高中物理实验题

在探究“弹簧的弹力与伸长的关系”实验中，通过在悬挂的弹簧下面加挂钩码，逐渐使弹簧伸长，得到以下的数据。
①表格中a=          ，b=          。
②根据数据在答题卷的坐标中画出图象。
③弹簧的劲度系数k =     N / m。（取两位有效数字）
由此得到结论：                    。

钩码个数	1	2	3	4	5	6
弹簧弹力F（N）	0.50	a	b	2.00	2.50	3.00
弹簧伸长x（cm）	1.20	2.40	3.60	4.76[	6.10	7.10

同学们测量某电阻丝的电阻，所用电流表的内阻与相当，电压表可视为理想电压表。
（1）若使用图示电路图进行实验，要使得的测量值更接近真实值，电压表的a端应连接到电路的         点（选填“b”或“c”）；

（2）测得电阻丝的图如图所示，则为         （保留两位有效数字）；

（3）实验中，随电压进一步增加，电阻丝逐渐进入炽热状态。某同学发现对炽热电阻丝吹气，其阻值会变化。他们对此现象进行探究，在控制电阻丝两端的电压为10V的条件下，得到电阻丝的电阻随风速（用风速计测）的变化关系如图所示。由图可知当风速增加时，会          （选填“增大”或“减小”）。在风速增加过程中，为保持电阻丝两端电压为10V，需要将滑动变阻器的滑片向       端调节（选填“M”或“N”）。

（4）为了通过电压表的示数来显示风速，同学们设计了如上右图所示的电路。其中为两只阻值相同的电阻，为两根相同的电阻丝，一根置于气流中，另一根不受气流影响，V为待接入的理想电压表。如果要求在测量中，风速从零开始增加，电压表的示数也从零开始增加，则电压表的“+”端和“-”端应分别连接到电路中的       点和       点（在“a”“b”“c”“d”中选填）。

小明设计了如图甲所示的电路，同时测电阻R₀的阻值、电源的电动势E及内阻r。

（1）用笔画线代替导线按图甲电路图将图乙实验连接图补充完整；
（2）闭合电键S，移动滑动触头P，用V₁、V₂和A测得并记录多组数据。根据数据描出如图丙所示的M、N两条U-I直线，则直线N是根据电压表_____________（填“V₁”或“V₂”）和电流表A的数据画得的；
（3）根据图像可以求得电阻R₀的测量阻值为___________，电源电动势E的测量值为 _____V，内电阻的测量值为______________；
（4）要使实验中测量定值电阻R₀的误差尽可能小，对电流表A的内阻大小的要求是_________________（选填字母代号）。
A．尽可能选大一点    B．尽可能选小一点    C．无要求

某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案，实验室提供的器材有：
A. 电流表A₁（内阻R_g=100Ω，满偏电流I_g=3mA）
B. 电流表A₂（内阻约为0.4Ω，量程为0.6A）
C. 定值电阻R₀=900Ω
D.滑动变阻器R（5Ω，2A）
E.干电池组（6V，0.05Ω）
F.一个开关和导线若干
G．螺旋测微器，游标卡尺
（1）用螺旋测微器测金属棒直径为＿＿＿mm；用20分度游标卡尺测金属棒长度为＿＿cm。

（2）用多用电表粗测金属棒的阻值：当用“×10Ω”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用______挡（填“×1Ω”或“×100Ω”），换挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图所示，则金属棒的阻值约为______Ω。

（3）请根据提供的器材，设计一个实验电路，要求尽可能精确测量金属棒的阻值。
（4）若实验测得电流表A₁示数为I₁,电流表A₂示数为I₂，则金属棒电阻的表达式为R_x=        。（用I₁，I₂，R₀，R_g表示）

在“用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻”的实验中，提供的器材有：
A．干电池一节
B．电流表(量程0.6A)
C．电压表(量程3V)
D．开关S和若干导线
E．滑动变阻器R₁(最大阻值20Ω，允许最大电流1A)
F．滑动变阻器R₂(最大阻值200Ω，允许最大电流0.5A)
G．滑动变阻器R₃(最大阻值2000Ω，允许最大电流0.1A)
（1）按图甲所示电路测量干电池的电动势和内阻，滑动变阻器应选      （填“R₁”“R₂”或“R₃”）。
（2）图乙电路中部分导线已连接，请用笔画线代替导线将电路补充完整。要求变阻器的滑片滑至最左端时，其使用电阻值最大。
（3）闭合开关，调节滑动变阻器，读取电压表和电流表的的示数。用同样方法测量多组数据，将实验测得的数据标在如图丙所示的坐标图中，请作出U­I图线，由此求得待测电池的电动势E=      V，内电阻r =      Ω。（结果保留两位有效数字）所得内阻的测量值与真实值相比      （填“偏大”“偏小”或“相等”）
    

