最新大学物理实验模拟考题及其解答

大学物理实验模拟考题及其解答大学物理实验模拟考题及其解答一、绪论课最基本应该掌握的内容：（1）数据处理的四种方法：列表法、作图法、逐差法、统计与直线拟合法，另外，还有最小二乘法、计算器法。

前四个是最基本的；（2）误差传递基本方法：对数微分法、全微分法。

具体的传递涉及：正方体、长方体、圆面、圆柱体、球体，两个刻度相减对应的距离的对应的仪器误差；（3）结果表达式的书写的基本要领；一、绪论课1. 随机误差、系统误差（量具误差与调整误差、理论误差与方法误差、环境误差、人员误差），分为可定系统误差和未定系统误差；结果表达式的规范写法与相对误差、三要素：测量值、不确定度和单位；单次测量结果表达式的写法—极限误差；多次测量、仪器误差、仪器标准差、②置信概率（置信度）例（1）测量结果表达式的三要素，是指、、。

例（2）在直接、单次测量的结果表达式中，常用仪器的极限误差Δ作为测量的不确定度，则该结果的置信概率为：（）（A）68.3% （B）95.5% （C）99.7% （D）不能确定例（3）某长度的计量测量结果写成：L=25.78±0.05（mm） p=68.3%，下列叙述中哪个是正确的？1待测长度是25.73mm或25.83mm2待测长度是25.73mm到25.83mm之间3待测长度的真值在区间25.73mm~25.83mm内的概率为68.3%4待测长度在25.73mm~25.83mm内的概率是68.3%解：D正确的，因为待测长度的真值应该在25.73mm~25.83mm内的置信概率为68.3%。

2.真值、测量值、误差（绝对误差）的区别例（1）依照测量方法的不同，可将测量分为和两大类。

例（2）1）对一物理量进行等精度多次测量，其算术平均值是（）A.真值；B.最接近真值；C.误差最大的值；D.误差为零的值3.偏差、标准误差、标准偏差、视差的区别4.系统误差、随机误差（有界性、单峰性、补偿性和对称性）、粗大误差例（1）电表未校准所引起的测量误差属于（）（A）随机误差（B）系统误差（C）粗大误差（D）未知误差5.已定系统误差、未定系统误差、不确定度、总不确定度、标准差传递、仪器误差传递、对数微分法例（2）电表未校准所引起的测量误差属于（）（A）随机误差（B）系统误差（C）粗大误差（D）未知误差6.误差传递：对数分法、全微分法、7.有效数据：从仪器直接读取，有效数字位数的确定；例（1）某物体的长度为1.366355cm，若用毫米尺测量，其值为cm；用精度为0.02mm的游标卡尺测量，其值为cm；用0—25mm的螺旋测微器测量，其值为 cm。

8.相对误差、百分误差、9.单位：基本单位、导出单位等；例（1）.根据下列物理量的单位符号，试写出对应的是什么物理量单位：N•m是单位；Kg•m2是单位。

10视差：例如（1）：产生视差的主要原因在于（）（A）近视眼（B）老花眼（C）被测面与标尺线不在同一平面上例（2）名词解释①绝对误差——测量值和真值之差；②视差——在调试望远镜时，物体经物镜本应成像在刻画板上，实际上，却成像在刻画板的前面或者后面，观察者通过目镜观察时，出现不清晰现象，此时，成像处与刻画板间存在一差距，这样一个差距被成为视差。

