高中物理实验题

用如图所示的装置探究加速度与合外力和质量的关系，现有如下一些操作：

①在实验中，要进行“平衡摩擦力”的操作，下列关于“平衡摩擦力”的说法正确的是
A．平衡摩擦力的目的是为了使小车受到的合外力等于小车受到绳子的拉力
B．平衡摩擦力的目的是为了使小车受到绳子的拉力等于所挂砂桶的总重力
C．平衡摩擦力时，绳子上不挂砂桶，也不挂纸带，只通过改变斜面的倾角，使小车在斜面上能匀速下滑
D．平衡摩擦力时，不改斜面的倾角，绳子挂上质量适当的砂桶，使小车在斜面上能匀速下滑
②选择适当的小车和砝码的总质量、砂和砂桶的总质量，让小车由靠近打点计时器位置无初速释放，得到如图所示的一条纸带，A、B、C、D、F为5个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。用刻度尺测量计数点间的距离如图所示。已知打点计时器的工作频率50Hz，则小车的加速度_____m／s²(结果保留2位有效数字)。
③保持砂和砂桶的总质量不变，改变小车和砝码的总质量，重复上述实验操作，得到对应的加速度，这是为了探究“_______不变，加速度与______的关系”。

某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律，频闪仪每隔0.05 s闪光一次，如图所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表。(当地重力加速度取9.8 m/s²，小球质量m＝0.4 kg) （结果保留3位有效数字）

时刻	t2	t3	t4	t5
速度(m/s)	4.99	4.48	3.98

(1)由频闪照片上的数据计算t₅时刻小球的速度v₅＝________ m/s
(2)从t₂到t₅时间内，重力势能增量ΔE_p＝______ J，动能减少量ΔE_k＝______ J；
(3)在误差允许的范围内，若ΔE_p与ΔE_k近似相等，即可验证了机械能守恒定律。由上述计算得ΔE_p________E_k(选填“>”“<”或“＝”)，造成这种结果的主要原因是_____________
_______________________________________________________________________。

要测绘一个标有“3V、0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要从零逐渐增加到3V，并便于操作，已选用的器材有

电池组（电动势为4.5V，内阻约为1Ω）
电流表（量程为0-250mA，内阻约为5Ω）
电压表（量程为0-3V，内阻约为3KΩ）
电键一个，导线若干
①实验中所用的滑动变阻器应选下列中的______________
A.滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流1A）
B.滑动变阻器（最大阻值1750Ω，额定电流0.3A）
②请将设计的实验电路图画入图2方框中
③实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图1所示，现将这个小灯泡接到电动势为1.5V，内阻为5Ω的电源两端，请在图中作出该电源输出电流与路端电压的关系图线，由此得到小灯泡消耗的功率为_______W

分）（秋在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，
（1）下列给出的器材中，已有部分选好了，请选出剩余所需要的器材
A.电磁打点计时器
B.天平
C.低压交流电源
D.低压直流电源
E.细绳和纸带
F.钩码和小车
G.秒表
H.一端有滑轮的长木板
I.刻度尺
选出的器材有AEFH，还需要      ．
（2）某同学按照以下步骤进行操作：
A.换上纸带重复做三次，选择一条较为理想的纸带；
B.将打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，接上低压交流电源；
C.把小车停在靠近打点计时器的地方，先放开小车，再接通电源；
D.断开电源，取下纸带；
E.把一条细绳拴在小车前端，绳跨过滑轮挂上砝码；把纸带固定在小车后端并让纸带穿过打点计时器；
以上步骤有错误的是      应更正为      ；步骤合理的顺序是：      （填步骤前的字母）．
（3）在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，打点计时器使用的交流电频率为50Hz，如图1所示是记录小车做匀变速运动情况的纸带的一部分．在纸带上选定标有A﹣F的六个记数点，相邻两个记数点之间还有四个点（图上没有画出）．纸带旁边有一根最小刻度为毫米的刻度尺测量记数点间的距离，刻度尺的零刻度线跟“A”记数点对齐由图可读出记数点“B”与“C”之间的距离为      cm打下记数点“D”时小车运动的速度为      m/s．（速度保留两位有效数字）
b、以打B点时为计时起点，建立v﹣t坐标系如图2所示，请在图乙中作出小车运动的速度与时间关系图象（自己确定合理的标度）；已知（v_B=0.15m/s，v_C=0.21m/s，v_E=0.33m/s）c、根据图线可得小车运动的加速度a=       m/s²．

如图所示为某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验装置，该装置为水平放置的木板上固定有一张白纸，一橡皮筋的一端固定在白纸上的O点，另一端A拴两个细绳套．

