大物实验理论题库及答案精选的八套题.doc
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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．误差产生的原因很多，按照误差产生的原因和不同性质，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：
9.790±0.024m/s2、9.811±0.004m/s2、9.795±0.006m/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造成的误差从而减小不确定度。
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。
6．示波器的示波管主要由电子枪、偏转板和荧光屏组成。
7．已知y=2X1-3X2+5X3，直接测量量X1，X2，X3的不确定度分别为ΔX1、ΔX2、ΔX3，则间接测量量的不确定度Δy=。
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，则测量结果应表示为U=2.763±0.009V，相对不确定度为B=0.3％。
10、滑线变阻器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，它与误差定义一样。
（t）3、精密度是指重复测量所得结果相互接近程度，反映的是随机误差大小的程度。
（t）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。
（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量，主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、交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，应该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（Δ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=（8.000±0.004）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50Hz；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
x
y
o
x
y
o
2．欲用逐差法处理数据，实验测量时必须使自变量怎样变化？
逐差法处理数据的优点是什么？
（7分）
答：
自变量应满足等间距变化的要求，且满足分组要求。
（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（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
1
2
3
4
5
6
7
8
长L/cm
10.02
10.00
9.96
10.06
9.98
10.00
10.08
10.02
宽W/cm
4.02
4.06
4.08
4.04
4.06
4.10
4.00
4.04
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U
0.100
0.200
0.300
0.400
0.500
0.600
0.700
0.800
0.900
1.000
电势差计读数US
0.1050
0.2150
0.3130
0.4070
0.5100
0.6030
0.6970
0.7850
0.8920
1.0070
修正值△U
0.005
0.015
0.013
0.007
0.010
0.003
-0.003
-0.0150
-0.008
0.007
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）说明主要实验步骤和过程；（4）选择合适的数据处理方法，说明原因。
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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
7．8.309.2.763±0.009V0.3％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
x
y
o
x
y
o
2．答：
自变量应满足等间距变化的要求，且满足分组要求。
（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：
长度不确定度：
金属块长度为：
（2分）
（2）金属块宽度平均值：
宽度不确定度：
金属块宽度是：
（2分）
（3）面积最佳估计值：
不确定度：
相对百分误差：
B＝=0.25％（4分）
（4）结果表达：
B＝0.25％（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）
B
A
N
N
H
F
mA
数字电
压表
K
R
H
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：
VH＝KHIB。
若磁场沿Z方向存在均匀梯度dZ/dB（为恒量），则有：
⊿VH＝KHI（dB/dZ）⊿Z，霍尔电压与位移成正比。
先定标，作⊿VH－⊿Z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：
E＝FL/（S⊿L）＝FLKHI（dB/dZ）/（S⊿VH）（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）步骤：
a、定标：
在磁场中霍尔元件位移传感器，测电压，作作⊿VH－⊿Z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，说明原因）（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类不确定度的倍。
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.常用的实验数据处理方法有列表法、图解法、逐差法、最小二乘法。
8.在教学实验中，不确定度的B类分量用作为近似估计。
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，则所用仪器可能是[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D．A，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0.1B.量程V;级别级0.075
A.C.量程V;级别级0.25D.量程V;级别1.0级0.15
4.对某物理量进行直接测量。
有如下说法，正确的是[D]
A．有效数字的位数由所使用的量具确定
B．一有效数字的位数由被测量的大小确定
C．有效数字的位数主要由使用的量具确定
D．有效数字的位数由使用的量具与被测量的大小共同确定
5.下列测量的结果中表达式正确的有[D]
A..S=2560100mmB.A=8.320.02
C.R=82.30.31D.L=0.6670.008mm
6.对于间接测量量,正确的不确定度传递关系是[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为150.5mv
C.分度值为0.02mm的游标卡尺测得某物体的长度为2
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