高中物理实验题

某研究学习小组的同学欲以图装置中的滑块为对象验证“动能定理”，它们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细砂。当滑块连接上纸带，用细绳通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放木桶，滑块处于静止状态，若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：

（1）你认为还需要的实验器材有                                 。
（2）实验时为了保证质量为M的滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是                      ，实验时首先要做的步骤是                                 。
（3）在（2）的基础上，某同学测得滑块的质量M，往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量。让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小与（），则对滑块，本实验最终要验证的数学表达式为                         
（用题中的字母表示）。

为了测定电源电动势E、内电阻的大小并同时描绘出小灯泡的伏安特性曲线，某同学设计了如图甲所示的电路。闭合开关，调节电阻箱的阻值，同时记录电阻箱的阻值R，电压表的示数，电压表的示数。根据记录数据计算出流过电阻箱的电流I，分别描绘了、两条图线，如图乙所示，请回答下列问题：

（1）写出流过电阻箱的电流I的表达式                             ：
（2）小灯泡两端电压随电流变化的图象是                （选填“”或“”）；
（3）根据图乙可以求得电源的电动势       V，内电阻           Ω，该电路中小灯泡消耗的最大功率为           W。

某实验小组做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验，实验时，先把弹簧平放在桌面上，用直尺测出弹簧的原长，再把弹簧竖直悬挂起来，在下端挂钩码，每增加一只钩码记下对应的弹簧长度，数据记录如下表所示：
 
（1）根据表中数据在图中作出图线；
（2）由此图线可得，该弹簧劲度系数             ；
（3）图线与轴的交点坐标大于的原因是                     。

在探究加速度与力、质量关系的实验中，
（1）某同学保持小车合力不变改变小车质量M，作出的关系图像如右图所示，从图像可以看出，作用在小车上的恒力F=      N，当小车的质量为时，它的加速度
          。

（2）如图（a），甲同学根据测量数据画出图线，表面实验存在的问题是         。
（3）乙、丙同学用同一装置实验，画出了各自得到的图线如图（b）所示，说明两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？并比较其大小：                        。

某实验小组利用图示的装置探究加速度与力、质量的关系：

（1）下列做法正确的是              （填字母代号）

A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行

B．在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴木块上

C．实验时，先放开木块，再接通打点计时器的电源

D．通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度

（2）为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量          （填“远大于”，“远小于”，或“近似等于”）木块和木块上砝码的总质量。
（3）甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图示的装置放在水平桌面上，木块上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度与拉力的关系，分别得到图中甲、乙两条直线，设甲、乙用的木块质量分别为，甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为，由图可知，      ，        （填“大于”、“小于”或“等于”）

用下列器材组成一个电路，既能测量出电池组的电动势E和内阻，又能描绘出小灯泡的伏安特性曲线。

A．电压表（量程，内阻很大）

B．电压表（量程，内阻很大）

C．电流表（量程，内阻很小）

D．滑动变阻器（最大阻值，额定电流）

E．小灯泡（）
F．电池组（电动势，内阻）
G．开关一只，导线若干
实验时，调节变阻器，多次测量，发现若电压表的示数变大，则电压表的示数变小。
①请将实验电路图在答题纸上图甲的虚线方框中补充完整。

②每一次操作后，同时记录电流表、电压表和电压表的示数，组成两个坐标点（，）、（，），标到坐标中，经过多次测量，最后描绘出两条图线，如图乙所示．则电池组的电动势      V，内阻      Ω（结果保留两位有效数字）。
③坐标中画出的两条图线在P点（，）相交，此时滑动变阻器接入电路的阻值应为     Ω。

