(整理)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25.83mm

2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