高中物理实验中常用仪器及其正确操作方法实验题

（1）在探究物体仅在重力作用下是否做匀变速直线运动的实验中，利用打出来的纸带可以测出当地的重力加速度。某次实验得到的纸带如图所示，O、A、B、C、D为相邻的五个点，测得OA=5.6mm、OB=15.0mm、OC=28.3mm、OD=45.5mm，打下相邻两个点间的时间间隔为0.02s。

① 当地的重力加速度g =         m/s²。（结果保留三位有效数字）
② 把①问题中求得的重力加速度与当地重力加速度的标准值比较，发现两者并不相等，除了读数误差外，你认为产生误差的其它原因可能是               （只要求写出一种原因）。
（2）关于做“测电源电动势和内电阻”的实验
①有同学按图（a）电路进行连接，他用到的6根导线是aa′、bb′、cc′、dd′、d′e和bf ，由于其中混进了一根内部断开的导线，所以当他按下开关后，发现两个电表的指针均不偏转，他用多用表的电压档测量bc′间的电压，读数约为1.5V（已知电池电动势约为1.5V），由于只有一根导线内部断开，根据上述现象可推得，这6根导线中哪几根可能内部是断开的？答：_____________（写导线编号）。为了确定哪一根导线的内部是断开的，他至少还要用多用表的电压档再测量几次？答：_____次

②排除故障后，该同学通过改变滑动变阻器的电阻，测得了6组U、I的数据，根据第1、2、3、4、5和6组的数据，他在U-I图上标出了这些数据点，并且按照这些数据点的分布绘制了相应的U-I图线[如图（b）所示]，由这一图线，可求得电源的电动势E为________V，内电阻r为________Ω。如果他不利用这一图线，而是利用任意两组U、I数据，那么当他选择哪二组数据求出的E、r值时误差最大？答：________________（写数据组编号如1和2；3和4；5和6） 。

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）

(19分)（1）为了测定一节干电池的电动势和内电阻，某实验小组按图甲所示的电路连好实验电路图，合上开关，电流表和电压表的读数正常，当将滑动变阻器的滑动触头由A端向B端逐渐滑动时，发现电流表的示数逐渐增大，而电压表的示数接近1.5V且几乎不变，直到当滑动触头滑至临近B端时电压表的示数急剧变化，这种情况很难读出电压数值分布均匀的几组不同的电流、电压值，出现上述情况的原因是_________________；改进的办法是_________________________；改进后，测出几组电流、电压的数值，并画出图像如图乙所示，由图像可知，这个电池的电动势E = ____________V，内电阻r = ____________．

（2）某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数k．做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上．当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作L₀，弹簧下端挂一个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L₁；弹簧下端挂两个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L₂；……；挂七个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L₇．
①下表记录的是该同学已测出的6个值，其中有两个数值在记录时有误，它们的代表符号分别是          和           ．
测量记录表：

代表符号	L0	L1	L2	L3	L4	L5	L6	L7
刻度数值/cm	1.70	3.40	5.10	6.85	8.60	10.3	12.1	13.95

②为充分利用测量数据，该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差，分别计算出了三个差值：cm，cm，cm
请你给出第四个差值：d₄ =        ＝         cm．
③根据以上差值，可以求出每增加50g砝码的弹簧平均伸长量△L．△L用d₁、d₂、d₃、d₄表示的式子为：△L＝           ，代入数据解得△L＝            cm．
④计算弹簧的劲度系数k＝           N/m．（g取9.8 m/s²，此空保留两位有效数字）

实验装置如图1所示；一木块放在水平长木板上，左侧拴有一细软线，跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连，木块右侧与打点计时器的纸带相连，在重物牵引下，木块在木板上向左运动，重物落地后，木块继续向左做匀减速运动，图2给出了重物落地后，打点计时器在纸带上打出的一些点，试根据给出的数据，求木块与木板间的摩擦因数μ。要求写出主要的运算过程，结果保留2位有效数字。（打点计时器所用交流电频率为50Hz，不计纸带与木块间的拉力。取重力加速度g＝10m/s²）

