大学物理实验试题集锦

105. 用米尺测量某一长度L=6.34cm,若用螺旋测微计来测量,则有效数字应有 5 位。

106. 螺旋测微计的分度值是 0.01 mm,当螺旋测微计的两个测量面密合时,微分筒上的零线和主尺的横

线一般是不对齐的,显示的读数称为 零值 误差,这个读数在测量时会造成 系统 误差。

107. 已知N=X+Y+Z,X、Y和Z为直接测量的量,它们的不确定度分别为UX、UY和UZ,那么N的不

确定度UN= 222UX?UY?UZ,相对不确定度EN= UN/N 。园柱的体积V?1?HD2,高H4与直径D是直接测量的量,它们的相对不确定度分别为Uτ(H)和Uτ(D),则V的相对不确定度Uτ(V)=U?(H)?4U?(D),不确定度U(V)= Uτ(V)3V 。

108. 计算公式L=2лR,其中R=0.02640m,则式中R为 4 位有效数字,2为:无穷位有效数字,л为 无

穷 位有效数字。

109. 使用逐差法的条件是:自变量是严格 等间距 变化的,对一次逐差必须是 线性 关系。

110. 作图连线时,一般应连接为 平滑 直线或曲线,不一定 通过每个测量数据点。而校正图线应该连接

为 折 线, 一定 要通过每个测量数据点。

111. 在弹性模量的测定实验中,为了测量钢丝的微小伸长量采用了 光杠杆和尺度望远镜测量 方法。从

望远镜中观察标尺像时,当眼睛上下移动,叉丝与标尺像有相对运动,这种现象称为 视差 。产生的原因是标尺像没有落在 望远镜的焦平面 上,消除的办法是 细调聚焦使刻度尺的象和望远镜中水平叉丝的象无视差。

112. 已知 y=2X1-3X2+5X3,直接测量量X1,X2,X3的不确定度分别为UX1、UX2、UX3,则间接测量量

的标准不确定度Uy?2224UxUx1?9Ux2?253

0'''222113. 三角形三内角和的测量值是1794330,其绝对误差等于 -16’30’ ,修正值是 16’30’’ 。 114. 在表达式100.00?0.100cm中的有效数字是 4 位; 100.00?0.10cm中的100.00的有效数字是 4 位;100.0?0.1cm中的100.0的有效数字是 4 位。

115. 计算: (102/(114.3-14.2987)+10002= 10003103 ,其中114.3-14.2987= 100.0 ,

(102/(114.3-14.2987)= 1.0 ,10002= 10003103 。 116. 指出下列各数的有效数字的位数。(l)0.005m是 1 位,(2)2.9?10是 2 位,(3)100.00mg是 5 位(4)

自然数10是 无穷 位。

117. 刚体的转动惯量和与刚体的质量分布及转轴位置有关。它是描述刚体转动中惯性大小的物理量。 118. 刚体转动的角加速度与刚体所受的合外力矩正比,与刚体的转动惯量成反比。

119.液体有尽量 收缩 其表面的趋势,这种沿着液体 表面 使液面 收缩 的力称谓表面张力。 液体表面上 每单位长度周界上的表面张力 称谓液体的表面张力系数。

120.使用焦利秤测量时,必须先使 玻璃筒上的横线 , 横线在镜面里的像 ,及 镜面标线 三线对齐而后读数, 这样做的目的是 焦利秤的下端固定零点 ,从而准确地测出焦利秤弹簧在外力作用下的 伸长量 。

121. 实验表明,液体的温度愈高,表面张力系数愈 小 ,所含杂质越多,表面张力系数越 小 。

122. 在落球法测液体的粘度系数中,要测小球的运动过程,这个速度应是小球作匀速直线运动的速度;如

果实验时。液体中有气泡,可能使这个速度增大,从而使粘度系数η值的测量值变小 123. 依照测量方法的不同,可将测量分为 直接测量和间接测量 两大类。

124. 误差产生的原因很多,按照误差产生的原因和不同性质,可将误差分为疏失误差、随机误差 和系统误差。

125. 测量中的视差多属 随机 误差;天平不等臂产生的误差属于 系统 误差。

126. 已知某地重力加速度值为9.794m/s2,甲、乙、丙三人测量的结果依次分别为:9.790±0.024m/s2、9.811

±0.004m/s2、9.795±0.006m/s2,其中精密度最高的是 乙 ,准确度最高的是 丙 。

127. 已知 y=2X1-3X2+5X3,直接测量量X1,X2,X3的不确定度分别为ΔX1、ΔX2、ΔX3,则间接测量量

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的不确定度Δy= 4?x1?9?x2?25?x3 。

222128. 用光杠杆测定钢材杨氏弹性模量,若光杠杆常数(反射镜两足尖垂直距离)d=7.00cm,标尺至平面镜

面水平距离D=105.0㎝,求此时光杠杆的放大倍数K= 30 。

129.到目前为止,已经学过的减小误差提高测量精度的方法有 交换抵消、累加放大、理论修正、多次测

量、零示法、光杠杠放大、补偿法、异号法、。 和 对称观测法 等。(说明:写出四种方法即可) 130.逐差法处理数据的条件是:(1)函数关系是多项式形式 。(2) 自变量等间距变化 。

