高中物理实验题

某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。

（1）如果没有操作失误，图乙中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是_________。
（2）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．建立物理模型法
（3）实验中可减小误差的措施有（   ）
A．两个分力F₁、F₂的大小要适量大些
B．两个分力F₁、F₂间夹角要尽量大些
C．拉橡皮筋时，弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行
D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些

在《探究合力的求法》实验中的三个实验步骤如下：
（1）在水平放置的木板上固定一张白纸，把橡皮条的一端固定在木板上，另一端拴两根细绳套．通过细绳套同时用两个测力计互成角度地拉橡皮筋，使它与细绳套的结点到达某一位置O点，在白纸上记下O点和两个测力计的示数F₁和F₂．
（2）在白纸上根据F₁和F₂的大小，应用平行四边形定则作图求出合力F．
（3）只用一只测力计通过细绳套拉橡皮筋，使它的伸长量与用两个测力计拉时相同，记下此时测力计的示数F′和细绳套的方向．
以上三个步骤中均有错误或疏漏，请指出错在哪里？
①中是      ；②中是      ；③中是      ．

在练习使用多用电表的实验中
（1）某同学连接的电路如图所示

①若旋转选择开关，使尖端对准直流电流挡，此时测得的是通过       R₁的电流；（填元件代号，下同）
②若断开电路中的电键，旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡，此时测得的是      的电阻；
③若旋转选择开关，使尖端对准直流电压挡，闭合电键，并将滑动变阻器的滑片移至最左端，此时测得的是      R₂两端的电压．
（2）在使用多用表的欧姆挡测量电阻时，若      ；

A．双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏小

B．测量时发现指针偏离中央刻度过大，则必需减小倍率，重新调零后再进行测量

C．选择“×100”倍率测量时发现指针位于20与30正中间，则测量值等于2500Ω

D．欧姆表内的电池使用时间太长，虽然完成调零，但测量值将略偏大．

某实验小组设计了如图（a）所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象．他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a﹣F图线，如图（b）所示．

（1）图线      是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的（选填“①”或“②”）；
（2）滑块和位移传感器发射部分的总质量m=      kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ=      ．

在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，先用一个弹簧秤拉橡皮条的另一端到某一点并记下该点的位置；再将橡皮条的另一端系两根细绳（绳另一端都有绳套），用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条．
（1）某同学认为在此过程中必须注意以下几项：
A．两根细绳必须等长
B．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
D．在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等
E．在用两个弹簧秤同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位置其中正确的是      （填入相应的字母）．
（2）“验证力的平行四边形定则”的某次实验如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的示意图．图乙中的F与F′（为一个弹簧秤拉时记下的拉力）两力中，方向可能不沿AO方向的是      （填入相应的字母）．

（3）关于分力F₁、F₂的大小、方向以及两个力的合力F的说法中正确的是
A．F₁或F₂的大小总是小于合力F的大小
B．F₁和F₂的夹角为0°到180°之间某一值时，F₁大小不变，F₂增大合力F可能减小
C．F₁和F₂的夹角为0°到180°之间某一值时，F₁、F₂同时增大合力F一定增大
D．F₁和F₂的夹角在0°到180°之间时，若F₁、F₂的大小不变，则合力F的大小随F₁与F₂夹角的减小而增大．

某同学要测量由某种新材料制成的粗细均匀的圆柱形导体的电阻率ρ步骤如下：

（1）用20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度为      cm；
（2）用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径为      mm；
（3）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱形导体的电阻，表盘的示数如图丙所示，则该电阻的阻值约为      Ω．
（4）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：
待测圆柱形导体（电阻为R）
电流表A₁（量程4mA，内阻约为50Ω）
电流表A₂（量程10mA，内阻约为30Ω）
电压表V₁（量程3V，内阻约为10kΩ）
电压表V₂（量程15V，内阻约为25kΩ）
直流电源E（电动势4V，内阻不计）
滑动变阻器R₁（阻值范围0～15Ω，额定电流2.0A）
滑动变阻器R₂（阻值范围0～2kΩ，额定电流0.5A）
开关S，导线若干．
为减小实验误差，要求测尽可能的多组数据进行分析，请在图丁的虚线框中画出合理的实验原理电路图，并标明所用器材的代号．

（1）某同学利用如图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律．物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）．从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示．打点计时器电源的频率为50Hz．

①计数点5对应的速度大小为       m/s．（保留两位有效数字）．
②物块减速运动过程中加速度的大小为a=       m/s²，（保留两位有效数字）．若用来计算物块与桌面间的动摩擦因数（g为重力加速度），则计算结果比动摩擦因数的真实值      （填“偏大”或“偏小”）．

为了节能环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统．光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件（照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为lx）．
（1）某光敏电阻R在不同照度下的阻值如下表，根据表中已知数据，在图1的坐标系中描绘出了阻值随照度变化的曲线．由图象可求出照度为1.01x时的电阻约为      kΩ．

照度/1x	0.2	0.4	0.6	0.8	1.0	1.2
电阻/kΩ	5.8	3.7	2.8	2.3		1.8

（2）如图2所示是街道路灯自动控制模拟电路，利用直流电源为电磁铁供电，利用照明电源为路灯供电．为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，路灯应接在       （填“AB”或“BC”）之间，请用笔画线代替导线，正确连接电路元件．
（3）用多用电表“×10Ω”挡，按正确步骤测量图中电磁铁线圈电阻时，指针示数如图3所示9则线圈的电阻为      Ω．已知当线圈中的电流大于或等于2mA时，继电器的衔铁将被吸合．图中直流电源的电动势E=6V，内阻忽略不计，滑动变阻器有三种规格可供选择：R_l（0～10Ω，2A）、R₂（0～200Ω，1A）、R₃（0～1750Ω，0.1A）．要求天色渐暗照度降低至l.0lx时点亮路灯，滑动变阻器应选择      （填R₁、R₂、R₃）．为使天色更暗时才点亮路灯，应适当地      （填“增大”或“减小”）滑动变阻器的电阻．

