大学物理实验试题集锦

1一．填空题1.选用螺旋测微计测量时，注意用棘轮推进，防止损坏仪器，并注意记下零点读数，请问这零点读数是指不夹被测物而使测杆和砧台相接情况下的读数，利用它作修正测量数值用途2.请读出下面游标卡尺测到物体的长度及B类不确定度A图：7.458±0.001cmB图：1.445±0.003cm（主尺上最小分度值为1mm）3.在碰撞实验中，在实验开始之前必须对气轨作水平调节，计时器选加速度a功能，挡光片选U形。4.用数字毫秒计测量周期时选P4功能，预置数等于2×周期数＋1(请写出计算公式)。5.在液体粘度的测量这实验中使用的分析天平其极限误差为0.4mg，(要求写出数值大小)6.对测量值标准不确定度的B类评定，一般先估计它的极限误差Δ，再取UB(x)=37.请问如以米为单位只测一次一物体的长度，用米尺测量时能读取到小数后第四位极限误差为0.001m、用50分游标卡尺测量时能读取到小数后第五位极限误差为0.00002m、用螺旋测微计测量时能读取到小数后第六位极限误差为0.00001m、用读数显微镜测量时能读取到小数后第六位极限误差为0.00001m。8.在本学期所做实验中，弹性模量的测定和线胀系数的测定实验利用了微小长度变化的测量。9.组合测量可用图解法、分组计算法、分组求差法、最小二乘法四种数据处理方法求出最佳直线参数。10.甲测得一物体质量为1Kg，平均值的实验标准偏差为0.05g，乙测得物体的长度为10cm，平均值实验标准偏差为0.05cm，测说明甲测量的精密度高。11.改正m=155000cm±1000cm应写成(1.55±0.01)×105cm12.单位变换t=6.50±0.05min=(3.90±0.03)×102s13.写成科学表达式x=(0.00000004803±0.00000000003)esu应写成(4.803±0.003)×10－8esu14.计算测量结果及其不确定度，用停表测量一个单摆的周期，每次累计50个周期，测量结果为(50T)=100.05±0.02s，由此可得单摆的周期T=2.0010±0.0004s，T2=4.004±0.002s2。15.计算不确定度已知一个正方体的边长a=50.00±0.04mm，则其一个面的周长4a的不确定度为0.2mm，一个面的面积a2的不确定度为4mm2，正方体的体积V=a3的不确定度为3×102mm3，V1的不确定度为2×10－8mm-3，16.[本题的解题思路是必须理解课本10页公式(0－7－4)]写出不确定度表达式y=2ab/c2，(a≠b)，a、b、c的不确定度为U(a)U(b)和U(c)，则y的不确定度为U(y)=222222222)(4)()(2ccUbabUaaUbc17.利用有效数字运算规则计算结果，已知1/c=1/a－1/b，并测得a=9.99cm，b=9999.9cm，则c=10.0cm。18.游标尺的分度值及读数(1)有一角游标尺，主尺的分度值是0.5°，主尺上29个分度与游标上30个分度等弧长，则这个角游标尺的分度值为1′，(2)有一游标卡尺，其游标上等分20格，与主尺上19格对齐，则这个游标卡尺的分度值为0.05mm，下图中游标卡尺的读数为74.45mm。19.千分尺读数，有一千分尺，现测得一铜棒直径，其读数如图19(a)所示，如果其零点读数如图19(b)所示，则实际该铜棒的直径为1.955mm。如果其零点读数012345678900178910111213A图00.500123456B图图19(b)图19(c)5045504501cm78910110004540图19(a)012如图19(c)所示，铜棒的实际直径为1.965mm。20.用光电计时装置测量两光电门之间的挡光时间t，在自由落体实验中，把第一个光电门放在落体刚刚下落的位置，利用公式g=2h/t2测得重力加速度g的值显著大于980cm/s2，一般情况下其原因可能是把两光电门的距离h测大了。21.