2023年大物实验理论题库及答案精选的八套题.doc
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1、大物实验理论题库及答案Metaphor1一、填空题(20分,每题2分)1依照测量方法的不同,可将测量分为 和 两大类。2误差产生的因素很多,按照误差产生的因素和不同性质,可将误差分为疏失误差、 和 随机误差 系统误差 。3测量中的视差多属 随机 误差;天平不等臂产生的误差属于 系统 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、9.8110.004m/s2、9.7950.006m/s2,其中精密度最高的是 乙 ,准确度最高的是 丙 。5累加放大测量方法用来测量 微小等量 物理量,使用该方法的目的是减小仪器导致的误差从而减小不
2、拟定度。若仪器的极限误差为0.4,规定测量的不拟定度小于0.04,则累加倍数N 6 。6示波器的示波管重要由电子枪、偏转板 和荧光屏组成。7已知 y=2X1-3X2+5X3,直接测量量X1,X2,X3的不拟定度分别为X1、X2、X3,则间接测量量的不拟定度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,求此时光杠杆的放大倍数K=30。9、对于0.5级的电压表,使用量程为3V,若用它单次测量某一电压U,测量值为2.763V,则测量结果应表达为U= 2.7630.009V,相对不拟定度为B= 0.3。10、滑线变阻器
3、的两种用法是接成分压线路或限流线路。二、判断题(“对”在题号前( )中打,“错”打)(10分)( t )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。( f )2、残差(偏差)是指测量值与其算术平均值之差,它与误差定义同样。( t )3、精密度是指反复测量所得结果互相接近限度,反映的是随机误差大小的限度。( t )4、测量不拟定度是评价测量质量的一个重要指标,是指测量误差也许出现的范围。( t )5、在验证焦耳定律实验中,量热器中发生的过程是近似绝热过程。( f )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
4、量,重要目的是减小随机误差。( f )7、分光计设计了两个角游标是为了消除视差。( f )8、互换抵消法可以消除周期性系统误差,对称测量法可以消除线性系统误差。( f )9、调节气垫导轨水平时发现在滑块运动方向上不水平,应当先调节单脚螺钉再调节双脚螺钉。( f )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,用不拟定度评估测量结果为N=(8.0000.004)mm。三、简答题(共15分)1示波器实验中,(1)CH1(x)输入信号频率为50Hz,CH2(y)输入信号频率为100Hz;(2)CH1(x)输入信号频率为150Hz,CH2(y)输入信号频率为5
5、0Hz;画出这两种情况下,示波器上显示的李萨如图形。(8分)1 (1) 4分 (2) 4分xyoxyo2欲用逐差法解决数据,实验测量时必须使自变量如何变化?逐差法解决数据的优点是什么?(7分)答:自变量应满足等间距变化的规定,且满足分组规定。(4分)优点:充足运用数据;消除部分定值系统误差。(3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。测量次数12345678长L/cm10.0210.009.9610.069.9810.0010.0810.02宽W/cm4.024.064.084. 044.064.104.004.042、用
6、电势差计校准量程为1mV的毫伏表,测量数据如下(表中单位均为mV)。在如图所示的坐标中画出毫伏表的校准曲线,并对毫伏表定级别。 毫伏表读数U0.1000.2000.3000.4000.5000.6000.7000.8000.9001.000电势差计读数US0.10500.21500.31300.40700.51000.60300.69700.78500.89201.0070修正值U0.0050.0150.0130.0070.0100.003-0.003-0.0150-0.0080.007五、设计题(35分)设计内容:运用霍尔位移传感器,采用拉伸法测定钢丝的杨氏模量。设计规定:(1)简述实验原理
7、,画出实验原理图,推导测量公式;(2)合理选用实验器材;(3)说明重要实验环节和过程;(4)选择合适的数据解决方法,说明因素。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 6 6 电子枪 偏转板 7 8. 30 9. 2.7630.009V 0.3 10. 分压 限流 二、判断题(10分,每题1分) 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、三、简答题(共15分)1 (1) 4分 (2) 4分xyoxyo2答:自变量应满足等间距变化的规定,且满足分组规定。(4分
8、)优点:充足运用数据;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: 长度不拟定度: 金属块长度为: (2分)(2)金属块宽度平均值: 宽度不拟定度: 金属块宽度是: (2分)(3)面积最佳估计值: 不拟定度: 相对百分误差:B=0.25 (4分)(4)结果表达: B0.25 (2分)注:注意有效数字位数,有误者酌情扣分。2解:级别 (5分)(5分)BANNHFmA数字电压表KRH五、设计题(35分) (3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
9、均匀梯度dZ/dB(为恒量),则有:VHKHI(dB/dZ)Z,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/(SL)FLKHI(dB/dZ)/(SVH)(5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;夹具;米尺等;千分尺等。(5分)(3)环节: 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
