2025年第42届全国中学生物理竞赛复赛实验试题

第口展全国中学生物理度赛复充 实验试据 第42星全国中学生物理克赛复赛 实给试需 考生领如 16(2分)程据表13中数据。如栗要求保长的相对标准不确定度小千，仅采用程尺测 k、本试题共2道属。4页，总分为和分。 量是否可以满足要求1() 、如语试题印脑不清楚的情况，请务色及时向道考老两提出， A是 B C不确定 人、解督一定要写在答题纸上指定区城。可在其它城方的解答一棒不给分。 17(6分)用摆长为（的单很则堂当地的重力加速度。型求置力加速度的相对标准不确定瘦 小于14.用秒表测量是期，想路周期的A英标准不确定度，已知秒表的慢限允差为02多 服从正态分有，利用标准不确定度的合成公式，计算有少需要 个整数调期计时才 试据一单摆法测重力加速度(40分) 能达到要求？（计算中g取9多m) 《适折道中有多适遥，多通少遮不际分) 18(3分)用单摆测量约个周期的大次结果如题表，计算 m,(保留四位有 效数字) 加种格我整教堂里形灯的花动减象，发炭了摆的等时性，脑略空气则力、征球浮力及摆 表I8 线的伸长，在小角度进缸下，单崔的周期了表示为：T一2出原，式中/为强长，g为重力 7151714771527145715371.49 如速度， 507A 846684648470 45 8450 8488 11(2分》利阳单唐可以舞量表力加速度，为提高测量精度，对单摆的要求是：（入， 19(5分)改变摆长测得的数据如避表所示，作图求剂 m/s A建球体积小。密度大 B.控球体积大、质量大 表19 C崔线质量足、弹性大 D摆线展量是。弹性小 lem 50756010 702580.6590.50 100.60 122分)用游标卡尺则量摆球的直径如进图所示，该试数是 cm. 507s 71.4377.5383839001953910051 110(6分)现用额颜（每秒图片触数）1000的高速城像机（如手机中粗机的慢动作功能） 拍摄启动的衫表和单摆，如题图所示，如果确保观察到秒表读数变化，最少需要回放 镇期像。通过遂额问酸，测得六次周期分别为：2019s、20185,20175、20185 20175,2018:莲额回较漏量的时问服从均匀分布，计算周阴的标准不确定度为 (保留二位有效数字) 主尺 世标尺 图12 13(4分)分别用两种方法黄量摆长，如思明所示，人=《+/2和与，=人-2。用是尺划 量（和小：用群标卡尺测量摆球直径山，六次测最结果如题表所示。计算这两种方法测得的 摆长平均值分期为（一 cm: m.(保值五位有效数半) 图110摆球从左向右通过平衡点谢近的三领像示意图 10.072522198 11山(2分)如集用视集分析款件璃定每幀阳像中摆球的位置，可以进行下列哪些拓展实验 2704072542196 内容()1 w 3704572382200 A.验证机械能守相 B.研究空气的阳尼 404272482198 C深究大角度摆的运动提律 D.研究摆线的伸长量与位置的关系 50.5272542200 位d 6204872502198 图13 表13 14(4分)计算上是中两摆长的标准不确定度的A类评定值U,亿)= mm: U)= mm,(保留二位有效数字) 15(4分)卷尺的极限允差为12mm,银从正态分布：游标卡尺的极限允差为002mm,服 从均匀分布，给出摆长)，的合成标准不确定瘦U见)一 mm(保留二位有效数字). 实胎又题第1/供4美 实验认是第2页/头4页 第2能全四中学生物理克赛发赛 实验试超 第42眉全国中学生物理充赛复赛 实验试器 试恩二直流电桥及应用(40分) (速样园中有多选延，多德少造不得分 224(2分)为了提高测最精度，通常采用换臂测量，将风和风位置进行互换，互换前后 分别调节电桥平衡，得到比较臀阻维分别为R和及，则特测电阻风的计算公式为()， 211(2分)用伏安法测电则时，电流表有传接“和~外接”之分，以下说法正确的有(). A RR 2 B.R风 A使用电流表“外接”温的电阳测层值小干真实值 C、R+ B使用电流表“内接”法的电限测量值小于真实值 231(4分)将电桥中检流计改为内用近似无穷大的电压表，如愿图所示，电夏电压为以 使历电液表“外技”法的电测量值细离真实值的原因是由于电流表分压 在电桥平南后，尼改变△R,电桥变为非平衡电桥。定义电阻的应变量为香一△列风，若电析 D使用电流表“内接”甚的电阳测量值编离真实值的原因是由于电花表分压 平衡时满是R-是一R一R一凡则电压表测量的建平衡电压从，为(， 212(4分)若测量时电压表和电成表读数分别为从么，已知电流表内阻为尼，电压表内 人，号 阳为，则“内接”法和“外接”法低料的待测电耳的其实值分别为。和 221(2分)如塑周所示，塞新速电桥常把名、心作为比斜臂电阻，儿作为比较背电阻，R 作为特测冒电阻，则电桥平衡时。