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2025年高职大学物理实验（实验设计与数据处理）试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题，共30分）
答题要求：本大题共10小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 在研究匀变速直线运动的实验中，某同学得到一条纸带，每隔四个点取一个计数点，如图所示，已知AB = 1.2 cm，BC = 3.0 cm，CD = 4.8 cm，DE = 6.6 cm，则打C点时小车的速度大小为（ ）
A. 0.18 m/s
B. 0.15 m/s
C. 0.12 m/s
D. 0.09 m/s

2. 用伏安法测电阻时，若采用电流表内接法，则测量值与真实值相比（ ）
A. 测量值偏大
B. 测量值偏小
C. 测量值等于真实值
D. 无法确定

3. 在“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验中，某同学用图甲所示装置来做实验，并根据实验数据作出图乙所示的F - x图象，其中F为弹簧弹力，x为弹簧伸长量。由图可知该弹簧的劲度系数为（ ）
A. 500 N/m
B. 250 N/m
C. 125 N/m
D. 100 N/m

4. 在“验证力的平行四边形定则”实验中，用两只弹簧测力计分别拉住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使它伸长到某一位置O点，为了确定分力的大小和方向，这一步操作中必须记录的是（ ）
A. 橡皮条固定端的位置
B. 两只弹簧测力计的示数
C. 橡皮条伸长后的总长度
D. 两只弹簧测力计拉力的方向

5. 在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，关于小车所受的合力，下列叙述中正确的是（ ）
A. 小车所受的合力就是所挂小盘和砝码的重力
B. 小车所受的合力的大小等于小盘和砝码通过细绳对小车施加的拉力
C. 只有平衡摩擦力后，小车所受合力才等于细绳对小车的拉力
D. 只有平衡摩擦力后，且当小车的质量远大于小盘和砝码的总质量时，小车所受合力的大小才可认为等于小盘和砝码的重力

6. 在“测定电源电动势和内阻”的实验中，某同学根据实验数据作出了如图所示的U - I图象，由图象可知（ ）
A. 电源电动势为3 V，内阻为1 Ω
B. 电源电动势为3 V，内阻为0.5 Ω
C. 电源电动势为2 V，内阻为1 Ω
D. 电源电动势为2 V，内阻为0.5 Ω

7. 在“用油膜法估测分子的大小”实验中，油酸酒精溶液的浓度为每1000 mL溶液中有纯油酸0.6 mL，用注射器测得1 mL上述溶液有80滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，测得油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形方格的边长为1 cm，则油酸分子的直径为（ ）
A. 5×10 - 10 m
B. 5×10 - 9 m
C. 1.2×10 - 9 m
D. 1.2×10 - 10 m

8. 在做“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验时，某同学利用多用电表的交流电压挡，对变压器的原、副线圈的电压进行了测量，记录的数据如下表所示。根据表中数据，可以判断该变压器是（ ）
|线圈|匝数|电压表示数|
|----|----|----|
|原线圈|n1 = 1200匝|U1 = 220 V|
|副线圈|n2 = 600匝|U2 = 110 V|
|副线圈|n3 = 200匝|U3 = 36.7 V|
A. 升压变压器
B. 降压变压器
C. 既不是升压变压器也不是降压变压器
D. 无法确定

9. 在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，某同学在摆球经过最低点时开始计时，同时数“1”，当摆球第2次经过最低点时数“2”，依此数下去，当数到“n”时，停止计时，测出所用的时间为t，则单摆周期为（ ）
A. \(t\div(n - 1)\)
B. \(t\div n\)
C. \(2t\div(n - 1)\)
D.\(2t\div n\)

10. 在“用双缝干涉测光的波长”实验中，若某次测量时，已知双缝间距d，双缝到光屏的距离L，通过测量头（与螺旋测微器原理相似）观察第1条亮纹的位置为x1，第n条亮纹的位置为xn，则相邻两条亮纹间的距离\(\Delta x\)为（ ）
A. \((x_n + x_1)\div(n - 1)\)
B. \((x_n - x_1)\div(n - 1)\)
C. \((x_n + x_1)\div n\)
D. \((x_n - x_1)\div n\)

第II卷（非选择题，共70分）

11. （10分）在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学设计了如图甲所示的实验装置，其中小车质量用M表示，钩码质量用m表示，打点计时器所用电源频率为50 Hz。

（1）实验时，为了平衡摩擦力，应取下______（填钩码或纸带），把木板不带滑轮的一端适当垫高，反复调节，直到轻推小车后，小车能沿木板做______运动。

（2）该同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带，A、B、C、D、E、F为纸带上6个计数点，相邻计数点间还有4个点未画出，由纸带可求出小车的加速度大小为______m/s²（结果保留两位有效数字）。

