高中物理实验中常用仪器及其正确操作方法试题

（1）如图所示为用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度的实验时记录下的一条纸带.纸带上选取1、2、3、4、5各点为记数点，将直尺靠在纸带边，零刻度与纸带上某一点0对齐.已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz，由测量数据计算出小车的加速度a和纸带上打下点3时小车的速度v₃，并说明加速度的方向.

加速度大小a=_______m/s²，方向_______，小车在点3时的速度大小v₃=_______m/s.
（2）在“互成角度的两个共点力的合成”实验中，橡皮条的一端固定在木板上，用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一位置O点，
①以下操作中错误的是（  ）

A．同一次实验过程中，O点位置允许变动

B．在实验中，弹簧秤必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度

C．实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮条的结点拉到O点

D．实验中，把橡皮条的结点拉到O点时，两弹簧之间的夹角应取90°不变，以便于算出合力的大小

②橡皮筋的一端固定在A点，另一端栓上两根细绳，每根绳分别连着一个量程为5N、最小刻度为0.1N的弹簧测计，沿着两个不同的方向拉弹簧测力计。当橡皮筋的活动端拉到O点时，两根细绳相互垂直，如图所示。这时弹簧测力计的读数可从图中读出。由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为_____N和_____N。（只须读到0.1N）

③在答题纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力。

（1）某同学分别用毫米刻度尺、10分度游标卡尺、50分度游标卡尺、螺旋测微器测量同一物体的宽度，分别得到如下数据，其中读数肯定错误的是__________。（填入选项前的字母）
A．10.0mm        B．9.9mm
C．10.05mm       D．9.990mm
（2）右图是用来探究 “互成角度的两个力的合成”的实验装置图，本实验采用的科学方法是_________。

A．理想实验法      B．等效替代法
C．控制变量法      D．极限法

如图，一热敏电阻放在控温容器内；为毫安表，量程，内阻为数十欧姆；为直流电源，电动势约为，内阻很小；为电阻箱，最大阻值为；S为开关。已知在时的阻值为，在时的阻值约为。现要求在降温过程中测量在之间的多个温度下的阻值。

（1）在图中画出连线，完成实验原理电路图。

（2）完成下列步骤中的填空：
①依照实验原理电路图连线。
②调节控温容器内的温度，使得温度为。
③将电阻箱调到适当的初值，以保证仪器安全。
④闭合开关。调节电阻箱，记录电流表的示数，并记录。
⑤将 的温度降为 （）；调节电阻箱，使得电流表的读数，记录。
⑥温度为 时热敏电阻的电阻值 =。
⑦逐步降低的数值，直至为止；在每一温度下重复步骤⑤⑥。

Ⅰ．（1）在测定金属的电阻率实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图1所示，读数为。
（2）在用单摆测定重力加速度实验中，用游标为20分度的卡尺测量摆球的直径，示数如图2所示，读数为。

Ⅱ．太阳能是一种清洁、"绿色"能源。在我国上海举办的2010年世博会上，大量利用了太阳能电池。太阳能电池在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电学器件。某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，探究一个太阳能电池在没有光照时（没有储存电能）的特性。所用的器材包括：太阳能电池，电源，电流表，电压表，滑动变阻器，开关及导线若干。
（1）为了达到上述目的，请将图1连成一个完整的实验电路图。
（2）该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图2的图像。由图可知，当电压小于时，太阳能电池的电阻 （填"很大"或"很小"）；当电压为时，太阳能电池的电阻约为。

Ⅲ．利用图示装置进行验证机械能守恒定律的试验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度和下落高度。某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案。

a. 用刻度尺测出物体下落的高度，并测出下落时间,通过计算出瞬时速度.
b. 用刻度尺测出物体下落的高度，并通过计算出瞬时速度.
c. 根据做匀速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度，并通过计算出高度.
d. 用刻度尺测出物体下落的高度，根据做匀速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度。
以上方案中只有一种正确，正确的是（）（填入相应的字母）

(12分)某同学想用以下器材组装一只欧姆计，并测量一只约几千欧电阻的阻值。
A 电流表，满偏电流为1mA，内阻为20Ω
B 电流表，满偏电流为0.6A，内阻为5Ω
C 电动势15V，内阻5Ω的直流电源
D 电动势3V，内阻3Ω的直流电源
E 最大阻值为5000Ω的滑动变阻器
F 最大阻值为100Ω的滑动变阻器
（1）以上器材应选用___________（填字母）；
（2）欧姆计调零后，滑动变阻器被接入部分的阻值为_________Ω；
（3）若用此欧姆计测量电阻，发现指针指在满偏电流的三分之一处，则此电阻的阻值约为_________Ω。

某实验小组探究一种热敏元件的电阻随温度变化的特性。现有器材：直流恒流电源（在正常工作状态下输出的电流恒定并且可读出其大小）、电压表、特测元件、保温容器、温度计、开关和导线等。
（1）若用上述器材测量该元件的阻值随温度变化的特性，请你在答题纸对应图中用笔连线画出实物连接图。

（2）实验的主要步骤：
①正确连接电路，在保温容器中注入适量冷水，接通电源，调节并记录电源输出的电流值；
②在保温容器中添加少量热水，待温度稳定后，闭合开关，记录       和    ，断开开关；
③重复第②步操作若干次，测得多组数据。
（3）实验小组测得该元件在不同温度下的阻值。并据此绘得上图的R-t关系图线，请根据图线写出该元件的R-t关系式：R=          。

