物理實(shí)驗(yàn)緒論考試習(xí)題全.doc

物理實(shí)驗(yàn)緒論考試模擬試題一、單項(xiàng)選擇題（共2分）1按有效數(shù)字運(yùn)算法則，將1543 化作“”時(shí)有 （ b ） 位有效數(shù)字。a4位 b5位 c6位 d7位2已知常數(shù)e =2.718281828，測(cè)量量L=0.0023，N=2.73，則 (e-L)/N= （ a ） 。a0.995 b0.9949 c0.994 d1.003 （ d ） 。a0.05675 b0.056747 c0.05674 d0.05674 （ c ） 。a21.25 b21.2 c21 d225若，且E u(E) = (3.0000.002)V，V u(V) = (2.7500.002)V，則f u(f) = （a ） 。a(9.10.1)10-2 b(9.10.2)10-2 c(9.090.10)10-2 d(9.090.15)10-26物理量，則其相對(duì)不確定度是 （ c ） 。a bc d7樣本標(biāo)準(zhǔn)（偏）差（單次測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)偏差）S (x)的計(jì)算公式是 （ a ） 。a b c d 8用作圖法處理數(shù)據(jù)時(shí)，為保證精度，至少應(yīng)使坐標(biāo)紙的最小分格和測(cè)量值的 （ a ） 相對(duì)應(yīng)。a最后一位有效數(shù)字 b最后一位準(zhǔn)確數(shù)字 c第一位有效數(shù)字 d第二位有效數(shù)字9利用自由落體運(yùn)動(dòng)，由公式 我們可測(cè)出重力加速度g的值。設(shè)測(cè)量環(huán)境的溫度為25，現(xiàn)用一把在20時(shí)校準(zhǔn)的鋼尺測(cè)量高度h，又知測(cè)時(shí)間t的秒表比標(biāo)準(zhǔn)表走得稍快，若忽略其它誤差，則g的測(cè)量值有 （ b ） 。a正誤差 b負(fù)誤差 c正、負(fù)誤差部分抵償 d誤差的正、負(fù)不定 10某人用最小分度為1mm的米尺測(cè)得物體甲的長(zhǎng)度為75.00cm，用精度為0.02mm的游標(biāo)卡尺測(cè)得物體乙的長(zhǎng)度為7.50mm，用千分尺測(cè)得物體丙的長(zhǎng)度為0.750mm。對(duì)這三個(gè)測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度，下列所述 （ d ） 是正確的。a甲乙=丙 c甲乙乙丙二、填空題（共2分）11用計(jì)算器算出圓柱體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J=645.0126 gcm2，平均值的不確定度u(J)=25.23875 gcm2，則Ju(J)= ( 6.5 0.2 )102 gcm2。12測(cè)得10個(gè)條紋間距的結(jié)果是10d=2.2276mm，平均值的不確定度u(10d)=9.52mm，則du(d)= ( 0.228 0.001 )mm。13誤差是 測(cè)量結(jié)果 與 客觀真值 之差，它與 真值 之比稱為相對(duì)誤差。第14題圖14如第14題圖所示游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為 8.175 （cm），該游標(biāo)的儀器誤差D儀為 0.005 （cm）（按物理實(shí)驗(yàn)課的簡(jiǎn)化要求）。15用千分尺（精度0.01mm）測(cè)某金屬片厚度d的結(jié)果為i1234567di /mm1.5161.5191.5141.5221.5231.5131.517則測(cè)量結(jié)果應(yīng)表述為du(d)= 1.518 0.003 mm。16用某多量程電流表（0.2級(jí)，3-15-75-150mA）測(cè)量電路中的電流，若待測(cè)電流I 10mA，其測(cè)量不確定度u(I ) = 0.02mA ；若I 70mA，則u(I ) = 0.09mA 。