北航物理实验绪论考试真题(4套题含答案)

物理实验绪论测试题1一、单项选择题1.某测量结果0.01010cm有（b）位有效数字。A.3位B.4位C.5位D.6位2.已知常数e=2.718281828……，测量L=0.0023，N=2.73，则(e-L)/N=(c)A.0.994B.0.9949C.0.995D.1.003.物理量A=x+yx−y，那末其相对不确定度为（a）A.2x2−y2√x2u2(y)+y2u2(x)B.2x2−y2√x2u2(y)−y2u2(x)C.√u2(x)+u2(y)(x+y)2+u2(x)+u2(y)(x−y)2D.√u2(x)+u2(y)(x+y)2−u2(x)−u2(y)(x−y)24.用作图法处理数据时，为保证精度，至少应使坐标纸的最小分格和测量值的（c）相对应。A.第一位有效数字B.第二位有效数字C.最后一位有效数字D.最后一位准确数字二、填空题：5.用计算器算出圆柱体的转动惯量J=645.0126g∙cm2，平均值的不确定度为u(J)=则J+u(J)=(±)×102g∙cm26.多量程电压表（1级，3-7.5-15-30V）用于检测某电路两端的电压，如果用3V档去测3V电压，其相对不确定度为。如果用7.5V档去测3V电压，其相对不确定度为。三、多项选择题：7.满足正态分布的物理量，下面的叙述哪些是正确的？abcA做任何次测量，其结果有68.3%的可能性落在区间[A−δ,A+δ]内B设某次测量的结果为Xi，则Xi±δ(x)表示真值落在[Xi−δ(x),Xi+δ(x)]的概率为0.683CXi±δ(x)与x±δ(x)的置信概率是相同的Dx±δ(x)的置信概率比Xi±δ(x)的置信概率高8.指出下列关于仪器误差的叙述哪些是错误的（按物理实验课的简化要求）bcdA.千分尺的仪器误差等于最小分度的一半B.游标卡尺的仪器误差等于游标精度的一半C.磁电式仪表的仪器误差=等级%×测量值D.箱式电桥∆仪=等级%(测量值+基准值)四、计算题9.弹簧振子的周期T与质量m的关系为T=2π√m+m0K。其中m0是弹簧的质量（未知）。实验测得T与m的关系，且算出T2值一并列于下表。i12345678910m/kg0.15390.20390.25390.30390.35390.40390.45390.50390.55390.6039T/s1.24471.39681.53321.65851.77491.88401.98762.08982.1797T2/s21.54931.95112.35072.75063.15033.54953.95064.35064.7511另已算出：m=0.3789，T2=3.3504，m2=0.16419，T4=12.54545，mT2=1.43448，u(K)=0.00976(kg/s2)试用一元线性回归计算倔强系数K，要求写出完整的数据处理过程，写出最终结果表述，不要求计算相关系数。物理实验绪论测试题2一、单项选择题：1.x=tan73°6′，则Y=√1+x（1是准确数字）有一位有效数字。cA.6B.5C.4D.32.sin15°18′4.65=(d)A.0.056747B.0.05675C.0.05674D.0.05673.利用自由落体运动，由公式h=12gt2我们可以测得重力加速度的值g，设测量环境温度为25℃，现用一把在20℃时校准的钢尺测量高度h，又知测时间t的秒表比标准表走得稍快，忽略其他误差，则g的测量值有（b）A.正误差B.负误差C.正负误差部分抵偿D.误差的正负不定4.如图用伏安法测电阻时，由于不计电表的内阻而产生的误差是（a）A.可定系统误差B.不定系统误差C.随机误差D.粗大误差二、填空题：5.已知f=lnR，R±u(R)=(36.01±0.01)，则f±u(f)=±，u(f)f=(相对不确定度保留两位有效数字)。6.某数字三用表测量电压的准确度可以表示为∆V=0.05%Vx+3字，若电压表的读数为31.72V，AV则其不确定度u(V)=（电压表满刻度值为99.99V）。三、多项选择题：7.下面哪些特性是服从正态分布的随机误差所具有的？（abcd）A.单峰性B.对称性C.有界性D.抵偿性8.用一元线性回归法处理数据时，下列哪些条件是必须满足的？（ac）A.自变量的误差可略B.自变量等间隔测量C.因变量的标准差大致相等D.相关系数约等于1四、计算题：9.动态法测弹性模量的计算公式为E=1.6067l3md4f2，测量得f=(897.5±1.04)Hz，l=(150.1±0.16)mm，m=(37.87±0.029)g，d=(5.998±0.0048)mm。试给出E测量结果的正确表达式，要求写出完整的数据处理过程。物理实验绪论测试题3一、单项选择题：1.按有效数字运算法则，将154°3′化为°时有（c）位有效数字A.7B.6C.5D.42.15.71÷π=cA.5.003B.5.002C.5.001D.5.0003.某量y=xn，n为常数。若直接测量x的相对不确定度为Ex，直接测量y的相对不确定度为Ey，则有（a）A.Ey=nExB.Ey=ExC.Ey=1nExD.Ey=nxn−1Ex4.样本标准（偏）差（单次测量标准偏差）S(x)的计算公式是（d）A.√∑(xi−x)k(k−1)B.√∑(xi−x)2k(k−1)C.√∑(xi−x)2kD.√∑(xi−x)2k−1二、填空题：5.实验测得N个条纹间距的结果是10d=2.2276mm，平均值的不确定度u(10d)=9.52μm，则d±u(d)=(±)mm。6.用量程为7.5V，1.5级的电压表，和∆=1.0%+2字，量程为20V的数字电压表测量某电压读数均为5.08V，它们的不确定度应分别为u(V)=V和V。