物理实验绪论考试习题全0.docx

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物理实验绪论考试习题全0

物理实验绪论考试习题全

物理实验绪论考试模拟试题一、单项选择题（共2分）1．按有效数字运算法则，将1543化作时有（b）位有效数字。

a．4位b．5位c．6位d．7位2．已知常数e=2.718281828，测量量L=0.0023，N=2.73，则（e-L）/N=（a）。

a．0.995b．0.9949c．0.994d．1.003．65.48115sin（d）。

a．0.05675b．0.056747c．0.05674d．0.05674．.0010）000251.0（1010）80100（200（c）。

a．21.25b．21.2c．21d．225．若1VEf，且Eu（E）=（3.0000.002）V，Vu（V）=（2.7500.002）V，则fu（f）=（a）。

a．（9.10.1）10-2b．（9.10.2）10-2c．（9.090.10）10-2d．（9.090.15）10-26．物理量yxyxA，则其相对不确定度是（c）。

a．222222）（）（）（）（）（）（yxyuxuyxyuxub．222222）（）（）（）（）（）（yxyuxuyxyuxuc．）（）（2222222xuyyuxyxd．）（）（2222222xuyyuxyx7．样本标准（偏）差（单次测量标准偏差）S（x）的计算公式是（a）。

a．1）（2kxxib．kxxi2）（c．）1（）（2kkxxid．）1（）（kkxxi8．用作图法处理数据时，为保证精度，至少应使坐标纸的最小分格和测量值的（a）相对应。

a．最后一位有效数字b．最后一位准确数字c．第一位有效数字d．第二位有效数字9．利用自由落体运动，由公式221gth我们可测出重力加速度g的值。

设测量环境的温度为25℃，现用一把在20℃时校准的钢尺测量高度h，又知测时间t的秒表比标准表走得稍快，若忽略其它误差，则g的测量值有（b）。

a．正误差b．负误差c．正、负误差部分抵偿．d．误差的正、负不定10．某人用最小分度为1mm的米尺测得物体甲的长度为75.00cm，用精度为0.02mm的游标卡尺测得物体乙的长度为7.50mm，用千分尺测得物体丙的长度为0.750mm。

对这三个测量结果的准确度，下列所述（d）是正确的。

a．甲乙=丙b．甲乙=丙c．甲乙丙d．甲乙丙二、填空题（共2分）11．用计算器算出圆柱体的转动惯量J=645.0126gcm2，平均值的不确定度u（J）=25.23875gcm2，则Ju（J）=（6.50.2）102gcm2。

12．测得10个条纹间距的结果是10d=2.2276mm，平均值的不确定度u（10d）=9.52m，则du（d）=（0.2280.001）mm。

13．误差是测量结果与客观真值之差，它与真值之比称为相对误差。

14．如第14题图所示游标卡尺的读数为8.175（cm），该游标的仪器误差仪为0.005（cm）（按物理实验课的简化要求）。

015．用千分尺（精度0.01mm）测某金属片厚度d的结果为i1234567di/mm1.5161.5191.5141.5221.5231.5131.517则测量结果应表述为du（d）=1.5180.003mm。

16．用某多量程电流表（0.2级，3-15-75-150mA）测量电路中的电流，若待测电流I10mA，其测量不确定度u（I）=0.02mA；若I70mA，则u（I）=0.09mA。

17．某数字三用表测量电压的准确度可表示为V=0.05%Nx+3字。

若电压表的读数为31.72V，则其不确定度u（V）=0.03V（电压表的满度值为99.99V）。

18．一根钢丝，温度每升高1℃，长度相对伸长%001.0LL。

用这根钢丝构成一个单摆，其周期gLT2（g为重力加速度，忽略摆球直径的影响），则温度升高10℃对周期产生的影响TT％。

19．已知f=lnR，Ru（R）=（36.010.01），则fu（f）=3.5838+0.0003，）0.00077％（相对不确定度保留两位有效数字）。

ffu（20．如图所示电路在接通电源开关之前，各电阻应置于所谓安全位置，即电阻R1应置于（b）端，电阻R2应置于（c）端。

三、多项选择题（共2分）21．指出下列关于仪器误差的叙述哪些是错误的（按物理实验课的简化要求）？

（bcd）a．千分尺的仪器误差等于最小分度的一半b．游标卡尺的仪器误差等于游标精度的一半c．磁电式仪表的仪器误差=等级%测量值基准值测量值等级仪10d．箱式电桥）（%78910111第14题图abcdR2R1第20题图22．对满足正态分布的物理量，下面的叙述哪些是正确的？