17某數(shù)字三用表測(cè)量電壓的準(zhǔn)確度可表示為DV=0.05%Nx+3字。若電壓表的讀數(shù)為31.72V，則其不確定度u(V)= 0.03V （電壓表的滿度值為99.99V）。第20題圖18一根鋼絲，溫度每升高1，長(zhǎng)度相對(duì)伸長(zhǎng)。用這根鋼絲構(gòu)成一個(gè)單擺，其周期（g為重力加速度，忽略擺球直徑的影響），則溫度升高10對(duì)周期產(chǎn)生的影響 。19已知f=lnR，Ru(R)=(36.010.01)，則f u(f)= 3.5838+ 0.0003 ， 0.00077 （相對(duì)不確定度保留兩位有效數(shù)字）。20如圖所示電路在接通電源開關(guān)之前，各電阻應(yīng)置于所謂“安全位置”，即電阻R1應(yīng)置于 （ b ） 端，電阻R2應(yīng)置于 （ c ） 端。三、多項(xiàng)選擇題（共2分）21指出下列關(guān)于儀器誤差的敘述哪些是錯(cuò)誤的（按物理實(shí)驗(yàn)課的簡(jiǎn)化要求）？（ bcd ）a千分尺的儀器誤差等于最小分度的一半b游標(biāo)卡尺的儀器誤差等于游標(biāo)精度的一半c磁電式儀表的儀器誤差= 等級(jí)%測(cè)量值d箱式電橋 22對(duì)滿足正態(tài)分布的物理量，下面的敘述哪些是正確的？（ abc ）a做任何一次測(cè)量，其結(jié)果將有68.3%的可能落在區(qū)間 A-s , A+s 內(nèi)b設(shè)某次測(cè)量結(jié)果為xi，則最終結(jié)果表述xi s (x)表示真值落在區(qū)間 xi -s (x), xi +s (x) 的概率為0.683c用報(bào)道測(cè)量結(jié)果比用xi s (x)報(bào)道結(jié)果的置信概率高d用xi s (x) 報(bào)道測(cè)量結(jié)果與用報(bào)道結(jié)果的置信概率是相同的23用一元線性回歸法處理數(shù)據(jù)時(shí)，下列哪些條件是必須滿足的？ （ ab ）a自變量的誤差可略 b因變量的的標(biāo)準(zhǔn)差大致相等c自變量等間隔測(cè)量 d自變量與因變量必須滿足線性關(guān)系y=a+bx24下列用逐差法處理數(shù)據(jù)的基本條件與主要優(yōu)點(diǎn)中，你認(rèn)為哪些是正確的？（ bf ）a測(cè)量次數(shù)必須是偶數(shù) b只能處理線性函數(shù)或多項(xiàng)式函數(shù) c自變量必須等間隔測(cè)量 d計(jì)算比較簡(jiǎn)便，且計(jì)算時(shí)有某種平均效果25下列哪些說法是準(zhǔn)確的？ （ ad ）a實(shí)驗(yàn)條件改變時(shí)，系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差可相互轉(zhuǎn)化bA類不確定度反映隨機(jī)誤差的大小，B類不確定度則反映系統(tǒng)誤差的大小c如果被測(cè)量X服從正態(tài)分布，Xu(X)=6.330.02nm表示的真值出現(xiàn)在(6.31，6.35)nm范圍內(nèi)d精密度高，表示在規(guī)定條件下多次測(cè)量時(shí)，所得結(jié)果重復(fù)性較好26欲測(cè)直徑約4.5mm鋼球的體積V，要求單次測(cè)量的相對(duì)不確定度1，可選用下列哪些量具？ （ ）a米尺 b0.05mm卡尺 c0.02mm卡尺 d千分尺27下列哪些操作不符合電學(xué)實(shí)驗(yàn)操作規(guī)程？（ ）a按回路接線法連接線路，一般將黑色導(dǎo)線連接到電源正極，紅色導(dǎo)線連接到電源負(fù)極b由于需要經(jīng)常調(diào)節(jié)滑線變阻器，所以應(yīng)將其放在手邊c接通電源之前，滑線變阻器的滑動(dòng)端應(yīng)放到使接入電路的電阻最大的一端，亦即安全位置d實(shí)驗(yàn)結(jié)束拆線時(shí)，仍要按接線的回路逐根拆除導(dǎo)線28下列哪些情況下可以只做一次測(cè)量？