131.在测量弹性模量实验中,用拉伸法法测量钢丝的弹性模量,用加减砝码的方法测量是为了消除

弹性滞后 所产生的误差。

132.最小二乘法处理数据的理论基础是 最小二乘原理 。

133.在拉伸法测弹性模量实验中,如果拉力非等间隔变化,可采用 作图法 法和 最小二乘法 法处理

数据。

134.按照误差理论,误差主要分为三大类,分别是随机误差、系统误差、和疏失误差(粗大误差) 。 135. 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。 136. 50分度的游标卡尺,其仪器误差为 0.02mm 。

137. 不确定度?表示 误差以一定的概率被包含在量值范围(??~??)之中(或测量值的真值以一定的

概率落在量值范围(N??~N??)之中。) 。 138.在进行十进制单位换算时,有效数字的位数 不变。 139.S是表示多次测量中每次测量值的 分散 程度,

SN表示 平均值 偏离真值的多少。

140.在弹性模量实验中,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 法来测定。

141.计算标准偏差我们用 贝塞尔 法,其计算公式为 S???xi?1ni?x?2n?1 。

142.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。

143.用20分度的游标卡尺测长度,刚好为15mm,应记为 15.00 mm。

144.根据获得测量结果的不同方法,测量可分为 间接 测量和 间接 测量;根据测量的条件不同,可

分为 等精度 测量和 非等精度 测量。

145. 系统误差有确定性 的特点,偶然误差有 随机性 的特点。

146. 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。

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147. 对直接测量量x,合成不确定度σ= ,合成不确定度σ= s2?u2 ;对间接测量量y(x1,x2)

??y?2??y?2???x???x1????x???x2。 ?1??2?148. 一般情况下,总是在同一条件下对某量进行多次测量,多次测量的目的有两个,一是 减小随机误差 ,二是 避免疏失误差 。

149. 某学生用1/50的游标卡尺测得一组长度的数据为:(1)20.02mm,(2)20.50mm, (3)20.25mm,

(4)20.20cm;则其中一定有错的数据编号是 (3),(4) 。

150. 测量一规则木板的面积,已知其长约为30cm,宽约为5cm,要求结果有四位有效位数,则长用 毫米尺 来测量,宽用 1/50游标卡尺 来测量。 151. 在用天平测物体质量的实验中,把已调节好的天平测量某块铁块的质量.当加减砝码不能使横梁达到

平衡时,应 适当的移动游码,使横梁平衡,这时眼睛应观察 指针是否指在分度盘的中央处平衡摆动。二、判断题

1. 调节气垫导轨水平时发现在滑块运动方向上不水平,应该先调节单脚螺钉再调节双脚螺钉。(×)

2. 用流体静力称衡法测量固体密度,所用的已知液体密度越接近被测固体密度,密度测量的相对不确定度越小。(×)

3. 用千分尺测量一物体的长度,其读数为18.269mm,而该物体的实际长度是18.145mm,则该千分尺的零点误差记为 - 0.124mm。(×)

4. 用一千分尺测量某一长度(Δ仪=0.004mm),单次测量结果为N=8.000mm,用不确定度评定测量结果为N=(8.000±0.004)mm。(×)

5. 一把刻度尺测量某一长度(Δ仪=0.5mm),测量结果N=8.0mm,其A类不确定度=0.1mm,用不确定度表示测量结果为N=(8.0±0.3)mm。(√)

6. 误差是指测量值与真值之差,即误差=测量值-真值,如此定义的误差反映的是测量值偏离真值的大小和方向,既有大小又有正负符号。(√)

7. 残差(偏差)是指测量值与其算术平均值之差,它与误差定义一样。(√)

8. 误差是指测量值与量的真值之差,即误差=测量值-真值,上式定义的误差反映的是测量值偏离真值的大小和方向,其误差有符号,不应该将它与误差的绝对值相混淆。( √ )

9. 偶然误差(随机误差)与系统误差的关系,系统误差的特征是它的确定性,而偶然误差的特怔是它的随机性。(√)

10. 系统误差和随机误差是两种不同性质的误差,但它们又有着内在的联系,在一定条件下,它们有自己的内涵和界限,但条件改变时,彼此又可能互相转化。如测量温度在短时间内可保持恒定或缓慢变化,但在长时间中却是在某个平均值附近作无规则变化,因此温度变化造成的误差在短段时间内可以看成随机误差,而在长时间内且作系统误差处理。(×)

11. 由于系统误差在测量条件不变时有确定的大小和正负号,因此在同一测量条件下多次测量求平均值能够减少误差或消除它。(×)

12. 精密度是指重复测量所得结果相互接近程度,反映的是是偶然误差(随机误差)大小的程度。(√)

13. 精确度指精密度与正确度的综合,它既描述数据的重复性程度,又表示与真值的接近程度,其反映了综合误差的大小程度。(√)

14. 正确度是指测量值或实验所得结果与真值符合的程度,它是描述测量值接近真值程度的尺度,其反映的是系统误差大小的程度。但有人认为,正确度和精确度含义是一样的。(×)