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）

（I）用分度为0．05mm的游标卡尺测量某．L件的直径，示数如图所示，此示数为      cm。

（II）某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中，在竖直悬挂的弹簧下加钩码。下表是他的实验数据。实验时弹力始终未超过弹簧的弹性限度，弹簧很轻，自身的质量可以忽略不计。（g=10m／s²）

测量次数	1	2	3	4	5	6
钩码质量m／g	0	30	60	90	120	150
	6.0	7.2	8.3	9.5	10.6	11.8

①根据下图中的描点可以判断，表格中的第三排空格处该生忘记填的内容是    。
②根据实验数据在图中的坐标纸上点，可以确定该弹簧的劲度系数是   N／m。（保留两位有效数字）

（1）右图是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带，O、A、B、C、D和E为纸带上连续的六个计数点。已知OA="0.30cm," OB="0.75cm," OC="1.31cm," OD=1.95cm,

①OE间的距离为         cm
②试求出B点的瞬时速度V_B=             m/s(计算结果保留3位有效数字)
③因为没有做好标记，该同学不小心将该纸带的后半段与其它纸带的后半段弄混乱了，你能否通过你的分析帮他找到以下A,B,C三段纸带哪段是属于该纸带的           

(2) ①某同学实用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值(大约有2000)，则把选择开关旋
到            挡位（选填 “×10”， “×100” “×1k”）得到的读数相对最为准确，若实际测量时针偏转如图a所示，则该电阻的阻值是                

②接下来采用“伏安法”较准确地测量该电阻的阻值，所用实验器材如图（b）所示。
其中，电源为两节干电池,电流表内阻约为5,滑动变阻器阻值为20。 图中部分电路已经连接好，请完成剩下的实验电路的连接。

③在②中，多用电表该选择               挡位（选填 “直流电压2.5v”， “直流电压10v” “直流电流100mA”）
④试分析如此用伏安法测出的电阻值比实际值              （“偏大”、“偏小、”“相等”）

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     

(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。

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。

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。

（1）在"描绘小灯泡的伏安特性曲线"实验中.用导线、、、、、、和按题图所示方式连接电路,电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零.闭合开关后;

①若电压表的示数为,电流表的的示数为零，小灯泡不亮，则断路的导线为;
②若电压表的示数为零，电流表的示数为,小灯泡亮，则断路的导线为;
③若反复调节滑动变阻器,小灯泡亮度发生变化，但电压表、电流表的示数不能调为零，则断路的导线为.
（2）建造重庆长江大桥复线桥高将长百米、重千余吨的钢梁从江水中吊起、施工时采用了将钢梁与水面成一定倾角出水的起吊方案，为了探究该方案的合理性，某研究性学习小组做了两个模拟实验.研究将钢板从水下水平拉出（实验1）和以一定倾角拉出
（实验2）的过程中总拉力的变化情况.

①必要的实验器材有：钢板、细绳、水盆、水、支架、刻度尺、计时器和等.
②根据实验曲线（图3），实验2中的最大总拉力比实验1中的最大总拉力降低了.
③根据分子动理论，实验1中最大总拉力明显增大的原因是.
④可能导致测量拉力的实验误差的原因有：读数不准、钢板有油污、等等（答出两个即可）

（1）为了测定木块A和木板B之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验，图甲为其实验装置示意图。该同学在实验中的主要操作有：

A．用弹簧秤测出木块A的重力为G="6.00" N；

B．用弹簧秤测出木板B的重力为Gˊ="9.25" N；

C．按图甲的装置安装器材，安装过程中用手按住木块和木板；

D．松开按住木块和木板的手，让其运动，并立刻读出弹簧秤的示数。

①该同学的上述操作中有一个步骤是多余的，有一个步骤存在错误。多余的步骤是     ，存在错误的步骤是     。（填步骤序号）

②在听取意见后，该同学按正确方法操作，读数时弹簧秤的
指针位置如图乙所示，其示数为   N。
根据该同学的测量数据，可得到木块A和木板B之间的动摩
擦因数为      。
（2）某同学想用伏安法测量一未知电阻R_x的阻值，实验室提供的器材如下：