在“测定金属的电阻率”的实验中，某同学进行了如下操作：
（1）用毫米刻度尺测量接入电路中的金属丝的有效长度l，再用螺旋测微器测量金属丝的直径D，某次测量结果如图1所示，则这次测量的读数D=＿＿＿＿＿mm。

（2）为了合理选择实验方案和器材，首先使用欧姆表（´1挡）粗测接入电路的金属丝的阻值R。欧姆调零后，将表笔分别与金属丝两端连接，某次测量结果如图2所示，则这次测量的读数R=＿＿＿＿＿＿＿Ω。
（3）使用电流表和电压表准确测量金属丝的阻值。为了安全、准确、方便地完成实验，除电源（电动势为4V，内阻很小）、待测电阻丝、导线、开关外，电压表应选用＿＿＿＿＿＿，电流表应选用＿＿＿＿＿，滑动变阻器应选用＿＿＿＿＿（选填器材前的字母）。
A.电压表V₂（量程3V，内阻约3kΩ）
B.电压表V₁（量程15V，内阻约15kΩ）
C.电流表A₁（量程600mA，内阻约1Ω）
D.电流表A₂（量程3A，内阻约0.02Ω）
E.滑动变阻器R₁（总阻值为10Ω，额定电流2A）
F.滑动变阻器R₂（总阻值为100Ω，额定电流2A）
（4）若采用图所示的电路测量金属丝的电阻，电压表的左端应与电路中的＿＿＿点相连（选填“a”或“b”）。

测一个待测电阻R_x（约200Ω）的阻值，除待测电阻外，实验室提供了如下器材：
电源E：电动势3V，内阻不计；
电流表A₁：量程0～10mA、内阻r₁约为50Ω；
电流表A₂：量程0～500μA、内阻r₂= 1000Ω
滑动变阻器R₁：最大阻值20Ω、额定电流2A；
电阻箱R₂：阻值范围0～9999Ω。
（1）由于没有提供电压表，为了测定待测电阻上的电压，应选电流表      与电阻箱R₂            联，将其改装成电压表。
（2）对于下列测量R_x的四种电路图，为了测量准确且方便应选图            。

（3）实验中将电阻箱R₂的阻值调到4000Ω，再调节滑动变阻器R₁，两表的示数如下图所示，可读出电流表A₁的示数是________mA，电流表A₂的示数是________μA，测得待测电阻R_x的阻值是__________Ω（此结果保留三位有效数字）。

杨小华用如图所示的装置做“探究加速度与力的关系”的实验：小车搁置在水平放置的长木板上，纸带连接车尾并穿过打点计时器，用来测定小车的加速度a，小桶通过细线对小车施拉力F。在保持小车质量不变的情况下，改变对小车拉力F的大小，测得小车所受拉力F和加速度a的数据如下表：


（1）根据测得的数据，在下图中作出a－F图象。
（2）由图象可知，小车与长木板之间的最大静摩擦力大小为_________N。
（3）若要使作出的a－F图线过坐标原点，需要调整实验装置，可采取以下措施中的（ ）

A．增加小车的质量

B．减小小车的质量

C．适当垫高长木板的右端

D．适当增加小桶内砝码质量

在验证力的平行四边形定则实验有三个实验步骤：
（1）在水平放置的木板上垫一张白纸，把橡皮条的一端固定在板上，另一端拴两根细线，通过细线同时用两个测力计互成角度地拉橡皮条，使它与细线的结点到达某一位置O点，在白纸上记下O点和两测力计的读数F₁和F₂。
（2）在纸上根据F₁和F₂的大小，应用平行四边形定则作图求出合力F。
（3）只用一只测力计通过细绳拉橡皮条，使它的伸长量与两测力计拉时相同，记下此时测力计的读数F′和细绳的方向。
以上三个步骤中均有错误或疏漏：
（1）中是                                    。
（2）中是                                    。
（3）中是                                    。

在做验证牛顿第二定律的实验时，某学生将实验装置如图甲安装，准备接通电源后开始做实验。

①打点计时器是一种计时工具，应该接      （填交流或直流）电源。
②图中砂和砂桶的总质量为m，小车和砝码的总质量为。实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，接下来还需要进行的一项操作是（   ）
A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节m的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
B．将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推一下小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
C．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推一下小车，观察判断小车是否做匀速运动
D．当改变小车的质量时，需要重新平衡摩擦力
③实验中要进行质量和的选取，才能认为绳子的拉力约等于mg，以下最合理的一组是 （   ）
A．="100g," ="40" g、50 g、60 g、80 g、100 g、120 g
B．="200" g, ="10" g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g
C．="200" g, ="40" g、50 g、60 g、80 g、100 g、120 g
D．="400" g, ="10" g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g
④下图是实验中得到的一条纸带，、、、、E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，则计数点间的时间间隔T=    s。量出AB间的距离s₁="4.22" cm、BC间的距离s₂="4.65" cm、CD间的距离为s₃="5.08" cm、DE间的距离为s₄="5.49" cm。则打点计时器打下C点时的速度大小为：v_C=      m/s（结果保留2位有效数字），小车的加速度的符号表达式为：=   （用上面的符号表示）。