利用如图甲所示实验装置，做“探究加速度与力、质量的关系”实验。

（1）实验中，“保持小车质量不变的情况下，探究加速度与力的关系”，再“保持作用力不变，探究加速度与质量的关系”。这种探究物理规律科学方法叫做（  ）
A.类比法     B.控制变量法    C.等效替代法    D.理想模型法
（2）为了抵消摩擦阻力对实验的影响，该同学需要进行平衡摩擦阻力的操作，下列做法正确的是（  ）
A.将木板带有滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉到下恰好做匀速运动
B.将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉到下恰好做匀加速运动
C.将木板带有滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动
D.将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动
（3）如图乙所示是张力同学某次实验时打出的一条纸带，O、A.B.C.D为纸带上选取的4个计数点，已知两个计数点之间还有四个点没有画出，交流电的频率为。根据纸带上提供的数据，可以求出这次实验小车运动加速度为       。打点计时器打B点时的速度为      （结果保留2位有效数字）

（4）保持小车的质量一定，某同学得到小车运动的加速度与力的关系数据如下表所示，请先根据表格中的数据在坐标纸中描出遗漏的点，再作出图像，并根据图像求得该小车的质量为         （保留两位有效数字）
 

六安一中某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素。
（1）他组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图所示。

这样做的目的是            （填字母代号）。
A.保证摆动过程中摆长不变
B.可使周期测量得更加准确
C.需要改变摆长时便于调节
D.保证摆球在同一竖直平面内摆动
（2）该同学探究单摆周期与摆长关系，他用分度值为毫米的直尺测得摆线长为，用游标卡尺测得摆球直径如图甲所示，读数为         。则该单摆的摆长为      。用停表记录单摆做30次全振动所用的时间如图乙所示，在停表读数为      ，如果测得的值偏大，可能的原因是           （填序号）。
A.计算摆长时加的是摆球的直径
B.开始计时时，停表晚按下
C.摆线上端未牢固系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加（实验过程中先测摆长后测周期）
D.实验中误将30次全振动记为31次

（3）下列振动图像真实地描绘了对摆长约为的单摆进行周期测量的四种操作过程，图中横坐标原点表示计时开始，A.B.C.D均为30次全振动的图像，已知，，这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是        （填字母代号）。

某同学用如图所示的装置，利用两个大小相同的小球做对心碰撞来验证动量守恒定律，图中AB是斜槽，BC是水平槽，它们连接平滑，O点为重锤线所指的位置。实验时先不放置被碰球2，让球1从斜槽上的某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复10次，然后将球2置于水平槽末端，让球1仍从位置G由静止滚下，和球2碰撞，碰后两球分别在记录纸上留下各自的痕迹，重复10次。实验得到小球的落点的平均位置分别为M、N、P。

（1）在该实验中，应选用的器材是下列器材中的             。

A．天平

B．游标卡尺

C．刻度尺

D．大小相同的钢球两个

E.大小相同的钢球和硬橡胶球各一个
（2）在此实验中，球1的质量为，球2的质量为，需满足      （选填“大于”、“小于”或“等于”）。
（3）被碰球2飞行的水平距离由图中线段          表示。
（4）若实验结果满足                 ，就可以验证碰撞过程中动量守恒。

某科技小组的同学通过查找资料动手制作了一个电池。
（1）甲同学选用图所示的电路图测量该电池的电动势和内阻。在他测量与计算无误的情况下，他所得到的电源电动势E的测量值比真实值偏小。E的测量值比真实值偏小的原因可能是        （选填选项前的字母）造成的。

A.电压表的分流       B.电流表的分压
（2）乙同学选用图所示的电路图测量该电池的电动势和内阻，其中定值电阻的阻值为R₀，根据实验电路图连接好电路闭合开关，逐次改变电阻箱接入电路中电阻的阻值R，读出与R对应的电压表的示数U，并作记录。根据多组实验数据绘出如图所示的图象，若已知图线的斜率为k，纵轴截距为b，则这个实验中所测电池电动势的测量值E＝     ，内阻的测量值r＝     。

某物理兴趣小组要精确测量一只电流表G（量程为1mA、内阻约为100Ω）的内阻。实验室中可供选择的器材有：
电流表A₁：量程为3mA，内阻约为200Ω；
电流表A₂：量程为0. 6A，内阻约为0.1Ω；
定值电阻R₁：阻值为10Ω；
定值电阻R₂：阻值为60Ω；
滑动变阻器R₃：最大电阻20Ω，额定电流1.5A；
直流电源：电动势1.5V，内阻0.5Ω；
开关，导线若干。
（1）为了精确测量电流表G的内阻，你认为该小组同学应选择的电流表为        （选填“A₁”或“A₂”）、定值电阻为         （选填“R₁”或“R₂”）。
（2）在图的方框中画出你设计的实验电路图。

