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1、、判斷題(“對”在題號前()中打，X) (10分) (V ) 1、誤差是指測量值與真值之差，即誤差=測量值-真值，如此定義的誤差 反映的是測量值偏離真值的大小和方向，既有大小又有正負符號。 (X) 2、殘差(偏差)是指測量值與其算術平均值之差，它與誤差定義一樣。 (V) 3、精密度是指重復測量所得結果相互接近程度，反映的是隨機誤差大小 的程度。 (V ) 4、測量不確定度是評價測量質量的一個重要指標，是指測量誤差可能出 現(xiàn)的范圍。 (X) 7、分光計設計了兩個角游標是為了消除視差 。 (X ) 9、調節(jié)氣墊導軌水平時發(fā)現(xiàn)在滑塊運動方向上不水平，應該先調節(jié)單腳 螺釘再調節(jié)雙腳螺釘。

2、 (X) 10、用一級千分尺測量某一長度(△儀=0.004mm),單次測量結 果為N=8.000mm,用不確定度評定測量結果為 N= (8.000 8004) mm 三、簡答題(共15分) 1 .示波器實驗中，(1) CH1 (x)輸入信號頻率為50Hz, CH2 (y) 輸入信號頻率為100Hz; (2) CH1 (x)輸入信號頻率為150Hz, CH2 (y)輸入信號頻率為50Hz;畫出這兩種情況下，示波器上顯示的李 薩如圖形。(8分)  差法處理數(shù)據的優(yōu)點是什么？ （ 7分） 答：自變量應滿足等間距變化的要求，且滿足分組要求。 （4分） 優(yōu)點：充分利用數(shù)據；消除部

3、分定值系統(tǒng)誤差 四、計算題（20分，每題10分） 1、用1/50游標卡尺，測得某金屬板的長和寬數(shù)據如下表所示，求金屬板的面 積 測量次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 長 L/cm 10.02 「10.00 9.96 1 10.06 9.98 10.00 P 10.08 P 10.02 寬 W/cm 4.02 4.06 4.08 4. 04 4.06 4.10 4.00 4.04 解：（1）金屬塊長度平均值：L=10.02（mm） 長度不確定度： uL = 0.02/ 3 = 0.01（mm） 金屬塊長度為：L =10.0

4、2 . 0.01mm B =0.10% (2 分) (2)金屬塊寬度平均值：d =4.05(mm) 寬度不確定度： ud = 0.02/... 3 = 0.01(mm) 金屬塊寬度是： d =4.05二0.01mm B=0.20% (2 分) (3)面積最佳估計值：S =[ d = 40.58mm2 不確定度: ―2—2 2—2 =，:/d 二l L ^d 2 = 0.1mm (4分) 相對百分誤差：B =乙父100%=0.25% S （4）結果表達：S =40.60.1mm2 B=0.25% （2 分） 注：注意有效數(shù)字位數(shù)，有誤者酌情扣

5、 5、測量中的千分尺的零點誤差屬于 已定—系統(tǒng)誤差；米尺刻度不均勻的誤差 屬于未定系統(tǒng)誤差。 6、一般情況下，總是在同一條件下對某量進行多次測量，多次測量的目的有 兩個，一是 減小隨機誤差 ，二是 避免疏失誤差 。 8、測量一規(guī)則木板的面積，已知其長約為 30cm,寬約為5cm,要求結果有 四位有效位數(shù)，則長用 毫米尺 來測量,寬用 1/50游標卡尺 來測量。 二、判斷題(“對”在題號前()中打，，"錯”打X) (10分) (V )1、準確度是指測量值或實驗所得結果與真值符合的程度，描述的是測量 值接近真值程度的程度，反映的是系統(tǒng)誤差大小的程度。 (V )2、精確度指精密度與準確

6、度的綜合，既描述數(shù)據的重復性程度，又表示 與真值的接近程度，反映了綜合誤差的大小程度。 (x ) 3、系統(tǒng)誤差的特征是它的有規(guī)律性，而隨機的特怔是它的無規(guī)律性。 (V )4、算術平均值代替真值是最佳值，平均值代替真值可靠性可用算術平均 偏差、標準偏差和不確定度方法進行估算和評定。 (x ) 5、測量結果不確定度按評定方法可分為 A類分量和B類分量，不確定 度A類分量與隨機誤差相對應，B類分量與系統(tǒng)誤差相對應。 (x ) 6、用1/50游標卡尺單次測量某一個工件長度，測量值 N=10.00mm,用 不確定度評定結果為 N = (10.00 =0.02) mm。 (x) 7、在測

7、量鋼絲的楊氏彈性模量實驗中，預加 1Kg整碼的目的是增大鋼絲伸 長量。 (x ) 10、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 條件下多次測量求平均值能夠減少或消除系統(tǒng)誤差。 、簡答題（共15分） 1、簡述利用實驗方法探索物理規(guī)律的主要步驟。（5分） 答：（1）確定研究內容和研究對象。 （1分） （2）設計實驗。作圖，判定曲線類型，建立相應函數(shù)關系。 （1分） （3）實驗測量待測量的對應關系。 （1分） （4）判斷曲線函數(shù)形式，寫出一般式，建立經驗公式。 （1分） （5）驗證 四、計算題（20分，每題10分） 1、用流體靜力稱衡法測固體密度的公

