大学物理实验模拟试题四(附含答案)

一、填空题（总分40分，每题2分）

1． 测量结果的有效数字的位数由 被测量的大小 和 测量仪器 共同决定。 2． 50分度的游标卡尺，其仪器误差为 0.02 。 5． 在进行十进制单位换算时，有效数字的位数 不变 。 6． 在分光计实验中，望远镜的调节用的是 自准直 法。 7． S 是表示多次测量中每次测量值的 分散 程度，

表示 平均值 偏离

真值的多少。

8． 在杨氏模量实验中，若望远镜的叉丝不清楚，应调节望远镜 目镜 的焦

距，若观察到的标尺像不清楚则应调节望远镜 物镜的焦距。钢丝的伸长量用 放大 法来测定。

9． 计算标准偏差我们用 贝塞尔 法，其计算公式为

()

1

1

2

--=∑=n x x

S n

i i

。

10．表示测量数据离散程度的是 精密度，它属于 偶然 误差，用 标准 误差（偏差）来描述它比较合适。

11．用20分度的游标卡尺测长度，刚好为15mm,应记为 15.00 mm 。 12．根据测量的条件不同，可分为 等精度 测量和 非等精度 测量。 14．系统误差有 确定性 的特点，偶然误差有 随机性 的特点。

15．在测量结果的数字表示中，由若干位可靠数字加上 1 位可疑数字，便

组成了有效数字。

17．用分光仪测得一角度为030，分光仪的最小分度为'1，测量的结果为

0.5236+0.0003弧度

18．对于连续读数的仪器，如米尺、螺旋测微计等，就以 最小分度/2。 作为

仪器误差。

20．在示波器内部，同步、扫描系统的功能是获得 锯齿波 电压信号，这种

电压信号加在

X 偏转板上，可使光点匀速地沿

X 方向从左向右作周期

N

S

性运动。

二、选择题（总分20分,每题2分）

1．下列测量结果正确的表达式是：[A ]

（A ）L=23.68±0.03m （B ）I=4.091±0.100mA （C ）T=12.563±0.01s （D ）Y=(1.67±0.15)×1011P a 2．在下面的李萨如图中，如果在X 轴方向信号的频率是100Hz ，那么在Y 轴方向信号的频率是：[C]

（A ）100Hz （B ）33Hz （C ）300Hz （D ）200Hz 4．在示波器实验中，时间轴Ｘ轴上加的信号为[ D ]

（A ）正弦波 （B ）方波 （C ）三角波 （D ）锯齿波 5．下列不确定度的传递公式中，正确的是：[B ]

（A ）y

x y x N +-=

2

2222222y x y y x y x y

N ++

+=

σσσ

（B ）z y x L 2-+= 2

2

24z y x z σσσσ++=

（C ）at

V M +=1

为常数）（a at V a at t V

M 3

2222

)1()1(4+++=

σσσ （D ）4

2h

d V

π=

2

2

4z d V d σσσ+=

6．在牛顿环实验中，我们看到的干涉条纹是由哪两条光线产生的[ ]

（B ）2和3

7．实验中，牛顿环的中心条纹为：[ D ]

（A ）暗纹 （B ）亮纹 （C ）零级条纹 （D ）不确定 8．下列正确的说法是[A]

（A ）多次测量可以减小偶然误差 （B ）多次测量可以减小系统误差 （C ）系统误差都由B 类不确定度决定 （D ）A 类不确定度评定的都是偶然误差 四、计算题（15分）

用千分尺（仪器极限误差为004.0±mm ）测量一钢球直径6次，测量数据为：14.256、14.278、14.262、14.263、14.258、14.272（mm ）；用天平（仪器极限误差为06.0±g ）测量它的质量1次，测量值为：84.11g ，试求钢球密度的最佳值与不确定度。

解：（1）直径D 最佳估计值265.146

6

1

==

∑=i i

D

D （mm ） （1分）

不确定度A 类分量 26

1

2

1035.06

5)(-=⨯=⨯-=

∑i i

AD D D

u （mm ）

（1分） 不确定度B 类分量 21023.03

004

.0-⨯==BD u （mm ） （1分）

合成不确定度 =+=2

2

B A cD u u u 0.0042≈0.004（mm ） （1分） 结果表示 D ＝（14.265004.0±）mm （2）质量m

单次测量84.11==m m （g ） （1分） 不确定度B 类分量 035

.03

06

.0==Bm u （g ） （1分） 合成不确定度04.0035.0≈==Bm cm u u （g ） （1分） 结果表示)04.084.11(±=m g （1分） （3）钢球的密度ρ

最佳估计值 3

)

(6D m

π=＝0.0077 g/mm 3 （1分）

相对不确定度B ＝22)ln ()ln (cD cm u D u m ⨯∂∂+⨯∂∂ρρ

=22)3

()1(

cD cm u D

u m ⨯+⨯ ＝22)004.0265

.143()04.084.111(⨯+⨯

＝0035.0 （2分）

不确定度00003.00000273.0≈==B u c ρρg/mm 3 （1分） （4）测量结果

测量结果表示为310)03.079.7(-⨯±=ρ g/mm 3 （2分）

%4.0=B （1分）