高中物理实验中常用仪器及其正确操作方法实验题

Ⅰ某同学在“用单摆测定重力加速度” 的实验中进行了如下的操作：
（1）用游标上有10个小格的游标卡尺测量摆球直径如图甲所示，摆球直径为______cm 。把摆球用细线悬挂在铁架台上，测量摆线长，通过计算得到摆长L。

（2）用秒表测量单摆的周期。当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为n = 0，单摆每经过最低点记一次数，当数到n = 40时秒表的示数如图乙所示，该单摆的周期是T=_____s（结果保留三位有效数字）。
（3）测量出多组周期T、摆长L数值后，画出T²—L图象，并求出结果。

（4）该小组的另一同学没有使用游标卡尺也测出了重力加速度。他采用的方法是：先测出一摆线较长的单摆的振动周期T₁，然后把摆线缩短适当的长度，再测出其振动周期T₂。用该同学测出的物理量表达重力加速度为g=________。
某中学的物理“小制作”小组装配了一台“5 V,0.5 A”的小直流电动机，线圈内阻小于1 Ω.现要进一步研究这个小直流电动机在允许的输入电压范围内，输出功率与输入电压的关系，实验室提供的器材有： ①直流电源E：电压6 V、内阻不计；②小直电流电动机M；
③电压表V₁：量程0.6 V、内阻约3 kΩ； ④电压表V₂：量程6 V、内阻约15 kΩ；
⑤电流表A₁：量程0.6 A，内阻约2.5Ω   ⑥电流表A₂：量程3 A、内阻约0.5 Ω；
⑦滑动变阻器R：0～10 Ω、1A；         ⑧开关一只S，导线若干．
(1)首先要比较精确测量电动机的内阻r.根据合理的电路进行测量时，要控制电动机不转动，通过调节滑动变阻器，使电压表和电流表有合适的示数，电压表应该选_______，若电压表的示数为0.15 V，电流表的示数为0.2 A，则内阻r＝______Ω，这个结果比真实值偏_____(填 “大”或“小”)．


(2)在方框中画出研究电动机的输出功率与输入电压的关系的实验电路图．(标明所选器材的符号)
(3)当电压表的示数为4.3 V时，电流表示数如图示，此时电动机的输出功率是_______ W.

在"研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系"实验(见图())中，得到图线如图()所示。

(1)(多选题)在实验中需保持不变的是（）

A．	挡光片的宽度	B．	小车的释放位置
C．	导轨倾斜的角度	D．	光电门的位置

(2)线圈匝数增加一倍后重做该实验，在图()中画出实验图线。

某物理实验小组利用实验室提供的器材测量一螺线管两接线柱之间金属丝的长度。可选用的器材如下：
A．待测螺线管L（符号）：绕制螺线管的金属丝电阻率为ρ，阻值约几十欧；
B．电流表A₁：量程为10mA，内阻r₁=40Ω；
C．电流表A₂：量程为500μA，内阻r₂=750Ω；
D．电压表V：量程为10V，内阻为10kΩ；
E．保护电阻R₁：阻值为100Ω；
F．滑动变阻器R₂：总阻值约为10Ω；
G．电源E，电动势约为1.5V，内阻忽略不计；
H．开关一个及导线若干。

（1）实验中用螺旋测微器测得金属丝的直径如图所示，其示数D=___________mm。
（2）用多用电表粗测线圈的电阻，选择倍率“×1”和“×10 ”，经正确步骤操作，多用电表表盘示数如图，则金属丝的电阻约为____________Ω

（3）为了尽可能准确的测量R_L，要求电表的指针偏转至少要达到满刻度的，请你设计一种适合的电路，将你设计的电路画在下面的虚线框中，并标明所用器材的代号。
（4）由已知量和测得量的符号表示金属丝的电阻是__________则金属丝的长度L=_____________。

（5）（3分 ）如图所示,在双缝干涉实验中，若把单缝S从双缝S₁、S₂的中心对称轴位置稍微向上移动，则（　　）

A．不再产生干涉条纹
B．仍可产生干涉条纹,其中央亮条纹的位置不变
C．仍可产生干涉条纹,其中央亮条纹的位置略上移
D．仍可产生干涉条纹,其中央亮条纹的位置略下移

下列有关高中物理实验的描述中，正确的是         。

A．在“用单摆测定重力加速度”的实验中，如果摆长的测量及秒表的读数均无误，而测得的g值明显偏小，其原因可能是将全振动的次数n误计为n－1

B．在用打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中，通过在纸带上打下的一系列点迹可求出纸带上任意两个点迹之间的平均速度

