高中物理实验题

如图是“验证力的合成的平行四边形定则”实验示意图．将橡皮条的一端固定于A点，图甲表示在两个拉力F₁、F₂的共同作用下，将橡皮条的结点拉长到O点；图乙表示准备用一个拉力F拉橡皮条，图丙是在白纸上根据实验结果画出的力的合成图示．

（1）以下实验操作过程中正确的是
A．进行甲实验时，两个拉力的大小可以不相等
B．进行甲实验时，两个拉力的方向应当互相垂直
C．进行乙实验时，只须使橡皮条的伸长量与甲实验相等
D．进行乙实验时，仍须将橡皮条的结点拉到O点
（2）图丙中有两个力F与F′，其中F'是以F₁、F₂为邻边构成的平行四边形的对角线．在这两个力中，方向一定沿AO方向的是
A．力F      B．力F′
（3）本实验采用的科学方法是
A．控制变量法         B．建立物理模型法       C．等效替代法         D．理想实验法．

某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系．
①将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在      方向（填“水平”或“竖直”）；
②弹簧自然悬挂，待弹簧      时，长度记为L₀，弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为L_x；在砝码盘中每次增加10g砝码，弹簧长度依次记为L₁至L₆，数据如表：

代表符号	L0	Lx	L1	L2	L3	L4	L5	L6
数值（cm）	25.35	27.35	29.35	31.30	33.4	35.35	37.40	39.30

表中有一个数值记录不规范，代表符号为      ．由表可知所用刻度尺的最小长度为      ．
③如图是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与      的差值（填“L₀或L₁”）．

④由图可知弹簧的劲度系数为      N/m；通过图和表可知砝码盘的质量为      g（结果保留两位有效数字，重力加速度取9.8m/s²）．

一个未知电阻R_x，阻值大约为1.0kΩ～1.2kΩ．为了较为准确的测定其电阻值，实验室中还备有如下器材：

电源E （电动势3V、内阻可忽略）
电压表V （量程3V、内阻约为3kΩ）
电流表A₁（量程3mA、内阻约为10Ω）
电流表A₂（量程0.6A、内阻约为1Ω）
滑动变阻器R的最大阻值为20Ω
开关S、导线若干
（1）在实验中电流表应选      ．
（2）为了尽可能减少误差，且能够测量较多组数据，请你在虚线框中画出本实验的电路图．
（3）根据你所画的电路图在题给的实物图上用笔画线代替导线画出连接图．

关于多用表的使用：
（1）（多选题）下述关于用多用表欧姆挡测电阻的说法中正确的是

A．测量电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率较小的挡位，重新调零后测量

B．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果

C．测量电路中的某个电阻，不应该把该电阻与电路断开

D．测量阻值不同的电阻时，都必须重新调零

（2）以下是欧姆表原理的电路示意图，正确的是

（3）用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a和b的位置，如图所示．若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位，a和b的相应读数是多少？请填在表格中．

指针位置	选择开关所处档位	读数
a	直流电流100mV	mA
	直流电压2.5V	V
b	电阻×100	Ω

某同学要测量一电池的电动势和内阻，实验器材有一个电阻箱、一个开关、导线若干和一个自行设计的多用电表．该多用电表的内部结构原理如图1所示，其电流表的量程分别为100mA和1A．

（1）该同学先将选择开关S接“5”，用这个多用电表粗测电池的电动势，则他应该用B表笔连接电池的      极（填“正”或“负”）．
（2）接下来该同学使用多用电表的电流档（内阻不计），采用如图2所示的电路进行实验，并得到了表格中数据：

根据表格中数据可知，该同学实验时，多用电表的档位选择开关应接      （填“1”或“2”）
（3）根据表中提供的实验数据，若利用图象确定电池的电动势和内阻，则应作      图象．
A．I﹣R  B.﹣R  C．I﹣  D.
（4）根据这些实验数据，在图3坐标纸上做出适当的图线，由做出的图线可知，该电池的电动势是      V，内电阻为      Ω．