8、式為 m=^0—PQ,若測得m= （29.05 m _ m1 0.09） g, m1= （19.07 0.03） g, p 0= （0.9998 0.0002） g/cm3,求固體密度的測 量結果。 (2分) (2分) 解：密度的最佳估計值為。=」一：0 =2.910g/cm3 m — m1 密度的不確定度: fcP 2 J 6P f 2 + -I am + I 二一! Crm1 +

9、B 仃P ——100% = 0.7% P (1分) 3 密度結果為：p = (2.91 :0.02) g/cm 或 p = (2.910 0.019) / 3 g/cm B=0.7% （3 分） 2、根據公式P = T^測量銅圓柱體的密度。已知： 二D2H M=45.038+0.004(g),D=1.2420+0.0004(cm),H=4.183+0.003(CM).試計算 P 的不確 定度二D,并寫出結果表達式。 解：計算測量值P: 4M D2H 3 = 8.887(g/cm ) (2分) 計算P相對合成不確定度 aP P )2

10、(2 )2 ( )2 0.004 45.038 )2 (2 0.004 1.2420 )2 ( 0.003 4.183 )2 =0.096% (2分) (2分) 求P的合成不確定度 (2分) 3 ：=:一 =0.009(g/cm3) 3、 測量結果表示：- =8.887 一 0.009(g.cm ) B=0.1% 一、選擇題(20分，每題2分) 1 .在光柵測量波長的實驗中，所用的實驗方法是： 干涉法 2 .用箱式惠斯登電橋測電阻時，若被測電阻值約為 4700歐姆，則倍率應選[1 ] 3 .用某尺子對一物體的長度進行15次重復測量，

11、計算得A類不確定度為0.01mm B類不確定度是0.6mm，如果用該尺子測量類似長度，應選擇的合理測量次數(shù)為 (1次) 4 .用惠斯登電橋測電阻時，如果出現(xiàn)下列情況，試選擇出仍能正常測 量的情況[電源與檢流計位置互換) 6 .在測量鋼絲的楊氏模量實驗中，預加 1Kg整碼的目的是[拉直鋼絲) 7 .調節(jié)氣墊導軌水平時發(fā)現(xiàn)在滑塊運動方向上不水平，應該 [] (A)只調節(jié)單腳螺釘 8 .示波管的主要組成部分包括[] (A)電子槍、偏轉系統(tǒng)、顯示屏 9 .分光計設計了兩個角游標是為了消除[] ((C) 偏心差 二、填空題（20分，每空1分） 2 .到目前為止，已經學過的減小誤

12、差提高測量精度的方法有 ：交換抵消、累加 放大、理論修正、多次測量、零示法、光杠杠放大、補償法、異號法、對稱觀測 法。（說明：寫出四種方法即可） 3 .逐差法處理數(shù)據的條件是： （1）函數(shù)關系是多項式形式。 （2）自變量等間距變化 5 .在測量楊氏模量實驗中，用 拉伸法 測量鋼絲的楊氏模量，用加減整碼的方 法測量是為了消除 彈性滯后 所產生的誤差。 6 .在用光柵測量波長實驗中，測量光柵常數(shù)采用了 機械（螺旋）放大 測量 法、 累加放大 測量法和 光學放大 測量法。 7 .最小二乘法處理數(shù)據的理論基礎是 最小二乘原理 。 9 .模擬法是以相似理論為基礎,主要分為 數(shù)學模擬和物理

13、 模擬兩類。 10 .使電子束聚焦的方法有—電聚集、磁聚焦。 三、簡答題（共20分，每題10分） 2.調整分光計望遠鏡的目的是使望遠鏡接受平行光并且光軸與分光計中心軸 垂直。請問通過哪幾個步驟可以把望遠鏡調節(jié)到這樣的狀態(tài)？（要求調節(jié)順序正 將分光計望遠鏡接受平行光并且光軸與分光計中心軸垂直的調節(jié)步驟是： （1）粗調。（3分） （2）調節(jié)望遠鏡目鏡，使分劃板叉絲清晰。（2分） （3）調節(jié)望遠鏡物鏡，使亮十字清晰。（2分） （4）調節(jié)望遠鏡和載物臺水平度調節(jié)螺釘，使反射鏡正反兩面反射回來亮 十字都與自準位置重合。（粗調、目鏡、物鏡、螺釘） 四、計算題（12分） 根據單擺的運動規(guī)

14、律可知，單擺的周期T、擺長L和重力加速度g之間的關系 為丁=2n利用此關系式通過間接測量方法可以測量重力加速度。實驗中測 得周期T= 1.356 0.002s,擺長L用極限誤差為1mm勺米尺測量6次的結果如下: 測量次數(shù) 1 2 3 4 5 6 L (mrm 451.6 450.8 452.4 450.3 452.1 451.0 試求重力加速度的測量結果。（要求寫出完整的測量結果表達式） 解：（1） 由 T= 2n g,有…2十。 由 T= 1.356 0.002s ,有 T= 1.356s, 0.002s。 (2) L=451.37mm

