高中物理实验题

某同学设计了一个测量物体质量的装置，如图所示，其中P是光滑水平面，A是质量为M的带夹子的已知质量金属块，Q是待测质量的物体（可以被A上的夹子固定）．已知该装置的弹簧振子做简谐运动的周期为（数量级为10⁰s）,其中m是振子的质量，K是与弹簧的劲度系数有关的常数．

（1）为了达到实验目的还需要提供的实验器材是：____________；
（2）写出所需测量的物理量（用字母表示），并简要地写出测量方法
①__________________________________________________________；
②                                                         ；
（3）用所测物理量和已知物理量求解待测物体质量的计算式为m=              ；
（4）如果这种装置与天平都在太空站中使用，则（   ）

A．天平仍可以用来测质量，这种装置不能用来测质量

B．这种装置仍可以用来测质量, 天平不能用来测质量

C．这种装置和天平都可以用来测质量

D．这种装置和天平都不能用来测质量

（Ⅰ）为研究滑块的运动，选用滑块、钩码、纸带、毫米刻度尺、带滑轮的木板、以及由漏斗和细线构成的单摆等组成如图1所示的装置，实验中，滑块在钩码作用下拖动纸带做匀加速直线运动，同时让单摆垂直于纸带运动方向做小摆幅摆动，漏斗可以漏出很细的有色液体，在纸带上留下的痕迹记录了漏斗在不同时刻的位置，如图2所示




①漏斗和细线构成的单摆在该实验中所起的作用与下列哪个仪器相同？________（填写仪器序号）

A．打点计时器

B．秒表

C．毫米刻度尺

D．电流表

②如果用该实验装置测量滑块加速度，对实验结果影响最大的原因是：___________________________
（Ⅱ）现提供如下器材，测定定值电阻R_x（约为5KΩ）的阻值
a.两相同电流计G₁、G₂（50μA，内阻约4KΩ）
b.电阻箱R₁（0~9999.9Ω）
c.电阻箱R₂（0~99999.9Ω）
d.电源E（电动势约3V，内阻不计）
e.滑动变阻器R（最大阻值20Ω）
f.开关两个，导线若干
①由于电流计量程很小，需要先将它们进行改装，某同学设计了用半偏法测电流计内阻的电路，如图，实验过程如下：先将R₂调为最大，然后闭合K₁、K₂，调节R₁、R₂，保证_________满偏，使_________半偏（填写元件符号）由此测得电流计G₂的阻值
②若测得电流计内阻为4.2KΩ，要将G₂改装成量程为3V的电压表，需串联的电阻值为___________
③采用改装后的电压表并伏安法测量待测电阻阻值，请在虚线框内画出实验电路图

在如图甲所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动的过程中，四个理想电表的示数都发生变化。图乙中三条图线分别表示了三个电压表示数随电流的变化的情况。其中图线a表示的是电压表___________（选填“V₁”、“V₂”或“V₃”）的示数随电流变化的情况，在此过程中电压表V₁示数的变化量的DU₁和电流表示数变化量的比值___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

如图所示为千瓦级质子交换膜燃料电池组性能图谱，工作条件是：以H₂与O₂作为反应气体，控制电池温度，保持H₂与O₂压强。根据该图回答下列问题：
(1)当输出电流大于40A时，电池的输出功率范围是                 ．
(2)当电池的输出功率为lkW时，相当于电动势为            的普通电池

通常情况下，电阻的阻值会随温度的变化而改变，利用电阻的这种特性可以制成电阻温度计，从而用来测量较高的温度。如图所示，电流表量程为0～25mA，电源电动势为3V，内阻不计。R为滑动变阻器，电阻R_t作为温度计的测温传感器。当t≥0℃时，R_t的阻值随温度t的变化关系为R_t=20+0.5t（单位为Ω）。先把R_t放入0℃环境中，闭合电键S，调节滑动变阻器R，使电流表指针恰好满偏，然后把测温探头R_t放到某待测温度环境中，发现电流表的示数为10mA，该环境的温度为__________℃；当把测温探头R_t放到480℃温度环境中，电路消耗的电功率为__________W。

某同学用多用电表测量二极管的反向电阻。完成下列测量步骤：
⑴检查多用电表的机械零点。
⑵将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔，将选择开关拨至电阻测量挡适当的量程处。
⑶将红、黑表笔，进行欧姆调零。
⑷测反向电阻时，将表笔接二极管正极，将表笔接二极管负极，读出电表示数。
⑸为了得到准确的测量结果，应让电表指针尽量指向表盘（填"左侧"、"右侧"或"中央"）；否则，在可能的条件下，应重新选择量程，并重复⑶、⑷。
⑹测量完成后，将选择开关拨向位置。

某同学利用图1所示装置做"研究平抛运动"的实验，根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹，但不慎将画有轨迹图线的坐标纸丢失了一部分，剩余部分如图2所示。图2中水平方向与竖直方向每小格的长度均代表0.10，、和是轨迹图线上的3个点，和、和，之间的水平距离相等。
完成下列填空：（重力加速度取9.8²）
⑴设、和的横坐标分别为、和，纵坐标分别为、和。从图2中可读出||=，||=，||=（保留两位小数）。

⑵若已测知抛出后小球在水平方向上做匀速运动。利用⑴中读取的数据，求出小球从运动到所用的时间为，小球抛出后的水平速度为。（均可用根号表示）。
⑶已测得小球抛出前下滑的高度为0.50，设和分别为开始下滑时和抛出时的机械能，则小球从开始下滑到抛出的过程中机械能的相对损失=%（保留两位有效数字）。