（abc）a．做任何一次测量，其结果将有68.3%的可能落在区间[A-,A+]内b．设某次测量结果为xi，则最终结果表述xi（x）表示真值落在区间[xi-（x）,xi+（x）]的概率为0.683c．用）（xx报道测量结果比用xi（x）报道结果的置信概率高d．用xi（x）报道测量结果与用）（xx报道结果的置信概率是相同的23．用一元线性回归法处理数据时，下列哪些条件是必须满足的？

（ab）a．自变量的误差可略b．因变量的的标准差大致相等c．自变量等间隔测量d．自变量与因变量必须满足线性关系y=a+bx24．下列用逐差法处理数据的基本条件与主要优点中，你认为哪些是正确的？

（bf）a．测量次数必须是偶数b．只能处理线性函数或多项式函数c．自变量必须等间隔测量d．计算比较简便，且计算时有某种平均效果25．下列哪些说法是准确的？

（ad）a．实验条件改变时，系统误差和随机误差可相互转化b．A类不确定度反映随机误差的大小，B类不确定度则反映系统误差的大小c．如果被测量X服从正态分布，Xu（X）=6.330.02nm表示X的真值出现在（6.31，6.35）nm范围内d．精密度高，表示在规定条件下多次测量时，所得结果重复性较好26．欲测直径约4.5mm钢球的体积V，要求单次测量的相对不确定度VV（u）1％，可选用下列哪些量具？

（）a．米尺b．0.05mm卡尺c．0.02mm卡尺d．千分尺27．下列哪些操作不符合电学实验操作规程？

（）a．按回路接线法连接线路，一般将黑色导线连接到电源正极，红色导线连接到电源负极b．由于需要经常调节滑线变阻器，所以应将其放在手边c．接通电源之前，滑线变阻器的滑动端应放到使接入电路的电阻最大的一端，亦即安全位置d．实验结束拆线时，仍要按接线的回路逐根拆除导线28．下列哪些情况下可以只做一次测量？

（ad）a．因条件所限实验现象无法重复b．实验者有其它事情，没有足够时间做多次测量c．实验者认为，在合成公式2b2auu中若ua=0可减小不确定度，因而有意只测一次d．实验者所用测量仪器精度远低于测量数据精度29．某些系统误差，当改变测量状态时，误差的大小和正负会随机改变，取平均值便可抵偿部分系统误差，这种方法称为系统误差随机化。

试判断下面的操作哪些属于系统误差随机化？

（bc）VR时，分别选取不同电压和电流进行测量。

a．用伏安法测电阻Ib．当太平两臂不等长时，测得质量会存在系统误差（设偏大），将待测物体与砝码交换位置再测一次，测得结果将出现反向误差（偏小），取两次测量结果的平均值便可消除此误差。

c．测正方体体积时，分别测量正方体不同方位的边长a，取其平均值a，由公式d．测正方体体积时，分别测量三个方位的边长a、b、c，用公式V=abc计算体积。

3aV计算体积。

30．下面关于误差的叙述哪些是错误的？

（bcd）a．误差是测量值对真值的绝对偏离，它既有大小又有方向（正负）b．误差可以用统计方法计算出来c．误差表示真值可能出现的范围d．误差随实验次数的增加而减小，因此若测量次数为无穷大，便可从理论上得到真值物理实验绪论考试模拟试题（第四题答案）四、计算题（共4分）31．动态法测弹性模量的计算公式为2436067.1fdmlE，测量后算得f=（897.51.04）Hz，l=（150.10.16）mm，m=（37.870.029）g，d=（5.9980.0048）mm，试给出E测量结果的正确表述，要求写出完整的数据处理过程。

（为避免计算过程的误差累积，不确定度按中间结果提供，其有效数字均多保留了1～2位）解：

11243333243102806.15.897）10998.5（1087.37）101.150（6067.16067.1fdmlE（N/m2）（数值计算正确0.5分）00514.0）（4）

（2）（）（3）（2222dduffummulluEEu（共1.5分，其中公式1分，结果0.5分）8111058.600514.0102806.1）（）（EEuEEu（N/m2）（结果0.5分）最后结果表述Eu（E）=（1.2810.007）1011（N/m2）单位还可为Pa、kg/ms2（结果正确表述1.5分，其中取位0.5分，对齐0.5分，单位0.5分）32．弹簧振子的周期T与振子质量m的关系为kmmT02，其中m0是所谓弹簧的等效质量（未知）。

实验测得T与m的关系列于下表：

（m=0.0001kg，T=0.0001s）i12345678910m/kg0.12400.14400.16400.1840T/s1.24461.28241.32221.36010.20400.22400.24400.26400.28400.30401.49921.53231.56431.39591.43151.4647试用一元线性回归法计算倔强系数k。