如图甲示，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长度的关系实验．
（1）实验中还需要的测量工具有：_________________．
（2）如图乙示，根据实验数据绘图，纵轴是钩码质量m，横轴是弹簧的形变量x．由图可知：图线不通过原点的原因是由于       ；弹簧的劲度系数k=______N/m（计算结果保留2位有效数字，重力加速度g取9.8m/s²）；

（3）如图丙示，实验中用两根不同的弹簧a和b，画出弹簧弹力F与弹簧长度L的F-L图像．下列正确的是

A．a的原长比b的长	B．a的劲度系数比b的大
C．a的劲度系数比b的小	D．弹力与弹簧长度成正比

如图甲所示的装置叫做阿特伍德机，是英国数学家和物理学家阿特伍德创制的一种著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律．某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律，如图乙所示．

（1）实验时，该同学进行了如下操作：
①将质量均为M（A的含挡光片、B的含挂钩）的重物用绳连接后，跨放在定滑轮上，处于静止状态．测量出______________（填“A的上表面”、“A的下表面”或“挡光片中心”）到光电门中心的竖直距离h．
②在B的下端挂上质量为m的物块C，让系统（重物A、B以及物块C）中的物体由静止开始运动，光电门记录挡光片挡光的时间为Δt．
③测出挡光片的宽度d，计算有关物理量，验证机械能守恒定律．
（2）如果系统（重物A、B以及物块C）的机械能守恒，应满足的关系式为________ （已知重力加速度为g）．
（3）引起该实验系统误差的原因有___________________________（写一条即可）．
（4）验证实验结束后，该同学突发奇想：如果系统（重物A、B以及物块C）的机械能守恒，不断增大物块C的质量m，重物B的加速度a也将不断增大，那么a与m之间有怎样的定量关系？a随m增大会趋于一个什么值？请你帮该同学解决：
①写出a与m之间的关系式：__________________________（还要用到M和g）．
②a的值会趋于________．

某同学通过实验研究小灯泡的电压与电流的关系，可用的器材如下：电源（电动势3V，内阻1Ω）、电键、滑动变阻器（最大阻值20Ω）、电压表、电流表、小灯泡、导线若干。
（1）实验中移动滑动变阻器滑片，得到了小灯泡的U-I图像如图a所示，则可知小灯泡的电阻随电压增大而_______________（填“增大”、“减小”或“不变”）。

（2）根据图a，在图b中把缺少的导线补全，连接成实验的电路（其中电流表和电压表分别测量小灯泡的电流和电压）
（3）若某次连接时，把AB间的导线误接在AC之间，合上电键，任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭，则此时的电路中，小灯泡可能获得最小功率是_____________W（本小题若需要作图，可画在图中）

图a所示的实验装置验证牛顿第二定律：
（1）某同学通过实验得到如图b所示的a-F图像，造成这一结果的原因是：在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角____________（填“偏大”或“偏小”）

（2）该同学在平衡摩擦力后进行实验，实际小车在运动过程中所受的拉力_______砝码和盘的总重力（填“大于”、“小于”或“等于”），为了便于探究、减小误差。应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足_______的条件
（3）某同学得到如图c所示的纸带。已知打点计时器电源频率为50Hz。A.B.C.D.E、F、G是纸带上7个连续的点。由此可算出小车的加速度a=________（保留两位有效数字）

某同学对电阻丝的电阻与哪些因素有关进行了实验探究，现有如下器材：电源E（电动势为4V，内阻约为1Ω）；电流表A₁（量程5mA，内阻约为10Ω）；
电流表A₂（量程0.6A，内阻约为1Ω）；电压表V₁（量程3V，内阻约为l kΩ）；
电压表V₂（量程l5V，内阻约为3kΩ）；滑动变阻器R₁（阻值0～2Ω）；
滑动变阻器R₂（阻值0～20Ω）；     开关及导线若干。
他对电阻丝做了有关测量，数据如下表所示：

