高中物理实验中常用仪器及其正确操作方法实验题

在“探究加速度a与力F、质量M的关系”的实验中
（1）我们都是先确保小车质量M不变，研究a与F的关系，再确保F不变，研究a与M之间的关系，这种实验方法称为____  ______．
（2）下列说法中正确的是                           ．

A．连接托盘和小车的轻绳应和长木板保持平行

B．将打点计时器接在6V电压的蓄电池上，先接通电源，后放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，并在纸带上标明小车质量。

C．在探究a与质量M的关系时，作出 a—图象能更直观地判断二者间的关系

D．细线对小车的拉力，一定等于砝码和沙桶的总重力

（3）某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据后,依照数据正确画出a-F图像如图示，（小车质量保持不变）图线不过原点的原因可是                                   

有一个小灯泡上标有“4 V  2 W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的伏安特性曲线，有下列器材供选用：
A．电压表（0～5 V，内阻约10 kΩ）     B．电压表（0～10 V，内阻约20 kΩ）
C．电流表（0～0.3 A，内阻约1 Ω）      D．电流表（0～0.6 A，内阻约0.4 Ω）
E．滑动变阻器（5 Ω，1 A）            F．滑动变阻器（500 Ω，0.2 A）
Ｇ．学生电源(直流输出4V)及开关、导线等
（1）实验中电压表应选用______，电流表应选用______．为使实验误差尽量减小，要求电压表从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应选用__________（用序号字母表示）。
（2）请在方框内画出满足实验要求的电路图，并把图中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图。

（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度为     cm；

（2）用螺旋测微器测量金属丝直径如图乙所示，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电阻，表盘的示数如图丙所示，则该电阻的阻值约为               Ω。

利用重物自由下落验证机械能守恒定律的实验装置。
(1)在验证机械能守恒定律的试验中，没有必要进行的操作是 (    )
A．用天平测重物的质量     
B．用秒表测重物下落的时间
C．用打点计时器记录重物下落的信息            
D．用纸带记录测量重物下落的高度
(2)该实验所用打点计时器的电源频率为50Hz， A、B、C为纸带中选取的三个计数点，每两个计数点之间还有4个点未画出，则每两个计数点之间的时间间隔T=    s，打点计时器在打下计数点B时，物体的下落速度为v_B=      m/s。（小数点后保留两位有效数字）

(3)由于该实验中存在阻力做功，所以实验测得的重物的重力势能的减少量     动能的增加量（选填“<”, “>”或“=”）

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

用打点计时器和重锤在自由下落的情况下验证机械能守恒定律的实验中，电源频率为50 Hz，依次打出的点为0，1，2，3，4，则
（1）在图中两条纸带中应选取的纸带是________，因为______________   ．
（2）如从起点0到第3点之间来验证，必须测量和计算出的物理量为________，验证的表达式为______________．

利用打点计时器《探究小车的速度随时间变化的规律》，如图给出了该次实验中，从0点开始，每5个点取一个计数点的纸带，其中1、2、3、4、5、6都为记数点。测得：S₁=1.40cm，S₂=1.90cm，S₃=2.40cm，S₄=2.90cm，S₅=3.40cm，S₆=3.90cm。

（1）在计数点3所代表的时刻，纸带运动的瞬时速度为v₃=       m/s，物体的加速度a=     m/s²（保留三位有效数字）   
（2）如果当时电网中交变电流的频率是f="51" Hz，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比         （选填：偏大、偏小或不变）。
（3）某同学测定匀变速直线运动的加速度时，得到了在不同拉力下的A、B、C、D、……等几条较为理想的纸带，并在纸带上每5个点取一个计数点，即相邻两计数点间的时间间隔为0.1s，将每条纸带上的计数点都记为0、1、2、3、4、5……，如图所示甲、乙、丙三段纸带，分别是从三条不同纸带上撕下的．在甲、乙、丙三段纸带中，属于纸带A的是_____。

在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，采用的仪器有：电源E（电动势6 V，内阻不计）；额定电压4.0 V的小灯泡L；电流表A（量程0.6 A，内阻约2Ω）；电压表V（量程5 V，内阻约15 kΩ）；滑动变阻器R（最大阻值15Ω）；开关S，导线若干。实验中要求加在小灯泡上的电压从零到小灯泡的额定电压连续可调。
I．在做实验时，连成的实物电路图如下：

请你指出上述实验电路图中的错误之处：
①                        ▲                            
②                        ▲                            
Ⅱ．请你在虚线方框中画出实验所用的正确电路原理图。

Ⅲ．如图所示为某同学根据正确的实验电路图所测的几组数据画出的I-U图象。图象是一条曲线而不是直线的原因是                                       ；从图象中可求得小灯泡正常发光时的电阻是         ▲           Ω。

用多用表欧姆档测量电阻的实验中：
（1）表内电池的  ▲    极与红表笔相连；
（2）进行调零操作的观察的现象有：

A．旋动调零旋钮；

B．短接两表笔；

C．将两表笔分开；

D．使指针偏转到零欧姆处。

操作和观察的合理顺序是     ▲    （填有关字母）
（3）　一多用电表的电阻档有三个倍率，分别是×1、×10、×100。用×10档测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很大，为了较准确地进行测量，应换到    ▲        档。如果换档后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是      ▲ 　　  ，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图，则该电阻的阻值是  ▲    Ω。