要求写出完整的数据处理过程，并给出最终结果表述。

解：

由公式kmmT02得mkkmT202244（公式推导0.5分）由于T2精度较高，故令xT2，ym，即2204Tkmm（变量选择0.5分）设y=a+bx，显然有204kbma，，于是得k=42b（k用回归系数表示0.5分）i12345678910m/kg0.12400.1440T/s1.24461.2824T2/s21.54901.64450.16400.18401.32221.36010.20400.22400.24400.26400.28400.30401.49921.53231.56431.39591.43151.46471.74821.84991.94852.04922.14532.24762.34792.4470则20192.022xxxyyxb（s2/kg）））（（2222yyxxyxxyr0.999985（b结果0.3分，r结果0.2分）112r21）（kbbua0.00039（s2/kg）又0000577.030001.03）（myub＝）

（1）（）（22bbxxkyubu0.000064（s2/kg）显然可略即k=42b=43.1415920.20192＝7.9003（kg/s2）（k结果0.5分）u（k）=42u（b）=42ua（b）=0.01549（不确定度计算0.5分）故最终结果表述为ku（k）=7.900.02（kg/s2）（表述1分）ma，若取xm，yT2，则有kbk20244，即bk24由此算得b=4.99691，k=7.90056（kg/s2），u（k）=0.01549，最终结果仍为ku（k）=7.900.02（kg/s2）此做法除扣变量选择0.5分外，其余仍按上述原则逐项评分。

33．弹簧振子的周期T与振子质量m的关系为kmmT02，其中m0是所谓弹簧的等效质量（未知）。

实验测得T与m的关系列于下表：

（m=0.0001kg，T=0.0001s）i12345678910m/kg0.12400.14400.16400.1840T/s1.24461.28241.32221.36010.20400.22400.24400.26400.28400.30401.49921.53231.56431.39591.43151.4647试用逐差法计算倔强系数k。

要求写出完整的数据处理过程，并给出最终结果表述。

解：

由公式kmmT02得mkkmT202244（公式推导0.5分）令xm，yT2，并设y=a+bx，显然有kbkma20244，，于是得bk24（k公式0.5分）i12345678910m/kg0.12400.1440T/s1.24461.2824T2/s21.54901.6445由所给数据算得：

0.16400.18401.32221.36010.20400.22400.24400.26400.28400.30401.49921.53231.56431.39591.43151.46471.74821.84991.94852.04922.14532.24762.34792.4470（列表0.5分）则90544.749938.01000.01416.344222Tmk（kg/s2）（k计算结果0.5分）若取=3.14，则k=7.89742；若取=3.142，则k=7.90749ua（T2）=0.000505（s2）2）（TTub32T0.000163（s2）2b2a2）（uuTu0.000531（s2）ua（m）=0000289.03）（mmub（kg）000289.0）（2b2auumuT22222）（）（）（Tummukku0.02432（不确定度共1分，其中公式0.5分，结果0.5分）故最终结果表述为ku（k）=4.910.02（kg/s2）（表述1分）34．弹簧振子的周期T与振子质量m的关系为kmmT02，其中m0是所谓弹簧的等效质量（未知）。

实验测得T与m的关系，且算出T2值一并列于下表：

i12345678m/kg0.12400.14400.16400.18400.20400.22400.24400.2640T/sT2/s21.5481.6541.7501.2441.2861.3231.3611.3951.4301.4671.5001.8521.9462.0452.1522.250试用作图法计算倔强系数k。

要求写出完整的数据处理过程，不要求计算不确定度。

i12345平均0.1000m/kg0.10000.10000.10000.1000T2/s20.50020.50080.49940.49810.10000.49850.49938解：

由公式kmmT02得mkkmT202244（公式推导0.5分）令xm，yT2，并设y=a+bx，显然有kbkma20244，，于是得bk24T2/s2m/kg0.120.140.160.180.200.220.240.261.61.82.02.2（0.1300,1.580）（0.2600,2.230）图纸充分利用，分度值的正确选取0.5分；坐标轴选取、物理量及其单位标注0.5分；实验点醒目标记0.5分；标出斜率计算点的坐标0.5分；两计算点足够远，且不是实验点0.5分共2.5分580.1230.212xx22b由图可得00.51300.02600.012yyb（s2/kg）（b公式、数字式、计算结果0.3分）则90.700.5142.344k（kg/s2）（k公式0.3，结果在86-88之间4位有效数字0.4分）若取=3.14，则k=7.89，扣0.2分；若有效数字不是3位，扣0.2