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1、大学物理实验_考试模拟试卷及答案一、判定题“对在题号前中打，“错打10分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。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。3、精细度是指重复测量所得结果互相接近程度，反映的是随机误差大小的程度。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。5、在验证焦耳定律实验中，量热器中发生的经过是近似绝热经过。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。7、分光计设计了两个角游标是为了消除视差。8、交换抵消法能
2、够消除周期性系统误差，对称测量法能够消除线性系统误差。9、调节气垫导轨水平常发如今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。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=8.0000.004mm。二、填空题20分，每题2分1按照测量方法的不同，可将测量分为和两大类。2误差产生的原因很多，根据误差产生的原因和不同性质，可将误差分为疏失误差、和。3测量中的视差多属误差；天平不等臂产生的误差属于误差。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：9.7900.024m/s2、9.8110
3、.004m/s2、9.7950.006m/s2，其中精细度最高的是，准确度最高的是。5累加放大测量方法用来测量物理量，使用该方法的目的是减小仪器造成的误差进而减小不确定度。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示波器的示波管主要由、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X1、X2、X3，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=105.0，求此光阴杠杆的放大倍数K=。9、对于0.5级的电压表，使用量程为3V，若用它
4、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=，相对不确定度为B=。10、滑线变阻器的两种用法是接成线路或线路。三、简答题共15分1示波器实验中，1CH1x输入信号频率为50Hz，CH2y输入信号频率为100Hz；2CH1x输入信号频率为150Hz，CH2y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2欲用逐差法处理数据，实验测量时必须使自变量如何变化？逐差法处理数据的优点是什么？7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。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
5、为mV。在如图所五、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讲明主要实验步骤和经过；4选择适宜的数据处理方法，讲明原因。（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7xxx2322212594?+?+?8.309.2.7630.009V0.310.分压限流二、判定题10分，每题1分1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、三、简答题共15分114分24分2答：自变量应知足等间距变化
6、的要求，且知足分组要求。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：)(02.10mmL=长度不确定度：)(01.03/02.0mmuL=金属块长度为：mmL01.002.10=%10.0=B2分2金属块宽度平均值：)(05.4mmd=宽度不确定度：)(01.03/02.0mmu=金属块宽度是：mmd01.005.4=%20.0=B2分3面积最佳估计值：258.40mmLS=?=不确定度：2222222221.0mmLddsLsdLdLS=+=?+?=相对百分误差：B%100?Ss=0.254分4结果表达：21.06.40mmS=B0.252分注：
7、注意有效数字位数，有误者酌情扣分。2解：级别5.1%10000.1015.0%100max=?=?=量程a5分(5分)BAH3分3分1霍尔元件位移传感器工作原理：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：VHKHIB。若磁场沿Z方向存在均匀梯度dZ/dB为恒量，则有：VHKHIdB/dZZ，霍尔电压与位移成正比。先定标，作VHZ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：EFL/SLFLKHIdB/dZ/SVH5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
8、；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VHZ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，讲明原因5分（大学物理实验）模拟试卷一、填空题20分，每题2分1、对直接测量量x，合成不确定度=；对间接测量量yx1，x2，合成不确定度=。2、用一个0.5级的电表单次测量一个电学量，若指针恰好指在满刻度处，则该测量结果的相对不确定度等于；若指针指在满刻度的特别之一处，则该测量的结果的相对不确定度等于。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；2。4、
9、给出到目前为止已经学过的测量电阻的两种方法、。5、测量中的千分尺的零点误差属于系统误差；米尺刻度不均匀的误差属于系统误差。6、一般情况下，总是在同一条件下对某量进行屡次测量，屡次测量的目的有两个，一是，二是。7、某学生用1/50的游标卡尺测得一组长度的数据为：120.02mm，220.50mm，320.25mm，420.20cm；则其中一定有错的数据编号是。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
10、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和。二、判定题“对在题号前中打，“错打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，描绘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、准确度指精细度与准确度的综合，既描绘数据的重复性程度，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
11、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=10.000.02mm。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、模拟法能够分为物理模拟和数学模拟，由于稳恒电流场和静电场的物理本质一样，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，因而在同一测量条件下屡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
12、差计测电池电动势的操作经过中，若调至平衡状态后断开工作电流回路，这时检流计指针会怎样变化？10分四、计算题20分，每题10分1、用流体静力称衡法测固体密度的公式为01mmm-=，若测得m=29.050.09g，m1=19.070.03g，0=0.99980.0002g/cm3，求固体密度的测量结果。2、根据公式HDM24=测量铜圆柱体的密度。已知：M=45.038+0.004(g),D=1.2420+0.0004(cm),H=4.183+0.003(CM).试计算的不确定度，并写出结果表达式。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。设计要求：1简述实验基本原理，画出实验原理图
13、，推导测量公式；2合理选用实验器材；3讲明主要实验步骤和经过；4选择适宜的数据处理方法，讲明原因。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122us+，22222121xxxyxy?+?。20.29%(0.3%)，2.9%(3%)。3x,y偏移出界，辉度太弱。4伏安法，电桥法，替代法，欧姆表法注：答其中两个即可5已定，未定。6减小随机误差，避免疏失误差。73，4。8毫米尺，1/50游标卡尺。9温差电效应，热磁效应。10干预法，非电量电测法。二、判定题10分，每题1分1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、三、简答题共10分1答：1确定研
14、究内容和研究对象。1分2设计实验。作图，断定曲线类型，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判定曲线函数形式，写出一般式，建立经历公式。(5)验证。2答：1补偿原理；定标：调节电阻丝长度L0，补偿标准电池电动势E0；测量：调节电阻丝长度Lx，补偿未知电池电动势Ex；计算：ExLxE0/L0。2检流计指针保持偏转，不能补偿。四、计算题20分，每题10分1、解：密度的最佳估计值为301/910.2cmgmmm=-=密度的不确定度：2020212122?+?+?=mmmm ()()()320211212021220211?-+?-+?-=mmmmmmmmmmm=0.019g/cm3
15、相对不确定度：%7.0%100=?=B1分密度结果为：2.910.02g/cm3或2.9100.019g/cm3B0.72、解：计算测量值：)/(887.8432cmgHDM=计算相对合成不确定度222)()2()(HDMHDM+=%096.0)183.4003.0()2420.1004.02()038.45004.0(222=+?+=求的合成不确定度)/(009.03cmg=测量结果表示：)cm.g(009.0887.83-=B=0.1%五、设计题35分温度计简述：线胀系数：l/L0t2t0光杠杆：lln/2Dln/2DL0t2t015分2实验仪器：金属棒，玻璃箱，温度计，光杠杆，望远镜尺组
16、，蒸汽源。5分3a、仪器调整；b、记录初始值t0，n0，l，D，L0；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分一、选择题20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干预法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A0.01B0.1C1D103.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，假如用该尺子测量类似长度，应选择的合理测量次数为A1次B6次C15次D30次4.用惠斯登电桥测电阻时，假如出现下列情况，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