8. 在杨氏模量实验中,若望远镜的叉丝不清楚,应调节望远镜 的焦距,若观察到的标尺像不清楚则应调节望远镜
的焦距。钢丝的伸长量用 法来测定。
9. 计算标准偏差我们用 法,其计算公式为 。
10.表示测量数据离散程度的是 ,它属于 误差,用 误差(偏差)来描述它比较合适。 11.用20分度的游标卡尺测长度,刚好为15mm,应记为 mm。
12.根据获得测量结果的不同方法,测量可分为 测量和 测量;根据测量的条件不同,可分为 测量和
测量。
13.电势差计实验中,热电偶的电动势与温差的关系为 关系,可用 法、 法和 法来求得经验方程。
14.系统误差有 的特点,偶然误差有 的特点。
15.在测量结果的数字表示中,由若干位可靠数字加上 位可疑数字,便组成了有效数字。 16.静电场模拟实验应用了 法,它利用了静电场和 的相似性。
17.用分光仪测得一角度为30,分光仪的最小分度为1,测量的结果为 。 18.对于连续读数的仪器,如米尺、螺旋测微计等,就以 作为仪器误差。
19.分光计测角度时,由于度盘偏心引起的测量角度误差按正弦规律变化,这种误差属于 误差。
20.在示波器内部,同步、扫描系统的功能是获得 电压信号,这种电压信号加在 偏转板上,可使光点匀速地沿X方向
从左向右作周期性运动。 二、选择题(总分20分,每题2分)
0' 1.下列测量结果正确的表达式是:[ ]
(A)L=23.68?????m (B)I=4.091?0.100mA (C)T=12.563?0.01s (D)Y=(1.67?0.15)×1011Pa 2.在下面的李萨如图中,如果在X轴方向信号的频率是100Hz,那么在Y轴方向信号的频率是:[ ]
(A)100Hz (B)33Hz (C)300Hz (D)200Hz 3.在静电场模拟实验中,若提高电源电压,则:[ ]
(A)等势线的分布更密集 (B)电场分布会有畸变 (C)等势线的形状不会发生改变 (D)电力线会产生变化 4.在示波器实验中,时间轴X轴上加的信号为[ ](A)正弦波 (B)方波 (C)三角波 (D)锯齿波 5.下列不确定度的传递公式中,正确的是:[ ]
x?y(A)N? ?N?x?y(C)M2y2?x?x2?y2x2?y22?V2y2?y (B)L22??y?4?z2?x?y?2z ?z??x
?V1?at
?M?a2V2?t2?(a为常数)
4(1?at)(1?at)3
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(D)V??d2h4
2?V?4d?d??z26.在牛顿环实验中,我们看到的干涉条纹是由哪两条光线产生的[ ]
(A)1和2 (B)2和3 (C)3和4 (D)1和4
7.实验中,牛顿环的中心条纹为:[ ](A)暗纹 (B)亮纹 (C)零级条纹 (D)不确定 8.下列正确的说法是[ ]
(A)多次测量可以减小偶然误差(B)多次测量可以减小系统误差(C)系统误差都由B类不确定度决定 (D)A类不确定度评定的都是偶然误差
9.在电势差计的实验中,校正工作电流时平衡指示仪的指针始终偏向一边,可能的原因是: [ ]
(A)没开工作电源 (B)接标准电源的导线不通(C)平衡指示仪的导线极性接反 (D)工作电源电压偏高或偏低 10.在静电场模拟实验中,若画出的等势线不对称,可能的原因是:[ ]
(A)导线有一定的电阻 (B)电源电压过高 (C)导电基质不均匀 (D)以上都不对 三、简答题(10分)
用惠斯通电桥测未知电阻Rx时,Rx按下式Rx?(l1l2)R测出,式中R为已知,l1,l2是一根滑线电阻用触头分成的两部分,问
触头应如何放,才能使Rx的相对误差极小(只考虑l1,l2产生的误差)。 四、计算题(15分)
用千分尺(仪器极限误差为?0.004mm)测量一钢球直径6次,测量数据为:14.256、14.278、14.262、14.263、14.258、14.272(mm);用天平(仪器极限误差为?0.06g)测量它的质量1次,测量值为:11.84g,试求钢球密度的最佳值与不确定度。 五、设计题(15分)