（3）以小车加速度a为纵轴，以______为横轴，通过描点作出的a - F图象是一条过原点的倾斜直线，说明在______一定时，加速度与力成正比。

（4）保持小车质量不变，改变钩码质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与钩码质量m的关系图象，如图丙所示。由图象可知，当m不断增大时，小车加速度a的变化情况是______。

12. （12分）在“测定金属的电阻率”实验中，某同学采用了如图甲所示的电路来测量金属丝的电阻Rx，已知电源电动势E = 3 V，内阻r = 1 Ω，滑动变阻器最大阻值R = 20 Ω，电压表量程为3 V，电流表量程为0.6 A。

（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，测量结果如图乙所示，则该金属丝的直径d =______mm。

（2）闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应置于______（填a或b）端。

（3）闭合开关S后，调节滑动变阻器，当电压表的示数为2.4 V时，电流表的示数如图丙所示，则此时通过金属丝的电流I =______A，金属丝的电阻Rx =______Ω。

（4）若考虑电压表内阻对测量结果的影响，则金属丝电阻的测量值______（填大于、小于或等于）真实值。

（5）该同学利用上述测量数据，计算出金属丝的电阻率\(\rho\)，其表达式为\(\rho=\)______（用字母R、d、L表示）。

13. （12分）在“验证机械能守恒定律”实验中，某同学利用如图甲所示的装置进行实验，打点计时器所用电源频率为50 Hz。

（1）实验时，应先接通电源，待打点计时器稳定工作后，再______（填释放或拉动）纸带。

（2）该同学选取了一条点迹清晰且第一、二两点间距离接近2 mm的纸带进行测量，如图乙所示，并计算出各点的速度v，测量出各点到第一个点O的距离h，其中打B点时重物的速度vB =______m/s，重物由O点运动到B点的过程中，重力势能的减少量\(\Delta E_{p}=\)______J，动能的增加量\(\Delta E_{k}=\)______J（结果均保留三位有效数字）。

（3）通过计算可知，重物动能的增加量略小于重力势能的减少量，其主要原因是______。

14. （16分）材料：在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”实验中，某同学采用了如图所示的电路，分别对不同的导体进行测量，记录了相关数据如下表所示。
|导体编号|材料|长度L/m|横截面积S/mm²|电阻R/Ω|
|----|----|----|----|----|
|1|镍铬合金|0.5|0.5|10.0|
|2|镍铬合金|1.0|0.5|20.0|
|3|镍铬合金|1.0|1.0|10.0|
|4|锰铜合金|1.0|1.0|12.0|

（1）分析比较导体1和2的数据，可得出导体电阻与______有关。

（2）分析比较导体2和3的数据，可得出导体电阻与______有关。

（3）分析比较导体3和4的数据，可得出导体电阻与______有关。

（4）若将导体1均匀拉长到原来的2倍，则其电阻变为______Ω。

15. （20分）材料：在“用伏安法测电阻”实验中，某同学采用了如图甲所示的电路，已知电源电动势E = 3 V，内阻r = 1 Ω，滑动变阻器最大阻值R = 20 Ω，待测电阻Rx约为10 Ω，电压表量程为3 V，电流表量程为0.6 A。

（1）请根据实验原理，在图乙的虚线框内画出实验电路图。

（答题区域：）

（2）该同学在实验中，记录了多组电压表和电流表的示数，如下表所示。请根据表中数据，在图丙的坐标纸上作出U - I图象，并根据图象求出待测电阻Rx的阻值。
|次数|1|2|3|4|5|
|----|----|----|----|----|----|
|电压U/V|0.50|1.00|1.50|2.00|2.50|
|电流I/A|0.05|0.10|0.15|0.20|0.25|

（答题区域：）

（3）若实验中电压表的内阻不是很大，电流表的内阻不是很小，则测量结果会存在误差。请分析这种情况下，测量值与真实值相比是偏大还是偏小，并说明理由。

（答题区域：）

答案：
1. A
2. A
3. B
4. BD
5. CD
6. B
7. A
8. B
9. C
10. B
11. （1）钩码；匀速直线 （2）0.50 （3）小车所受的合力F；小车质量 （4）先增大后趋于不变
12. （1）0.600 （2）a （3）0.48；5.0 （4）大于 （5）\(\frac{\pi d^{2}R}{4L}\)
13. （1）释放 （2）0.972；1.94；0.945 （3）重物下落过程中受到空气阻力和纸带与打点计时器间的摩擦力
14. （1）长度 （2）横截面积 （3）材料 （4）40
15. （1）电流表外接法电路图（略） （2）图象（略），Rx约为5.0 Ω （3）测量值偏大。因为电压表的分流作用，使得电流表测量的电流值偏大，根据\(R = U/I\)，在电压测量值准确的情况下，电流偏大导致测量电阻值偏大。