高中物理实验题

利用通电导线在磁场中受到的安培力与磁感应强度的关系就可以测定磁感应强度的大小．实验装置如图所示，弹簧测力计下端挂一矩形导线框，导线框接在图示电路中，线框的短边置于蹄型磁体的N、S极间磁场中的待测位置．

①在接通电路前，待线框静止后，先观察并记录下弹簧测力计的读数F₀；
②接通电路，调节滑动变阻器使电流表读数为I，待线框静止后，观察并记录下弹簧测力计的读数F（F＞F₀）．
由以上测量数据可知：导线框所受重力大小等于      ；磁场对矩形线框位于磁场中的一条边的作用力大小为      ．若已知导线框在磁场中的这条边的长度为L、线圈匝数为N，则利用上述数据计算待测磁场的磁感应强度的表达示为B=     ．

有一根细而均匀的导电材料样品（如图甲所示），截面为同心圆环（如图乙所示），此样品长L约为3cm，电阻约为100Ω，已知这种材料的电阻率为p，因该样品的内径太小，无法直接测量，现提供以下实验器材：
A．20等分刻度的游标卡尺
B．螺旋测微器
C．电流表A₁（量程50mA，内阻r₁=100Ω，）
D．电流表A₂（量程100mA，内阻r₂大约为40Ω，）
E．电流表A₃（量程3A．内阻r₃大约为0.1Q）
F．滑动变阻器R（0﹣10Ω，额定电流2A）
G．直流电源E（12V，内阻不计）
H．导电材料样品Rx（长L约为3cm，电阻R_x约为100Ω，）
I．开关一只，导线若干
请根据上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案，回答下列问题：
（1）用游标卡尺测得该样品的长度如图丙所示，其示数L=      mm；用螺旋测微器测得该样品的外径如图丁所示，其示数D=      mm．

（2）请选择合适的仪器，画出最佳实验电路图，并标明所选器材．

（3）实验中要测量的物理量有：       （同时用文字和符号说明）．然后用已知物理量的符号和测量量的符号来表示样品的内径d=     ．

用如图1实验装置验证m₁、m₂组成的系统机械能守恒．m₂从高处由静止开始下落，m₁上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．图2给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图2所示．已知m₁=50g、m₂=150g，则（g取10m/s²，结果保留两位有效数字）

（1）在纸带上打下记数点5时的速度v=      m/s；
（2）在打点0～5过程中系统动能的增量△E_K=      J，系统势能的减少量△E_P=      J，由此得出的结论是      ；
（3）若某同学作出v²﹣h图象如图3，则当地的实际重力加速度g=      m/s²．

在研究“弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系”实验中，弹簧长度的改变量可利用刻度尺直接测量得到，而弹性势能的大小只能通过物理原理来间接测量．现有两组同学分别按图甲（让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使钢球沿水平方向射出桌面）和图乙（让滑块向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使滑块在气垫导轨上向右运动，通过相应的测量仪器可以测出滑块脱离弹簧后的速度）两组不同的测量方案进行测量．请写出图甲方案中弹性势能与小球质量m及图中各量之间的关系E_P=     ；图乙方案中除了从仪器上得到滑块脱离弹簧后的速度外还要直接测量的量是      ；两种设计方案的共同点都是将弹性势能的测量转化为对另一种形式的能      的测量．

在“测定匀变速直线运动加速度”的实验中：
（1）除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有      ．（填选项代号）
A．电压合适的交流电源
B．电压合适的直流电源
C．刻度尺
D．秒表
E．天平
（2）实验过程中，下列做法正确的是      ．
A．先接通电源，再使纸带运动
B．先使纸带运动，再接通电源
C．将接好纸带的小车停在靠近滑轮处
D．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处
（3）在某次实验中，交流电源频率为50Hz，图是某次实验的纸带，舍去前面比较密集的点，从0点开始计数，每隔4个连续点取1个计数点，标以1、2、3、…那么相邻两个计数点之间的时间为      s，各计数点与0计数点之间的距离依次为x₁=3.0cm、x₂=7.5cm、x₃=13.5cm，则物体通过计数点1的速度v₁=      m/s，小车运动的加速度为      m/s²．