C．在“验证机械能守恒定律”的实验中，必须要用天平测出下落物体的质量

D．在“验证力的平行四边形定则”的实验中，拉橡皮筋的细绳要稍长，并且实验时要使弹簧测力计与木板平面平行，同时保证弹簧的轴线与细绳在同一直线上

下列有关高中物理实验的说法中，正确的是

A．“探究动能定理”的实验中不需要直接求出合外力做的功

B．电火花打点计时器的工作电压是220V的直流电

C．在用欧姆表“X10”挡测量电阻时发现指针偏角太小,应该换“X1”挡进行测量

D．在“验证机械能守恒定律”的实验中，必须要周天平测出下落物体的质量

读出右图中物体A的长度　　　　　　　　。

(1) (8分)为了探索弹力和弹簧伸长量的关系，李卫同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图所示图象。从图象上看，该同学没能完全按实验要求做，而使图象上端成曲线，图象上端弯曲的原因是__________________________。这两根弹簧的劲度系数分别______N/m和______ N/m.若要制作一个精确程度较高的弹秤，应选弹簧秤______。
(2)(4分)在验证机械能守恒定律的实验中，下列说法正确的是(     )

A．要用天平称重锤质量

B．选用质量大的重锤可减小实验误差

C．为使实验结果准确，应选择1、2两点间距离接近2 mm的纸带进行分析

D．实验结果总是动能增加略小于重力势能的减少

某物下兴趣小组的同学设计了一个实验来研究轻弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量之间的关系，实验步骤如下：
I．在离地面高度为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻弹簧，其左端固定，右端与一质量为m的小钢球接触。当弹簧处于自然长度时，小球恰好在桌子边缘；

II．如图所示，让小球向左压缩弹簧一段距离后，由静止释放，使小球沿水平方向射出桌面，小球在空中飞行后落到水平地面，水平射程为s；

弹簧长度压缩量（cm）	1.00	1.50	2.00	2.50	3.00	3.50
小球飞行水平距离（m）	1.01	1.50	2.01	2.48	3.01	3.50

（1）试推导弹簧的弹性势能E_P与小球质量m、桌面离地的高度h、水平距离s等物理量的关系式。
（2）猜测弹簧的弹性势能E_P与弹簧长度的压缩量x之间的关系。

现有以下器材：电流表A（量程0.6A、内阻=0.5Ω），电阻箱R（量程99.99Ω），待测电阻R_x，直流电源（电动势E和内阻r待测），单刀单掷开关S₁，单刀双掷开关S₂，带铁夹的导线若干。某探究实验小组设计如图甲所示的实验电路，用来测定待测电阻的阻值R_x、直流电源的电动势E和内阻r。
⑴按图甲所示的电路，将图乙所示的实物连线补画完整

⑵测量电阻R_x的阻值
①将开关S₁闭合、开关S₂接a，读出电流表的示数I₁
②保持开关S₁闭合，将开关S₂接b，调节电阻箱R的阻值，使得电流表的示数也为I₁，此时电阻箱的阻值R= 4.00Ω，则R_x=   Ω
⑶测电源的电动势E和内阻r
将开关S₁闭合、开关S₂接b，调节电阻箱R的阻值，记下电流表的示数I，得到若干组 R、I的数据（见下表），请在图丙所示的坐标纸上作出-R的图像，并根据图像求得电动势E=   V，内阻r=   Ω（保留两位有效数字）。

某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示。在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B，滑块P上固定一遮光条，若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出高电压，两光电传感器采集数据后与计算机相连。滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器A、B时，通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图像。

⑴实验前，接通气源，将滑块（不挂钩码）置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙中的
Δt₁   Δt₂（选填“＞”、“=”或“＜”）时，说明气垫导轨已经水平。
⑵用螺旋测微器测遮光条宽度d，测量结果如图丙所示，则d =   mm。
⑶滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与质量为m的钩码Q相连，将滑块P由图甲所示位置释放，通过计算机得到的图象如图乙所示，若Δt₁、Δt₂和d已知，要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒，还应测出   和   （写出物理量的名称及符号）。
⑷若上述物理量间满足关系式     ，则表明在上述过程中，滑块和砝码组成的系统机械能守恒。

（1）读出游标卡尺和螺旋测微器的读数：游标卡尺的读数为__________mm，螺旋测微器的读数为__________mm.