（ ad ）a因條件所限實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象無法重復(fù)b實(shí)驗(yàn)者有其它事情，沒有足夠時(shí)間做多次測(cè)量c實(shí)驗(yàn)者認(rèn)為，在合成公式中若ua=0可減小不確定度，因而有意只測(cè)一次d實(shí)驗(yàn)者所用測(cè)量?jī)x器精度遠(yuǎn)低于測(cè)量數(shù)據(jù)精度29某些系統(tǒng)誤差，當(dāng)改變測(cè)量狀態(tài)時(shí)，誤差的大小和正負(fù)會(huì)隨機(jī)改變，取平均值便可抵償部分系統(tǒng)誤差，這種方法稱為系統(tǒng)誤差隨機(jī)化。試判斷下面的操作哪些屬于系統(tǒng)誤差隨機(jī)化？（ bc ）a用伏安法測(cè)電阻時(shí)，分別選取不同電壓和電流進(jìn)行測(cè)量。b當(dāng)太平兩臂不等長(zhǎng)時(shí)，測(cè)得質(zhì)量會(huì)存在系統(tǒng)誤差（設(shè)偏大），將待測(cè)物體與砝碼交換位置再測(cè)一次，測(cè)得結(jié)果將出現(xiàn)反向誤差（偏?。纱螠y(cè)量結(jié)果的平均值便可消除此誤差。c測(cè)正方體體積時(shí)，分別測(cè)量正方體不同方位的邊長(zhǎng)a，取其平均值，由公式計(jì)算體積。d測(cè)正方體體積時(shí)，分別測(cè)量三個(gè)方位的邊長(zhǎng)a、b、c，用公式V=abc計(jì)算體積。30下面關(guān)于誤差的敘述哪些是錯(cuò)誤的？（ bcd ）a誤差是測(cè)量值對(duì)真值的絕對(duì)偏離，它既有大小又有方向（正負(fù)）b誤差可以用統(tǒng)計(jì)方法計(jì)算出來c誤差表示真值可能出現(xiàn)的范圍d誤差隨實(shí)驗(yàn)次數(shù)的增加而減小，因此若測(cè)量次數(shù)為無窮大，便可從理論上得到真值物理實(shí)驗(yàn)緒論考試模擬試題（第四題答案）四、計(jì)算題（共4分）31動(dòng)態(tài)法測(cè)彈性模量的計(jì)算公式為 ，測(cè)量后算得f =(897.51.04)Hz，l=(150.10.16)mm，m =(37.870.029)g，d =(5.9980.0048)mm，試給出E測(cè)量結(jié)果的正確表述，要求寫出完整的數(shù)據(jù)處理過程。（為避免計(jì)算過程的誤差累積，不確定度按中間結(jié)果提供，其有效數(shù)字均多保留了12位）解： （N/m2）（數(shù)值計(jì)算正確0.5分） （共1.5分，其中公式1分，結(jié)果0.5分）（N/m2） （結(jié)果0.5分）最后結(jié)果表述 Eu(E)=(1.2810.007)1011（N/m2） 單位還可為Pa、kg/ms2（結(jié)果正確表述1.5分，其中取位0.5分，對(duì)齊0.5分，單位0.5分）32彈簧振子的周期T與振子質(zhì)量m的關(guān)系為，其中m0是所謂彈簧的等效質(zhì)量（未知）。實(shí)驗(yàn)測(cè)得T與m的關(guān)系列于下表：（Dm=0.0001kg，DT=0.0001s）i12345678910m /kg0.12400.14400.16400.18400.20400.22400.24400.26400.28400.3040T /s1.24461.28241.32221.36011.39591.43151.46471.49921.53231.5643試用一元線性回歸法計(jì)算倔強(qiáng)系數(shù)k。要求寫出完整的數(shù)據(jù)處理過程，并給出最終結(jié)果表述。