用电势差计测量E?3V的电池组的电动势及其内阻。要求写出原理、画实验电路、写出实验步骤。提供以下仪器:可调精密电阻
箱2只,单刀单掷开关一个;电势差计(最大量程1.61V)一台;导线若干;被测电池一组(E2005—2006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(总分40分,每题2分)
1.被测量的大小,测量仪器。2.0.02mm。3.0.01mA。 4.误差以一定的概率被包含在量值范围(???3V)。
~??)之中(或测量值的真值以一定的概率落在量值范围(N??~N??)之中。)
5.不变。6.自准直。7.分散,平均值。8.目镜,物镜,放大法。
2??x?x?ii?1n9.贝塞尔,S?n?1。10.精密度,偶然,标准。11.15.0012.直接,间接,等精度,非等精度。
13.线性,作图,逐差,最小二乘。14.确定性,随机性。15.1.16.模拟,电流场。 17.0.5236+0.0003弧度18.最小分度/2。19.系统。20.锯齿波,X。 二、选择题(总分20分,每题2分)
1、A 2、C 3、C 4、D 5、 B 6、B 7、D 8、A 9、D 10、C 三、简答题(10分)
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答:只考虑l1,l2带来的相对误差是:
E1?
?RxRx??l1l1??l2l2?l?l1l1(l?l1) (3分)
l(l?2l1)?l1dE1?0,有 2?0: (3分) 令2dl1l1(l?l1)ll?得12ll?故12解:(1)直径D
d2E1?0 (2分) ,又因2dl1时,E有极小值,即当触头放在中间位置相对误差最小。(2分)
四、计算题(15分)
最佳估计值D??Di?16i6?14.265(mm) (1分)
不确定度A类分量
uAD??(Di?16i?D)2?0.35?10?2(mm) (1分)
5?6不确定度B类分量
uBD?0.004223?0.23?10?2(mm) (1分)
合成不确定度
ucD?uA?uB?0.0042?0.004(mm) (1分)
结果表示 D=(14.265?0.004)mm (2)质量m
单次测量m?m?11.84(g) (1分)
不确定度B类分量 合成不确定度ucm结果表示muBm?0.063?0.035(g) (1分)
?uBm?0.035?0.04 (g) (1分)
?(11.84?0.04) g (1分)
(3)钢球的密度?
最佳估计值
??6m?(D)3=0.007789 g/mm3 (1分)
相对不确定度B=
(?ln??m?ucm)2?(?ln?
?D?ucD)2
=
(13?ucm)2?(?ucD)2mD=
13(?0.04)2?(?0.004)211.8414.265
=0.0035 (2分)
不确定度uc?(4)测量结果
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??B?0.0000273?0.00003g/mm3 (1分)
测量结果表示为??(7.79?0.03)?10?3 g/mm3 (2分)
B?0.4% (1分)
五、设计题(15分)
(l)实验线路图(5分):
R1,R2是两个电阻箱,E是电动势。
(2)原理(5分):
电路接通后电阻R2两端的电势差、其大小可通过电位 差计测出。当R2取值R21,R1取值R11时,测出Ux1;当R2取值R22,R1取值R21时,测出Ux2,可列方程:
Ux1(R11?R12?r)?ER21Ux2(R12?R22?r)?ER22
其中R11、R12、R21、R22都可从电阻箱读出,解联立方程就可求出E和r。 (3)步骤(5分)
A)按实验线路图接好电路; B)调节好电势差计;
C)把R2两端接入电势差计(注意正、负极),测出Ux1,读出R11,R21。 D)改变R1,R2的值,测出Ux2,读出R12,R22。 E)带入联立方程,解出E,r。
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