高中物理实验题

在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：
A．待测的干电池（电动势约为1.5 V，内电阻小于1.0Ω）
B．电流表A₁（量程0—3 mA，内阻R_g1＝10Ω）
C．电流表A₂（量程0—0.6 A，内阻R_g2＝0.1Ω）
D．滑动变阻器R₁（0—20Ω，10 A）
E．滑动变阻器R₂（0—200Ω，l A）
F．定值电阻R₀（990Ω）
G．开关和导线若干
（1）某同学发现上述器材中没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了如图甲所示的（a）、（b）两个参考实验电路，其中合理的是______图所示的电路；在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选______（填写器材前的字母代号）。
（2）图乙为该同学根据（1）中选出的合理的实验电路，利用测出的数据绘出的I₁-I₂图线（I₁为电流表A₁的示数，I₂为电流表A₂的示数，且I₂的数值远大于I₁的数值），但坐标纸不够大，他只画了一部分图线，则由图线可得被测电池的电动势E＝______V，内阻r＝______Ω。
（3）若图线与纵坐标轴的交点等于电动势的大小，则图线的纵坐标应该为（  ）
A．I₁（R₀＋R_g1）    B．I₁•R₀        C．I₂（R₀＋R_g2）    D．I₁•R_g1

如图甲所示的光电门传感器是测定物体通过光电门的时间的仪器。其原理是发射端发出一束很细的红外线到接收端，当固定在运动物体上的一个已知宽度为d的挡光板通过光电门挡住红外线时，和它连接的数字计时器可记下挡光的时间△t，则可以求出运动物体通过光电门时的瞬时速度大小。

（1）为了减小测量瞬时速度的误差，应选择宽度比较    （选填“宽”或“窄”）的挡光板。
（2）图乙是某同学利用光电门传感器探究小车加速度与力之间关系的实验装置，他将该光电门固定在水平轨道上的B点，用不同重物通过细线拉同一小车，小车每次都从同一位置A点静止释放。
①如图丙所示，用游标卡尺测出挡光板的宽度d=___mm，实验时将小车从图乙A点静止释放，由数字计时器记下挡光板通过光电门时挡光时间间隔△t="0.02" s，则小车通过光电门时的瞬时速度大小为    m/s；（结果保留两位有效数字）
②实验中设小车的质量为m₁，重物的质量为m₂，则在m₁与m₂满足关系式    时可近似认为细线对小车的拉力大小与重物的重力大小相等；
③测出多组重物的质量m₂和对应挡光板通过光电门的时间△t，并算出小车经过光电门时的速度v，通过描点作出两物理量的线性关系图象，可间接得出小车的加速度与力之间的关系。处理数据时应作出    图象（选填“v² - m₁”或“v²-m₂”）；
④某同学在③中作出的线性关系图象不过坐标原点，如图丁所示（图中的m表示m₁或m₂），其可能的原因是____    。

某同学用如图1所示装置做探究“弹簧伸长和所受拉力关系”的实验．他先在弹簧下端挂上一个钩码，然后逐个增加钩码，测出弹簧下端指针对应所指的标尺刻度，所得数据列表如下：

钩码重G/N	1.00	2.00	3.00	4.00	5.00
标尺刻度x/l0^﹣2m	22.94	26.82	31.78	34.66	38.60

（1）根据所测数据，该同学已在坐标上描出了相应的点，如图2所示．请你在坐标上作出弹簧指针所指的标尺刻度与钩码重的关系曲线．
（2）根据关系曲线可确定：弹簧伸长与所受拉力成      关系．这根弹簧的劲度系数为      N/m，原长为      cm．

如图1所示为“探究加速度与物体受力及质量的关系”的实验装置图。图中A为小车，B为装有砝码的托盘，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电火花打点计时器相连，计时器接50H_Z交流电。小车的质量为m₁，托盘及砝码的质量为m₂。

①下列说法正确的是          。

A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力

B．实验时应先释放小车后接通电源

C．实验中m2应远小于m1

D．在用图象探究加速度与质量关系时，应作a－图像

②实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a—F图像，可能是图2中的图线          。(选填“甲、乙、丙”)
③图3为实验中得到的纸带，纸带上标出了所选的四个计数点之间的距离，相邻计数点间还有四个点没有画出。由此可求得小车的加速度的大小是           m/s²。（结果保留二位有效数字）

在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹。
（1）为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上__________。

A．通过调节使斜槽的末端保持水平

B．每次释放小球的位置可以不同

C．每次必须由静止释放小球

D．记录小球位置用的铅笔每次必须严格地等距离下降

（2）作出平抛运动的轨迹后，为算出其初速度，实验中需测量的数据有__________和__________。其初速度的表达式为v₀=__________。

在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下：
待测金属丝：Rx(阻值约4 Ω，额定电流约0.5 A)；
电压表：V(量程3 V，内阻约3 kΩ)；
电流表：A₁(量程0.6 A，内阻约0.2 Ω)；
A₂(量程3 A，内阻约0.05 Ω)；
电源：E₁(电动势4 V，内阻不计)；
E₂(电动势12 V，内阻不计)；
滑动变阻器：R(最大阻值约20 Ω)；
螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线．
①用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为________mm。

②若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选_____、电源应选______(均填器材代号)．