15、Ul =0.6mnr)Sl =0.3mm

16、、填空題（30分，每題3分） 4.在拉伸法測楊氏模量實驗中，如果拉力非等間隔變化，可采用 作圖 法和 最小二乘法處理數(shù)據 四、計算（10分） 測量彈簧的倔強系數(shù)K實驗中，測得彈簧的伸長量Y與施加在彈簧上的外力F 的關系如下： Fi (Kg) 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 Y (cm) 6.90 10.00 13.05 15.95 19.00 22.05 試用逐差法求出彈簧的倔強系數(shù) Ko要求①寫出原理公式，②列出逐差法處理數(shù)據 表格，③求出彈簧倔強系數(shù) K,④取外力F的誤差3\ =0.02kg ,寫出測量結果表 達式。

17、 解：（1）外力F與伸長量Y和倔強系數(shù)K的關系式為：F=KY （2）隔3項逐差數(shù)據表如下： Fi+3-Fi ( kg) 6.00 6.00 6.00 Yi+3-Yi (cm) 9.05 9.00 9.00 (1分) (2分) (3) 訴=600 (kg) 豕=9.017(cm) (4) 一孑 g 600 98 IK. = = 5" 、3Y 9.017 10- _ _ _2 = 6521 10 (N/m) (3分) 計算誤差 3二 3丫 =3 J ⑥=0.05(cm) K =K (2分) = 6.521 102 1%

18、= 0.07 102(N/m) 實驗結果表示為: 2 K =(6.52-0.07) 102 (N/m) (2分) P =99.7% B=1% 一、填空題（總分40分，每題2分） 1 .測量結果的有效數(shù)字的位數(shù)由 被測量的大小 和 測量儀器 共同決.定。 2 . 50分度的游標卡尺，其儀器誤差為 0.02 。 5 .在進行十進制單位換算時，有效數(shù)字的位數(shù) 不變。 6 .在分光計實驗中，望遠鏡的調節(jié)用的是 自準直法。 7 . S是表示多次測量中每次測量值的 —分散—程度，Sn表示 平均值 偏離直 值的多少。 8 .在楊氏模量實驗中，若望遠鏡的叉絲不清楚，應調節(jié)望遠鏡 目鏡

19、 的焦距. 若觀察到的標尺像不清楚則應調節(jié)望遠鏡 物鏡的焦距。鋼絲的伸長量用 放大 法來測定。 9. 計算標準偏差我們用 貝塞爾 法，其計算公式為S = n —2 xi - X i =1 n-1 10 .表示測量數(shù)據離散程度的是 精密度,它屬于 偶然 誤差,用 標準 誤差 (偏差)來描述它比較合適。 11 .用20分度的游標卡尺測長度，剛好為 15mm應記為15.00 mm 。 12 .根據測量的條件不同，可分為 —等精度 測量和—非等精度—測量。 14 .系統(tǒng)誤差有 確定性 的特點、偶然誤差有 隨機性 的特點。 15 .在測量結果的數(shù)字表示中，由若干位

20、可靠數(shù)字加上 」一位可疑數(shù)字，便組 成了有效數(shù)字。 17 .用分光儀測得一角度為300 ,分光儀的最小分度為1‘，測量的結果為 0.5236+0.0003 弧度 18 .對于連續(xù)讀數(shù)的儀器，如米尺、螺旋測微計等，就以 —最小分度/2。.作為 儀器誤差。 20.在示波器內部，同步、掃描系統(tǒng)的功能是獲得 鋸齒波—電壓信號，這種電 壓信號加在 X 偏轉板上,可使光點勻速地沿 X方向從左向右作周期性運 動。 二、選擇題(總分20分，每題2分) 1 .下列測量結果正確的表達式是：[A ] (A) L=23.68 0.03 m (B) I=4.091 0.100mA 11 (C)

21、 T=12.5630.01s (D) Y=(1.67 0.15) 10 Pa 2 .在下面的李薩如圖中，如果在X軸方向信號的頻率是100Hz,那么在Y軸方向 信號的頻率是：[C] (A) 100Hz (B) 33Hz (C) 300Hz (D) 200Hz 4.在示波器實驗中，時間軸X軸上加的信號為 [D ] (A)正弦波 (B)方波 (C)三角波 (D)鋸齒波 5.下列不確定度的傳遞公式中，正確的是: (A) [B ] 2 _ 2 2 2 y y , 「二 X 2 2 2 2 (B) L = x y -2z (C) M = .\ 2 2,2 二 z - x .二

22、 y . 4二 z .4(1 at) (1 at) 2 g(a為常數(shù)) x y x y 二 V = ..4d 二：二 2 6 .在牛頓環(huán)實驗中，我們看到的干涉條紋是由哪兩條光線產生的 [] 12 3 4 (8) 2 和 3 7 .實驗中，牛頓環(huán)的中心條紋為：[D ] (D)不確定 (A)暗紋 (B)亮紋 (C)零級條紋 8 .下列正確的說法是[A] (A)多次測量可以減小偶然誤差 (B)多次測量可以減小系統(tǒng)誤差 (C)系統(tǒng)誤差都由B類不確定度決定 (D) A類不確定度評定的都是偶然誤差 四、計算題（15分） 用千分尺（儀器極限誤差為