解： 由公式 得 （公式推導(dǎo)0.5分）由于T2精度較高，故令 x T2，y m ，即 （變量選擇0.5分）設(shè) y=a+bx ， 顯然有 ，于是得 k=4p2b （k用回歸系數(shù)表示0.5分）i12345678910m /kg0.12400.14400.16400.18400.20400.22400.24400.26400.28400.3040T /s1.24461.28241.32221.36011.39591.43151.46471.49921.53231.5643T2 /s21.54901.64451.74821.84991.94852.04922.14532.24762.34792.4470則 (s2/kg) 0.999985 （b結(jié)果0.3分，r結(jié)果 0.2分）0.00039 (s2/kg)又 0.000064 (s2/kg) 顯然可略即 k= 4p2b= 43.1415920.200127.9003(kg/s2) （k結(jié)果0.5分）u(k)= 4p2u(b)= 4p2ua(b)=0.01549 （不確定度計(jì)算0.5分）故最終結(jié)果表述為 k u(k)= 7.900.02 (kg/s2) （表述1分）若取 x m，y T2，則有 ，即 由此算得 b=4.99691，k=7.90056 (kg/s2)，u(k)= 0.01549，最終結(jié)果仍為 k u(k)=7.900.02 (kg/s2) 此做法除扣變量選擇0.5分外，其余仍按上述原則逐項(xiàng)評(píng)分。33彈簧振子的周期T與振子質(zhì)量m的關(guān)系為，其中m0是所謂彈簧的等效質(zhì)量（未知）。實(shí)驗(yàn)測(cè)得T與m的關(guān)系列于下表：（Dm=0.0001kg，DT=0.0001s）i12345678910m /kg0.12400.14400.16400.18400.20400.22400.24400.26400.28400.3040T /s1.24461.28241.32221.36011.39591.43151.46471.49921.53231.5643試用逐差法計(jì)算倔強(qiáng)系數(shù)k。要求寫出完整的數(shù)據(jù)處理過程，并給出最終結(jié)果表述。解： 由公式 得 （公式推導(dǎo)0.5分）令 xm，yT2 ，并設(shè)y=a+bx ，顯然有 ，于是得 （k公式0.5分）i12345678910m /kg0.12400.14400.16400.18400.20400.22400.24400.26400.28400.3040T /s1.24461.28241.32221.36011.39591.43151.46471.49921.53231.5643T2 /s21.54901.64451.74821.84991.94852.04922.14532.24762.34792.4470由所給數(shù)據(jù)算得：i12345平均Dm /kg0.10000.10000.10000.10000.10000.1000DT2 /s20.50020.50080.49940.49810.49850.49938 （列表0.5分） 則 (kg/s2) （k計(jì)算結(jié)果0.5分）若取p=3. 14，則k=7.89742；若取p=3. 142，則k=7.90749ua(DT2) =0.000505(s2) 0.000163(s2) 0.000531(s2) ua(m) =0 (kg) 0.02432 （不確定度共1分，其中公式0.5分，結(jié)果0.5分）故最終結(jié)果表述為 k u(k)= 4.910.02 (kg/s2) （表述1分）34彈簧振子的周期T與振子質(zhì)量m的關(guān)系為，其中m0是所謂彈簧的等效質(zhì)量（未知）。實(shí)驗(yàn)測(cè)得T與m的關(guān)系，且算出T2值一并列于下表： i12345678m /kg0.12400.14400.16400.18400.20400.22400.24400.2640T /s1.2441.2861.3231.3611.3951.4301.4671.500T2 /s21.5481.6541.7501.8521.9462.0452.1522.250試用作圖法計(jì)算倔強(qiáng)系數(shù)k