大学物理实验理论考试题及答案 - 图文 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/7/1 3:26:32星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

一、 选择题(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)

1* 某间接测量量的测量公式为N?3x3?2y4,直接测量量x和y的标准误差为?x和?y,则间接测

量量N的标准误差为?B

?N???N???N??????; x?y????x?y????22?N?x??(3x?2y)?x34?3?3x?9x,

22?N?y??(3x?2y)?y34??2?4y??8y

33?N?9x?x??2?2?8y??3y?2?

212*。 用螺旋测微计测量长度时,测量值=末读数—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)过失误差 (D)其他误差 3* 在计算铜块的密度ρ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 )

– 3

(A) ρ=(8.35256 ± 0.0653) (gcm), (B) ρ=(8.352 ± 0.065) (gcm– 3 ), (C) ρ=(8.35 ± 0.07) (gcm– 3 ), (D) ρ=(8.35256 ± 0.06532) (gcm – 3 ) (E) ρ=(0.0835?102 ± 0.07) (gcm– 3 ), (F) ρ=(8.35 ± 0.06) (gcm– 3 ),

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 5* 某螺旋测微计的示值误差为?0.004mm,选出下列测量结果中正确的答案:( B )

A. 用它进行多次测量,其偶然误差为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:E??A??B?220??B??B

2?X?100%无单位;绝对误差:?=x?X有单位。

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→4.328 C:4.32851→4.328 D: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 8、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T1 ,放上待测物体后,摆动周期为T2 ,则 ( A )

(A) T1 T2 (D) 不能确定

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 )

(A) (B) (C) (D)

11、牛顿环是一种: ( D )

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。

A.逐差法 B.补偿法 C.光放大法 D.异号法

12、下列哪些概念不适用拉伸法测杨氏模量实验 。( D )

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 ) VH?RHISBd

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Is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 。( C )

A 大,大 ; B 小,小 ; C 大,小 ; D 小,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)

1* 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 ;

实验后的报告 。

2*若某一测量值y的真值为a,则?y?y?a称为该测量值的 绝对 误差,

量值的 相对 误差。

3*指出下列情况分别属于系统误差还是随机误差:P6/7/8

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:明显超出规定条件下预期值得误差

4* 若某待测物的标准长度为2.36444cm,若用最小分度值为1mm的米尺测,其值应为

_____23.6 mm,若用精度为0.002cm得游标卡尺测量,其值应为 23.64 mm,用精度为0.01mm的螺旋测微计测量,其值应为 23.644 mm。

5* 用米尺(最小分度值为1mm)测量某物体的长度L,其起点在米尺10cm刻度线上,终点

恰好在米尺的20cm刻度线上。用有效数字来表达L的测量值 100.0mm 。

6 数据处理最基本的有如下三种方法 列表法 、 作图法 、 逐差法 。

7、有一电流表,量限为100μA,内阻为1000Ω,用它可以直接测量的最大电压是 0.1 伏,现欲将其改装成量限为1mA的电流表,需要并

联一个阻值为 111 Ω的电阻。

8、金属丝杨氏弹性模量的测定实验中,为了消除弹性滞后效应引起的系统误差,测量中采

用 对称测量 方法消除滞后量的影响。

*?ya称为测

9、要在示波器荧光屏上显示n个完整而稳定的正弦波形,条件是Tx=nTy,n=1,2,3 ??

式中Tx为 锯齿波周期 ,Ty为 正弦周期 。

10、分光计由 平行光管 ; 读数装置 ; 载物台 ; 望远镜 主要部件构成。

11、霍尔效应实验中测量霍尔电压时换向开关的作用是 用“对称测量法”消除副效应的影响 。

12、当光照射在物体上时,光的能量转换为物体某些电子的能量,使这些电子逸出物体表面,

这种现象称为 光电 效应,利用这一效应测定了 普朗克 常数。

13、在伏安特性研究实验中,有电流表内接和外接两种接法,在同一条件下测量两组数据,如果电流表

读数变化相对明显,应选用 内 接;如果电压表读数变化相对明显,则选用 外 接 。 14、由于 连线 和 接触 电阻的存在,用单臂电桥测量低电阻时很不精确。

三. 解答题:(选做二题,每题十分)

1、已知动态悬挂法杨氏模量公式为E?1.6067lmd2342f,请推出杨氏模量E的不确定度公式。P15

解: ?E?(?E?l??l)?(lmd432?E?d2??d)?(2?E?m??m)?(?E?f2??f);

?E?l?(1.6067??lf)?1.6067lmd43md4f?3l?1.606722lmd1d543f?3?21l?3El;

同理:

?E?d?(1.6067?lmd43f)?1.6067lmf?(?4)?lmd43232?df)?2??4Ed;

?E?m?(1.6067?Em?m;

?E?f?(1.6067??ff)?22Ef

?E?(3El?ll??l)?(42Ed??d)?(2Em??m)?(22Ef2??f)

?E?E(3)?(42?dd)?(2?mm)?(22?ff)2

T=0.02s

2、(1)用示波器观测50Hz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=0.001s

(2) 如示波器扫描频率为1000Hz时,将扫描长度调整为5cm,则每厘米代表的时间为( 0.0002s ).

3、用一级千分尺(Δ仪?0.004mm)重复测量某圆柱体的直径共六次,测量值为(单位mm):6.298、

6.296、6.278、6.290、6.262、6.280;试求测量结果

L?6.298?6.296?6.278?6.290?6.262?6.2806?xi?xn?12?6.284mmSx????0.014(mm)?ΔAΔB?Δ仪?0.004?mm?Δ?ΔA?ΔB?22过程、单位、不确定度

2Sx?Δ仪?0.015(mm)2L?L?Δ?6.284?0.015(mm) or L?6.28?0.02(mm)

4、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。

数据表 温度t (?C) 电阻R(?)

24.0 2.897 26.5 2.919 31.1 2.969 35.0 3.003 40.3 3.059 45.0 3.107 49.7 3.155 54.9 3.207 解:以温度t为横坐标,电阻R为纵坐标。横坐标选取2mm代表1.0?C,纵坐标2mm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:

R????t

在图线上取两点(如图所示),计算截距和斜率得:

????3.197?2.90954.0?25.0?9.93?10?3?/C?

54.0?2.090?25.0?3.19754.0?25.0R?2.66?9.93?10?3?2.66?所以,铜丝电阻与温度的关系为:

t (?)

3.250电阻R(Ω)3.200(54.0,3.197) 3.1503.1003.0503.0002.9502.9002.85020.0 30.0 40.0 50.0 (25.0,2.909) =54.0×2.909-25.0×3.197=2.66Ω54.0-25.0温度t(C)60.0o=3.197-2.90954.0-25.0-3o=0.00993=9.93×10Ω/C

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*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 *随机误差的分布具有四个特点,即 单峰性 、 对称性 、 有界性 、 抵偿性 。 3* b?2500?2.3051.23?4.789, 则 b 有几位有效数字 3位 。b?2500?2.3051.23?4.789?978.2750782?978

??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

4* 我们所学过的数据处理方法有 列表法 、 作图法 、 逐差法 。

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