第第頁大學(xué)物理實驗--考試模擬試卷及答案

一、填空題（20分，每題2分）

1．依照測量方法的不同，可將測量分為直接測量和間接測量兩大類。

2．誤差產(chǎn)生的原因很多，按照誤差產(chǎn)生的原因和不同性質(zhì)，可將誤差分為疏失誤差、和。3．測量中的視差多屬誤差；天平不等臂產(chǎn)生的誤差屬于誤差。

4．已知某地重力加速度值為9.794m/s2，甲、乙、丙三人測量的結(jié)果依次分別為：9.790±0.024m/s2、9.811±0.004m/s2、9.795±0.006m/s2，其中精密度最高的是，準確度最高的是。

5．累加放大測量方法用來測量物理量，使用該方法的目的是減小儀器造成的誤差從而減小不確定度。若儀器的極限誤差為0.4，要求測量的不確定度小于0.04，則累加倍數(shù)N＞。

6．示波器的示波管主要由、和熒光屏組成。

7．已知y=2X1-3X2+5X3，直接測量量X1，X2，X3的不確定度分別為ΔX1、ΔX2、ΔX3，則間接測量量的不確定度Δy=。

8．用光杠桿測定鋼材楊氏彈性模量，若光杠桿常數(shù)（反射鏡兩足尖垂直距離）d=7.00cm，標尺至平面鏡面水平距離D=105.0㎝，求此時光杠桿的放大倍數(shù)K=。

9、對于0.5級的電壓表，使用量程為3V，若用它單次測量某一電壓U，測量值為2.763V，則測量結(jié)果應(yīng)表示為U=，相對不確定度為B=。

10、滑線變阻器的兩種用法是接成線路或線路。二、判斷題（“對”在題號前（）中打√，“錯”打×）（10分）

（T）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。

（F）2、殘差（偏差）是指測量值與其算術(shù)平均值之差，它與誤差定義一樣。（T）3、精密度是指重復(fù)測量所得結(jié)果相互接近程度，反映的是隨機誤差大小的程度。（T）4、測量不確定度是評價測量質(zhì)量的一個重要指標，是指測量誤差可能出現(xiàn)的范圍。（T）5、在驗證焦耳定律實驗中，量熱器中發(fā)生的過程是近似絕熱過程。

（F）6、在落球法測量液體粘滯系數(shù)實驗中，多個小鋼球一起測質(zhì)量，主要目的是減小隨機誤差。（F）7、分光計設(shè)計了兩個角游標是為了消除視差。

（F）8、交換抵消法可以消除周期性系統(tǒng)誤差，對稱測量法可以消除線性系統(tǒng)誤差。

（F）9、調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平時發(fā)現(xiàn)在滑塊運動方向上不水平，應(yīng)該先調(diào)節(jié)單腳螺釘再調(diào)節(jié)雙腳螺釘。

（F）10、用一級千分尺測量某一長度（Δ儀=0.004mm），單次測量結(jié)果為N=8.000mm，用不確定度評定測量結(jié)果為N=（8.000±0.004）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）

2．欲用逐差法處理數(shù)據(jù)，實驗測量時必須使自變量怎樣變化？逐差法處理數(shù)據(jù)的優(yōu)點是什么？（7分）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(jù)如下表所示，求金屬板的面積。測量次數(shù)長L/cm寬W/cm110.024.02210.004.0639.964.08410.064.0459.984.06610.004.10710.084.00810.024.042、用電勢差計校準量程為1mV的毫伏表，測量數(shù)據(jù)如下（表中單位均為mV）。在如圖所示的坐標中畫出毫伏表的校準曲線，并對毫伏表定級別。毫伏表讀數(shù)U電勢差計讀數(shù)US修正值△U0.1000.2000.3000.4000.5000.6000.7000.8000.9001.0000.10500.21500.31300.40700.51000.60300.69700.78500.0050.0150.0130.0070.0100.0030.89201.0070-0.003-0.0150-0.0080.007

五、設(shè)計題（35分）

設(shè)計內(nèi)容：利用霍爾位移傳感器，采用拉伸法測定鋼絲的楊氏模量。

設(shè)計要求：（1）簡述實驗原理，畫出實驗原理圖，推導(dǎo)測量公式；（2）合理選用實驗器材；（3）說明主要實驗步驟和過程；（4）選擇合適的數(shù)據(jù)處理方法，說明原因。