用单摆测量重力加速度实验中每次累计10个周期的时间，别人都测得g=980cm/s2，而你测得g=1210cm/s2，可能的原因是累计9个周期当成10个周期的时间。22.测量一个约为20cm的长度，要求结果为三位有效数字时用米尺，要求结果为五位有效数字时用50分游标卡尺。23.物理学从本质上说是一门__实验__科学，物理规律的发现和物理理论的建立，都必须以严格的为基础。并受到__实验__的检验。24.物理实验课教学的程序分为实验前的预习、实验中的观测和实验后的报告三步进行。25.实验结果的最终表达式中应包括测得值，不确定度和单位。26.一个被测量的测量结果一般应包括测量所得的测得值，不确定度和单位三部分。27.测量结果的表达式xxx的意义是(x以一定几率落在(,xUxU)内)。28.在我们的实验中，通常把平均值作为约定最接近真值的最佳值，而把平均值的标准偏差作为不确定度的A类分量UA，把系统误差作为不确定度的B类分量UB，用这两类分量UA和UB，不确定度的C类分量U(C)可以表示为22BAUU。29.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。30.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。31.有效数字是指几位准确数和一位欠准数的全体。实验结果的表达式中测量值的末位应与不确定度所在位一致(或“对齐”)。32.在本课程中，我们约定不确定度的有效位数保留一位，测量结果的末位要与不确定度末位的数位一致(或“对齐”)。33.在一般测量的实验结果表达式中，绝对不确定度取一位，测量结果的末位与不确定度的数位对齐。34.进行十进制单位换算时，有效数字的位数不变。35.把测量数据中几位准确的数字和最后一位欠准数字统称为有效数字。36.测量就是以确定被测对象的量值为目的的全部操作。37.测量目的(待测量)与测量对象(被测量)一致的称为直接测量;测量目的与测量对象不一致，但两者之间存在着函数关系的称为间接测量。38.根据获得测量结果的不同方法，测量可分为直接测量和间接测量；根据测量的条件不同，可分为等精度测量和非等精度测量。39.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。40.直接测量是指无需测量与被测量有函数关系的其它量，而能直接得到被测量量值的测量。41.凡可用仪器量具直接读出某物理量值称为直接测量，如：用米尺测长度；在直接测出与被测量具有一定函数关系的几个量后，组过函数关系式确定被测量的大小的测量称为间接测量，例如用V＝S／t测速度42.根据获得测量结果的不同方法，测量可分为直接测量和间接测量；根据测量条件的不同，测量可分为等精度测量和非等精度测量。43.绝对误差为：测量值－真值，修正值为：真值－测量值。44.测量测得值与被测量真值之差称为测量误差。45.误差的绝对值与绝对误差的概念不同，误差的绝对值反映的是数值的大小，绝对误差反映的是测量值与真值的偏离程度46.相对不确定度是测量的标准不确定度与测量的平均值之比，一般用百分数表示。47.标准不确定度与真值之比称为相对不确定度，实际计算中一般是用标准不确定度与测量值的最佳值之比。48.误差与偏差(残差)的概念不同，误差是测量值与真值之差，偏差是测量值与平均值之差49.计算标准偏差我们用贝塞尔法，其计算公式为1)(2nxxi。50.在计算标准偏差时，S：表示多次测量中任一次测量值的标准偏差，xs表示：算术平均值对真值的偏差。51.不确定度UA表示误差以一定的概率被包含在量值范围(－UA~＋UA)之中，或测量值的真值以一定的概率落在量值范围(N－UA~N＋UA)之中。52.S是表示多次测量中每次测量值的分散程度，它随测量次数n的增加变化很慢，NS表示平均值偏离真值的多少，它随测量次数n的增加变化很快。53.误差按形式可分为绝对误差和标准误差，按其性质可分为系统误差和偶然误差。54.测量的四要素是_测量对象、__测量方法__、__测量单位__和_测量准确度___。