23、 曲004mm）測量一鋼球直徑6次，測量數(shù)據為： 14.256、14.278、14.262、14.263、14.258、14.272 （mm）;用天平（儀器極限誤差 為206g）測量它的質量1次，測量值為：11.84g,試求鋼球密度的最佳值與不確 定度。 解：(1)直徑D _ Di 最佳估計值D=i % =14.265 (mm) 6 % (Di -D)2 不確定度 A類分量 uAD 同烏 =0.35父10/(mm) , 5 6 不確定度B類分量 u BD u0.004 ： =0.23 10/ (mm) 合成不確定度 ucD 5A2 +uB2 =0.0042ft0.0

24、04 (mm) 結果表小 （2）質量m D= (14.265 0.004 ) mm 單次測量 m=m=11.84 (g) 不確定度 B類分量uBm =0.06、3 = 0.035 (g) （1分） （1分） （1分） （1分） （1分） （1分） 合成不確定度ucm = uBm =0.035球0.04 (g) (1分) 結果表示 m =(11.84 -0.04) g (1分) （3）鋼球的密度P 最佳估計值 石=6%（6）3 =0.007789 g/mm3 相對不確定度B=卜ln4"）2 +（＞1n洛”）2 =\ （95）2 +（D^UcD）2

25、(1分) 1 2 3 2 .( <0.04)2 ( ■: 0.004)2 ,11.84 14.265 = 0.0035 （2 分） 不確定度 ucp= PB =0.0000273ft 0.00003g/mm3 （1 分） （4）測量結果 測量結果表示為 P = （7.790.03）＞d0^g/mm3 （2 分） B = 0.4% （1 分） 大學物理實驗試卷 -、填空（每題1分，共6分） 1、對某物理量進行直接測量，測量結果有效數(shù)字的位數(shù)由 —、決定 2、對某物理量y進行了 n次測量，各測量值為yi ,儀器誤差為△儀，其A類 不確度為： ; B類不確定度為： ；合

26、成不確定度 為:。 3、用中=吊△中表示測量結果，它的物理含義是： —。 4、測某物理量y ,得出亍=15.753cm,不確定度為 5=0.321cm ,結果應表 示為:。 5、測得金屬環(huán)外徑D=D^d,內徑d=d4d,高h = h^h,則金屬環(huán)體 積的不確定度：％ =;相對不確定度：EV =（ 6、計算：（17.34 -17.03）父14.28=; （15.32 +8.62）父 13.2 ;。 二、問答題（從下面8道題中只能選擇6道，在不選題前用“父”標明，未標 明者，以前6道題計分，共18分） 1、在楊氏模量實驗中的幾個長度量 L、D、b、d、An ,哪個量的不確定度對

27、結果影響最大？要減少測量結果的不確定度，主要應減少哪個長度量的不確定 度？為什么？ 2、請畫出示波管的結構圖，并標明各部分的名稱。 3、分光計測量角度之前應調整到什么狀態(tài)？ D-2 - D 2 4、牛頓環(huán)實驗中，為什么不用公式 「k=UKR九而用R= : n測平凸透 4 m-n 鏡的曲率半徑R? 5、簡述霍爾效應測量磁場的原理。 6、示波器實驗中，（1）用示波器觀察信號波形時，若已知信號頻率為400Hz, 要在熒光屏上出現(xiàn)2個周期的完整波形，掃描頻率應該是多少？ （ 2）顯示李薩如 圖形時，Yi （x）輸入端信號頻率為100Hz, Y2 （y）輸入端信號頻率為50Hz,畫

28、 出該情況下示波器上顯示的李薩如圖形。 7、惠斯通電橋實驗中，連好線路并合上開關Ki、K2,如下圖。調節(jié)Rs時（1） 若檢流計指針始終指零不動，分析是什么原因造成的？ （ 2）若檢流計指針始終偏 向一邊，調不到零，分析是什么原因造成的？ 8、（1）畫圖表示滑線變阻器作為控制元件在電路中的兩種接法。 （2）用0.5 級、量程3V的電壓表，單次測量某一電壓 U,測量值為2.763V,寫出測量結果。 （3）用量程為7.5V、準確度等級為1.0級的電壓表測一約6伏的電壓，其讀數(shù)應 有幾位有效數(shù)字？、 大學物理實驗試題 注意：所有答案都必須寫在答題卡上，否則答題無效。 一、填空題：

29、（在下面10題中任選8題，不選的題號上打 淤） 2.在光杠桿放大法測量鋼絲的微小伸長量 AL時，測量公式為AL= , 式中R表示 到望遠鏡叉絲平面之間的距離，它可由R=H（上下視 距絲讀數(shù)差）確定。 5.我們所學過的數(shù)據處理方法有作圖法、逐差法以及 —、—。 7 .通常，產生相干光的方式有兩種， 所作實驗中邁克爾遜干涉儀用___法, 雙棱鏡干涉用―法。 10.全息照相是利用光的干涉，把物體反射光的 信息和 信息以 的形式記錄下來。 二、選擇題（不止一個正確選項，12題中任選10題，不選的題號上打 為 1 .某長度測量值為2.130mm則所用儀器可能是（）。 A.毫米尺B.50

