2025年大学第四学年（演示物理学）实验设计综合测试试题及答案

2025年大学第四学年（演示物理学）实验设计综合测试试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确选项填在题后的括号内。(总共6题，每题5分)1.在关于光的干涉实验中，以下哪种情况会使干涉条纹间距变大？（）A.增大光源强度B.减小双缝间距C.增大光屏到双缝的距离D.换用波长更长的光2.关于单摆实验，下列说法正确的是（）A.单摆的摆角越大，周期越大B.摆球质量越大，周期越大C.摆长越长，周期越大D.在不同地理位置，重力加速度不同，单摆周期不变3.当用示波器观察正弦交流电时，若要使波形在屏幕上稳定显示，需要调节（）A.扫描频率B.衰减旋钮C.Y增益旋钮D.水平位移旋钮4.在研究电磁感应现象的实验中，以下操作能使感应电流方向改变的是（）A.保持磁场方向不变，使导体棒运动方向反向B.保持导体棒运动方向不变，使磁场方向反向C.同时改变磁场方向和导体棒运动方向D.增大磁场强度5.利用光电效应测定普朗克常量的实验中，以下哪种光照射金属能产生光电效应？（）A.红外线B.紫外线C.可见光D.微波6.关于楞次定律，下列说法错误的是（）A.感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化B.当磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反C.当磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场方向相同D.楞次定律只适用于闭合回路中磁通量变化产生感应电流的情况第II卷（非选择题共70分）7.（10分）简述用伏安法测量电阻的两种方法及其优缺点。8.（15分）在研究平抛运动的实验中，某同学记录了小球运动过程中的一些点，通过测量这些点的坐标，得到如下数据：|点的序号|水平坐标x/cm|竖直坐标y/cm||----|----|----||1|10.0|5.0||2|20.0|20.0||3|30.0|45.0|求小球平抛运动的初速度v₀。（g取10m/s²）9.（15分）如图所示，是一个探究变压器原理的实验装置。原线圈接在有效值为220V的正弦交流电源上，副线圈通过滑动变阻器R与灯泡L相连。已知原线圈匝数n₁=1100匝，副线圈匝数n₂=110匝。当滑动变阻器滑片P位于某一位置时，灯泡L正常发光，此时电流表示数为0.5A。求：（1）副线圈两端的电压有效值U₂；（2）灯泡L的功率P；（3）原线圈中的电流I₁。10.（15分）阅读以下材料，回答问题。材料：在研究气体状态变化的实验中，某同学将一定质量的理想气体封闭在一个导热良好的气缸内，通过活塞对气体进行压缩或膨胀操作。实验过程中记录了气体的压强p、体积V和温度T的数据，并绘制出了p-V图像。问题：（1）根据理想气体状态方程pV=nRT（其中n为物质的量，R为普适气体常量），分析在p-V图像中，等温线、等压线、等容线的特点。（2）若该同学在实验过程中，保持气体温度不变，将体积压缩为原来的一半，此时气体压强如何变化？请用理想气体状态方程进行解释。11.（15分）阅读以下材料，回答问题。材料：在光学实验中，经常会用到各种光学元件，如平面镜、凸透镜、凹透镜等。某同学在一次实验中，将一个凸透镜固定在光具座上，然后将蜡烛、光屏分别放置在凸透镜两侧，调整它们的位置，使光屏上出现清晰的像。问题：（1）当蜡烛位于凸透镜一倍焦距以内时，光屏上能否成像？为什么？（2）当蜡烛位于凸透镜一倍焦距和二倍焦距之间时，光屏上成的像有什么特点？如何通过实验进一步验证？（3）当蜡烛位于凸透镜二倍焦距以外时，光屏上成的像有什么特点？若要使像变大，应如何移动蜡烛？答案：1.BCD2.C3.A4.AB5.B6.D7.伏安法测电阻有电流表内接法和外接法。内接法：电流表与电阻串联后再与电压表并联，优点是测量值大于真实值，适用于测量阻值较大的电阻；缺点是测量误差较大。外接法：电压表与电阻并联后再与电流表串联，优点是测量值小于真实值，适用于测量阻值较小的电阻；缺点是测量误差较大。8.由平抛运动规律，在竖直方向上\(y=\frac{1}{2}gt²\)，由\(y_2-y_1=\frac{1}{2}g(t_2²-t_1²)\)，\(y_3-y_2=\frac{1}{2}g(t_3²-t_2²)\)，且\(x=v_0t\)，可得\(v_0=2m/s\)。9.\((1)U₂=\frac{n₂}{n₁}U₁=22V\)；\((2)P=U₂I₂=11W\)；\((3)I₁=\frac{n₂}{n₁}I₂=0.05A\)。10.（1）等温线是双曲线，同一等温线上压强与体积成反比；等压线是平行于体积轴的直线，压强不变；等容线是平行于压强轴直线，体积不变。（2）根据\(pV=nRT\)，温度不变，体积压缩为原来一半，压强变为原来2倍。11.（1）不能成