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

（Ⅰ）要测定一个自感系数很大的线圈L的直流电阻，实验室提供下列器材：
①待测线圈L，阻值约为2Ω，额定电流为2A
②电流表A₁量程为0.6A，内阻为0.2Ω
③电流表A₂量程为3A，内阻为0.2Ω
④变阻器R₁阻值为1-10Ω，变阻器R₂阻值为0-1KΩ。
⑤电池 E，电动势为9V，内阻很小
⑥定值电阻 R₁=10Ω，R₂=100Ω 
⑦开关S₁，S₂
要求实验时，改变变阻器，可使在尽可能大的范围内测得多组A₁表、A₂表的读数I₁、I₂，利用I₁－I₂的图象，求出电感线圈的电阻。

（1）实验中定值电阻应选用______，变阻器应选用_________。
（2）请在方框内画上电路图。
（3）I₂—I₁对应的函数关系式为_____________。
（4）实验结束时应先断开开关_________________。
（5）由I₂—I₁图象得出的平均值为6.0，则电感线圈的直流电阻为_____________。
（Ⅱ）卡文迪许设计扭秤实验测定了万有引力恒量，实验中通过万有引力使石英丝扭转的办法巧妙地测量了极小的万有引力。现有学生研究用某种材料做成的圆柱体在外力矩作用下发生扭转的规律，具体做法是：做成长为L、半径为R的圆柱体，使其下端面固定，在上端面施加一个扭转力矩M，使上端面半径转过一扭转角θ，现记录实验数据如下：

实验次数	M/×10^-2N·m	L/×10^-2m	R/×10^-4m	θ/度
1	1	5	5	5.1
2	2	5	5	10.0
3	2	10	5	19.9
4	2	10	10	5.0
5	3	10	5	30.2
6	3	15	5	44.9
7	4	20	15	8.9

（1）利用上表实验数据，可以采取____________法，分别研究扭转角θ与M、θ与L、θ与R的关系，进而得出θ与M、L、R的关系是________________。
（2）用上述材料做成一个长为0.4m，半径为0.002m的圆柱体，在下端面固定，上端面受到M=4×10^-2N·m的扭转力矩作用下，上端面将转过的角度是________。
（3）若定义扭转系数,则K与R、L的关系是______________。
（4）根据上述结果，为提高实验的灵敏度，卡文迪许在选取石英丝时，应选用长度_______（选填“长”或“短”）一点、截面_______一点（选填“粗”或“细”）的石英丝。

在“测定匀变速直线运动加速度”的实验中，交流电的周期是0.02s，得到的记录纸带如下图所示，图中的点为记数点，在每两相邻的记数点间还有4个点没有画出，则小车运动的加速度为(     ).

A．0.2m／s^2

B．2.0m／s^2

C．20.0m／s^2

D．200.0m／s^2

（1）某校学习兴趣小组在研究“探索小车速度随时间变化的规律”的实验，图是某次实验得出的纸带，所用电源的频率为50H_Z，舍去前面比较密集的点，从0点开始，每5个连续点取1个计数点，标以1、2、3……。各计数点与0计数点之间的距离依次为d₁=3cm，d₂=7.5cm,d₃=13.5cm，则物体通过1计数点的速度v₁=        m/s；（3）物体运动的加速度为a =         m/s².

（2）有一根细长而均匀的金属管线样品，横截面如图甲所示．此金属管线长约30Cm，电阻约10Ω．已知这种金属的电阻率为ρ，因管内中空部分截面积形状不规则，无法直接测量，请你设计一个实验方案，测量中空部分的截面积S₀,现有如下器材可选：

A．毫米刻度尺
B．螺旋测微器
c．电流表Al(600mA，约1．0Ω)
D．电流表A2(3A，约0．1Ω)
E．电压表V(3V，6KΩ)
F．滑动变阻器R1(2KΩ，O．5A)
G．滑动变阻器R2(10Ω，2A)
H．蓄电池E(6V，O．05 Ω )
I．开关一个，带夹子的导线若干
(1)上列器材中，应选用的器材有____________
(只填代号字母)．
(2)在上面方框中画出你所设计的电路图，并把图乙的实物连成实际测量电路，要求尽可能测出多组有关数值．

(3)实验中要测量的物理量有：　　　　　　　　　　　，计算金属管线内部空问截面积S₀的表达式为：S₀=　　　　　　　　　　　　　　　　　

在“测量金属丝的电阻率”的实验中：已知电阻丝的电阻RX约为10 Ω，现备有下列器材供测量该电阻丝的电阻时选用：

A．量程为0—0.6A，内阻为0.5Ω的电流表A1

B．量程为0—3A，内阻为0.1Ω的电流表A2

C．量程为0—3V，内阻为6kΩ的电压表V1

D．量程为0—15V，内阻为30kΩ的电压表V2

E．阻值为0—1kΩ，额定电流为0.5A的滑动变阻器R1
F．阻值为0—50Ω，额定电流为2A的滑动变阻器R2
G．电动势为4V、内阻约为2Ω的蓄电池E
H．开关S，导线若干
（1）除选用G、H外，还应选用的器材是(只填代号)电流表     ，电压表     ，滑动变阻器     ，
（2）在本题虚线方框中画出用伏安法测上述电阻丝电阻的电路图

一只小灯泡标有“3V，1.8W”字样。各种器材的规格如下：滑动变阻器（最大阻值10Ω）；电源（E=6V，r=1Ω）；电流表（其上有0.6A和3A两个量程，其内阻分别约为0.1Ω和0.03Ω）；电压表（其上有3V和15V两个量程，其内阻分别约为1kΩ和5kΩ。现用上述器材测量小灯泡正常发光时的电阻R₁和不发光（灯泡两端电压较接近于零）时的电阻R₂。

（1）将实验原理图画在虚线方框中。
（2）电压表应选用    量程；电流表应选用    量程。