现要测量滑块与木板之间的动摩擦因数，实验装置如图1所示．表面粗糙的木板一端固定在水平桌面上，另一端抬起一定高度构成斜面；木板上有一滑块，其后端与穿过打点计时器的纸带相连，打点计时器固定在木板上，连接频率为50Hz的交流电源．接通电源后，从静止释放滑块，滑块带动纸带上打出一系列点迹．

（1）图2给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6是实验中选取的计数点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），2、3和5、6计数点间的距离如图2所示．由图中数据求出滑块的加速度a=      m/s²（结果保留三位有效数字）．
（2）已知木板的长度为l，为了求出滑块与木板间的动摩擦因数，还应测量的物理量是      ．

A．滑块到达斜面底端的速度v	B．滑块的质量m
C．滑块的运动时间t	D．斜面高度h和底边长度x

（3）设重力加速度为g，滑块与木板间的动摩擦因数的表达式μ=     （用所需测量物理量的字母表示）

欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材：
A．电池组（3V，内阻1Ω）
B．电流表（0～3A，内阻0.012 5Ω）
C．电流表（0～0.6A，内阻0.125Ω）
D．电压表（0～3V，内阻3kΩ）
E．电压表（0～15V，内阻15kΩ）
F．滑动变阻器（0～20Ω，额定电流1A）
G．滑动变阻器（0～2 000Ω，额定电流0.3A）
H．开关、导线
（1）上述器材中应选用的是      ．（填写各器材的字母代号）
（2）实验电路应采用电流表      接法．（填“内”或“外”）
（3）设实验中，电流表、电压表的某组示数如图所示，图示中I=      A，U=      V．

（4）为使通过待测金属导线的电流能在0～0.5A范围内改变，请按要求画出测量待测金属导线的电阻R_x的原理电路图，然后根据你设计的原理电路将下图中给定的器材连成实验电路．

某人用多用电表按正确步骤测量一电阻的阻值，当选择欧姆挡“×10”挡测量时，指针指示位置在第11和第12刻度线的正中间（如图甲所示），则其电阻值      （填“大于”、“等于”或“小于”）115Ω．如果要用这只多用电表测量一个约2000Ω的电阻，为了使测量比较精确，选择开关应选的欧姆挡是       （填“×10”、“×100”或“×1k”）．用多用电表测量性能良好的晶体二极管的电阻（如图乙所示），交换两表笔前后两次测得的电阻差异明显，那么多用电表测得电阻较小的一次，其      （填“红”或“黑”）表笔相连的一端为二极管的A极．

（1）电磁打点计时器的电源应是      电源，通常的工作电压为      伏．实验室使用我国民用电时，每隔      秒打一次点，如果每5个时间间隔为一个计数点，则相邻两个计数点间的时间间隔为      秒．如图所示，为某同学在《研究匀变速直线运动》的实验中，用打点计时器打出的一条纸带，纸带上标出的A、B、C、D、E都是选中的记数点，每两个记数点间都有四个自然点没有画出，利用纸带旁边的刻度尺读出数据可以计算出：

（2）打B点时纸带（或小车）的运动速度大小为v_B=       m/s；
（3）小车运动过程中的加速度大小为a=      m/s²．

如图，某同学在“研究匀变速直线运动”实验中，由电火花打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰的纸带，所用电源的频率是50Hz，纸带上每五个点作为一个计数点（每两个计数点间还有四个实际点未画出），相邻两计数点间距离分别为：S_OA=6.00cm、S_AB=6.80cm、S_BC=7.60cm、S_CD=8.40cm、S_DE=9.20cm、S_EF=10.00cm

（1）电火花打点计时器的工作电压为交流      V，每两个计数点之间的时间间隔为T=      s；
（2）小车的加速度大小为      （注意在答题卷上写上单位）；
（3）打下C点时的瞬时速度为      m/s．

在做“验证力的平行四边形定则”的实验中：
（1）某同学准备了以下器材，其中多余的器材是      （选填序号）；
A．方木板
B．图钉（几个）
C．白纸
D．天平
E．刻度尺
F．测力计（两只）
G．橡皮条
H．细线套（两个）
I．铅笔
（2）某同学根据实验数据画出力的图示，如图所示，图上标出了F₁、F₂、F、F′四个力，其中      （填上述字母）不是由弹簧秤直接测得的；若F与F′的      和      都基本相同，说明共点力合成的平行四边形定则得到了验证．

（3）同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是      （填字母代号）．
A．两细绳必须等长
B．弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行
C．用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大
D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要尽量靠近．

某同学采用如图甲所示的电路测定电源电动势和内电阻，已知干电池的电动势约为1.5V，内阻约1Ω，电压表（0﹣3V 3kΩ），电流表（0﹣0.6A 1.0Ω），滑动变阻器有R₁（10Ω 2A）和R₂（100Ω 0.1A）各一只；

（1）实验中滑动变阻器应选用     （选填R₁．R₂）
（2）在图乙中用笔画线代替导线连接实验电路．
（3）在实验中测得多组电压和电流值，得到如图丙所示的U﹣I，由图可较准确求出电源电动势E=      V，内阻r=      Ω．