待南电厘R c-号 。 图22】题斯通电桥实验电路图 电海无 K 222(4分)定义患斯通电桥的相对天敏度为5=n成/R),其中R表示特测图值，△R 图231非平衡电桥实验电路图 表示在电桥平衡态阳近念的微小政变量，A,表示检流计都附相应的偏转格数。以下关于电 桥灵敏度视法正璃的有()， 232(3分)铂堂电明随温度的升高而州加，可表示为：心一心+)，式中心和尺分别 A与检流计的灵敏度成正比 为0℃和1C时的的丝电阻，a为电阻县度系数(a在0-100℃范围内禄为常数)，用图231 B与电源电压成正比 C与检流计内阳无关 电路进行测量：首先将的世收置在冰水混合物中，请节电桥平衡，且R一R一RR:随后对 D与见/R的蕴有关 其加格，开温过程中△R<尼，则马可德化为 223(6分)若某次实验中，六档位电里箱设定程值及电用雨档位（等级）参数如题图所 一（用队、△R、表示）. 示，则法电引箱设定的阻值为：结阳价的根限允差为 233(6分)上恩实荣中U-2.0V,R-R是-P-50000.且电桥平衡时，析臂尼中可变电 数字)。若电阻值为76口。电阳箱的接线柱量程应流选择()， —一口（家两位有效 阻示数为48989，则可铁得风为Q.升温过程中测得心如题表所示，通过最 小二乘法计算电阻温度系数a为 ℃（取三位有效数字）. A.ne B.ad C bd D.ed Ebe 表233不网国度下帕丝的非平衡电压值 (© 2530354045505560 档位 准神度等饭 (mV008781079126314411660185020412228 10n 01 用 234(7分)在上题基础上，制作一个数字体温计，要采在30-45℃瓶围内，△则R≤1%， x10 01 -1000 则桥臂电阻化最小取值为Q。同时实验要求数字万用表200mV档电压显示值的 01 墨 x100 十倍刚好对应温度值，如32mV对应372℃，则以下参数中最接近要求的是()， 思 02 x10 AR-1000a.B-104VB.R-1000n.k207VC.R-2000a,-104V ×010 2 D.R-2000n.U-207VE-3000a.-1.04VERr-3000Q.-207V 图223某型号六档位电里箱皆位（等极）参数 案险灵题第3页/体4天 矣套试通第4写/供4天 第42届全国中学生物理竞赛复赛实验考试标准答案 题号 二 总分 得分 阅卷 复核 本次考试共2道题，满分80分；此答题纸共2页。 本次考试解答一定要写在答题纸上指定区域，写在其它地方的解答一律不给分。 得分 阅卷 复核 第一题(40分) 11(2分) AD 1.2（2分)2.160或2.162或2.164或2.166 cm 13(4分) 71.494 cm:(2分) 71.428 cm(2分) 1.4(4分)0.12 mm:(2分)0.14 mm(2分) 1.5(4分) 0.42 mm 1.6(2分) ( 1.7(6分) 1.8(3分) 9.838 m/s2 在9.830-9.845m/s2范围均得分，有效数字错误不得分 1.9(5分)9791 ms2(1分)（本题作图纸见下页） 在9.610.0m/s2范围均得分，有效数字不做要求 11 50 1.0 45 0.g 4.0 08 3.5 0 30 06 25 05 20 20 30 0.5 06 08 (m 2 10 20 (m2) 0 06 12 12 14 18 18 20 22 0.6 07 0.8 09 1.0 1 T(s) 作图（共4分），不是线性图整个作图不得分 绘制1~T或T~1或~T或T~万线性图(1分)： 数据点（共2分：6个点2分，35个点1分，3点以下不得分）： 横坐标物理量和单位正确(0.5分)： 纵坐标物理量和单位正确(0.5分)。 1.10(6分)11或12 :(2分)0.42×10312×103s(4分) 在0.00042~0.0012s(0.42×1031.2×103s)范围得分，有效数字错误不得分 1.11(2分) ( ABCD 得分 阅卷 复核 第二题(40分) 2.1.1（2分) AD 2.1.2(4分) -R,—:2分) U 10或 URy一或 IR,-U 了或 R,-2分) R-1 R U R 化简后形式与上述一致，得分 2.2.1(2分) R R 2.2.2（4分) ABD ) 2.2.3(6分) 484.2 2；(2分)0.602：(2分)(C )(2分) 有效数字错误不得分 2.2.4(2分) B 2.3.1(4分) D 2.3.2（3分) U.△R 4R。 2.3.3(6分) 101.1 2:（2分)3.82×103或3.83×103 /℃(4分) 有效数字错误不得分 2.3.4(7分)17301755 2:(3分)(D ）(4分) 在1730-17552范围内均得分，有效数字不做要求