（4）由以上方法测得的电阻值比它的真实值偏          。
（5）如果实验室提供的恒定电流源的输出电流为65mA，但没有合适的电压表，应选用如下哪组器材测量热敏元件上的电压？          。
A．电压表V₁：量程3V、内阻3kΩ，定值电阻R₁="6" kΩ
B．电压表V₂：量程5V、内阻5kΩ，定值电阻R₂="10" kΩ
C．电压表V₃：量程10V、内阻10kΩ，定值电阻R₃="1" kΩ

一轻弹性材料AB可以被压缩，最大压缩量为10cm，某小组的同学为测定它压缩时能诸存的最大弹性势能，甲同学做了如下操作：

①在光滑木板上固定一挡板，使弹性材料的A端固定在竖直挡板上，另一端B不受力时刚好在木板边缘。再将此装置固定水平桌面上，且使B端在桌外（如图甲），记下B在水平地面上的射影O。
②将一大小不计的小铁球靠在B端向A端压弹性材料，压缩量10cm，后将小球释放，使小球水平抛出，记下小球在地面上的落点P。
③测出相关物理量后进行计算。
（1）甲同学需要测量的物理量有                                        
（2）用以上物理量表示弹性材料的最大弹性势能E_P                       
（3）乙同学采用了另一种方法用一测力计缓慢压B端，当压缩量为x₁时，测力计示数为F₁；压缩量为x₂时，示数为F₂；……然后以压缩量x为横坐标，测力计的示数F为纵坐标，描点后得到F—x图像如右图。则由图像可得该弹性材料的最大弹性势能为        J。

螺旋测微器是一种精密的测量长度的仪器。现有下列问题：
常用螺旋测微器的精度是0.001mm，下图是某次测量的读数为5.620mm，请你在刻度线旁边的方框内标出相应的数值以符合给出的读数：A     B     C     

某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动。他将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，实验时得到一条如图所示的纸带。他在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点，在这点下标明A，第六个计时点下标明B，第十一个计时点下标明C，第十六个计时点下标明D，测得AC长为14.56cm，BD长为19.72cm，则C点时小车的瞬时速度大小为         m/s。小车运动的加速度大小为        m/s²，（保留3位有效数字）

（本题二选一）
为验证动量守恒定律，做如下实验：①先测出滑块A、B的质量M、m及滑块与桌面的动摩擦因数m,查出当地重力加速度g;②用细线将A、B连接，使A、B间的弹簧压缩，B紧靠在桌边；③剪断细线，测出B作平抛运动落地时水平位移为, A沿桌面滑行距离是，桌面离地高度，如果A、B系统动量守恒，须满足的关系式是__________________________。

如图所示，一个光滑水平面上做简谐运动的弹簧振子，滑块A的质量为M、弹簧的劲度系数为k。现在振子上面放另一个质量为m的小物体B，它与振子一起做简谐运动，则小物体B受到的恢复力f跟位移x的关系式是               。(位移是指相对于振子平衡位置的位移)

下图是用一个逻辑电路和按钮开关、光敏电阻、蜂鸣器等元件组成的一个简单防盗报警器的电路图。该报警器的功能是：当放在保险箱前地板上的按钮开关S被脚踩下而闭合，同时安装在保险箱里的电阻R₀被手电筒照射时, 蜂鸣器就会发出鸣叫声。在实验中我们在R₀处连接的是______电阻，在虚线框里连接的是_______门电路。

正确读出下列测量结果：螺旋测微器的读数为          mm；游标卡尺的读数为          mm 。

在“验证机械能守恒定律”的实验中：
（1）从下列器材中选出实验所必需的，其编号______________________。
A．打点定时器（包括纸带）B．重物C．天平D．毫米刻度尺E．秒表F．运动小车
（2）如果实验要验证mgh=,那么开始打点计时的时候，应______________。（填“先打点，后放纸带”或“先放纸带，后打点”）
（3）实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作O，另选连续的3个点A、B、C作为测量的点．如图所示，经测量知道A、B、C各点到O点的距离分别为62．99cm、70．18cm、77．76cm，已知打点定时器所用电源的频率为50Hz，查得当地的重力加速度g=9.80m·s^-2，测得所用的重物的质量为1．00kg．根据以上资料，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于         J，动能的增加量等于         J（取3位有效数字）．分析重力势能的减少量和动能的增加量的关系，可知产生误差的原因主要是_________ _____ ____________________，为减小误差，悬挂在纸带下的重物应选择_____ _____ ____ ___ __________________。

（4）如果以v²/2为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的v²/2—h图线是______________，该线的斜率等于_________________________。

如图所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s，其中S₁=7.05cm、S₂=7.68cm、S₅=9.61cm、S₆=10.26cm(S3、S4没有记录)，则A点处瞬时速度的大小是_________m/s，小车运动的加速度的大小是_________ m/s²（计算结果保留两位有效数字）.

在“验证机械能守恒定律”的实验中，质量为1kg的重锤自由下落，通过打点计时器在纸带上记录运动过程，打点计时器所接电源频率为50Hz。如图所示，纸带上O点为重锤自由下落时纸带打点起点，选取的计数点A、B、C、D依次间隔一个点（图中未画出），各计数点与O点距离如图所示，单位为mm，重力加速度为9.80 m/s² ，则

（1）打点计时器记录B点时，重锤速度v_B=_______ m/s，重锤动能E_KB=__________J．
（2）从开始下落算起，打点计时器记录B点时，重锤势能减少量为           J．