大物实验

第四章理论课考试模拟试题及参考解答

（每套题均为90分钟闭卷笔试）

大学物理实验理论考试模拟试题1

一、填空题，每空2分，共30分

1．测量过程中产生误差的来源有仪器误差、环境误差、人员误差、

方法误差。

2．σ

=N

±

N的置信概率为。

N的置信概率是；σ3

±

=N

3．遵循有效数字的传递法则，计算50÷0.100= ×102，

50÷0.100+8848.13= ×103，。

4．在进行十进制单位换算时，有效数字的位数。

5．用1.0级1V档的电压表测电压，刚好满度时的测量值为V。

6．用零差为2mA的电压表，测量某电压读数为26 mA，则修正值是-2MA 。

∆是相应 B 类不确定度分量的

7．仪器误差

仪

8．凡是可以通过统计方法来计算不确定度的称为A类不确定度。

9．作图时，“○”、“△”、“□”、“I” 等数据标记的应准确地落在数据坐标上。

10．最小二乘法的中间计算过程不宜用有效数字的运算法则，否则会引入较大的

误差。

二、单选题，每题2分，共20分

1．校正曲线的各相邻校验点之间用（A ）连接起来

A．直线段B．曲线C．平滑曲线D．以上三种都对2．对于最小二乘法，如果测量数据只有3组，（D ）

A．无法计算B．必须再测3组C．每组计算两次D．也可以计算3．计算不确定度时，角度应该使用哪种单位？（ A ）

A．弧度B．度、分、秒C．带小数的度D．以上三种都对4．单摆法测周期时，摆长l = 1000mm，重力加速度g取（D ）最合适。

A．10 m/s2B．9.8m/s2C．9.79 m/s2D．9.792 m/s2 5．如果两个测量值的有效位数相同，说明两者的（ D ）

A．绝对误差相同B．相对误差相同

C．绝对误差小于10倍D．相对误差小于100倍

6．1002（ B ）

A．105，B．100×103C．100000D．1.00000×105 7．多次测量可以（ C ）

1

Ａ．消除偶然误差 Ｂ．消除系统误差

Ｃ．减小偶然误差

Ｄ．减小系统误差

8．下列测量结果正确的表达式是（ D ）

A ． T =（12.5±0.07）s

B ． Y = (1.6±7×10−2)×1011Pa

C ． V = 23.68±0.09

D ． I =（6.563±0.012）mA

9．对于间接测量x y

N x y

-=+，正确的不确定度传递关系是（D ）

Ａ．

N σ=

Ｂ．

N σ= Ｃ．y

x

N x y

x y σσσ=

-

-+ Ｄ． 都不对 10．对于间接测量31

2

Z Y X =-，正确的不确定度传递关系是（ D ）

A ．21

2Z Y X Y σσσ=-

B ．23

2Z Y X Y σσσ=+

C ．3

2

Z Y X σσσ=+

D ．以上三种表示都不对

三、应用题（3个小题，共50分，要求步骤完整）

1．用最小刻度1Ω、仪器误差1Ω的可估读惠斯登电桥测一电阻，共测10次，其测量值=i R 242.3，242.2，242.3，242.0， 242.1，242.8，242.4，241.9，242.7，242.3（单位Ω）。求电阻的测量结果（仪器误差和估读误差视为均匀分布）。（15分）

答： （1）计算电阻R 的平均值R （3分）

（2）计算电阻R 的A 类不确定度R u A （4分）

（3）计算电阻R 的B 类不确定度R u B （3分）

（4）计算电阻R 的合成不确定度R σ（3分） （5）写出测量结果表达式（2分）

2．给一电阻加上220V 电压（电压用1.0级500V 档测得，忽略估读误差），电阻发热，热稳定后测得电阻值为 (244.90.8) ±Ω，求发热功率、不确定度和相对不确定度？（20分）

答：（1）求发热功率2

V P R

=（2分）

（2）求电压表的仪器误差V ∆（2分）

（3）求V ∆的B 类不确定度分量V u ∆（2分） （4）求电压测量值的不确定度V σ（2分） （5）求功率的相对不确定度（3分）

（6）求功率的不确定度P σ（2分） （7）写出结果表达式（2分）

3．用伏安法测电阻数据如下表，绘出拟合直线如右图，指出图中不符合作图规则的地方，并用最小二乘法求出电阻值R 。（15分）。

2

已知线性方程bx a y +=的最小二乘法计算公式为2

2

2

x x y xy x a ⋅-⋅=

、2

2

x

x xy y x b --⋅=

答：（1）图中不符合作图规则的地方有：（每个1分，共6分）

（a ） （b ） （c ） （d ） （e ） （f ） （2）用最小二乘法求电阻值R （共9分） （a ）写出线性方程（2分）

（b ）分别求出I 、V 、2

I 、IV （共4分） （c ）求电阻值R （3分）

模拟试题1参考答案

一、填空题，每空2分，共30分

1． 仪器 、 环境 、 方法 、 人员 。 2． 0.683(68.3%) ； 0.997(99.7%) 。 3． 5.0 ， 9.35 。 4． 不变 。 5． 1.00 。

6． −2mA 。

7． B 。 8． 统计 。 9． 中心（重心） 。 10． 计算 。 二、单选题，每题2分，共20分

1．（A ）2．（D ）3．（A ）4．（D ）5．（D ）6．（B ）7．（C ）8．（D ）９．（D ）10．（D ） 三、应用题（3个小题，共50分，要求步骤完整）

1．答：（1）1

1

1

(242.3+242.2+242.3+242.0+ 242.1+242.8+242.4+241.9+242.7+242.3)242.30()10

n

i i R R n ====Ω∑（3分）

（2）)(089.0)

110(100.04.04.01.05.02.03.00.01.00.0)

1()

(22222222222

A

Ω=-+

+++++++++=

--=

∑n n R R u i

R

（4分）

（3）因为Ω⨯=∆<Ω=Ω==∆11/31/30.2/51/5）（最小刻度电桥估R ，所以略去估R ∆，

)0.58(3

1

3B Ω==

∆=

电桥

R u （3分） （或0.6 Ω） （4） )(58.058.0089.02

22B 2A Ω=+=+=R

R u u R σ （3分） （或0.6 Ω）