（1）下面为实验的一些操作步骤：
A．比较F′和F大小、方向是否近似相同；
B．过P点用统一标度作出F、F₁、F₂的图示；
C．用一个弹簧测力计钩住细绳套，拉A至某点P，在纸上标出P点，记下拉力F的方向和大小
D．用平行四边形定则作出F₁、F₂的合力F
E．用两个弹簧测力计互成角度分别拉住两个细绳套，拉A至同样的位置P，在纸上记下两个力F₁、F₂的方向和大小．
这些实验步骤的合理顺序为      ．
（2）对于该实验，下列说法正确的是     
A．两细绳套必须等长
B．若将细绳也换成橡皮筋，对实验结果有影响
C．记录弹簧测力计拉力的方向时应用铅笔沿细绳画直线
D．实验中，把橡皮筋的另一端拉到P点时，两弹簧测力计之问的夹角不能太小
（3）假如在上述实验步骤E中使其中一弹簧测力计拉力F_l的大小不变，逐渐增加F₁与合力之间的夹角，且保证两弹簧测力计之间的夹角小于90°．为了使橡皮筋仍然伸长到P点．对另一个弹簧测力计的拉力F₂的大小和方向与原来相比，下面说法中正确的是     
A．F₂一直变大，与合力方向的夹角一直增大
B．F₂一直变大，与合力方向的夹角先变大后变小
C．F₂一直变小，与合力方向的夹角一直减小
D．F₂先减小后增大，与合力方向的夹角先减小后增大．

如图为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置．用拉力传感器记录小车受到拉力的大小，在长木板上相距L=48.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器，分别记录小车到达A、B时的速率．

①实验主要步骤如下：
a．将拉力传感器固定在小车上；
b．平衡摩擦力，让小车能在长木板上做      运动；
c．把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与沙桶相连；
d．接通电源后自C点释放小车，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速度率v_A、v_B；
e．改变沙桶的质量，重复d的操作．
②下表中

次数	F（N）		a（m/s^2）
1	0.60	0.77	0.80
2	1.26	1.61	1.68
3	1.84	2.34
4	3.62	4.65	4.84
5	4.28	5.49	5.72

记录了实验测得的几组数据，是两个速度传感器记录速率的平方差，则加速度的表达式a=     ，请将表中第3次的实验数据填写完整（结果保留三位有效数字）．

如图a所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系．

①为完成实验，还需要的实验器材有：      ．
②图b是弹簧所受弹力F与弹簧伸长量x的关系图线，由此可求出弹簧的劲度系数为      N/m．图线不过原点的原因是由于      ．

分）（秋如图所示，在探究平抛运动规律的实验中，用小锤打击弹性金属片，金属片把球沿水平方向抛出，同时球被松开而自由下落P、Q两球同时开始运动，这个实验能够观察到的现象是：两小球      落地，这个现象说明了      ．

在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学使用了如图甲所示的装置，打点计时器使用的交流电频率为50Hz。

(1)该同学得到一条纸带，在纸带上取连续的六个点，如图乙所示，自A点起，相邻两点的距离分别为l0.0mm、12.0mm、14.Omm、16.0mm、18.0mm，则打E点时小车的速度为__________m/s，小车的加速度为__________m/s²；
(2)该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系，应该保持__________不变；若该同学要探究加速度a和拉力F的关系，应该保持__________不变；
(3)该同学通过数据的处理作出了a一F图象，如图丙所示，则图中直线不过原点的原因可能是___________________。

以下是一位同学探究“弹力与形变的关系”的实验，他按以下步骤完成了正确的操作：
（1）将铁架台固定在桌子上，并将弹簧的一端系于铁架台的横梁上，在弹簧附近竖直固定一刻度尺；
（2）记下不挂钩码时，其下端在刻度尺上的刻度L₀；
（3）依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个…钩码，并分别记下钩码静止时，弹簧下端所对应的刻度，并记录在表格内，然后取下钩码；
（4）以弹簧伸长量为横坐标，弹力为纵坐标，描出各组数据（x，F）对应的点，并用直线连接起来，不能落在直线上的点使之均匀分布在直线的两侧；
（5）以弹簧的伸长量为自变量，写出弹力与弹簧伸长量的关系式；
（6）解释函数表达式中常数的物理意义．
下表是这位同学探究弹力与弹簧伸长量之间的关系所测的几组数据：

①算出每一次弹簧的伸长量，并将结果填在上表的空格内．
②请在坐标纸上作出F—x图线。
③可得弹簧的劲度系数k=          N/m

利用如图(a)所示电路，可以测量电源的电动势和内阻，所用的实验器材有：
待测电源，电阻箱R(最大阻值999.9 Ω)，电阻R₀(阻值为3.0 Ω)，电阻R₁(阻值为3.0 Ω)，电流表A(量程为200 mA，内阻为R_A＝6.0 Ω)，开关S.