在做“验证力的平行四边形定则”的实验时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳；先后两次拉伸橡皮条，一次是用两个弹簧测力计通过两细绳互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条．
（1）实验操作中，下列说法正确的是      ．
A．弹簧测力计、细绳、橡皮条都应贴近木板且与木板平行
B．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些
C．拉力F₁和F₂的夹角越大越好
D．先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一个弹簧测力计拉力的大小和方向，把橡皮条另一端拉到O点
（2）实验中，要求先后两次力的作用效果相同，指的是      ．
A．用两个弹簧测力计拉力F₁和F₂的大小之和等于一个弹簧测力计拉力的大小
B．橡皮条沿同一方向伸长
C．橡皮条伸长到同一长度
D．橡皮条沿同一方向伸长到同一长度．
（3）在共点力合成的实验中，根据实验数据画出力的图示，如图1上标出了F ₁、F ₂、F、F′四个力，其中      （填上述字母）不是由弹簧秤直接测得的．
（4）在做“验证力的平行四边形定则”的实验时，用甲、乙两个测力计通过细线拉橡皮条的结点，使其到达O点，此时α+β=90°，如图2所示，然后保持乙的示数不变，而使α角减小，为保持结点位置不变，可采用的办法是：
A．减小甲的示数同时减小β角
B．增大甲的示数同时减小β角
C．增大甲的示数同时增大β角
D．减小甲的示数同时增大β角．

利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻．要求尽量减小实验误差．
（1）应该选择的实验电路是图1中的      （选项“甲”或“乙”）．

（2）现有电流表（0﹣0.6A）、开关和导线若干，以及以下器材：
A．电压表（0﹣15V）       B．电压表（0﹣3V）
C．滑动变阻器（0﹣50Ω）   D．滑动变阻器（0﹣500Ω）
实验中电压表应选用      ；滑动变阻器应选用      ；（选填相应器材前的字母）
（3）某位同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图2的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出U﹣I图线．

序号	1	2	3	4	5	6
电压U（V）	1.45	1.40	1.30	1.25	1.20	1.10
电流I（A）	0.060	0.120	0.240	0.260	0.360	0.480

（4）根据（3）中所画图线可得出干电池的电动势E=      v，内电阻r=      Ω
（5）实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U以及干电池的输出功率P都会发生变化．图3的各示意图中正确反映P﹣U关系的是      ．

用如图甲所示的电路图研究灯泡L（2.4V，1.0W）的伏安特性，并测出该灯泡在额定电压下正常工作时的电阻值，检验其标示的准确性．

（1）在闭合开关S前，滑动变阻器触头应放在      端．（选填“a”或“b”）
（2）根据电路图，请在图乙中以笔划线代替导线将实物图补充完整．
（3）实验后作出的U﹣I图象如图丙所示，图中曲线弯曲的主要原因是：      ．
（4）根据所得到的图象如图丙所示，求出它在额定电压（2.4V）下工作时的电阻值R=      Ω，这个测量值比真实值偏      ．（选填“大”或“小”）

某研究性学习小组欲较准确地测量一电池组的电动势及其内阻，给定的器材如下：

A．电流表G（满偏电流，内阻）

B．电流表A（，内阻未知）

C．滑动变阻器（，）

D．定值电阻R（阻值）

E．多用电表F．开关与导线若干
（1）某同学首先用多用电表的直流挡粗略测量电池组的电动势，电表指针如右图所示，则该电表读数为           V。

（2）该同学再用提供的其他实验器材，设计了如下图甲所示的电路，请你按照电路图在图乙上完成实物连线．

（3）图丙为该同学根据上述设计的实验电路利用测出的数据绘出的图线（为电流表G的示数，为电流表A的示数），则由图线可以得到被测电池组的电动势E=      V，内阻r=          ．（每空2分）

