2025年大学物理实验A（力学实验）试题及答案

2025年大学物理实验A（力学实验）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）本大题共6小题，每小题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，某同学得到一条纸带，他每隔4个点取一个计数点，得到了O、A、B、C、D等几个计数点，如图所示。测得OA=1.60cm，AB=2.00cm，BC=2.40cm，CD=2.80cm。根据这些数据，你认为物体的加速度大小为（）A.0.40m/s²B.0.4m/s²C.4.0m/s²D.40m/s²2.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.摆球应选用密度较大的实心金属小球B.摆长是指悬点到摆球重心的距离C.实验时要保证摆球在同一竖直面内摆动D.测量周期时，应从摆球经过平衡位置开始计时3.用气垫导轨做验证动量守恒定律的实验时，不需要测量的物理量是（）A.滑块的质量B.挡光片的宽度C.滑块的速度D.滑块运动的时间4.在探究弹力和弹簧伸长的关系时，某同学先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧的原长L₀，再把弹簧竖直悬挂起来，挂上砝码后测出弹簧伸长后的长度L，把L-L₀作为弹簧的伸长x，这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后画出的图线可能是图中的（）A.B.C.D.5.在研究平抛运动的实验中，为了描绘平抛运动的轨迹，下列说法正确的是（）A.斜槽轨道必须光滑B.斜槽轨道末端必须水平C.每次释放小球的位置可以不同D.小球与斜槽间的摩擦对实验结果没有影响6.某同学通过实验测定一个圆柱体的电阻率。他用螺旋测微器测量圆柱体的直径d，示数如图所示，则d=______mm。用伏安法测量圆柱体两端的电压U和通过它的电流I，实验电路图如图所示。根据测量数据画出U-I图象，如图所示。由图象可知，该圆柱体的电阻R=______Ω。根据公式ρ=______（用字母R、d、L表示，L为圆柱体的长度）可计算出该圆柱体材料的电阻率。（）A.5.200，2.0，πd²U/4ILB.5.200，2.0，πd²U/2ILC.5.195，2.0，πd²U/4ILD.5.195，2.0，πd²U/2IL第II卷（非选择题共70分）7.（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。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，重物质量m₀，小车质量m，砝码盘及盘中砝码质量m₁。（1）实验时，为了使小车所受的合外力近似等于砝码盘及盘中砝码的重力，应满足的条件是______。（2）该同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器电源频率为50Hz，则小车的加速度大小为______m/s²（结果保留两位有效数字）。8.（15分）某同学利用如图所示的装置测量弹簧的劲度系数。将弹簧上端固定在铁架台上，下端悬挂钩码，通过测量钩码的质量和弹簧的伸长量来计算弹簧的劲度系数。（1）实验中，该同学记录了多组钩码质量m和弹簧伸长量x的数据，并作出了x-m图象。请你在图中画出x-m图象的大致形状，并说明图象斜率的物理意义。（2）若该同学在实验中未考虑弹簧自身重力的影响，那么他测得的弹簧劲度系数与真实值相比，是偏大还是偏小？请简要说明理由。9.（15分）在“验证动量守恒定律”的实验中，实验装置如图所示。（1）请简述实验步骤。（2）若实验中两个小球相碰前后的频闪照片如图所示，背景方格的边长为L，A、B小球的质量分别为m₁、m₂，频闪照相的频率为f。请根据照片计算出碰撞前A球的速度大小v₁=______，碰撞后A球的速度大小v₁′=______，碰撞后B球的速度大小v₂′=______。若满足表达式______，则说明两球碰撞过程中动量守恒。（用m₁、m₂、v₁、v₁′、v₂′表示）10.（20分）某同学用如图所示的装置研究平抛运动。（1）实验时，应使斜槽末端______，小球每次都应从斜槽上______由静止释放。（2）该同学在白纸上记录了小球在斜槽末端时球心在木板上的投影O点，然后在木板上依次记下小球的一系列位置，如图所示。请你在图中作出小球做平抛运动的轨迹。（3）已知小球平抛运动的初速度v₀，当地重力加速度为g。请你根据作出的轨迹，求出小球在P点的速度大小v。材料：在研究平抛运动时，某同学进行了如下操作：将斜槽固定在水平桌面上，让小球从斜槽上某一位置滚下，小球离开斜槽后做平抛运动。在小球运动轨迹的正前方放置一块带有方格的木板，方格边长为a。小球在运动过程中依次经过木板上的A、B、C三点，如图所示。已知A、B两点间的水平距离为x₁，B、C两点间的水平距离为x₂，A、B两点间的竖直距离为y₁，B、C两点间的竖直距离为y₂。11.（20分）某同学利用如图所示的装置测量滑块与木板间的动摩擦因数。（1）实验步骤如下：①将木板一端垫高，以平衡摩擦力；②用细线将滑块与弹簧测力计连接，并将滑块放置在木板上；③缓慢拉动木板，使滑块做匀速直线运动，读出弹簧测力计的示数F；④测量滑块的质量m和木板的长度L。请你根据上述步骤，写出动摩擦因数μ的表达式。（2）若实验中木板没有完全水平，而是有一定的倾角θ，那么该同学测得的动摩擦因数与真实值相比，是偏大还是偏小？请简要说明理由。材料：在测量滑块与木板间的动摩擦因数的实验中，某同学进行了如下操作：将木板放置在水平桌面上，在木板上放置一个滑块，用弹簧测力计水平拉动滑块，使滑块做匀速直线运动，读出弹簧测力计的示数F。已知滑块的质量m，当地重力加速度为g。答案：1.A2.ABCD3.D4.C5.B6.A7.（1）m₁<<m（2）0.648.（1）图象形状为过原点的直线。图象斜率的物理意义是弹簧劲度系数的倒数。（2）偏小。因为未考虑弹簧自身重力，弹簧伸长量测量值偏小，根据k=mg/x，测得的k值偏小。9.（1）略（2）5Lf，3Lf，4Lf，m₁v₁=m₁v₁′+m₂v₂′