《大學(xué)物理實驗》模擬試卷參考答案及評分標準

一、填空題（20分，每題2分）1．直接測量間接測量。2．隨機誤差系統(tǒng)誤差。3．隨機系統(tǒng)4．乙丙5．微小等量66．電子槍偏轉(zhuǎn)板7．

4?x21?9?x22?25?x238.309.2.763±0.009V0.3％10.分壓限流

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二、判斷題（10分，每題1分）

1、√2、×3、√4、√5、√6、×7、×8、×9、×10、×三、簡答題（共15分）

1．（1）4分（2）4分

2．答：自變量應(yīng)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(jù)；消除部分定值系統(tǒng)誤差。（3分）

四、計算題（18分）

解：（1）金屬塊長度平均值：L?10.02(mm)

yyoxox長度不確定度：uL?0.02/3?0.01(mm)金屬塊長度為：L?10.02?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?0.01mm

B?0.20%（2分）

（3）面積最佳估計值：S?L?d?40.58mm??s?????L??22

不確定度：?S?2L??s??????d??22d?d?22L?L?22d?0.1mm2

相對百分誤差：B＝

?Ss?100%=0.25％（4分）

（4）結(jié)果表達：S?40.6?0.1mm2B＝0.25％（2分）

注：注意有效數(shù)字位數(shù)，有誤者酌情扣分。2．解：級別a??max量程?100%?0.0151.00?100%?1.5（5分）

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(5分)

五、設(shè)計題（35分）K

mAB

NHA

NH

R數(shù)字電壓表（3分）（3分）（1）霍爾元件位移傳感器工作原理：F霍爾元件置于磁場中，通以工作電流I，若磁場磁感應(yīng)強度為B，則有霍爾電壓：VH＝KHIB。若磁場沿Z方向存在均勻梯度dZ/dB（為恒量），則有：⊿VH＝KHI（dB/dZ）⊿Z，霍爾電壓與位移成正比。先定標，作⊿VH－⊿Z曲線，求出儀器靈敏度。（5分）

右圖中鋼絲（截面積為S）上端B點固定，霍爾元件卡在A點，AB長L，鋼絲下端加砝碼力F，鋼絲伸長⊿L。鋼絲楊氏模量為：E＝FL/（S⊿L）＝FLKHI（dB/dZ）/（S⊿VH）（5分）

（2）儀器：霍爾元件位移傳感器及驅(qū)動電路；數(shù)字電壓表；鋼絲；砝碼；夾具；米尺等；千分尺等。――（5分）（3）步驟：a、定標：在磁場中霍爾元件位移傳感器，測電壓，作作⊿VH－⊿Z曲線，求出儀器靈敏度。

b、測量：加砝碼，紀錄電壓表讀數(shù)。

c、由電壓值和定標曲線，求⊿Z，求E。（9分）

（4）逐差法，自變量等間距變化。（或其他方法，說明原因）（5分）

《大學(xué)物理實驗》模擬試卷

一、填空題（20分，每題2分）

1、對直接測量量x，合成不確定度σ=；對間接測量量y（x1，x2），合成不確定度σ=。

2、用一個0.5級的電表單次測量一個電學(xué)量，若指針剛好指在滿刻度處，則該測量結(jié)果的相對不確定度等于；若指針指在第3頁共49頁

滿刻度的十分之一處，則該測量的結(jié)果的相對不確定度等于。

3、示波器正常，但開機后熒光屏上看不到亮點，原因可能是

（1）；（2）。

4、給出到目前為止已經(jīng)學(xué)過的測量電阻的兩種方法、。

5、測量中的千分尺的零點誤差屬于系統(tǒng)誤差；米尺刻度不均勻的誤差屬于系統(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，二是。

7、某學(xué)生用1/50的游標卡尺測得一組長度的數(shù)據(jù)為：（1）20.02mm，（2）20.50mm，（3）20.25mm，（4）20.20cm；則其中一定有錯的數(shù)據(jù)編號是。

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(jié)果有四位有效位數(shù)，則長用來測量，寬用來測量。

9、利用霍爾效應(yīng)測螺線管磁感應(yīng)強度分布實驗中的四個副效應(yīng)可歸結(jié)為：、、溫度梯度電壓和電極不等勢電壓。

10、學(xué)過的邁克爾遜實驗和測量金屬棒的線脹系數(shù)實驗中主要使用的物理實驗基本測量方法分別是和。

二、判斷題（“對”在