（1）（全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错、多选或不选的得0分）用平木板、细绳套、橡皮筋、测力计等做“验证力的平行四边形定则”的实验，为了使实验能够顺利进行，且尽量减小误差，你认为下列说法或做法能够达到上述目的的是        。
A．用测力计拉细绳套时，拉力应沿弹簧的轴线，且与水平木板平行
B．两细绳套必须等长
C．同一次实验两次拉细绳套须使结点到达同一位置
D．用测力计拉两个细线套时，两拉力夹角越大越好

（2）一同学设计如下实验过程来“验证力的平行四边形定则”，部分实验步骤如下，请完成有关内容：（每空一分）
A.将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上，另一端拴上两根细线。
B.其中一根细线挂上5个质量相等的钩码，使橡皮筋拉伸，如图甲所示，记录O点的位置和                                      。
C.将步骤B中的钩码取下，分别在两根细线上挂上4个和3个质量相等的钩码，用两光滑硬棒B.C使两细线互成角度，如图乙所示，小心调整B.C的位置，使                ，并记录两个细绳的方向。
（3）在（2）问中，如果“力的平行四边形定则”得到验证，那么图乙中                       。

测一个阻值约为25kΩ的电阻，备有下列器材：
A．电流表（量程100μA，内阻2kΩ）
B．电流表（量程500μA，内阻300Ω）
C．电压表（量程10V，内阻100kΩ）
D．电压表（量程50V，内阻500kΩ）
E．直流稳压电源（电动势15V，允许最大电流1A）
F．滑动变阻器（最大电阻1kΩ，额定功率1W）
G．导线若干
（1）电流表应选    ，电压表应选    。
（2）画出测量Rx的原理图。

（1）用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量：

①旋动部件________，使指针对准电流的“0”刻线。
②将K旋转到电阻挡“×100”的位置。
③将插入“＋”、“－”插孔的表笔短接，旋动部件
________________________________________________________________________。
使指针对准电阻的________（填“0刻线”或“∞刻线”）。
④将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的待测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤。并按________的顺序进行操作，再完成读数测量。

A．将K旋转到电阻挡“×1 k”的位置

B．将K旋转到电阻挡“×10”的位置

C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接

D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准

（2）如图所示，为多用电表的表盘，测电阻时，若用的是“×100”挡，这时指针所示被测电阻的阻值应为________Ω；测直流电流时，用的是100mA的量程，指针所示电流值为________mA；测直流电压时，用的是50V量程，则指针所示的电压值为________V。

如图是“测定匀变速直线运动加速度”实验中得到的一条纸带，从O点开始每5个点取一个计数点（打点计时器的电源频率是50Hz），依照打点的先后依次编为1、2、3、4、5、6，量得s₁=1.22cm，s₂=2.00cm，s₃=2.78cm，s₄=3.62cm，s₅=4.40cm，s₆=5.18cm．

（1）相邻两计数点间的时间间隔为T=      s
（2）打点计时器打计数点3时，小车的速度大小V₃=      m/s
（3）计算小车的加速度大小为a=      m/s²（计算结果保留两位有效数字）．

利用电压表和电流表测一节干电池的电动势E和内阻r，电路如图所示，图中R₁为粗调滑线变阻器，R₂为微调滑线变阻器，实验得到四组数据如表中所示．

I（mA）	U（V）
50.0	1.35
75.0	1.28
100	1.20
150	1.05

（1）由第1组和第3组数据列方程组可解得电源电动势E=     V，内阻r=       Ω。
（2）现有滑线变阻器：A（10Ω，1A），B（500Ω，0.5A），C（500Ω，0.1A）．那么在本次实验中，滑线变阻器应选用        ，应选用      。（填“A”、“B”或“C”）

某待测电阻的阻值约为，现要用伏安法测量器阻值，实验室提供器材如下：
电流表（量程，内阻约为）
电流表（量程，内阻）
定值电阻  
滑动变阻器，最大阻值为
电源E，电动势（内阻未知）
开关S及导线若干
（1）上述器材中缺少电压表，需选一只电流表将它改装成电压表，则改装电压表选用的器材是           和             （填写器材代号）。
（2）根据你所选择的器材，请在答卷上的方框中画出实验电路图。
（3）实验时电流表的读数为，电流表的读数为，则       。