应实验中测量霍尔电压时换向开关的作用是 改变电流和磁场的方向消除各种副效应 。

三. 解答题：（选做二题，每题十分）

1、 对某一电阻进行多次测量，测量结果数据如下：

200.6 200.5 200.7 199.4 201.3 200.9 欧姆

求该电阻测量最佳值和不确定度(不考虑仪器误差)， 写出测量结果的完整表达式。 最佳值R=200.6? 3分

不确定度?=

?(xi?x)2n?1=0.6? 4分

测量结果的完整表达式:R=(200.6?0.6)? 3分

2、实验测得铅球的直径为d?(4.00?0.02)cm，质量m?(382.34?0.05)g。试根据有效数字运算法则求出铅球的密度?，并计算其不确定度，写出?的完整结果表达式。

??mm6m6?382.343?===11.4 3分 g/cm3313?dV?(4.00)?d622????m???d??????3??0.015 3分 ?md???????0.17g/cm3 1分

?=11.4?0.2g/cm3 3分

233、计算y?AB（其中A?80?2cm, B?70?2kg, C?60?1s）的最佳值、不确定度?y，

4C写出y的完整表达式。

A2B3=8070=169.4cm2kg3/s4 3分 y?604C423?y??A???B???C???2???3???4?y?A??B??C?222?0.12 3分

?y=20cm2kg3/s4 1分

y=(1.7?0.2)?10cm2kg3/s4 3分

3．用双臂电桥测低值电阻的电路图如右，现用QJ36型单双臂电桥测量一个低值电阻，取

标准电阻值置于0.1?。调R1?R2?1000? ，节联动电阻R3（R3始终等于R4），当检流计指针指零时，R3的读数为4763.36?，改变电流方向再次调零，得R3的读数为4752.68?。求被测低电阻的值R及不确定度?R。（已知给定条件下最大可测电阻值为1.11111?，电桥的准确度等级为0.02）。

P1 RN C1 R2 r C2 C’22 R4 RX C1’ P’1 C’R1 R3 2R3?4752.68?4763.36=4758.02? 2分

2R?R3RN=0.475802? 2分 R1?R?1.11111?0.02%=0.00022? 3分 R=0.4758?0.002? 3分

4、电阻伏安特性的测得数据如下表 测量序数 U（V） I（mA） 1 2 3 4 5 6 7 8 ⑴按以上数据进行等精度作图（以自变量U为横坐标，应变量I为纵坐标） ⑵求电阻R的值。