30、分度卡尺C.20分度卡尺D.千分尺 2 .在彈性模量測定實驗中，通常先預加 3Kg整碼，其目的是（）。 A.消除摩擦力 B. 使系統(tǒng)穩(wěn)定，底座水平 C.拉直金屬絲，避免將拉直過程當為伸長過程進行測量 D.減小初讀數(shù)，消除零誤差 3 .三線懸擺測定轉動慣量實驗中各幾何量的測量分別采用米尺、 50分度游標 卡尺，其目的是為了滿足：（）。 A.最小二乘原理 B. 誤差均分原理 C.誤差最小 D. A,B,C都不對 8 .測定透鏡焦距實驗中如果未調節(jié)好共軸等高，則 （）。 A.不滿足薄透鏡成像公式的成立條件 B.不能成實像 C.使物距像距等的測量產生系統(tǒng)誤差 D. A,B,C

31、都不對 11.不確定度在可修正的系統(tǒng)誤差修正以后， 將余下的全部誤差按產生原因及 計算方法不同分為兩類，其中（）屬于A類分量。 A.由測量儀器產生的誤差分量 B.同一條件下的多次測量值按統(tǒng)計方法計算的誤差分量 C.由環(huán)境產生的誤差分量 D.由測量條件產生的誤差分量 三、判斷：（在下面11題中任選10題，正確打“ 錯誤打“父”，不選的題號上 畫橫杠 5.在邁克爾遜干涉儀實驗中，當反射鏡 M2經分束板G反射而成的虛像與反射 鏡 M1 間的距離 d 等于 0 時，干涉場內的干涉條紋為同心圓環(huán)。 7．物距像距法和自準直法測凹透鏡焦距時，要求利用凸透鏡在光屏上先成一 縮小虛像。

32、四、計算與問答題 1. 測得一長方體的質量 M=(250.00 0.05)g ，長 L=(5.015 0.003)cm ， 寬 B=(3.983 0.002)cm ,高 H=(2.008 0.002)cm ,求其密度 p 及其相對不確 定度A" P。 解：p =M/V = M/(LBH)=250.00/(5.015 X 3.983 X 2.008)=6.233(g/cm 3) (1 ’) E=A P/ p =[( Am/M)2+(Al/L) 2+( Ab/B) 2+(Ah/H) 2]1/2 (1 ’) =[(0.05 /250.00) 2+(0.003/5.015) 2+(

33、0.002/3.983) 2+(0.002/2.008) 2] 1/2 弋 0.13% (1 ’) 本試卷滿分40分。請將答案全部寫在試卷上，第四大題可寫在試卷背面。 一、選擇題 1、某物體長度約為2厘米，為使測量結果有5位有效數(shù)字，應選用的測量 儀器是： (D)千分尺 3、在下面的測量結果表達式中，正確的應該是 (B ) (A) D =(4.800 0.020) m (B) D =(4.80 0.02) X 103mm (C) D = (4800 20)mm (D) D = (480.0 2.0)cm 5、已知N= 2芥/B3,則正確的誤差傳遞公式為： (C )

34、(D) AN= [ (2AA A) 2+ (3^AB) 2] 1/2 (E) AN= 2[ (2AA A) 2+ (3B2AB) 2] 1/2 (F) A N/ N= [ (2AA/ A) 2+ (3AB/ B) 2] 1/2 (G) A N/ N= 2[ (2A A/ A) 2+ (3AB/ B) 2] 1/2 二、填空題 1、用50分游標尺測一物體的長度L,讀數(shù)為45.12mm，則長度L測量結果的完 整表述式為：L=_ (45.12 0.02) mm0 2、將一頻率為2000Hz的正弦電壓信號輸入示波器的 Y輸入端，要使熒光屏上 出現(xiàn)4個周期的正弦波，示波器的掃描周期應為 2

35、 ms 。 9.作圖法處理數(shù)據時，坐標軸上的分度應當為 3位有效數(shù)字。 江蘇大學試題 第 2頁 3、按有效數(shù)字運算規(guī)則計算： 3 (6.82 X103- 355X 0.23) X 12.002= 7.45 X 10 。 4、千分尺零點不準產生 系統(tǒng)誤差, 5、由不確定度決定測量結果的有效數(shù)字是處理一切有效數(shù)字問題的總的根據 和原則。 一、有效數(shù)字及誤差理論(25分) 5、用分度值為0.05mm的游標卡尺測長度，正確的數(shù)據記錄為：() A. 67.80mm B. 5.67mm C. 45.748mm D. 36.9mm 6、下列測量結果正確的表達式是：() A.

36、L=(23.68土 0.009)m B. I=(4.09 0.10)mA C. T=(12.560.01)s D. Y=(1.670.5) 1011Pa 7、根據公式 測量銅圓柱體的密度。已知：M=45.038土 0.004(g),D=1.2420 0.0004(cm),H=4.183 0.003(cm)。試計算 的不確 定度，并寫出結果的完整表達式。(7分 揚州大學試題 一、有效數(shù)字及誤差理論(共 25分) 1、對一物理量進行等精度多次測量，具算術平均值是( A、真值 B、最接近真值的值 C、誤差最大的值 D、誤差 為零的值 6、某長度測量值為2.130mm,則所用儀器

