大学物理实验习题
一、 选择题
1．下面说法正确的是： [ ]
A：系统误差可以通过多次测量消除；
B：偶然误差一定能够完全消除；
C：记错数是系统误差；
D：系统误差是可以减少甚至消除的；
2．几位同学关于误差作了如下讨论：
甲：误差就是出了差错，只不过是误差可以计算，而差错是日常用语，两者没有质的区别。
乙：误差和差错是两个完全不同的概念，误差是无法避免的，而差错是可以避免的。
丙：误差只是在实验结束后，对实验结果进行估算时需要考虑。
丁：有测量就有误差，误差伴随实验过程始终，从方案设计、仪器选择到结果处理，均离不开误差分析。
正确的选择是： [ ]
A：甲乙丙丁都对； B：乙和丁对，甲和丙错；
C：只有丁对，其它均借； D只有丙对，其它都错；
E：只有乙对，其它均错； F：甲错，其它都对。
3．请选出下列说法中的不正确者 [ ]
A：当被测量可以进行重复测量时，常用重复测量的方法来减少测量结果的偶然误差。
B：对某一长度进行两次测量，其测量结果为10Cm和10.0Cm，则两次测量结果是一样的。
C：已知测量某电阻结果为R=
，表明测量电阻的真值位于区间[85.27~85.37]之外的可能性很小。
D：测量结果的三要素是测量量的最佳值（平均值），测量结果的不确定度和单位。
4．测量误差可分为系统误差和偶然误差，属于偶然误差的有： [ ]
A：由于电表存在零点读数而产生的误差；
B：由于多次测量结果的随机性而产生的误差；
C：由于量具没有调整到理想状态，如没有调到垂直而引起的测量误差；
D：由于实验测量公式的近似而产生的误差。
5．测量误差可分为系统误差和偶然误差，属于系统误差的有：[ ]
A：由于电表存在零点读数而产生的误差；
B：由于实验环境或操作条件的的微小波动所引起的误差；
C：由于实验者在判断和估计读数上的变动性而产生的误差。
D：由于实验测量对象的自身涨落引起的测量误差；
6．被测量量的真值是一个理想概念，一般来说真值是不知道的（否则就不必进行测量了）。为了对测量结果的误差进行估算，我们用约定真值来代替真值求误差。不能被视为真值的是： [ ]
A：算术平均值； B：相对真值；
C：理论值； D：某次测量值
7．在计算数据时，当有效数字位数确定以后，应将多余的数字舍去。设计算结果的有效数字取4位，则下列不正确的取舍是：[ ]
A：4.32749→4.328； B：4.32750→4.328
C：4.32751→4.328 D：4.32850→4.328
8．请选出下列说法中的正确者： [ ]
A：一般来说，测量结果的有效数字多少与测量结果的准确度无关。
B：可用仪器最小分度值或最小分度值的一半作为该仪器的单次测量误差。
C：直接测量一个约1 mm 的钢球，要求测量结果的相对误差不超过5%，应选用最小分度为1mm 的米尺来测量。
D：实验结果应尽可能保留多的运算位数，以表示测量结果的精确度。
9．请选出下列说法中的正确者： [ ]
A：一般来说，测量结果的有效数字多少与测量结果的准确度无关。
B：可用仪器最小分度值或最小分度值的一半作为该仪器的单次测量误差。
C：直接测量一个约1 mm 的钢球，要求测量结果的相对误差不超过5%，可选用最小分度为1mm 的米尺来测量。
D：单位换算影响测量结果的有效数字。
10．某同学得计算得某一体积的最佳值为
(通过某一关系式计算得到)，不确定度为0.64352，则应将结果表述为： [ ]
A：V=3.415678±0.64352cm3
B: V=3.415678±0.6cm3
C: V=3.41568±0.64352cm3
D: V=3.4±0.6cm3
11．在观察李萨如图形时，使图形稳定的调节方法有： [ ]
A：通过示波器同步调节，使图形稳定；
B：调节信号发生器的输出频率；
C：改变信号发生器输出幅度；
D：调节示波器时基微调旋扭，改变扫描速度，使图形稳定。
12．对于一定温度下金属的杨氏模量，下列说法正确的是： [ ]
A：只与材料的物理性质有关而与与材料的大小及形状无关；
B：与材料的大小有关，而与形状无关；
C：与材料的形状有关，而与大小无关；
D：与材料的形状有关，与大小也有关 ；
13. 在测量金属丝的杨氏模量实验中，常需预加2kg的负荷，其作用是：[ ]
A：消除摩擦力； B：没有作用；
C：拉直金属丝，避免将拉直过程当作伸长过程进行测量；
D：消除零误差。
14. 要把加在示波器Y偏转板上的正弦信号显示在示波屏上，则X偏转板必须加： [ ]
A：方波信号； B：锯齿波信号；
C：正弦信号； D：非线性信号。
15．声速测量实验中声波波长的测量采用: [ ]
A: 模拟法和感应法; B: 补偿法和共振干涉法
C: 共振干涉法和相位比较法； D: 相位比较法和补偿法。
