2025年大学物理实验A（力学实验操作）试题及答案

2025年大学物理实验A（力学实验操作）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：本部分共6小题，每题5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，关于打点计时器的使用，下列说法正确的是（）A.打点计时器应使用直流电源B.纸带必须穿过限位孔，并注意把纸带压在复写纸的上面C.要先释放纸带，后接通电源D.打点计时器在纸带上打出的点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移2.利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图所示。关于该实验，下列说法正确的是（）A.滑块从轨道某一高度由静止下滑，重力势能的减少量一定等于其动能的增加量B.滑块上装有挡光片，当滑块通过光电门时，光电计时器记录下滑时间，从而可以测量滑块的速度C.气垫导轨能使滑块在导轨上做匀速直线运动D.实验中不需要测量滑块的质量3.在探究弹力和弹簧伸长的关系时，在弹性限度内，悬挂1N重物时，弹簧长度为10cm；悬挂3N重物时，弹簧长度为12cm。则弹簧的原长L0和劲度系数k分别为（）A.L0=9cm，k=100N/mB.L0=10cm，k=1N/mC.L0=8cm，k=50N/mD.L0=8cm，k=100N/m4.用落体法验证机械能守恒定律的实验中，某同学按照正确的操作选得纸带如图所示。其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点。该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离，并记录在图中（单位：cm）。已知打点计时器电源频率为50Hz，重锤质量为mkg，当地重力加速度g=9.8m/s²。关于重物由O点运动到B点，下列说法正确的是（）A.重物重力势能减少量为0.196mJB.重物动能增加量为0.190mJC..重物动能增加量为0.196mJD.重物动能增加量为0.186mJ5.在利用单摆测定重力加速度的实验中，下列说法正确的是（）A.摆长等于摆线长度加上摆球半径B.测量摆长时，将摆球拉开一定角度后用米尺量出摆线的长度C.为了减小误差，应从摆球经过平衡位置时开始计时D.若实验中发现测得的重力加速度值偏大，可能是由于计算摆长时把悬点到摆球下端的长度作为摆长6.某同学在做“探究加速度与力、质量的关系”实验时，根据测量数据作出了a-F图象，如图所示，从图象中发现实验存在的问题是（）A.没有平衡摩擦力B.平衡摩擦力时，木板倾角过小C.平衡摩擦力时，木板倾角过大D.小车质量太大第II卷（非选择题，共70分）答题要求：本部分包括4个大题，共70分。请按照题目要求作答，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。7.（10分）在“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验中，某同学将弹簧竖直悬挂，在弹簧下端依次挂上质量不同的钩码，并分别测出弹簧的总长度L，将数据记录在下表中。|钩码质量m/g|0|50|100|150|200|250||----|----|----|----|----|----|----||弹簧总长度L/cm|6.0|7.2|8.3|9.5|10.6|11.8|（1）请在坐标纸上作出F-L图象（F为弹簧弹力，等于钩码重力）。（2）根据图象求出弹簧的劲度系数k=______N/m（保留两位有效数字）。8.（20分）在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某实验小组利用如图所示的装置进行实验。（1）实验前，需要平衡摩擦力，具体操作是：把木板一端垫高，调节木板的倾斜程度，使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做______运动。（2）实验中，为了探究加速度与力的关系，需要保持小车质量不变，通过改变______来改变小车所受的拉力F。（3）实验中，为了探究加速度与质量的关系，需要保持拉力不变，通过在小车上增减砝码来改变小车的质量m，为了直观地判断加速度a与质量m的数量关系，应作出______图象。（4）该实验小组得到了如下表所示的实验数据：|实验次数|小车质量m/kg|拉力F/N|加速度a/m·s⁻²||----|----|----|----||1|0.50|0.20|0.39||2|0.50|0.40|0.78||3|0.50|0.60|1.18||4|1.00|0.20|0.20||5|1.50|0.20|0.13|请根据表中数据在坐标纸上作出a-F图象和a-1/m图象。9.（20分）某同学利用气垫导轨做“验证机械能守恒定律”的实验，实验装置如图所示。（1）实验步骤如下：①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平。②用游标卡尺测量挡光条的宽度d，结果如图所示，其读数为d=______cm。③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离L。④将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门______。⑤读出滑块通过光电门1和光电门2时数字计时器显示的时间Δt1和Δt2。⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m。（2）用上述测量的物理量表示：①滑块通过光电门1时的速度v1=______；②滑块通过光电门2时的速度v2=______；③若表达式______在误差允许的范围内成立，则可认为验证了机械能守恒定律。（用已知和测量的物理量符号表示）10.（20分）在利用单摆测定重力加速度的实验中，某同学的操作步骤如下：A.取一根细线，下端系住直径为d的金属小球，上端固定在铁架台上；B.用米尺量得细线长度L；C.在摆线偏离竖直方向5°位置释放小球；D.用秒表记录小球完成n次全振动所用的总时间t，得到周期T=t/n；E.用公式g=4π²L/T²计算重力加速度。（1）该同学以上操作中有两处错误，请指出并改正：①______；②______。（2）该同学改正错误后，实验得到的单摆周期T与摆长L的关系图象如图所示。①根据图象，写出T²与L的关系式：______；②由图象可知，重力加速度g=______m/s²（保留三位有效数字）。答案：1.D2.B3.D4.B5.ACD6.B7.（1）图象略（2）838.（1）匀速直线（2）砂桶中砂的质量（3）a-1