37、可能是（ ）。（3分） A、毫米尺 B、50分度游標卡尺 C、20分度游標卡尺 D、 螺旋測微器 7、下面是用干涉法測波長時，每變化N = 100條條紋干涉儀的位 置d的讀數(shù)，試用逐差法求該光源的波長，要求計算不確定度，儀器 誤差限=0.0001mm并寫出結果的完整表達式。（7分）附:測量公式為； = 1.59 條紋 0 100 200 300 400 500 600 700 d(mm .0132 .0382 .0632 .0882 .1132 .1382 .1632 .1882 ) 5 7 4 9 9 3 6 5 、有效數(shù)字

38、及誤差理論（25分） 2、讀數(shù)顯微鏡是利用 進行測量的。（3分） A、比較法 B、放大法 C、換測法 D、模擬法 3、拉伸法測金屬絲楊氏模量實驗中沒有用到的實驗方法有 （ 3分） A、交換法 B、直讀法 C、參量轉換法 D、放大法 4、某長度測量值為 2.130mm,則所用儀器可能是（ ）。（3分） A、毫米尺 B、50分度游標卡尺 C、20分度游標卡尺 D、螺旋測微器 7、（7分）下面是用一級螺旋測微計測量鋼球直徑的一組數(shù)據： 螺旋測微計的儀器誤差限 =0.004mm ,零點讀數(shù) 為-0.003mm ,查表得=1.05。 次數(shù) 1 2 3 4 5 6 D(mm

39、) 5.495 5.497 5.499 5.497 5.494 5.500 寫出鋼球體積的完整結果表達式。 大學物理實驗課程模擬試卷（四） 一、填空題，每空1分，共20分 1 .在測量中，絕對誤差△ N等于 減去 2 .多次測量的物理量的總不確定度由其 不確定度與 不確定 度的方和根構成。 3 .作圖連線時，一般應連接為 直線或曲線， —通過每個測量數(shù)據點。而校正圖線應 該連接為 線，要通過每個測量數(shù)據點。 5 .邁克爾遜干涉儀單方向旋轉刻度輪進行測量是為了消除 差；在實驗中觀測 到的同心圓干涉條紋是 干涉條紋。 7 .牛頓環(huán)和劈尖干涉實驗的干涉條紋均是 干

40、涉條紋。 8 .在分光計的實驗中采用 法來消除偏心差。 1 .測量值、真值（真值、測量值） 2 .A類（統(tǒng)計）、B類（非統(tǒng)計） 3 .平滑、不一定、直線、一定 5 .空程、等傾（非定域） 7 .等厚 8 .雙游標記數(shù)法 二.選擇題每空2分，共20分 1 .下列測量結果正確的表達式是 A. L=23.68土O.GO9m B. I=4.09土0.10mA 八. 一 ii C. T=12.56 0.01s D. Y=（1.67 0.5） 10 Pa 2 .某長度測量值為5.189mm,則所用儀器可能是 A.毫米尺 B.50分度卡尺 C.20分度卡尺 D.千分尺 4 .

41、下列長度讀數(shù)中，螺旋測微計 （千分尺）所測的得測量值是 A . 2.3296m B . 2.3296mm C. 2.329mm D . 2.329cm 5 .共振法測超聲波實驗中，相鄰極大值之差是 A. 一個波長 B.兩個波長 C.二分之一波長 D.四分之一波長 8.用分度值為0 . 0 2 mm的游標卡尺測長度，正確的數(shù)據記錄為 A. 6 7. 20mm C. 4 5. 7 4 8 mm C .D C C .A 三、計算題2 0分 1.根據公式P= 4M - D H B. 5 . 6 7 mm D. 3 6. 9 mm 測量銅圓柱體的密度。已知：M=213.04

42、+0.05（g） D=19.4655+0.0024（mm）、H=80.37+0.0.02（mm）.試計算 P ,并寫出結果表達式。 解：（1）密度的算數(shù)平均值: 4M 二D2H = 8.907 10“ 4 213.04 10 3.14 (19.4655 10 飛)2 80.37 10“ （2）密度的相對不確定度: p_ (Um)2 m (2UDD)2(UHH)2 , 0.05 、2 小 0.0024、2 ,0.0122 ..( )(2 ) ( ) = 0.037% ,213.04 19.466 80.37 （3）密度的不確定度： u p=Ep 呻1

43、=8.907父10—0.037% = 0.0033M10,k% （4）密度測量的最后結果： ：=(8.907 _ 0.004) 10， E。= 0.04% (P =68.03%) 示波器的使用（A卷） 2 .問答題（5分） 打開示波器的電源開關后（儀器無故障） ，示波器螢光屏上看不見亮跡，有哪些原因會造 成這種現(xiàn)象？應怎樣操作才能使示波器正常工作？ 3 .操作題（70分） 1、由信號發(fā)生器輸出頻率為 2000Hz,電壓為2.0伏的正弦信號。 ①顯示出幅度適合的信號波形 （10分）. ②測出信號的周期（ 15分）：X軸掃描時基選擇 , n個周期所占的格 數(shù) ,周期T

44、=。 ③由示波器測出的信號周期算出正弦信號的頻率 f= 。（5分） ④測出的信號電壓峰 -峰值Vp-p.= （5分 2、利用李薩如圖形與兩個振動信號頻率之間的關系： ①已知 fx=150 H z ,Nx: Ny=3:1 畫出李薩如圖形（5分）,正確操作接線（5分） ②示波器上顯示出相對穩(wěn)定的李薩如圖形 （15分）.。 ③fy（計算值尸 , fy （實驗值）= （5分） ④如果Nx=2 , Ny=8,顯示出的李薩如圖形是 。（5分 楊氏模量的測量（A卷） 二、問答題（5分） 為什么要調節(jié)楊氏模量儀水平 一、填空 1 .在彈性模量的測定實驗中，為了測量鋼絲的微小伸長量