（1）电磁打点计时器的电源应是      电源，通常的工作电压为      伏．实验室使用我国民用电时，每隔      秒打一次点，如果每5个时间间隔为一个计数点，则相邻两个计数点间的时间间隔为      秒．如图所示，为某同学在《研究匀变速直线运动》的实验中，用打点计时器打出的一条纸带，纸带上标出的A、B、C、D、E都是选中的记数点，每两个记数点间都有四个自然点没有画出，利用纸带旁边的刻度尺读出数据可以计算出：

（2）打B点时纸带（或小车）的运动速度大小为v_B=       m/s；
（3）小车运动过程中的加速度大小为a=      m/s²．

（1）某同学做“研究匀变速直线运动”的实验，请在下面列出的实验器材中，选出本实验中需要的器材填写在横线上（填字母序号）：_______________。
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．钩码和滑块
g．秒表
h．一端附滑轮的长木板
i．刻度尺
（2）某同学利用打点计时器所记录的纸带来研究做匀变速直线运动的滑块的运动情况，实验中获得一条纸带，如图所示。其中两相邻计数点间均有四个点未画出。已知所用电源的频率为50 Hz，则打B点时小车运动的速度v_B＝_______ m／s，小车运动的加速度a＝_______ m／s²。（结果保留两位小数）

为测定小物块P与圆形转台B之间的动摩擦因数（设滑动摩擦力与最大静摩擦力相等），某同学设计了如图所示实验，并进行如下操作：

A．用天平测得小物块P的质量m；

B．测出遮光片外边沿到圆心的距离为R+L；

C．将小物块P放在水平转台上，并让电动机带动转台匀速转动，调节光电门的位置，使固定在转台边缘的遮光片远离转轴的一端恰好能扫过光电门的激光束；

D．转动稳定后，从与光电门连接的计时器读出遮光片每次经过光电门的时间，并可以计算出遮光片外边沿的速率为v。

E.不断调整小物块与转台中心的距离，当距离为r时，小物块随转台匀速转动时恰好不会被甩出．
已知当地重力加速度为g，那么，转台旋转的角速度ω=_______，小物块与转台间的动摩擦因数μ=______，实验中不必要的步骤是____________（填步骤序号）

某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。

（1）如果没有操作失误，图乙中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是_________。
（2）本实验采用的科学方法是_______。
A．理想实验法    B．等效替代法   C．控制变量法   D．建立物理模型法
（3）实验中可减小误差的措施有（   ）
A．两个分力F₁、F₂的大小要适量大些
B．两个分力F₁、F₂间夹角要尽量大些
C．拉橡皮筋时，弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行
D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些

在练习使用多用电表的实验中
（1）某同学连接的电路如图所示

①若旋转选择开关，使尖端对准直流电流挡，此时测得的是通过       R₁的电流；（填元件代号，下同）
②若断开电路中的电键，旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡，此时测得的是      的电阻；
③若旋转选择开关，使尖端对准直流电压挡，闭合电键，并将滑动变阻器的滑片移至最左端，此时测得的是      R₂两端的电压．
（2）在使用多用表的欧姆挡测量电阻时，若      ；

A．双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏小

B．测量时发现指针偏离中央刻度过大，则必需减小倍率，重新调零后再进行测量

C．选择“×100”倍率测量时发现指针位于20与30正中间，则测量值等于2500Ω

D．欧姆表内的电池使用时间太长，虽然完成调零，但测量值将略偏大．

（1）某同学利用如图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律．物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）．从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示．打点计时器电源的频率为50Hz．

①计数点5对应的速度大小为       m/s．（保留两位有效数字）．
②物块减速运动过程中加速度的大小为a=       m/s²，（保留两位有效数字）．若用来计算物块与桌面间的动摩擦因数（g为重力加速度），则计算结果比动摩擦因数的真实值      （填“偏大”或“偏小”）．

某同学采用如图甲所示的电路测定电源电动势和内电阻，已知干电池的电动势约为1.5V，内阻约1Ω，电压表（0﹣3V 3kΩ），电流表（0﹣0.6A 1.0Ω），滑动变阻器有R₁（10Ω 2A）和R₂（100Ω 0.1A）各一只；

（1）实验中滑动变阻器应选用     （选填R₁．R₂）
（2）在图乙中用笔画线代替导线连接实验电路．
（3）在实验中测得多组电压和电流值，得到如图丙所示的U﹣I，由图可较准确求出电源电动势E=      V，内阻r=      Ω．

某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：

A．被测干电池一节

B．电流表：量程0～0.6A，内阻0.1Ω

C．电流表：量程0～3A，内阻0.024Ω

D．电压表：量程0～3V，内阻未知

E．电压表：量程0～15V，内阻未知
F．滑动变阻器：0～10Ω，2A
G．滑动变阻器：0～100Ω，1A
H．开关、导线若干
在伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差．在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻．
（1）在上述器材中请选择适当的器材：____    ____（填写选项前的字母）；
（2）在图方框中画出相应的实验电路图；

（3）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图所示的U－I图象，则在修正了实验系统误差后，干电池的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω.

如图所示，质量为5kg的物体与水平地面间的动摩擦因数μ=0.2，现用F=25N与水平方向成的力拉物体，使物体由静止加速运动，10s后撤去拉力，（），求：

（1）物体在两个阶段的加速度各是多少；
（2）物体从运动到停止总的位移