15. 大量的随机误差服从正态分布,一般说来增加测量次数求平均可以减小随机误差。(√) 16. 测量不确定度是评价测量质量的一个重要指标,是指测量误差可能出现的范围。(√)

17. 算术平均值代替真值是最佳值,那么平均值代替真值可靠性如何,要对它进行估算和评定,用以下方法估算和评定都是正确的,如算术平均偏差,标准偏差,不确定度。(√)

18. 偏差(残差)是测量值与其算术平均值之差,通常真值是不可知的,实验中往往用偏差作为误差的估算值。(√)

19. 精确度指精密度与正确度的综合,它既描述数据的重复性程度,又表示与真值的接近程度,其反映了

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综合误差的大小程度。(√) 20. 在杨氏摸量测量试验中, (1)钢丝直径测量采用了放大法 (3) (2)钢丝伸长量测量采用了放大法 (√) (3)钢丝长度测量采用了放大法 (3)

21. 固体密度测量实验中(铜圆柱高度约30mm,质量约60g),

(1)若仅从仪器角度考虑,天平测量质量的不确定度小于游标卡尺测量铜圆柱高度的不确定度(√) (2)有同学在调节时(如加减砝码)未放下横梁,若经常如此,则其后果是天平分度值越来越大 (3)用流体静力法测量石蜡密度时,只有将石蜡与铜块捆在一起实验才能进行。(√)

22. 误差是指测量值与真值之差,即误差=测量值-真值,如此定义的误差反映的是测量值偏离真值的大小和方向,既有大小又有正负符号。(√)

23. 残差(偏差)是指测量值与其算术平均值之差,它与误差定义一样。(3 ) 24. 精密度是指重复测量所得结果相互接近程度,反映的是随机误差大小的程度。(√) 25. 测量不确定度是评价测量质量的一个重要指标,是指测量误差可能出现的范围。(√) 26. 在落球法测量液体粘滞系数实验中,多个小钢球一起测质量,主要目的是减小随机误差。( 3) 27. 调节气垫导轨水平时发现在滑块运动方向上不水平,应该先调节单脚螺钉再调节双脚螺钉。(3) 28. 用一级千分尺测量某一长度(Δ仪=0.004mm),单次测量结果为N=8.000mm,用不确定度评定测量结果为N=(8.000±0.004)mm。(3)

29. 准确度是指测量值或实验所得结果与真值符合的程度,描述的是测量值接近真值程度的程度,反映的是系统误差大小的程度。( √)

30. 2、精确度指精密度与准确度的综合,既描述数据的重复性程度,又表示与真值的接近程度,反映了综合误差的大小程度。( √)

31. 系统误差的特征是它的有规律性,而随机的特怔是它的无规律性。(3 )

32. 算术平均值代替真值是最佳值,平均值代替真值可靠性可用算术平均偏差、标准偏差和不确定度方法进行估算和评定。( √ )

33. 测量结果不确定度按评定方法可分为A类分量和B类分量,不确定度A类分量与随机误差相对应,B类分量与系统误差相对应。( 3)

34. 用1/50游标卡尺单次测量某一个工件长度,测量值N=10.00mm,用不确定度评定结果为N =(10.00±0.02)mm。( 3 )

35. 在测量钢丝的杨氏弹性模量实验中,预加1Kg砝码的目的是增大钢丝伸长量。( 3) 36. 利用逐差法处理实验数据的优点是充分利用数据和减少随机误差。( √)

37. 系统误差在测量条件不变时有确定的大小和正负号,因此在同一测量条件下多次测量求平均值能够减少或消除系统误差。( 3) 三、选择题

1. 某地重力加速度g的值为979.729cm/s2。有位同学用单摆分别测得g1=979.5±0.5cm/s2,g2=977±

2cm/s2。在一般情况下,理解为这两种测量结果中。(A) (A) g1的精密度、精确度都高,g2的精密度、精确度都低。 (B) g1的精密度高、精确度低,g2的精密度低、精确度高。 (C) g1的精确度高、精密度低,g2的精确度低、精密度高。 (D) g1的精密度、精确度都低,g2的精密度、精确度都高。

2. 为了验证单摆的周期公式T?2?l是否正确,在摆幅很小的条件下测得一组不同摆长下周期T的g数据,作T2—l图。问下列情况中哪一种结果就可以说单摆公式为实验所验证了?(A)

(A) T2—l图是一条过原点直线,并且其斜率为4π2/g,其中g是已知的当地的重力加速度值; (B) T2—l图是一条直线;

(C) T2—l图是一条过原点直线; (D)以上三种说法中任一种都可以。

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3. 在“用金属丝的伸长测定弹性模量”实验中,所用的测量公式为E=8FRL/πdDl。测得F=800.0±0.2g,

L=100.0±0.1cm,R=100.0±0.1cm,D=10. 00±0.01cm,d=0.03000±0.0003cm,l =1.11±0.03cm。则测量结果为(C)

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(A) E=(2.00±0.01)310N/m2; (B) E=(2.00±0.06)310N/m2;

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