③读数误差——实验者在对某一物理量进行测量时，读出来的数值与真值间存在一差值，我们把这样一个差值，叫做读数误差。

④逐差法——若待测物理量与直接测量量间成线形时，对直接测量量进行等间距测量偶数组数据，并对该有序数据分为两半，然后，进行逐项或相等间隔项相减而得到其结果。

设有n（n为偶数）个等间距间隔的测量数据：……。

则，利用算术平均法求得其间隔测量值的平均值为：11.逐差法处理实验数据例（1）逐差法处理数据的条件是：（1）；（2）。

（3）使用逐差法处理实验数据的条件是（）（A）凡能列出表格的偶数数据差几乎相等的偶数数据（B）两相邻数据差几乎相等的偶数数据（C）所有列表数据都能处理12.有效数据的运算：加、减法与最大位数相同；乘、除法与位数最小者同13.已定系统误差的纠正：例（1）：螺旋测微器等测量仪器初读数不为“0”测量时引入的是：（）（A）初大误差（B）随机误差（C）系统误差例（2）14、螺旋测微器与游标卡尺的应用（精度计算、系统误差的纠正、正确读数、仪器误差的确定等）例（1）.某长度测量值为2.130mm，则所用仪器可能是 ( )（A）毫米尺（B）50分度卡尺（C）20分度卡尺（D）千分尺例（4）2、确定下面几种游标卡尺的精度（即最小分度值）。

游标分度数（总格数）10 10 20 20 50与游标分度数对应的主尺长度（mm）9 19 19 39 49游标尺的最小分度值（mm）0.1 0.1 0.05 0.05 0.02螺旋测微器等测量仪器初读数不为“0”测量时引入的是：（）（A）初大误差（B）随机误差（C）系统误差杨氏弹性模量（1）在SI单位中，试写出下述物理量单位：线密度；杨丝模量；电阻温度系数。

（2）在拉伸法测量金属丝杨丝模量的实验中，的求取方法是（）A.图解法；B.放大法；C.逐差法；D.最小二乘法（3）在金属丝杨氏弹性模量测量的实验中各长度量的测量分别采用了皮尺、米尺、50分度游标卡尺和螺旋测微器，其目的是为了满足： ( )（A）最小二乘原理（B）误差均分原理（C）误差最小（D）误差测量练习图（3）为金属丝微小变化计算的原理图（5）用光杠杆可以测量微小长度的变化量。

试画图推导光杠杆系统的放大倍数。

金属丝杨丝弹性模量求解钢丝微小伸长量，所采用的是怎样的放大法？请画图说明用光杠杆测量微小长度变化的原理，测量钢丝微小伸长时如何减小实验的系统误差？如何减小测量误差？如何计算光杠镜的放大倍数？解：如图（3）所示，为测量钢丝微小伸长变化的原理图。

由图可以看出：，当θ很小时，即θ→0时，则有，故可得由此式可以看出，只要△L有一个微小变化，△S就有一个大的变化，因b不变，而只有增加D（即光臂），△S就会变大，从而可以减小测量误差。

在测量和进行数据处理的时候，通过测量偶数组数据，采用逐差法进行数据处理就可以减小系统误差。

（6）光杠杆的放大倍数为（）（A）D/b （B）2D/b （C）D/2b（7）显微镜实验1）在用显微镜进行实验时，首先检查显微镜是否对齐；在用调焦手轮对被测件进行调焦时，应该移动镜筒；在测量时测微鼓轮应该向移动，让十字叉丝的竖线和被测目镜对准。

若移动叉丝超过目标时，应多一些，在重新向同一方向移动叉丝，以防止误差，完成测量时；我们实验室使用显微镜精度为，读数时，最多可读出有效数字。

两束相干光线的光程差△L满足什么样的条件时，它们的干涉条纹为明条纹？满足什么样的条件时，它们的干涉条纹为暗条纹？试举两个实验例子说明。

解：根据题意，设两相干光光程差若为半波长的偶数倍时，则产生明条纹；若为半波长的奇数倍时，将产生暗条纹。

比如：等厚干涉实验与迈克尔实验就是遵循该原则。

示波器实验研究（1）用示波器直接读数法测定被测信号峰峰值Vpp的过程中，示波屏的坐标刻度值与旋钮刻度值相对应，条件是旋钮设置在位置。

在测定被测信号周期值T的过程中，示波屏的坐标刻度线值与旋钮刻度值相对应。

（2）用电子示波器观察李萨茹图形时，为了使图形转动最慢，应该调节（）A.扫描频率旋钮；B. 、其中任意一个；C.电平旋钮；D.水平或竖直移位旋钮（3）在示波器上，用两种方法测定待测信号的频率f，并读出待测信号的（峰峰值）。

