2025年专升本理工科物理实验操作试卷（含答案）

2025年专升本理工科物理实验操作试卷（含答案）考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每小题2分，共10分。请将正确选项的字母填在括号内）1.在使用螺旋测微器测量物体长度时，若固定套管前沿与可动套管前沿对齐，但可动套管上的零刻度线尚未与固定套管上的零刻度线对齐，则测量结果将（）。A.偏大B.偏小C.无影响D.无法判断2.在进行单摆周期测量实验时，为了减小周期测量的相对误差，应采用的方法是（）。A.尽可能增加摆长B.尽可能增大摆球质量C.尽可能增多次数测量后取平均值D.尽可能加快摆动速度3.用万用表测量直流电压时，应将万用表置于（）档，并并联在被测电路两端。A.电阻B.直流电压C.直流电流D.交流电压4.在使用天平称量物体质量时，若发现指针总是偏向标尺左侧，则应（）。A.调整平衡螺母向左调B.调整平衡螺母向右调C.将右盘中砝码减少D.将左盘中物体减少5.下列哪个物理量是矢量？（）A.温度B.体积C.功D.位移二、填空题（每空2分，共20分。请将答案填在横线上）6.使用游标卡尺测量长度时，若游标尺上的第_______刻度线与主尺上的某条刻度线对齐，且主尺读数为3.50cm，则测量结果为_______cm。7.在验证牛顿第二定律的实验中，为了研究加速度a与合外力F的关系，应保持_______不变，改变_______，测量不同力作用下的加速度。8.使用惠斯通电桥测量电阻时，若检流计指针偏转方向与预期相反，则应将连接电源和待测电阻的_______两根导线_______（选填“互换”或“不互换”）。9.在光学实验中，使用分光计测量棱镜折射率时，需要精确测量_______和_______。10.实验室中常用的温度计，其测量原理通常是利用了_______的热胀冷缩性质。三、简答题（每小题5分，共15分）11.简述使用秒表测量单摆周期的主要步骤。12.在进行电路实验时，连接电路前应注意哪些安全事项？13.什么是系统误差？它有哪些主要来源？四、实验操作与数据处理题（共25分）14.（10分）某同学使用伏安法测量一个定值电阻R的阻值，连接的电路图如（此处应有电路图，但按要求不写），测得的数据如下表所示（此处应有数据表格，但按要求不写）。请根据数据在坐标纸上绘制U-I图线（要求：坐标轴标明物理量及单位，图线尽量通过数据点，若不能，则应使数据点均匀分布在图线两侧），并根据图线计算该电阻的阻值。（注意：此处无法绘制图线，请想象一个标准的U-I坐标系，数据点大致呈线性关系）15.（15分）在“用单摆测量重力加速度”的实验中，测得摆线长度L（从悬点到摆球球心）为1.00m，摆球直径为2.00cm。某同学测量了单摆完成30次全振动的时间为60.0s。(1)求该单摆的周期T。(2)据此计算当地的重力加速度g的值。（取π=3.14）五、设计与思考题（共30分）16.（30分）设计一个简单的实验方案，测量一个未知电阻Rx的阻值。要求：(1)写出实验所需要的主要仪器设备。(2)简述实验的主要步骤。(3)说明需要测量的物理量，并写出计算Rx的表达式。试卷答案一、选择题（每小题2分，共10分。请将正确选项的字母填在括号内）1.B(螺旋测微器零误差，若未对齐，则读数会因偏移而系统偏小)2.C(周期测量误差主要来自时间测量，增加测量次数取平均值是减小随机误差的有效方法)3.B(万用表测量直流电压时，必须置于直流电压档并联)4.A(天平指针总偏向一侧，说明初始平衡点不在零点，应调整平衡螺母来校正)5.D(位移既有大小又有方向，是矢量；温度、体积、功只有大小没有方向，是标量)二、填空题（每空2分，共20分。请将答案填在横线上）6.20(游标卡尺分度值取决于游标尺格数，精度为0.05mm即0.005cm，若第20格对齐，则主尺读数需加上0.005*20=0.10cm，总长3.50+0.10=3.60cm)7.质量m(研究对象的质量)合外力F(研究力对质量的影响)8.电源和待测电阻(检流计用于判断电路通断或电流方向，指针偏转方向相反说明电流方向与预期相反，即电源极性与待测电阻两端电压极性不符，需互换电源正负极)9.入射角i出射角r(根据折射定律n=sin(i)/sin(r)，测量这两个角度即可计算折射率)10.水银(常见水银温度计利用水银的热胀冷缩性质)三、简答题（每小题5分，共15分）11.(1)拉开摆球，使其偏离平衡位置一小角度（小于5度）；(2)由静止释放摆球，用秒表开始计时；(3)当摆球经过最低点时开始计时或计时结束后，记录完成n次全振动（n取较大值，如30-50次）所需的总时间t；(4)计算周期T=t/n；(5)改变摆长L，重复步骤(1)-(4)多次；(6)作T²-L图线，图线斜率即为g/(4π²)。12.(1)检查电路连接是否正确，特别是电源电压是否过高；(2)仪器（如电表）量程是否选择合适；(3)连接导线是否完好，有无短路风险；(4)操作时人体不应对电路造成短路；(5)预先了解仪器使用方法和安全操作规程。13.(1)系统误差是在重复条件下对同一量进行测量时，结果总是系统地偏离真值或相对于真值显示固有偏差的误差；(2)主要来源包括：仪器误差（如零点误差、校准不准）、理论误差（近似处理、环境因素未考虑）、方法误差（测量方法本身缺陷）。四、实验操作与数据处理题（共25分）14.(1)绘制U-I图线：在坐标纸上，以电压U为横坐标，电流I为纵坐标，建立合适的坐标轴范围。根据数据点（U1,I1),(U2,I2)...绘制平滑的直线，使数据点均匀分布在直线两侧。标明坐标轴名称、单位及刻度。(2)计算电阻：根据绘制出的直线，选择线上相距较远的两点（(U1,I1),(U2,I2)），计算直线的斜率k=ΔU/ΔI。电阻R=1/k。（注意：实际绘图和计算需要具体数据，此处提供方法）15.(1)求周期T：T=t/n=60.0s/30=2.00s。(2)计算重力加速度g：摆长L实际为摆线长度加摆球半径，即L'=1.00m+2.00cm/2=1.00m+0.01m=1.01m。根据公式T=2π√(L'/g)，得g=(4π²L')/T²=(4*3.14²*1.01m)/(2.00s)²≈9.83m/s²。五、设计与思考题（共30分）16.(1)主要仪器设备：电源、电压表、电流表（选择合适的量程）、待测电阻Rx、开关、导线若干。(2)实验步骤：(a)按照图（此处应有电