（2）某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时，得到一条如下图所示的纸带.该同学从某点O开始，在纸带上每隔4个点连续取了7个计数点（相邻两个计数点间还有4个计数点没有画出）.已知，打点计时器打点的时间间隔为0.02s，根据纸带提供的数据可得：打点计时器在打下A点时的速度v_A＝________m/s，纸带运动的加速度大小为_______m/s².（结果保留两位有效数字）

2007年10月24日，中国用长征运载火箭成功地发射了“嫦娥1号”卫星．如右图是某监测系统每隔2.5s拍摄的，关于起始匀加速阶段火箭的一组照片．已知火箭的长度为40m，用刻度尺测量照片上的长度关系，结果如图所示．火箭的加速度大小a＝________m/s²，火箭在照片中第2个像所对应时刻的瞬时速度大小v＝________m/s.

（2）用双缝干涉测光的波长。实验装置如图（甲）所示，已知单缝与双缝间的距离L₁=100mm，双缝与屏的距离L₂=700mm，双缝间距d=0.25mm。用测量头来测量亮纹中心的距离。测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻线对准亮纹的中心（如图（乙）所示），记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的读数。

图（乙）
①分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时，手轮上的读数如图（丙）所示，则对准第1条时读数x₁=_______mm、对准第4条时读数x₂=_______mm

②写出计算波长λ的表达式，λ=_________（用符号表示），λ=_____nm

(一 )、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

（2）.弹簧测力计的指针如图乙所示，由图可知拉力的大小为___ _  _N.
（3）.某课题小组在《互成角度的两个共点力的合成》实验中，做好实验准备后，先用两个弹簧秤把橡皮条的结点拉到某一位置O，此时他们需要记录的是O点位置 ，                    和               ，接着用一个弹簧秤拉橡皮条，要特别注意的是             。
(二).发光二极管是目前很多用电器的指示灯的电子元件，在电路中的符号是————。这时可将它视为一个纯电阻。现有某厂家提供的某种型号的发光二极管的伏安特性曲线如图所示。

(1)已知该型号的发光二极管的正常工作电压为2.0V。若用电动势为12V，内阻可以忽略不计的直流电源供电，为使该二极管正常工作，需要在电源和二极管之间串联一只阻值为           Ω的定值电阻。
(2)已知该型号的发光二极管允许通过的最大电流为56mA，请用实验证明这种元件的伏安特性曲线与厂家提供的数据是否一致。可选用的器材有：
待测发光二极管
直流电源E(电动势4.5V，内阻可以忽略不计)
滑动变阻器R(最大阻值为20Ω)
电压表V₁(量程10V，内阻约50kΩ)
电压表V₂(量程5V，内阻约20kΩ)
电流表A₁(量程100mA，内阻约50Ω)
电流表A₂(量程60mA，内阻约100Ω)
电键S、导线若干
为准确、方便地进行检测，电压表应选用        ，电流表应选用        。(填字母符号)
(3)画出利用(2)中器材设计的实验电路图。

（1）图1是"研究匀速直线运动"实验中获得的一条纸带，、、、、和为纸带上六个计数点。加速度大小用表示

①间的距离为

②图2是根据实验数据绘出的图线（为各计数点至同一起点的距离），斜率表示，其大小为(保留3位有效数字)
（2）在"描绘小电珠的伏安特性曲线"实验中，所用器材有：小电珠（，），滑动变阻器，多用电表，电流表，学生电源，开关，导线若干。

①粗测小电珠的电阻，应选择多用电表倍率的电阻档（请填写""、""或""）；调零后，将表笔分别与小电珠的两极连接，示数如图3，结果为
      
②实验中使用多用电表测量电压，请根据实验原理图4完成实物图5的连线。     
③开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片置于端。为使小电珠亮度增加，应由中点向端滑动。
④下表为电压等间隔变化测得的数据，为了获得更准确的实验图象，必须在相邻数据点间多测几组数据（请填写"" "" "" ""或""）

某同学利用如图所示的实验电路来测量电阻的阻值。

(1)将电阻箱接入之间，闭合开关。适当调节滑动变阻器'后保持其阻值不变。改变电阻箱的阻值，得到一组电压表的示数的数据如下表：

请根据实验数据做出关系图像。

(2)用待测电阻替换电阻箱，读得电压表示数为。利用(1)中测绘的图像可得 Ω。
(3)使用较长时间后，电池的电动势可认为不变，但内阻增大。若仍用本实验装置和(1)中测绘的图像测定某一电阻，则测定结果将(选填"偏大"或"偏小")。现将一已知阻值为10Ω的电阻换接在之间，你应如何调节滑动变阻器，便仍可利用本实验装置和(1)中测绘的图像实现对待测电阻的准确测定？