45、采用了 方法。 從望遠鏡中觀察標尺像時，當眼睛上下移動，叉絲與標尺像有相對運動，這種現(xiàn) 象稱為。產生的原因是標尺像沒有落在 上，消除的辦法是—— 2 .和外界沒有能量交換的系統(tǒng)稱為 。在混合法測定比熱容實驗 中，用 作為這一系統(tǒng)。為了減小高溫和低溫系統(tǒng)與環(huán)境的熱交 換對測量結果產生的影響，混合前它們的溫度應取在 兩側，同時用 方法對散熱進行修正。 4 .用位移法測透鏡焦距時，物屏與像屏之間的距離D和焦距f應滿足 關 系，設透鏡在兩次成像之間移動的距離為 L，則f = 。 9.按照干涉的理論和條件，為獲得對比度好、清晰的干涉條紋，雙棱鏡干涉 實驗調節(jié)好的光路應滿足：(1) ; (2

46、) ; (3) 。雙棱鏡干涉條紋空間分布的特點 是,其條紋疏密程度隨單縫與雙棱鏡距離的變大 而,隨單縫與測微目鏡或觀察屏距離的增加而 。 12.邁克爾遜干涉儀是一種用 產生雙光束干涉的儀器，光路中處于分 束鏡和反射鏡 M2之間的平板玻璃的作用是 。當Mi全 反鏡移動時，干涉圓環(huán)會從圓心冒出或收縮，冒出或收縮一個條紋，則 Mi鏡移動 的距離為。為了避免螺紋及拖動配合的間隙誤差，調節(jié)手輪時必 須。 17.用米尺測量某一長度L=6.34cm,若用螺旋測微計來測量，則有效數(shù)字應有 位。 二、判斷題(“對”在“( )”中打，，"錯”打X) ()1.用某尺子對一物體的長度進行多次測量，計算得不

47、確定度 A類分量 為0.01mm, B類分量是0.6mm；如果需要用該尺子再次測量這一物體，應選擇的 合理測量次數(shù)為10次。 ()3.在落球法測量粘滯系數(shù)實驗中，多個小鋼球一起測質量，主要目的是 減小隨機誤差。 ()4.分光計設計了兩個角游標是為了消除視差。 ()5.在測量鋼絲的楊氏模量實驗中，預加 1Kg整碼的目的是增大鋼絲伸 長量。 ()7.測量一規(guī)則鋼塊的體積，已知其長約為 30cm,寬約為5cm,厚約為 0.1cm,要求結果有四位有效位數(shù)，則長用鋼直尺來測量，寬用千分尺來測量，厚 用游標卡尺來測量。 ()8.某長度值的測量結果為L=(35.78 :0.05)cm,則待測長

48、度值是在35.73cm 和35.83cm之間。 ()10.不確定度A類分量與隨機誤差相對應，不確定度 B類分量與系統(tǒng)誤 差相對應。 ()11.用一級千分尺測量某一長度(A儀=0.004mm),單次測量結果為 N=8.000mm,用不確定度評定測量結果為 N= (8.000 0.004) mm。 三、簡答題 1 .示波器實驗中，(1) CH1 (x)輸入信號頻率為50Hz, CH2 (y)輸入信號 頻率為100Hz; (2) CH1 (x)輸入信號頻率為150Hz, CH2 (y)輸入信號頻率 為50Hz;畫出這兩種情況下，示波器上顯示的李薩如圖形。 2 .欲用逐差法處理數(shù)據，實驗測量

49、時必須使自變量怎樣變化？逐差法處理數(shù)據 的優(yōu)點是什么？ 四、計算題 1、彈簧在彈性限度內有胡克定律 F=KAL ,現(xiàn)給彈簧加力F,測得其長度L數(shù) 據如下表。 要求： (1)用作圖法求彈性系數(shù)Ko (2)用逐差法求出每加載1牛頓力時彈簧的伸長量 并計算其A類不確定 度。 F(Kg) 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 L (cm) 14.95 16.00 17.05 18.10 19.18 20.20 21.29 22.32 附表：不同測量次數(shù)的tp值(置信概率0.683) n- 1 1

50、2 3 4 5 6 7 8 9 10 tp 1.8 4 1.32 1.20 1.1 4 1.11 1.09 1.0 8 1.07 1.06 1.05 2、下面是測量鋼球直徑的一組數(shù)據: 次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 D(mm ) 5.499 5.498 5.501 5.500 5.502 5.502 5.500 5.497 5.503 5.498 要求：（1）回答直徑是用何種量具測量的; （2）求出直徑的完整結果表示； （3）求出鋼球體積的完整結果表示。 ] 大學

