高中物理实验题

如图甲所示，跨过定滑轮的细线两端系着质量均为M的物块A、B，A下端与通过打点计时器的纸带相连，B上放置一质量为m的金属片C，固定的金属圆环D处在B的正下方。系统静止时C、D间的高度差为h。先接通电磁打点计时器，再由静止释放B，系统开始运动，当B穿过圆环D时C被D阻挡而停止。

①整个运动过程中纸带上计数点的间距如图乙所示，其中每相邻两点之间还有4个点未画出，已知打点计时器的工作频率为50Hz。由此可计算出C被阻挡前B的加速度大小a=____m/s；B刚穿过D时的速度大小v=_____m/s²（结果保留两位有效数字）。
②若用该装置验证机械能守恒定律，则需验证等式_____是否成立。还可运用图象法加以验证：改变物块B的释放位置，重复上述实验，记录每次C、D间的高度差h，并求出B刚穿过D时的速度v，作出v²–h图线如图丙所示，根据图线得出重力加速度的表达式g=_____，代入数据再与当地的重力加速度大小比较，判断系统机械能是否守恒（均用题中物理量的字母表示）。
③在不增加实验器材的情况下，请提出减小实验误差的一个办法：_____。

如图甲所示为阿特武德机的示意图，它是早期测量重力加速度的器械，由英国数学家和物理学家阿特武德于1784年制成．他将质量同为M（已知量）的重物用绳连接后，放在光滑的轻质滑轮上，处于静止状态．再在一个重物上附加一质量为m的小重物，这时，由于小重物的重力而使系统做初速度为零的缓慢加速运动并测出加速度，完成一次实验后，换用不同质量的小重物，重复实验，测出不同m时系统的加速度．

（1）若选定如图甲左侧物块从静止开始下落的过程进行测量，则为了图乙需要直接测量的物理量有___ ____

A．小重物的质量m

B．大重物质量M

C．绳子的长度

D．重物下落的距离及下落这段距离所用的时间

（2）经过多次重复实验，得到多组a、m数据，作出图象，如图乙所示，已知该图象斜率为k，纵轴截距为b，则可求出当地的重力加速度g=       ，并可求出重物质量M=        

某同学设计了一个研究平抛运动的实验装置，如图在水平桌面上放置一个斜面，让钢球从斜面上由静止滚下，钢球滚过桌边后便做平抛运动。在钢球抛出后经过的地方放置一块水平木板，木板由支架固定成水平，木板所在高度可通过竖直标尺读出，木板可以上下自由调节。在木板上固定一张白纸。该同学在完成装置安装后进行了如下步骤的实验：

A．实验前在白纸上画一条直线，并在线上标出a，b，c三点，且ab＝bc＝20.00cm，如图。

B．让钢球从斜面上的某一位置由静止滚下，调节木板高度，使得钢球正好击中a点，记下此时木板与桌面的高度差h1＝h.

C．让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下，调节木板高度，使得钢球正好击中b点，记下此时木板与桌面的高度差h2＝h＋10.00(cm)。

D．让钢球从斜面上的同一位置由静上滚下，调节木板高度，使得钢球正好击中c点，记下此时木板与桌面的高度差h3＝h＋30.00(cm)。

则该同学由上述测量结果即可粗测出钢球的平抛初速度大小v₀＝______m/s，钢球击中b点时其竖直分速度大小为v_by＝______m/s。已知钢球的重力加速度为g＝10m/s²，空气阻力不计。（结果保留三位有效数字）

如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。
（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持小车________不变，用钩码所受的重力作为___________，用DIS测小车的加速度。

（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a－F关系图线（如图所示）。此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是（单选）

A．小车与轨道之间存在摩擦	B．导轨保持了水平状态
C．所挂钩码的总质量太大	D．所用小车的质量太大

某同学在“探究平抛运动的规律”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，在方格纸上建立如图所示的坐标系，小方格的边长L＝6.4cm，若小球在平抛运动实验中记录了几个位置如图中的a、b、c、D.e 所示。（g＝10m/s²）

①图示的几个位置中，明显有问题的是___________
②小球平抛的初速度为_________m/s；
③小球经过位置b的速度为_________m/s

用如图1实验装置验证组成的系统机械能守恒，从高处由静止开始下落，上拖着的纸带带出一系列的点，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，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，，

①纸带上打下计数点5时的速度=__________m/s；
②在打0～5点过程中系统动能的增量=__________J，系统重力势能的减少量=__________J；由此得出的结论是_________________________________
③若某同学作出了图线（如图3），据图线得到的重力加速度为g=________m/s²

(5分)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_______，使指针对准电流的线。
(2)将K旋转到电阻挡“×100”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“×1k”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

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，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套(如下图)．实验中需用两个弹簧测力计分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O.