⑤在验证当小车的质量一定时，小车的加速度与合外力F的关系时，小华所在的实验小组根据实验数据作出了如图所示的a-F图象，图像不过坐标轴的原点，其原因可能是_______________________________________

“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图（甲）所示。

（1）在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带。从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，用刻度尺测量计数点间的距离如图（乙）所示。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz。求：

①从图中所给的刻度尺上读出A、B两点间的距离s₁ =        cm；
②该小车的加速度a =        m/s²。
（2）平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在小车上。挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度。小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表：

砝码盘中砝码总重力F（N）	0.196	0.392	0.588	0.784	0.980
加速度a（m·s^-2）	0.69	1.18	1.66	2.18	2.70

①请根据该组实验数据在答卷的坐标纸作出a—F的关系图象；
②根据提供的实验数据作出的a—F图线不通过原点的主要原因是              。

如图1所示，为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量及小车和砝码的质量对应关系图。钩码的质量为m₁，小车和砝码的质量为m₂，重力加速度为g。

（1）下列说法正确的是＿＿＿＿＿。
A．每次在小车上加减砝码时，应重新平衡摩擦力
B．实验时若用打点计时器应先释放小车后接通电源
C．本实验m₂应远小于m₁
D．在用图象探究加速度与质量关系时，应作图象
（2）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，测得，作出图像，他可能作出图2中＿＿＿＿＿ （选填“甲”“ 乙”“ 丙”）图线。此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是＿＿＿＿＿。
A．小车与轨道之间存在摩擦          B．导轨保持了水平状态
C．砝码盘和砝码的总质量太大        D．所用小车的质量太大
（3）实验时，某同学遗漏了平衡摩擦力这一步骤，若轨道水平，他测量得到的图像，如图3。设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，则小车与木板间的动摩擦因数＿＿＿＿＿，钩码的质量＿＿＿＿＿。
（4）实验中打出的纸带如图所示．相邻计数点间的时间是0.1 s，图中长度单位是cm，由此可以算出小车运动的加速度是________m/s²。

用如图所示的实验装置验证、组成的系统机械能守恒。从高处由静止开始下落，上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两个计数点间还有4个点图中未标出，打点计时器的频率为，计数点间的距离如图所示。已知、，且重力加速度，则：

（1）在纸带上打下计数点5时的速度           
（2）用已知量和测量量写出在打点0—5过程中验证机械能守恒的表达式是
                                      。

如图所示为“探究加速度与物体所受合外力的关系”的实验装置图，图中A为小车，质量为，连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B，它们均置于一端带有定滑轮的足够长的木板上，P的质量为，C为弹簧测力计，实验时改变P的质量，读出测力计不同读数F，不计绳与滑轮之间的摩擦。

（1）下列说法正确的是

A．一端带有定滑轮的长木板必须保持水平

B．实验时应先接通电源后释放小车

C．实验中应远小于

D．测力计的读数始终为

（2）下图为某次实验得到的纸带，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             ．（交流电的频率为50Hz，结果保留二位有效数字）

（3）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图象，可能是下图中的图线        。

指针式多用表是实验室中常用的测量仪器，请完成下列问题：
（1）在使用多用电表测量时，若选择开关拨至“25mA”挡指针的位置如图（a）所示，则测量结果为      mA。

（2）多用电表测未知电阻阻值的电路如图（b）所示，电池的电动势为E、内阻为r，R₀为调零电阻，R_g.为表头内阻，电路中电流I与待测电阻的阻值R_x关系图像如图（c）所示，则该图像的函数关系式为I=         ；

（3）下列根据图（e）中I-R_x图线做出的解释或判断中正确的是（   ）
A.因为函数图线是非线性变化的，所以欧姆表的示数左小右大
B.欧姆表凋零的实质是通过调节R₀使R_x=0时电路中的电流I=I_g
C.R_x越小，相同的电阻变化量对应的电流变化量越大，所以欧姆表的示数左密右疏
D.测量中，当R_x的阻值为图（c）中的R₂时，指针位于表盘中央位置的左侧
（4）根据图线可知该电池的电动势E=                     。