单臂电桥实验研究（1）某电阻上的色环颜色依次为：绿、白、红、银。

则该电阻的标称值为，误差为。

（2）请比较：惠斯登电桥与开尔文电桥，它们的测量范围各是从多少到多少？被测电阻的接入方法有何不同？结构上有何区别？对开尔文电桥的桥臂电阻有何特殊要求？解：惠斯登电桥（以下称A）；开尔文电桥（以下称B）。

（1）.A测量范围为：；B的测量范围为：。

（2）.A采用两端接法；而B采用四端接法。

所以，A为单臂电桥，即一个比率臂；而B为双臂电桥，通过转动双制连动开关，以便保持两个比率臂相等，即。

（3）.开尔文双臂电桥桥臂电阻要求：阻值一般必须均在10Ω以上，而比较电阻和待测电阻间是通过一条阻值为0.001Ω的导线连接。

弦振动实验研究（1）做弦振动实验时，改变下列哪个条件，仍能看到弦线的振动（）A.采用棉线做弦线；B.采用铁丝做弦线；C.改变两铜块间的距离，D.磁钢放在波节的位置（2）弦振动实验中，驻波形成时，任意两个波节间的距离为（）（ A）（B）（C）（D）分光计实验（1）分光镜实验中，调整好望远镜后看到狭缝像模糊，应（）调节目镜转轮；B.重新调节望远镜；C.调节狭缝至透镜的距离；D.调节分光计至光源的距离（2）10）用反射法在分光计上测“三棱镜”的顶角，当望远镜对准一个面的反射时，左、右角游标的读数分别为325°11′与145°9′，然后，对准另一个面的反射光时，左、右角游标的读数分别为75°14′与255°12′，则顶角为：A.110°3′；B.55°2′；C.90°；D.69°′（3）分光计设计了两个角游标是为了消除（）（A）视差（B）螺距差（C）偏心差（D）色差（4）通过三棱镜能看到汞灯的谱线，这是基于下列哪个原因（）（A）光的干涉（B）光的折射（C）光的衍射（D）光的反射（5）做分光计实验时，你是如何调节望远镜的？如何调节平行光管的？具体的说：你是调节从_目镜_到_刻画板_的距离，使目镜中能看到清晰叉丝；你是调节从刻画板_到物镜__的距离，使目镜中能清晰的看到从平面镜反射回来的小十字像，使望远镜调焦到无穷远。

你是调节从_光逢_到__透镜_的距离，使平行光管能产生平行光；你是以_通过目镜能看到光逢清晰的像_为标准来判断平行光的。

（7）做分光计实验时，如何用自准直法调节望远镜？望远镜调好后，如何调节平行光管,使其光轴与望远镜光轴平行？解：在分光计调焦的过程中，只要在叉丝平面上看到反射回来的清晰叉丝像后，望远镜就被调焦到无穷远。

图（3）分光计调整原理图2）在分光计实验中用自准直法将望远镜光轴和载物台平面都调到垂直于分光计的转轴。

请问：小双面反射镜的镜面应先后放在相对于a、b、c螺丝什么位置？解：在分光镜的调整中，分别要进行垂直调节和平行调节，所以，垂直调节的时候，应将小双面平面镜放在通过B的直线上；而平行调节的时候，应该将小双平面镜放在通过AC的直线上。

4、1) 图为转动惯量实验仪承物台，把两个质量相同的小钢柱分别放在（１，１＇），（２，２＇），（３，３＇）位置。

问：哪个位置系统转动惯量最大？哪个位置最小？解：分别将小圆柱体放在、的位置时，其转动惯量最大；当将小圆柱体放在、的位置时，其转动惯量最小。