条件下多次测量求平均值能够减少或消除系统误差。 三、简答题（共15分）
1、简述利用实验方法探索物理规律的主要步骤。（5分）
答：（1）确定研究内容和研究对象。 （1分） （2）设计实验。作图，判定曲线类型，建立相应函数关系。 （1分） （3）实验测量待测量的对应关系。 （1分） （4）判断曲线函数形式，写出一般式，建立经验公式。 （1分） (5 ) 验证。 四、计算题（20分，每题10分）
1、用流体静力称衡法测固体密度的公式为??m?0，若测得m=（29.05±m?m10.09）g，m1=（19.07±0.03）g， ρ0=（0.9998±0.0002）g/cm3，求固体密度的测量结果。
解：密度的最佳估计值为??密度的不确定度：
m?0?2.910g/cm3 （2分） m?m1???2????2????2???? ??????m??????0 （2分）m1??????m???m1????0? ???m12222??m?m1??2??2?m1?2m?0??m???0??m1?????0 （1分） 2???m?m1????m?m1??2223 =0.019g/cm3 （1分）
相对不确定度：B????100%?0.7% （1分） ?密度结果为：ρ＝（2.91±0.02）g/cm3 或ρ＝（2.910±0.019）g/cm3 B＝0.7％ （3分）
4M2、根据公式??测量铜圆柱体的密度。已知：2?DHM=45.038+0.004(g),D=1.2420+0.0004(cm),H=4.183+0.003(CM).试计算?的不确
定度??，并写出结果表达式。 解：计算测量值?：
??分）
4M?8.887(g/cm3) （22?DH计算?相对合成不确定度
??????(M)2?(2D)2?(H)2 （2?MDH分）
?(0.00420.00420.0032)?(2?)?()?0.096% （245.0381.24204.183分）
求?的合成不确定度
???????0.009(g/cm3) （2
?分）
?3??8.887?0.009(g.cm) 测量结果表示：
B=0.1%
一、选择题（20分，每题2分）
1.在光栅测量波长的实验中，所用的实验方法是: 干涉法
2.用箱式惠斯登电桥测电阻时，若被测电阻值约为4700欧姆，则倍率应选[ 1 ] 3.用某尺子对一物体的长度进行15次重复测量，计算得A类不确定度为0.01mm，B类不确定度是0.6mm，如果用该尺子测量类似长度，应选择的合理测量次数为(1次 )
4.用惠斯登电桥测电阻时，如果出现下列情况，试选择出仍能正常测 量的情况[ 电源与检流计位置互换）
6.在测量钢丝的杨氏模量实验中，预加1Kg砝码的目的是[ 拉直钢丝 ） 7.调节气垫导轨水平时发现在滑块运动方向上不水平，应该[ ]
（A）只调节单脚螺钉 8.示波管的主要组成部分包括[ ] （A） 电子枪、偏转系统、显示屏 9.分光计设计了两个角游标是为了消除[ ] （（C） 偏心差
二、填空题（20分，每空1分）
2.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、对称观测法。(说明：写出四种方法即可)
3.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
5.在测量杨氏模量实验中，用 拉伸法 测量钢丝的杨氏模量，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。
6.在用光栅测量波长实验中，测量光栅常数采用了 机械（螺旋）放大 测量法、 累加放大 测量法和 光学放大 测量法。
7.最小二乘法处理数据的理论基础是 最小二乘原理 。
9.模拟法是以相似 理论为基础，主要分为 数学 模拟和 物理 模拟两类。 10.使电子束聚焦的方法有 电聚集、磁聚焦。 三、简答题（共20分，每题10分）
2.调整分光计望远镜的目的是使望远镜接受平行光并且光轴与分光计中心轴垂直。请问通过哪几个步骤可以把望远镜调节到这样的状态？（要求调节顺序正
将分光计望远镜接受平行光并且光轴与分光计中心轴垂直的调节步骤是： （1）粗调。（3分）
（2）调节望远镜目镜，使分划板叉丝清晰。（2分） （3）调节望远镜物镜，使亮十字清晰。（2分）
（4）调节望远镜和载物台水平度调节螺钉，使反射镜正反两面反射回
来亮十字都与自准位置重合。（粗调、目镜、物镜、螺钉）
四、计算题（12分）
根据单摆的运动规律可知，单摆的周期T、摆长L和重力加速度g之间的关系为T＝2?L。利用此关系式通过间接测量方法可以测量重力加速度。实验中测g得周期T＝1.356±0.002s，摆长L用极限误差为1mm的米尺测量6次的结果如下：
测量次数 1 2 3 4 5 6 L（mm） 451.6 450.8 452.4 450.3 452.1 451.0 试求重力加速度的测量结果。（要求写出完整的测量结果表达式）
LL解：（1）由T＝2?，有g＝4?22。
gT 由T＝1.356±0.002s，有T＝1.356s，?T?0.002s。 （2）L＝451.37mm，uL?0.6mm，SL?0.3mm。?L=0.7mm。（4分） （3）g＝4?2（4）
?gg?LT2＝9.691m/s。（1分）
222
??L??L? ?g??2?T??????T???0.33%.（3分） ?????g???0.03 m/s2。 ?g??g???（5）结果：g＝(9.69?0.03) m/s2，B＝0.3% 。（2分）
一、选择题（30分，每题3分）
3.在光杠杆调节中如果望远镜叉丝清楚而刻度尺的像不清楚，应调节 （B）望远镜焦距
4.为了消除天平不等臂的影响，称衡时可采用的方法为（A）交换复称法 二、填空题（30分，每题3分）
4.在拉伸法测杨氏模量实验中，如果拉力非等间隔变化，可采用 作图 法和 最小二乘 法处理数据。 四、计算（10分）
测量弹簧的倔强系数K实验中，测得弹簧的伸长量Y与施加在弹簧上的外力F
的关系如下： Fi（Kg） Yi（cm） 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 6.90 10.00 13.05 15.95 19.00 22.05 试用逐差法求出弹簧的倔强系数K。要求①写出原理公式，②列出逐差法处理数据表格，③求出弹簧倔强系数K，④取外力F的误差3?F?0.02kg，写出测量结果表达式。 解：（1）外力F与伸长量Y和倔强系数K的关系式为：F=KY （1分） （2）隔3项逐差数据表如下： Fi+3-Fi（kg） 6.00 6.00 6.00 Yi+3-Yi9.05 9.00 9.00 （cm） （2分） （3）?3F?6.00 (kg) ?3Y?9.017 (cm)
K?（4）计算误差
?3F?g600.?98.??6521.?102(N/m) （3分） ?29.017?10?3Yvi2?3??0.05 (cm)n(n?1)223??Y3?K??F???Y???????K?F??Y?2?3?F??3??Y? ???????F???3Y?32
2?0.02??0.05? ???????1%?2.00??9.017???K?2?K?K????6.521?10?1%?K? ?0.07?102(N/m)（2分）
实验结果表示为：
K?(6.52?0.07)?102 (N/m)P?99.7% （2分） B?1%2一、填空题（总分40分，每题2分）
《大学物理实验》模拟试卷及标准答案