实验步骤如下：
①将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S；
②多次调节电阻箱，记下电流表的示数I和电阻值箱相应的阻值R；
③以为纵坐标，R为横坐标，作－R图线(用直线拟合)；
④求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b.
回答下列问题：
(1)分别用E和r表示电源的电动势和内阻，则与R的关系式为________．
(2)实验得到的部分数据如下表所示。其中电阻时电流表的示数如图（b）所示，读出数据，完成下表。答：①________，②___________。

R/Ω	1.0	2.0	3.0	4.0	5.0	6.0	7.0
I/A	0.143	0.125	①	0.100	0.091	0.084	0.077
I^－1/A^－1	6.99	8.00	②	10.0	11.0	11.9	13.0

(3)在图(c)的坐标纸根据图线求得斜率k＝________A^－1Ω^－1，截距b＝________A^－1.
(4)根据图线求得电源电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.

(9分)某物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz。开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点。
请回答下列问题：

（1）为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有         。（填入所选物理量前的字母）

A．木板的长度L

B．木板的质量m1

C．滑块的质量m2

D．托盘和砝码的总质量m3

E.滑块运动的时间t
（2）测量（1）中所选定的物理量时需要的实验器材为                             。
（3）滑块与木板间的动摩擦因数μ＝                     （用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）。与真实值相比，测量的动摩擦因数          （填“偏大”或“偏小”）。

(6分)某实验小组用图甲所示装置“探究功与物体速度变化的关系”。
（1）为平衡小车运动过程中受到的阻力，应该采用下面所述方法中的        （填入选项前的字母代号）。

A．逐步调节木板的倾斜程度，让小车能够自由下滑

B．逐步调节木板的倾斜程度，让小车在橡皮条作用下开始运动

C．逐步调节木板的倾斜程度，给小车一初速度，让拖着纸带的小车匀速下滑

D．逐步调节木板的倾斜程度，让拖着纸带的小车自由下滑

（2）图乙是该实验小组在实验过程中打出的一条纸带，已知打点计时器连接的电源的频率为50Hz，则橡皮筋恢复原长时小车的速度为      m/s（结果保留3位有效数字）。

有一阻值在500Ω左右的定值电阻，额定功率为0.20W，现用电流表和电压表测量它的阻值，备有如下器材：
A．电流表：量程0﹣30mA，内阻约20Ω
B．电流表：量程0﹣300mA，内阻约1Ω
C．电压表：量程0﹣3V，内阻约2.5kΩ
D．电压表：量程0﹣15V，内阻约20kΩ
E．变阻器：阻值范围0﹣20Ω，额定电流2A
F．电源：输出电压12V，内阻不计
另有开关和导线若干．
①测量时，为使被测电阻不被烧坏，实验中被测电阻两端的电压应控制在          V以下，据此电流表应选用         （用器材序号填写）
②为了减小测量误差，并能方便的进行多次测量取平均值，在如图所给的四种测量电路中，应选用      

③在操作、测量与计算均无误的情况下，若实验中选择了C所示的电路，测得的结果是488Ω，若选择了D所示的电路，测得的结果是519Ω，则        
A．该电阻的真实阻值更接近519Ω，且应略小于519Ω
B．该电阻的真实阻值更接近519Ω，且应略大于519Ω
C．该电阻的真实阻值更接近488Ω，且应略大于488Ω
D．该电阻的真实阻值更接近488Ω，且应略小于488Ω
④对于该待测电阻的I﹣U图线，理想情况下I﹣U图线用实线所示，若选择用图B进行实验，所绘制的I﹣U图线用虚线表示，则在如图所示的几个图线总可能正确的是        

在“测定玻璃折射率”的实验中，如图所示为所插四枚大头针的位置， aa′为事先确定好的玻璃砖的其中一平行边，bb′为准确操作时应画出的玻璃砖的另一平行边。

（1）如果在实验过程中不小心将玻璃砖向上平移了一些，bb′移到图中虚线位置，而在做光路图时aa′不变，则所测得的折射率将         （填偏大、偏小或不变）；
（2）若所使用的玻璃砖的bb′边与aa′不平行（如图所示），其它操作无误，则所测得的折射率将             （填偏大、偏小或不变）。