电源E：电动势3V	待测电阻Rx
电流表A1： 量程为0～5mA， 内阻不详，但不超过10	电流表A2： 量程为0～1mA，内阻50
滑动变阻器R：最大阻值为50	电阻箱Rˊ：阻值0～9999.9
开关S	导线若干

 
该同学先将其中一只电流表改装成了量程为0～3 V的电压表，然后分别利用电流表外接法和内接法对电阻R_x进行试测，测量的数据记录如下表

接法、次数 物理量	接法一	接法二
1	2	3	1	2	3
A1：I1/mA	1.50	2.00	2.50	1.50	2.00	2.50
A2：I2/mA	0.50	0.67	0.84	0.43	0.57	0.71

 
①该同学是用电流表         （填表的代号）进行改装的，与该表串联的电阻箱的电阻应该凋到        。
②由试测结果可知：接法         采用的是电流表外接法；接法       测量的结果较为准确。
③该同学的测量电路中，变阻器           （填“能”或“不能”）作为限流器串接在电路中。

（1）用该螺旋测微器测待测金属丝的直径d，得到如图甲所示的读数．可知金属丝的直径是              mm；
（2） 图甲为“探究求合力的方法”的实验装置．
①下列说法中正确的是________．

A．在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中，橡皮条结点O的位置不能变化

B．弹簧测力计拉细线时，拉力方向必须竖直向下

C．F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程

D．为减小测量误差，F1、F2方向间夹角应为90°

E. 弹簧测力计的指针如图乙所示，由图可知拉力的大小为4.0N.

②某同学在调整了定滑轮的位置的情况下，在验证力的平行四边形定则实验中得到如下数据，请选择合适的标度在下图方框中作图完成实验数据的处理．
（3）某兴趣小组的同学制作了一个“水果电池”：将-铜片和一锌片分别插入一只苹果内，就构成了一个简单的“水果电池”，其电动势约为1．5V，内阻约有几百欧。现要求你用量程合适的电压表（内阻较大）、电流表（内阻较小）来测定水果电池的电动势E和内电阻r。
①本实验的电路应该选择下面的图甲或图乙中的：               

②若给出的滑动变阻器有两种规格：A（0～20Ω）、B（0～3kΩ）。本实验中应该选用的滑动变阻器为：           ，通电前应该把变阻器的阻值调至        。
③实验中测出六组（U，I）的值，在U—I坐标系中描出图丙所示的六个点，分析图中的点迹可得出水果电池的电动势为E=       V，内电阻为r=     Ω。（均保留3位有效数字）
④根据你在①中所选择的电路来测量得出的电动势E和内电阻r的测量值与真实值相比：电动势E             ，内电阻r          。（均选填：“偏大”、“相等”或“偏小”），由此造成的实验误差属于       误差。（选填“系统”或“偶然”）

（1）某同学使用螺旋测微器测量某合金丝的直径

①对照实物图，以下操作正确的是

A．在把合金丝置于测砧与测微螺杆间之前，应先旋松 “B”部件，再旋松“C”部件

B．在把合金丝置于测砧与测微螺杆间之前，应先旋松 “B”部件，再旋松“D”部件

C．在把合金丝置于测砧与测微螺杆间之后，先旋紧“C”部件到一定程度，再旋紧“D”部件

D．在把合金丝置于测砧与测微螺杆间之后，先旋紧“D”部件到一定程度，再旋紧“C”部件

E.为了防止读数时测微螺杆发生转动,读数前应先旋紧“B”部件
②请你从图中读出合金丝的直径为           mm.