(1)某同学在做该实验时认为：

A．拉橡皮条的绳细一些且长一些，实验效果较好

B．拉橡皮条时，弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行

C．橡皮条弹性要好，拉结点到达某一位置O时，拉力要适当大些

D．拉力F1和F2的夹角越大越好

其中正确的是________(填入相应的字母)．
(2)若两个弹簧测力计的读数均为4 N，且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直，则________(选填“能”或“不能”)用一个量程为5 N的弹簧测力计测量出它们的合力，理由是________．

用电流表、电压表测一节干电池的电动势E和内电阻r，所给的器材有:

A．电压表V:0～3V～15V

B．电流表A:0～0.6A～3A

C．变阻器R1（总电阻20Ω）

D．变阻器R2（总电阻1000Ω）

E．开关S和导线若干
（1）实验中应选择的电压表量程为      V，电流表量程为     A，变阻器为     。
（2）在下面方框中画出实验电路图。

（3）如图所示的U-I图上是由实验测得的7组数据标出的点，请你完成图线，并由图线求出E=     V，r=     Ω（结果保留两位有效数字）。

在用电火花计时器研究某一物体的匀加速直线运动时，得到了一条如图所示的记录该物体运动情况的纸带，图中A.B.C.D.E为相邻的计数点，相邻计数点间还有四个点未画出

（1）电火花打点计时器的工作电压为_______V，本实验电源频率为50Hz，则每隔____s打一次点，本实验中每隔两个相邻计数点之间的时间间隔为_______s
（2）根据运动学有关公式可求得=_______m/s，=_______m/s
（3）该物体的加速度a=__________

某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验中，得到了几条较为理想的纸带，已在每条纸带上每5个计时点取好了一个计数点，即两计数点之间的时间间隔为0.10s，依打点先后编为0、1、2、3、4、5。由于不小心，纸带被撕断了，如图所示．请根据给出的A.B.C.D四段纸带回答：（答案保留两位有效数字）

(1)从纸带A上撕下的那段应该是B.C.D三段纸带中的     （填字母）
(2)打点1时，纸带的速度大小是     m/s
(3)打纸带A时，其加速度大小是          m／s²

现用频闪照相机方法来研究物块的匀变速运动，在一小物块沿斜面向下运动的过程中，用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图所示，拍摄时频闪是10Hz；通过斜面上固定的刻度尺读取的5个连续影像间的距离依次为x₁、x₂、x₃、x₄．

x1	x2	x3	x4
10.00	14.50	19.00	23.50

根据表中数据，完成下列填空：

①物块的加速度a=      m/s²（保留3为有效数字）
②若照相机故障，拍摄时频率小于10Hz，计算结果比真实值      （填“偏大”或“偏小”）

某实验小组用DIS实验系统研究小车在斜面上的运动规律．右图是将小车在斜面底端以一定初速度推出后得出的s﹣t图象，纵坐标的单位是cm，横坐标的单位是s．在图中记录的运动过程中，速度为零的时刻是      （读到小数点后1位）．从图中可以看出，AB段的加速度a₁与BC段的加速度a₂的大小关系是：a₁      a₂（选填“＞”、“=”或“＜”）．

（1）做验证力的合成的平行四边形定则实验中，橡皮条的一端固定在木板上，用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一位置O点，以下操作中正确的是     
A．同一次实验过程中，O点位置允许变动
B．在实验中，弹簧秤必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度
C．实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮条的结点拉到O点
D．实验中，把橡皮条的结点拉到O点时，两弹簧之间的夹角应取90°不变，以便于算出合力的大小
（2）某小组做本实验时得出如图所示的图（F′与A、O共线），其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳套的结点，图中      是F₁与F₂合力的真实值．

如图所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s，其中S₁=7.05cm、S₂=7.68cm、S₃=8.33cm、S₄=8.95cm、S₅=9.61cm、S₆=10.26cm，则A点处瞬时速度的大小是      m/s，小车运动的加速度的大小是      m/s²（计算结果保留两位有效数字）．