三、多项选择题：7.下面关于不确定度的叙述哪些是正确的？（ac）A.不确定度是对物差的定量统计B.不确定度表示真值出现的范围C.不确定度反应了对被测量值不能肯定的程度D.不确定度分为A类分量和B类分量，其中A类分量对应随机误差，B类分量对应系统误差8.下面关于仪器误差限的叙述哪些是正确的？（abd）A.仪器误差限是由国家技术标准或检定规程规定的计量器具允许误差B.仪器误差限表示常规使用中仪器示值和被测真值之间可能产生的最大误差的绝对值C.仪器误差限的置信概率为68.3%D.仪器误差限的置信概率≥95%四、计算题：9.弹簧振子的周期T与振子质量m的关系为T=2π√m+m0K，其中m0是所谓弹簧的等效质量（未知），实验测得T与m的关系，且算出T2值并列于下表：i12345678m/kg0.12400.14400.16400.18400.20400.22400.22400.2640T/s1.2241.2861.3231.3611.3951.4301.4671.500T2/s21.5481.6541.7501.8521.9462.0452.1522.250试用作图法计算倔强系数K，要求写出完整数据处理过程。物理实验绪论测试题4一、单项选择题：1.200+(100−80)1010×(0.010+0.000259)=(a)A.21B.21.2C.21.25D.222.若f=EV−1，且E±u(E)=(3.000±0.002)V，V±u(V)=(2.750±0.002)V，则f±u(f)=(d)A.(9.1±0.2)×10−2B.(9.09±0.15)×10−2C.(9.09±0.10)×10−2D.(9.1±0.1)×10−23.某人用最小分度1mm的米尺测得甲物体的长度为75.00cm，用精度为0.2mm的游标卡尺测得乙物体的长度为750mm，用千分尺测得丙物体的长度为0.750mm，对这三个测量结果的准确度，下列哪一个是正确的？（b）A.甲＜乙＜丙B.甲＞乙＞丙C.甲＜乙=丙D.甲＞乙=丙4.请判断下面的说法是否正确？（Y/N）n因为平均值比单次测量值更接近真值，因此用平均值表示测量结果x±S(x)比用单次测量值表示测量结果xi±S(xi)其置信概率更高。二、填空题：5.用千分尺（精度0.01mm）测某金属片厚度d的结果为i1234567di/mm1.5161.5191.5141.5221.5231.5131.517则测量结果应表述为d±u(d)=。6.用某多量程电流表（0.2级，3-15-75-150mA）测量电路中的电流，若待测电流I≈10mA，其测量不确定度u(I)=；若I≈70mA，则u(I)=。三、多项选择题：7.下面关于误差的叙述哪些是错误的？（bcd）A.误差是测量值对真值的绝对值，既有大小又有方向（正负）B.误差可用统计方法计算出来C.误差表示真值可能出现的范围D.误差随试验次数增加而减小，因此若测量次数为无穷大，便可以从理论上得到真值8.下列用逐差法处理数据的基本条件与主要优点中，你认为哪些是正确的？（ac）A.只能处理线性函数或多项式函数B.测量次数必须是偶数C.计算比较简便，且计算时有某种平均效果D.能充分利用数据，并可减少系统误差四、计算题：9.弹簧振子的周期T与振子质量m的关系为T=2π√m+m0K，其中m0是所谓弹簧的等效质量（未知），实验测得T与m的关系，且算出T2值并列于下表：i12345678910m/kg0.15390.20390.25390.30390.35390.40390.45390.50390.55390.6039T/s1.22471.39681.53321.65851.77491.88401.98762.08582.17972.2695T2/s21.54931.95112.35072.75063.15033.54953.95064.35064.75115.1502另已算出不确定度u(K)=0.00252(kg/s2)，试用一元线性回归计算倔强系数K，要求写出完整的数据处理过程，并给出最终结果表述。参考答案（仅供参考）测试题11-4BCAC5：6.5、0.26：0.00587：ABC8：BCD9：由T=2π√m+m0K得T2=4π2m0K+4π2Km.由于T2精度高，故令x=T2，y=m，即m=−m0+K4π2T2设y=a+bx，显然有a=−m0，b=K4π2，于是K=4π2b则b=xy−xyx2−x2=4.9340(s2/kg)即K=4π2b=4×3.141592×0.12498=4.9340(kg/s2)，根据已知u(K)=0.01(kg/s2)故最终结果表述为K±u(K)=4.93±0.01(kg/s2)测试题21-4CDBA5：f±u(f)=3.5838±0.00036：0.03V7：ABCD8：AC9：将各测量值带入E=1.6067l3md4f2中，得到E=1.2806×1011(N/m2)u(E)E=√[3u(l)l]2+[u(m)m]2+[2u(f)f]2+[4u(d)d]2=0.00514u(E)=Eu(E)E=1.2806×1011×0.00514=6.58×108(N/m2)则E±u(E)=(1.281±0.007)×1011(N/m2)测试题31-4CCAD5：0.228、0.0016：0.06、0.047：AC8：ABD测试题41-4ADBN5：(1.518±0.003)mm6：0.02mA、0.09mA7：BCD8：AC9：与测试1类似之前纸质版经多次复印已经太过潦草，故将其做成电子版，方便大家以后打印。