16．用模拟法测绘静电场实验，下列说法正确的是： [ ]
A：静电场的电力线是没方向的；
B：等位线要标出方向；
C：本实验用稳恒磁场模拟静电场
D：本实验用稳恒电流场模拟静电场；
17．选出下列说法中的正确者：[ ]
A：用电位差计测量微小电动势时必须先修正标准电池的电动势值。
B：校准电位差计的工作电流时发现检流计指针始终向一边偏，其原因可能是待测电动势的极性接反了
C：用校准好的电位差计测量微小电动势时发现检流计指针始终偏向一边，其原因是检流计极性接反了
D：工作电源的极性对测量没有影响。
18．选出下列说法中的不正确者 [ ]
A：校准电位差计的工作电流时，发现检流计指针始终向一边偏，其原因可能是工作电路的电源没接上。
B：校准电位差计的工作电流时发现检流计指针始终向一边偏，其原因可能是待测电动势的极性接反了；
C：校准电位差计的工作电流时发现检流计指针始终向一边偏，其原因可能是标准电池极性接反了。
D：电位差计工作电流校准完成后，在测量待测电动势时，发现检流计光标始终向一边偏，其原因可能是待测电动势极性接反了。
19．关于牛顿环干涉条纹，下面说法正确的是： [ ]
A：是光的等倾干涉条纹； B：是光的等厚干涉条纹；
C：条纹从内到外间距不变； D：条纹由内到外逐渐变疏
二、 填空题
1．用米尺测得某物体的长度为4.32cm,现用精度为0.02mm的游标卡尺测量，则测量结果的有效数字有_____位；若用精度为0.01mm的螺旋测微计测量，则应有_____有效数字。
2．用三线摆测物体的转动惯量时，首先要将 调节到 状态，然后轻轻转动 带动 转动，使其近似处于 状态。测量三线摆转动周期往往采用 。
3．用拉伸法测量金属丝杨氏模量时，往往采用单向增重和单向减重的方法测量金属丝的伸长量，这主要是为了 。
4．用共振法测声速时，首先要进行谐振调节，系统已达谐振状态的判据是： .如果两探头S1和S2间
距为X,那么入射波与反射波形成驻波的条件是： ；相邻两波节间距 。
5．电位差计与一般电压表测量电动势的主要区别是 。
6．分光计调整的任务是________能够接受平行光,使_____够发射平行光,望远镜的主光轴与______的主光轴达到 ________,并与载物台的法线方向____________. 分光计用圆刻度盘测量角度时,为了消除圆度盘的_________, 必须有相差180°的两个游标分别读数.
7．分光计读数系统设计双游标的主要作用是________________；自准直望远镜调焦到无穷远时，分划板位于__________________________；要使平行光管出射的光是平行光，狭缝应在会聚透镜的________________处。
8．棱镜的偏向角是指 和 之间的夹角。其大小随 而变，当 时，偏向角最小。不同波长的光对同一棱镜有 (选填相同或不同)的最小偏向角。
9．分光计读数系统设计双游标的主要作用是： 。将望远镜调焦到无穷远的主要步骤是： 。
10．读数显微镜使用时要特别注意避免产生 ，它的起因是 ，其避免的方法是：测量时测量鼓轮始终沿 转动。
11．调节迈克尔逊干涉中M1与M2垂直的判据是 ，迈克尔逊干涉仪中补偿板G2的作用是使两相干光 。
12．牛顿环是光的________干涉图样，其干涉条纹从中心向外逐渐变______(填“疏”或“密”),条纹的形状是_________。
13．做光电效应实验时，用不同频率的单色光照射____________，测出相对应的_____________,然后作图，由此图的斜率即可求出___________。
14．光栅由许多 的狭逢构成的，两透光狭逢间距称为 ，当入射光垂直入射到光栅上时，衍射角
，衍射级次K满足的关系式是 ，用此式可通过实验测定 和 。
三、 简答题
1． 用精密天平称一物体的质量m，共测5次，结果为：3.6127g、3.6122g、3.6125g、3.6121g、3.6120g。试求这5次测量值的平均值、不确定度及相对不确定度，并写出结果（“精密天平”的含意是指由仪器误差所引起的B类不确定度可以忽略）。
2．如何消除因天平不等臂所造成的误差？
3．用0.02分度游标卡尺及毫米尺测量约1.5mm的细丝直径，其测量结果的有效数字各为几位？
4．用逐差法处理数据有什么优点？应注意什么问题？
5．在用拉伸法测金属丝杨氏模量实验中，光杠杆测金属伸长量时，改变哪些量可增加光杠杆的放大倍数？
6． 用示波器来测量一正弦信号的电压和频率，当“Y轴衰减旋钮”放在“2V/div”档，“时基扫描旋钮”放在“0.2ms/div”档时，测得波形在垂直方向“峰－峰”值之间的间隔为8.6格，横向一个周期的间隔为9.8格，试求该正弦信号的有效电压和频率的值。
