第四章理论课考试模拟试题及参考解答(每套题均为90分钟闭卷笔试)大学物理实验理论考试模拟试题1一、填空题,每空2分,共30分1.测量过程中产生误差的来源有仪器误差、环境误差、人员误差、方法误差。
2.σ=N±N的置信概率为。
N的置信概率是;σ3±=N3.遵循有效数字的传递法则,计算50÷0.100= ×102,50÷0.100+8848.13= ×103,。
4.在进行十进制单位换算时,有效数字的位数。
5.用1.0级1V档的电压表测电压,刚好满度时的测量值为V。
6.用零差为2mA的电压表,测量某电压读数为26 mA,则修正值是-2MA 。
∆是相应 B 类不确定度分量的7.仪器误差仪8.凡是可以通过统计方法来计算不确定度的称为A类不确定度。
9.作图时,“○”、“△”、“□”、“I” 等数据标记的应准确地落在数据坐标上。
10.最小二乘法的中间计算过程不宜用有效数字的运算法则,否则会引入较大的误差。
二、单选题,每题2分,共20分1.校正曲线的各相邻校验点之间用(A )连接起来A.直线段B.曲线C.平滑曲线D.以上三种都对2.对于最小二乘法,如果测量数据只有3组,(D )A.无法计算B.必须再测3组C.每组计算两次D.也可以计算3.计算不确定度时,角度应该使用哪种单位?( A )A.弧度B.度、分、秒C.带小数的度D.以上三种都对4.单摆法测周期时,摆长l = 1000mm,重力加速度g取(D )最合适。
A.10 m/s2B.9.8m/s2C.9.79 m/s2D.9.792 m/s2 5.如果两个测量值的有效位数相同,说明两者的( D )A.绝对误差相同B.相对误差相同C.绝对误差小于10倍D.相对误差小于100倍6.1002( B )A.105,B.100×103C.100000D.1.00000×105 7.多次测量可以( C )1A.消除偶然误差 B.消除系统误差C.减小偶然误差D.减小系统误差8.下列测量结果正确的表达式是( D )A . T =(12.5±0.07)sB . Y = (1.6±7×10−2)×1011PaC . V = 23.68±0.09D . I =(6.563±0.012)mA9.对于间接测量x yN x y-=+,正确的不确定度传递关系是(D )A.N σ=B.N σ= C.yxN x yx y σσσ=--+ D. 都不对 10.对于间接测量312Z Y X =-,正确的不确定度传递关系是( D )A .212Z Y X Y σσσ=-B .232Z Y X Y σσσ=+C .32Z Y X σσσ=+D .以上三种表示都不对三、应用题(3个小题,共50分,要求步骤完整)1.用最小刻度1Ω、仪器误差1Ω的可估读惠斯登电桥测一电阻,共测10次,其测量值=i R 242.3,242.2,242.3,242.0, 242.1,242.8,242.4,241.9,242.7,242.3(单位Ω)。
求电阻的测量结果(仪器误差和估读误差视为均匀分布)。
(15分)答: (1)计算电阻R 的平均值R (3分)(2)计算电阻R 的A 类不确定度R u A (4分)(3)计算电阻R 的B 类不确定度R u B (3分)(4)计算电阻R 的合成不确定度R σ(3分) (5)写出测量结果表达式(2分)2.给一电阻加上220V 电压(电压用1.0级500V 档测得,忽略估读误差),电阻发热,热稳定后测得电阻值为 (244.90.8) ±Ω,求发热功率、不确定度和相对不确定度?(20分)答:(1)求发热功率2V P R=(2分)(2)求电压表的仪器误差V ∆(2分)(3)求V ∆的B 类不确定度分量V u ∆(2分) (4)求电压测量值的不确定度V σ(2分) (5)求功率的相对不确定度(3分)(6)求功率的不确定度P σ(2分) (7)写出结果表达式(2分)3.用伏安法测电阻数据如下表,绘出拟合直线如右图,指出图中不符合作图规则的地方,并用最小二乘法求出电阻值R 。
(15分)。
2已知线性方程bx a y +=的最小二乘法计算公式为222x x y xy x a ⋅-⋅=、22xx xy y x b --⋅=答:(1)图中不符合作图规则的地方有:(每个1分,共6分)(a ) (b ) (c ) (d ) (e ) (f ) (2)用最小二乘法求电阻值R (共9分) (a )写出线性方程(2分)(b )分别求出I 、V 、2I 、IV (共4分) (c )求电阻值R (3分)模拟试题1参考答案一、填空题,每空2分,共30分1. 仪器 、 环境 、 方法 、 人员 。
2. 0.683(68.3%) ; 0.997(99.7%) 。
3. 5.0 , 9.35 。
4. 不变 。
5. 1.00 。
6. −2mA 。
7. B 。
8. 统计 。
9. 中心(重心) 。
10. 计算 。