51、物理實驗試題 一、 填空題（共19分，每空0.5分）： 2 . 牛頓環(huán)實驗中測量兩條紋直徑的平方差是為了消除 和 測量的不確定性，在測量過程中保持單方向性是為了避免 。 3 .用共振干涉法（駐波法）測波長時，由干涉理論知，當換能器 S1S2之間的距離xi滿足xi =時，將形成穩(wěn)定的駐波，寫出測定聲速的表達式： ,并指出式中各 物理量的物理意義： 。 4 .讀數(shù)顯微鏡使用時要特別注意避免產生 ,它的起因是 , 其避免的方法是：測量時測量鼓輪始終沿 轉動。 5 .聲速測定實驗中，如果兩探頭 Si和S2間距為X,那么入射波與反射波形成駐波的條件是 J目鄰兩波節(jié)間距為： 。壓電陶

52、瓷換能器在聲電轉換過程中 保持不變。 6 .聲速測定實驗中，聲波的波長我們分別可以用 和 法來測量，壓電 陶瓷換能器在聲電轉換過程中 保持不變。 9 .調節(jié)邁克爾遜干涉中 M1M研直的判據是 ,邁克爾遜干涉儀中補償板 G2 的作用是使兩相干光。 10 .兩相干光疊加形成一明條紋的干涉條件是： 。利用非定域干涉測激光波長 的計算公式是：,并指出式中各物理量的意義： （疏或密）條紋的形狀是 1牛頓環(huán)是光的 干涉圖樣，其干涉條紋從中心向外逐漸變 12 .超聲光柵測聲速實驗中超聲腔中產生的是 駐波，如果將液體由酒精換成水， 那么 聲速會如何變化。 13 .微波干涉實驗中微波波

53、長變長，那么兩個微安表極小間的移動距離會如何變化 。 二、不定項選擇題（共 21分） 1.在調節(jié)分光計時，要求把望遠鏡調焦到無窮遠，現(xiàn)目鏡已調好，若從望遠鏡視場中看到自 準直反射鏡反射回來的自準直像如下圖 （ ）所示，則說明望遠鏡已調焦到無窮遠。 —r D： - D 2 .牛頓環(huán)實驗將測量式由 R = ——化為R = -m 的主要原因是：（ ） K ■ 4（m - n） , A :消除*涉級次 K的不確定性弓幅的系統(tǒng)誤差； B : 5了測量更加方便； C C :避免了因干涉中心斑紋是非理想點而給測量干涉條紋半徑帶來的誤差； D :避免了讀數(shù)顯微鏡讀數(shù)的螺距差。 3 .

54、等厚干涉實驗中測量牛頓環(huán)兩個暗紋直徑的平方差是為了： （ ） A :消除回程差 B C :消除視差； D 4 .關于牛頓環(huán)下面說法正確的是： （ A:是光的等傾干涉條紋； C:條紋從內到外逐漸變密； 5 .選出下列說法中的正確者（ ） A B C :消除干涉級次的不確定性； :消除暗紋半徑測量的不確定性； ） B :是光的等厚干涉條紋； D:條紋由內到外逐漸變疏; 牛頓環(huán)是光的等厚干涉產生的圖像。 牛頓環(huán)是光的等傾干涉產生的圖像。 平凸透鏡產生的牛頓環(huán)干涉條紋的間隔從中心向外逐漸變密O D :牛頓環(huán)干涉條紋中心必定是暗斑。 6 .聲速測定實驗中聲波波長的測

55、量采用: A :相位比較法 B :共振干涉法； C :補償法； D :;模擬法 7 .在調節(jié)分光計時，如果發(fā)現(xiàn)望遠鏡中觀察到的狹縫像模糊不清，可能原因是： （） A:平行光管和望遠鏡不在同一軸線上； B:平行光管出射的不是平行光； C:望遠鏡的光軸與分光計的中心軸不垂直； D:望遠鏡沒有聚焦到無窮遠； 三、判斷：（共20分）（正確打“ aZ,錯誤打“父”） 1 .邁克爾遜干涉儀沒有毛玻璃則看不到干涉條紋。 2 .分光計設計成兩個游標是為了消除偏心差。 3 .測量牛頓環(huán)直徑時，若測量的不是干涉環(huán)的直徑，而是干涉環(huán)的同一直線上的弦長，對實 驗結果不會有影響。 四、計算題（共40分

56、） 1. （10分）已知汞燈綠色光譜線的波長為 Z=5461A0,用分光計測得其經光柵衍射后的 -1級 綠光和+1綠光的左右游標讀數(shù)如下， 求該光柵的光柵常數(shù) d。（不要求計算不確定度 Ad） 譜 K = -1 K = +1 線 日左 日右 叮 綠 348 43 168 41 329 51 149 50 2. （15分）邁克爾遜干涉儀測 He-Ne激光波長時，測出屏上每冒出 50個條紋時平面 鏡 M 的位置讀數(shù)依次如下 （單位：mm：54.19906, 54.21564, 54.23223, 54.24881, 54.26242, 54.27902.求激光的波長（不要求求波長的不確定度） 。 3. （15分）用共振干涉法測聲速時，已知壓電陶瓷的共振頻率為 f= 41kHz,測得示波器上 出現(xiàn)最大波形時，可移動壓電陶瓷換能器的位置為： 1.412mm,5.734mm,9.286mm,13.600mm,17.817.mm,21.986mm,26.028mm,30.356mm,34.478m m,38.636mmi求超聲波在空氣中的傳播速度 V。（不要求求不確定度 Av）