7．下图为示波器荧光屏上看到的两个李萨如图形，请写出它们的频率比。
fx：fy= fx：fy=
8．测量三棱镜的最小偏向角时，若分光计没有调整好，对测量结果有无影响？
9．迈克尔逊干涉仪测He-Ne激光波长时，测出屏上每冒出50个条纹时平面镜M1的位置读数依次如下（单位：mm）：54.19906, 54.21564, 54.23223, 54.24881, 54.26242, 54.27902.求激光的波长。
10．当用钠光灯垂直入射到1mm内有500条刻痕的平行透射光栅上时，问最多能看到第几条明条纹？
11. 分光计实验中，什么是各半调节法？叙述具体调节步骤。（请结合图形说明）
12. 电位差计测量电动势实验中，如果发现检流计总往一边偏，无法调到平衡，试分析可能有哪些原因。
13. 在观察李萨如图形时，能否用示波器的“同步”将其稳定下来？如果不能，那是为什么？
14. 简述全息照相技术的两步成像方法，各利用了什么原理实现？
15. 如果全息干板不小心打碎了，使用其中一小块来再现，问对再现现象有什么影响？试说明理由。
第二篇：大学物理实验习题参考答案
习 题(参考答案)
2．指出下列测量值为几位有效数字，哪些数字是可疑数字，并计算相对不确定度。
(1) g＝(9.794±0.003)m·s
答：四位有效数字，最后一位“4”是可疑数字，
；
(2) e＝(1.61210±0.00007)´10
C
答：六位有效数字，最后一位“0”是可疑数字，
；
(3) m＝(9.10091±0.00004) ´10
kg
答：六位有效数字，最后一位“1”是可疑数字，
；
(4) C＝(2.9979245±0.0000003)
m/s
答：八位有效数字，最后一位“5”是可疑数字
1．仪器误差为0.005mm的螺旋测微计测量一根直径为D 的钢丝，直径的10次测量值如下表：
试计算直径D 的平均值、不确定度(用
表示)和相对不确定度(用
表示)，并用标准形式表示测量结果。
解： 平均值 
标准偏差： 
算术平均误差： 
不确定度A类分量
，
不确定度B类分量
不确定度
相对不确定度
钢丝的直径为：
或 不确定度A类分量
，
不确定度B类分量
不确定度
相对不确定度
钢丝的直径为：
，
。
3．正确写出下列表达式
（1）
（2）
（3）
（4）
4．试求下列间接测量值的不确定度和相对不确定度，并把答案写成标准形式。
(1)X ＝A－B，其中，A ＝(25.3±0.2)cm， B ＝(9.0±0.2)cm；
解：间接量
的值： 
不确定度： 
相对不确定度： 
标准形式： 
， 
或 不确定度： 
相对不确定度： 
标准形式： 
， 
(2)
，其中，U ＝10.5±0.2)V，I ＝(100.0±0.5)mA；
解：间接量
的值：
相对不确定度：
不确定度： 
标准形式： 
, 或 
， 
或 相对不确定度：
不确定度： 
标准形式： , 或 ， 
(3)S＝LH ，其中，L ＝(10.005±0.005)cm，H ＝(0.100±0.005)cm。
解：间接量
的值： 
相对不确定度：
不确定度： 
标准形式： 
, 
。
或 相对不确定度：
不确定度：
标准形式： , 。
5．用简算法则计算
(1) 88.634＋1.7=88.6＋1.7=90.3
(2 ) 127.5－8.380－66.54=127.5－8.4－66.5＝52.6
(3) 0.0834×3.8＝0.32
(4) 27.60÷0.012＝2.3×103
(5) （8.42＋0.052－0.47）÷2.001＝（8.42＋0.05－0.47）÷2.001＝8.00÷2.001＝4.00
(6) π×3.0012×5.0＝π×9.0×5.0＝1.4×102
(7) （23.3－21.3）×40－14.3=2.0×40－14.3=80－14=66
6．米尺的分度值为1mm，甲、乙、丙三人用同一米尺测同一物体的长度，只进行一次测量，各人测得的结果为： 甲：（0.7837±0.0005）m, 乙：（0.784±0.003）m, 丙：（0.7835±0.03）m。谁的测量结果表达正确？为什么？
答：甲正确。读数要反映出仪器的准确度，
读数时应估读到仪器最小分度的1/2～1/10。米尺的最小分度值为1mm，应估读到0.5～0.1mm，即0.0005～0.0001m。
7．实验测量得铅球的直径 d＝(4.00±0.02) cm, 质量m＝(382.34±0.05)g。求铅球的密度r ，计算不确定度，用标准形式写出r 的结果。
解： 铅球密度 
由此得 
相对不确定度：
不确定度： 
的结果为： 
， 
。
或 相对不确定度：
不确定度： 
的结果为： ， 。