编号	金属丝直径D/mm	金属丝直径的二次方D/mm^2	金属丝长度L/cm	电阻R/Ω
1	0.280	0.0784	100.00	16.30
2	0.280	0.0784	50.00	8.16
3	0.560	0.3136	100.00	4.07

①图乙是他测量编号为2的电阻丝电阻的备选原理图，则该同学应选择电路    （选填“A”或“B”）进行测量．电流表应选        ，电压表应选       ，滑动变阻器应选        。
②请你认真分析表中数据，写出电阻R与L、D间的关系式R=                        （比例系数用k表示），并求出比例系数k=       Ω•m（结果保留两位有效数字）。

某学习小组通过实验来研究电器元件Z的伏安特性曲线。他们在实验中测得电器元件Z两端的电压与通过它的电流的数据如下表：

U/V	0.0	0.2	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
I/A	0.000	0.050	0.100	0.150	0.180	0.195	0.205	0.215

 
现备有下列器材：
A．内阻不计的6V电源；
B．量程为0～3A的理想电流表；
C．量程为0～0.6A的理想电流表；
D．量程为0～3V的理想电压表；
E．阻值为0～10Ω，额定电流为3A的滑动变阻器；
F．电键和导线若干。
①这个实验小组在实验中电流表选的是      。（填器材前面的字母）

②分析上表内实验数据可知，在方框内画出实验电路图

③利用表格中数据绘出的电器元件Z的伏安特性曲线，如上图所示，分析曲线可知该电器元件Z的电阻随U变大而        （填“变大”、“变小”或“不变” ）；
④若把用电器Z接入如图所示的电路中时，电流表的读数为0.10A，已知A、B两端电压恒为1.5V，则定值电阻R₀阻值为________Ω。

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=

（1）某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中，正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如图所示，则它们的读数值依次是_______mm、______A、_______V。

（2）现已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0~10Ω，电流表内阻约几欧，电压表内阻约20kΩ。电源为干电池（不宜在长时间、大功率状况下使用），电动势E = 4.5V，内阻很小。则以下电路图中_________（填电路图下方的字母代号）电路为本次实验应当采用的最佳电路。但用此最佳电路测量的结果仍然会比真实值偏_________。

（3）若已知实验所用的电流表内阻的准确值，那么准确测量金属丝电阻的最佳电路应是上图中的__________电路（填电路图下的字母代号）。此时测得电流为I、电压为U，则金属丝电阻___________（ 用题中字母代号表示）。

要测一个待测电阻R_x（约200 Ω）的阻值，实验室提供了如下器材：
电源E：电动势3.0V，内阻不计；
电流表A₁：量程0~10mA，内阻r₁约50 Ω；电流表A₂：量程0~500μA，内阻r₂为1000 Ω；
滑动变阻器R₁：最大阻值20 Ω，额定电流2A；
定值电阻R₂=5000Ω；定值电阻R₃=500Ω；电键S及导线若干。

（1）为了测定待测电阻上的电压，可以将电流表     （选填“A₁”或“A₂”）串联定值电阻    （选填“R₂”或“R₃”），将其改装成一个量程为3.0V的电压表。
（2）如图（1）所示为测量电阻R_x的甲、乙两种电路方案，其中用到了改装后的电压表和另一个电流表，则应选电路图       （选填“甲”或“乙”）。
（3）若所选测量电路中电流表的读数为I=6.2mA，改装后的电压表读数为1.20V。根据电流表和电压表的读数，并考虑电压表内阻，求出待测电阻R_x=         Ω。

在做探究平抛运动的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球作平抛运动的轨迹并计算初速度。
（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．应该利用天平测出小球的质量

C．每次必须由静止释放小球

D．每次释放小球的位置必须相同

E．应该用秒表测出小球运动的时间
F．应该用重锤线画出竖直轴y轴
G．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线
（2）某同学根据所描绘出的运动轨迹，测量了轨迹上的不同点的坐标值。根据所测到的数据以y为纵坐标，以x²为横坐标，在坐标纸上画出对应的图像，发现为过原点的直线，并测出直线斜率为k，已知当地的重力加速度为g，则初速度v₀＝________．