二、单选题,每题2分,共20分1.(A )2.(D )3.(A )4.(D )5.(D )6.(B )7.(C )8.(D )9.(D )10.(D ) 三、应用题(3个小题,共50分,要求步骤完整)1.答:(1)111(242.3+242.2+242.3+242.0+ 242.1+242.8+242.4+241.9+242.7+242.3)242.30()10ni i R R n ====Ω∑(3分)(2))(089.0)110(100.04.04.01.05.02.03.00.01.00.0)1()(22222222222AΩ=-++++++++++=--=∑n n R R u iR(4分)(3)因为Ω⨯=∆<Ω=Ω==∆11/31/30.2/51/5)(最小刻度电桥估R ,所以略去估R ∆,)0.58(313B Ω==∆=电桥R u (3分) (或0.6 Ω) (4) )(58.058.0089.0222B 2A Ω=+=+=RR u u R σ (3分) (或0.6 Ω)3(5) (242.300.58) R =±Ω(2分) (或 (242.30.6) R =±Ω)2.答:(1)22220=197.6(W) 244.9V P R ==(2分)(2))(精度等级量程仪V 51.0%500=⨯=⨯=∆V (2分) (3)因忽略估读误差,所以(V )9.2353B ==∆=仪V Vu (2分)(4))V (9.2B 2B 2A ==+=V VV u u u V σ(2分) (5)%6.29.2448.02209.2222222=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=R V PR V P σσσ(3分)(6)197.60.026 5.2(W)PP P Pσσ=⨯=⨯=(2分) (7) (1985)W P =± 或 (197.6 5.2)W P =±(2分)3.答:(1)图中不符合作图规则的地方有:(每个1分,共6分)(a )无标题,(b )坐标范围不合理,(c )横坐标无单位,(d )横坐标不应该用3倍放大, (e )标点不应该用小圆点,(f )数据点不应该在直线一旁。
(2)(a )线性方程为 I R U U ⋅+=0 (2分)(b ))mA (536667.12)33.1520.1488.1214.1295.1072.9(6111=+++++==∑=n i i I n I (1分) )V (5.52)00.6500.6000.5500.5000.4500.40(6111=+++++==∑=n i i U n U (1分))mA (7173.160)33.1520.1488.1214.1295.1072.9(611222222122=+++++==∑=n i i I n I (1分) )m W (674.2333)65.0033.1545.0095.1040.0072.9(6111=⨯++⨯+⨯==∑= n i i i U I n IU (1分)(c ))(Ω=--⨯=--⋅=k 4.527173.160536667.122333.6745.52536667.12222I I IU U I R (3分)大学物理实验理论考试模拟试题2一、填空题,每空2分,共40分41.根据获得测量结果的不同方法,测量可分为 测量和 测量。
2.误差的来源主要有 、 、 、和 。
3.测得某物理量为593.2nm ,该量理论值为589.3nm ,则该测量的相对误差为 %, 修正值为 。
4.遵循有效数字的运算法则,计算10.0×0.020+48.13= , 102/(114.3−14.2987)= 。
5.对某量进行多次等精度测量,用拉依达准则剔除坏值的依据是:误差大小超出 的概率为0.3%。
6.用量程1.5mA ,刻有75小格的1.0级毫安表测电流,指针指在25小格上,则测量值为 ,仪器误差为 ,估读误差为 。
7.对某物理量进行多次等精度测量,其精密度反映 误差的大小。
8.对同一物理量进行多次测量,测量次数越多, 不确定度越小。
9.电阻测量值的平均值为 5.81447 K Ω,不确定度为0.06 K Ω,则测量结果应表示为 。
10.测量结果表达式σ±=N N (单位)表示的物理意义是:。
11.校正曲线中相邻实验点之间用 连接,因此校正曲线是 图。
二、单选题,每题2分,共20分1.单次测量中具有( D )A .A 类不确定度B .最小误差C .A 类和B 类不确定度D . B 类不确定度 2.关于有效数字的说法,正确的是:( A )。
A .有效数字的最后一位一定是误差所在位。
D .“0”在数字末尾时不算作有效数字。
B .有效数字位数的多少只与仪器的准确度有关。
C .单位换算会影响有效数字位数。
3.下列测量结果中,测量准确度最低的是( D )。
A .(154.98±0.02)mmB .(5.498±0.002)mmC .(1.5498±0.0002)mmD .(2.214±0.001)mm4.对于作图法,下列说法正确的是:( A )。
A .作图时不宜选用三、六、七等小格对应可靠数字的最后一位。
B .作图时纵坐标和横坐标的比例一定要相同。
C .坐标原点要与变量的零点一致。
D .连线的时候一定要使所有的数据点都落在曲线上。
5.下述测量长度的读数中,可能是用50分度游标卡尺读出的是( A );可能是用千分尺读出的是(C )。