10、距变化。(或其他方法,说明因素) (5分)Metaphor2一.填空题1.根据误差理论,绝对误差等于测量值减去真值。2.仪器误差是b类不拟定度的倍。 3.的置信概率是 68.3 的置信概率是 99.7 。4. 用米尺测量某一长度L=2.14cm,若用螺旋测微计来测量,则有效数字应有5位。5.用量程为15mA,准确度等级为0.5级的电流表测量某电流的指示值为10.00mA,其测量结果的最大误差为 0,075mA 。1. 6. 根据有效数字的运算规则计算:1.111.1111=1.23。7. 常用的实验数据解决方法有列表法、图解法、逐差法、最小二乘法。8.在教学实验中,不拟定度的B类分量用作为近似
11、估计。9.一游标卡尺的游标实际长度是49mm,分为50格,它的分度值为 0.02mm 。10. 将下列结果写成标准形式:1) (),2) (),3) ()。1) 2) 3) 二、 选择题 1.某长度测量值为2.130mm,则所用仪器也许是 D A.毫米尺 B.50分度卡尺 C.20分度卡尺 D.千分尺2.天平未校准所引起的测量误差属于 B A.随机误差 B.系统误差 C.粗大误差 DA,B,C都不是3. 测量一个数值略小于V的电压,选用下列哪块电压表测量 B A.量程V ; 级别级 0.1 B.量程V ; 级别级 0.075A. C.量程V ; 级别级 0.25 D.量程V ; 级别1.0级
12、0.154. 对某物理量进行直接测量。有如下说法,对的的是 D A有效数字的位数由所使用的量具拟定 B一有效数字的位数由被测量的大小拟定 C有效数字的位数重要由使用的量具拟定 D有效数字的位数由使用的量具与被测量的大小共同拟定5.下列测量的结果中表达式对的的有 D A. S=2560100mm B. A=8.320.02C. R=82.30.31 D. L=0.6670.008mm6.对于间接测量量,对的的不拟定度传递关系是 C A.B.C.D. A,B,C都不是7.在正常情况下,下列读数错误的是 B A. 分度值为1的角游标测得值为B. 有量程1500mv,分格数为150格的电压表测得电压值
13、为150.5mv C.分度值为0.02mm的游标卡尺测得某物体的长度为28.22mm D.分度值为0.01mm的读数显微镜读数为15.021mm8.由于实验环境中温度的影响所引起的测量误差属于 A A.随机误差 B.系统误差 C.粗大误差 DA,B,C都不是9仪器仪表准确度等级的含义是D A仪器仪表值误差与指示值的百分数的分子表达 B就是仪器仪表值引用误差 C仪器仪表用百分数表达的示值相对误差中的分子表达 D最大误差与满刻度值的百分数的分数表达10.用分度值为0.05mm的游标卡尺测量一物体的长度,下面读数对的的是 C A.6.62mm B.6.64mmC.6.40 mm D.6.635mm三
14、.计算题 根据公式,计算金属丝的杨氏模量。已知:;单次测量:,;多次测量如下表:次数123456直径d/mm0.5590.5570.5580.5600.5590.560次数1234H/mm25.6125.6825.6425.72规定有计算过程,并写出的标准表达形式。大学物理实验模拟试卷参考答案及评分标准一. 填空题2. 测量值 真值3. B4. 68.3%, 99.7%5. 56. 0.075mA7. 1.238. 列表法、图解法、逐差法、最小二乘法9.10. 0.02mm11. 1) 2) 3) 二. 选择题D B B D D C B A D C 三.计算题计算方法及过程参见课本P37页例题
15、。Metaphor3一、填空题(20分,每题2分)1、对直接测量量x,合成不拟定度= ;对间接测量量y(x1,x2),合成不拟定度=。2、用一个0.5级的电表单次测量一个电学量,若指针刚好指在满刻度处,则该测量结果的相对不拟定度等于 0.29%(0.3%) ;若指针指在满刻度的十分之一处,则该测量的结果的相对不拟定度等于2.9% (3%)。3、示波器正常,但开机后荧光屏上看不到亮点,因素也许是(1)x,y偏移出界 ;(2) 辉度太弱 。4、给出到目前为止已经学过的测量电阻的两种方法:伏安法,电桥法,替代法,欧姆表法(注:答其中两个即可)。5、测量中的千分尺的零点误差属于 已定 系统误差;米尺刻
16、度不均匀的误差属于 未定 系统误差。6、一般情况下,总是在同一条件下对某量进行多次测量,多次测量的目的:一是减小随机误差,二是 避免疏失误差。7、某学生用1/50的游标卡尺测得一组长度的数据为:(1)20.02mm,(2)20.50mm, (3)20.25mm,(4)20.20cm;则其中一定有错的数据编号是 (3),(4)。8、测量一规则木板的面积,已知其长约为30cm,宽约为5cm,规定结果有四位有效位数,则长用 来测量,宽用 毫米尺, 1/50游标卡尺 来测量。9、运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:温差电效应、热磁效应、温度梯度电压和电极不等势电压。10、学过
17、的迈克尔逊实验和测量金属棒的线胀系数实验中重要使用的物理实验基本测量方法分别是: 干涉法 ,非电量电测法 。二、判断题(“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限度,描述的是测量值接近真值限度的限度,反映的是系统误差大小的限度。( )2、精确度指精密度与准确度的综合,既描述数据的反复性限度,又表达与真值的接近限度,反映了综合误差的大小限度。( )3、系统误差的特性是它的有规律性,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、标准偏差和不拟定度方法进行估算和评估。( )5、测量结果
18、不拟定度按评估方法可分为A类分量和B类分量,不拟定度A类分量与随机误差相相应,B类分量与系统误差相相应。( )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,用不拟定度评估结果为N =(10.000.02)mm。( )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、运用逐差法解决实验数据的优点是充足运用数据和减少随机误差。( )9、模拟法可以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相同,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拟定的大小和正负号,因此在同一测量条件下多次测量求平均值
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