准确度在此要解释四个概念：正确度：指测量值与真值(或公认值)接近为正确度高，也可以说测量值与真值(或公认值)之差小为正确度高，正确度分测量的正确度和仪器的正确度，仪器的正确度常称为准确度。精密度：测量的精密度表示测量值的离散程度，由测量值的平均值的实验标准偏差(A类不确定度)去描述，对于测量单位不同的的量3要用相对值(百分差)(相对不确定度)，相对不确定度小的为精密度高，精确度：是对测量的精密度与正确度的综合评价，也就是说精密高而且正确度也高才能说精确度高。55.测量四要素是：对象，方法，单位，准确度。56.误差按性质可分为系统和偶然误差。57.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、系统误差和偶然误差。58.误差按来源和性质分为两大类系统误差、偶然误差。59.在同一被测量的多次测量过程中，以不可预知方式变化的测量误差分量称为偶然误差，保持恒定或以可预知方式变化的测量误差分量称为系统误差。60.误差按来源分类可分为：仪器误差，方法误差，环境误差，人员误差61.误差按其来源可分为设备误差，环境误差，人员误差和方法误差。62.偶然误差的分布具有三个性质，即单峰性，有界性，对称性。63.连续读数的仪器，如米尺、螺旋测微计等，就以最小分度值作为仪器误差。64.对于不连续读数的仪器，如数字秒表等，就以最小分度值或仪器感量作为仪器误差。65.用统计方法计算的不确定度分量称为不确定度的A类分量，用其它方法计算的不确定度分量称为不确定度的B类分量。66.在教学实验中，不确定度的B类分量用(仪器误差极限3/)作为近似估计。67.系统误差具有确定性，偶然误差具有随机性，系统误差没有对称性，偶然误差具有对称性。68.系统误差有确定性的特点，偶然误差有随机性的特点。69.在弹性模量实验中用：逐差法消除系统误差。70.天平砝码的准确性产生的误差为系统误差，用B类不确定度来评定。71.指出下列情况分别属于系统误差还是随机误差(1)天平使用前未调平衡系统误差，(2)千分尺零点不准；系统误差(3)游标的分度不均匀随机误差72.测量中的视差多属偶然误差；天平不等臂产生的误差属于系统误差。千分尺零位误差属于系统误差；某间接量在计算过程中采用近似计算，其误差属系统误差。73.系统误差是在对同一被测量的多次测量过程中，保持大小不变或以某一确定的方式变化的测量误差分量。74.系统误差是特定原因引起的误差，随机误差是随机因素引起的误差，粗大误差是引起的误差。75.从测量方法上消除系统误差的方法有(举出五种)交换法、补偿法、替换法异号和半周期偶次测量法。76.消除定值系统误差的常用方法有交换法、补偿法、替换法和异号法。77.对物理量的多次测量，能减小偶然误差对测量结果的影响，但不会减小系统误差的影响。78.仪器误差既有系统误差的成份，又含有偶然误差的成份。对于准确度较低的仪器，它主要反映了系统误差的大小，而准确度高的仪器则是精密度与正确度综合的结果，很难区分哪类误差起主要作用。79.精密度系指多次等精度重复测量各测量值的离散程度，它反映的是偶然误差;正确度指测量与真值的接近程度，它反映的是系统误差;精确度指测量值的精密度与正确度的综合，它反映的是系统误差和偶然误差的综合情况；精度是以上“三度”，是个笼统的概念。80.表示测量数据离散程度的是精密度，它属于偶然误差，用平均值标准误差(偏差)与测量值的相对值来描述它比较合适。81.在实验中，进行多次(等精度)测量时，若每次读数的重复性好，则偶然误差一定小，其测量结果的精密度高。82.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±0.005m/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。83.我们所学过的数据处理方法有作图法、逐差法以及分组计算法、最小二乘法。84.物理天平是将被测物体的质量和标准质量单位的质量进行比较来测量物体质量的仪器。85.物理天平的使用步骤主要有