（3）按照你设计的电路进行实验，测得电流表A的示数为I₁，电流表G的示数为I₂，则电流表G的内阻的表达式为r_g=                         。

兴趣小组的同学们利用如图1所示的装置“研究匀变速直线运动的规律”。他们将质量为m₁的物体1与质量为m₂的物体2（m₁<m₂）通过轻绳悬挂在定滑轮上，打点计时器固定在竖直方向上，物体1通过铁夹与纸带相连接。开始时物体1与物体2均处于静止状态，之后将它们同时释放。

图2所示为实验中打点计时器打出的一条点迹清晰的纸带，O是打点计时器打下的第一个点，A、B、C、D   是按打点先后顺序依次选取的计数点，在相邻两个计数点之间还有四个点没有画出。打点计时器使用的交流电频率为50Hz。

（1）相邻两计数点之间的时间间隔为            ；
（2）实验时要在接通打点计时器之           释放物体（选填“前”或“后”）；
（3）将各计数点至O点的距离依次记为s₁、s₂、s₃、s₄   ，测得s₂=1.60cm，s₄=6.40cm，请你计算打点计时器打下C点时物体的速度大小是________ m/s；
（4）同学们根据测出的物体1上升高度s与相应的时间t，描绘出如图3所示的图线，由此可以求出物体的加速度大小为                 m/s²；

小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大．某同学为研究这一现象，用实验来描绘小灯泡的伏安特性曲线．实验可供选择的器材有：
A．小灯泡（2.5 V,1.2 W）
B．电流表（量程：0～0.6 A，内阻为1 Ω）
C．电压表（量程：0～3 V，内阻未知）
D．滑动变阻器R₁（0～10 Ω，额定电流1 A）
E．滑动变阻器R₂（0～5 Ω，额定电流0.5 A）
F．电源（E＝3 V，内阻不计）
G．定值电阻R₀（阻值6 Ω）
H．开关一个和导线若干
（1）要求小灯泡两端的电压从零开始变化，且能尽量消除系统误差，在虚线框内画出实验电路图．

（2）实验中，应该选用的滑动变阻器是________（填写器材前字母代号）．
（3）按照正确的电路图，该同学测得实验数据如下：I是电流表的示数，U是电压表的示数，U_灯是小灯泡两端的实际电压．请通过计算补全表格中的空格，然后在图实－8－18的方格图中画出小灯泡的伏安特性曲线．

I/A	0.05	0.10	0.15	0.20	0.25	0.30	0.35	0.40	0.45	0.48
U/V	0.08	0.15	0.25	0.40	0.60	0.90	1.30	1.85	2.50	3.00
U灯/V

（4）该同学将与本实验中一样的两个小灯泡以及给定的定值电阻R₀三者一起串联接在本实验中提供的电源两端，则每个灯泡的实际功率是________ W.

在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中，除标有“6 V,1.5 W”字样的小电珠、导线和开关外，还有下列器材：
A．直流电源（6 V，内阻不计）；
B．直流电流表（量程为3 A，内阻0.1 Ω以下）；
C．直流电流表（量程为300 mA，内阻约为5 Ω）；
D．直流电压表（量程为10 V，内阻约为15 kΩ）；
E．滑动变阻器（10 Ω，2 A）；
F．滑动变阻器（1 kΩ，0.5 A）．
实验要求小电珠两端的电压从零开始变化并能进行多次测量．
（1）实验中电流表应选用________，滑动变阻器应选用________．（均用序号表示）
（2）在虚线框内画出实验电路图．

（3）试将图所示的器材连成实物电路．

如图所示，在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，某同学已经完成部分导线的连接，请你在实物接线图中完成余下导线的连接．