高中物理实验题

在验证牛顿第二定律的实验中：
某组同学用如图（甲）所示装置，采用控制变量的方法，来研究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到的力的关系，下列措施中不需要和不正确的是______

①首先要平衡摩擦力，使小车受到的合力就是细绳对小车的拉力
②平衡摩擦力的方法就是，在塑料小桶中添加砝码，使小车能匀速滑动
③每次改变拉小车的拉力后都需要重新平衡摩擦力
④实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力
⑤实验中应先放小车，然后再开打点计时器的电源
A．①③⑤          B.②③⑤           C.③④⑤           D.②④⑤
某组同学实验得出数据，画出a-F图如图（乙）所示，那么该组同学实验中出现的问题可能是______
A．实验中平衡摩擦力时长木板垫起的角度太小
B．实验中平衡摩擦力时长木板垫起的角度太大
C．实验中绳子拉力方向没有跟平板平行
D．实验中不满足“砂桶和砂的总质量远小于小车质量”的条件

（1）利用图中所示的装置可以研究自由落体运动．实验中需要调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落．打点计时器会在纸带上打出一系列的小点：①为了测试重物下落的加速度，还需要的实验器材有    ．（填入正确选项前的字母：A．天平  B．秒表  C．米尺）
②若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重物加速度值，而实验操作与数据处理均无错误，写出一个你认为可能引起此错误差的原因：
（2）在测量物体做匀加速运动的加速度实验中，打点计时器所用电源的频率为50Hz，实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点，每两个测量点之间还有4个实际打出的点，如图所示，图中所标数据是各测量点到O点的距离（单位：mm），那么由此可以计算则A点处瞬时速度的大小是      m/s，加速度的大小为      m/s²．(计算结果小数点后保留两位有效数字)

某电阻额定电压为3V，阻值大约为10Ω．为测量其阻值，实验室提供了下列可选用的器材：

A．电流表A1量程300mA，内阻约1Ω．）

B．电流表A2量程0.6A，内阻约0.3Ω）

C．电压表V1量程3.0V，内阻约3kΩ）

D．电压表V2量程15.0V，内阻约5kΩ）

E．滑动变阻器R₁（最大阻值为50Ω）
F．滑动变阻器R₂（最大阻值为100Ω）
G．电源E（电动势4V，内阻可忽略）
H．开关、导线若干
为了尽可能提高测量准确度，应选择的器材为（只需填器材前面的字母即可）：
电流表      ，电压表      、滑动变阻器      ．应采用的电路图为图中的      ．

在探究平行板电容器的电容与哪些因素有关的实验中，某同学安装好实验装置并进行如下操作：

（1）给平行板电容器充电，保持两板距离和板上的电荷量不变，使B板平行上移，如图甲所示，则静电计指针偏角      （填“不变”，“变大”或“变小”）
（2）给平行板电容器充电，保持两板正对面积和板上的电荷量不变，使B平行板右移，如图乙所示，观察到静电计指针偏角减小，则平行板电容器的电容      （填“不变”，“变大”或“变小”）

（1）关于用多用表测电阻的实验操作，以下说法正确的是

A．多用电表在使用前，应观察指针是否指电流表的零刻度，若有偏差，应用螺丝刀调节多用电表中间的定位螺丝，使多用表指针指电流表零刻度（注意与欧姆调零区分开）

B．测电阻时，只需将待测电阻与电源断开，和别的元件可以不断开

C．测电阻时为了接触良好，应用两手分别将两表笔金属部分与待测电阻两端紧紧捏在一起

D．第一次测量之前要调零，之后就算换挡测量，也没有必要重新调零

（2）若实验员告知该多用表装新电池时测量值较为准确，而现在电池已因使用太久而致内阻增大，电动势减小了，但仍可通过欧姆档调零电阻调零，据此可判断此种情况下，按规范的实验操作测量电阻，其测量值比真实值      （选填“偏大”、“偏小”或“准确”）．

利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻．要求尽量减小实验误差．

（1）应该选择的实验电路是图1中的      （选填“甲”或“乙”）．
（2）现有电流表（0～0.6A）、开关和导线若干，以及以下器材：
A．电压表（0～15V）
B．电压表（0～3V）
C．滑动变阻器（0～50Ω）
D．滑动变阻器（0～500Ω）
实验中电压表应选用      ；滑动变阻器应选用      ．（选填相应器材前的字母）
（3）某位同学记录的6组数据如表所示，其中5组数据的对应点已经标在图2的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出UI图线．

（4）根据（3）中所画图线可得出干电池的电动势E=      V，内电阻r=      Ω

在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，实验室选用了干电池，因为新的干电池内阻很小，难于测量，所以一般选用旧的干电池．某小组的同学为了测量一节旧电池的电动势E和内电阻r，采用了如甲图所示电路．

（1）从实验中实测数据得到的U﹣I图象如图乙所示，则该旧电池的电动势和内电阻为E_测=      V，r_测=      Ω．
（2）本实验电动势和内电阻的测量值与真实值相比，电动势E_测      E_真，内电阻r_测      r_真（选填“＞”、“=”或“＜”）．

某同学设计了一个“探究加速度a与力F、质量M的关系”的实验．如图1为该实验装置图，其中砂桶及砂的总质量为m．

（1）探究时，为了让小车所受的合外力近似等于砂和砂桶的重力应采取的措施和满足的条件有：①      ；②      ；
（2）该同学保持砂和砂桶的总质量不变，改变小车质量M，探究加速度a和小车质量M的关系，得到的实验数据如下表：

实验次数	1	2	3	4	5
小车加速度a（m/s^2）	1.99	1.23	1.01	0.67	0.49
小车质量M（kg）	0.25	0.40	0.50	0.75	1.00
	4.00	2.50	2.00	1.33	1.00

为了直观反映F不变时a与M的关系，请根据上表数据在图2坐标纸中作出图象．
（3）由图象可得F不变时，小车的加速度a与质量M之间的关系是：      ．
（4）另有一同学在该实验中得到了一条如图3所示的纸带．已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz．在纸带上选择13个打点，其中1、3、5、7、9、11、13号打点作为计数点，分别测得x₁=7.05cm、x₂=7.68cm、x₃=8.33cm、x₄=8.96cm、x₅=9.61cm、x₆=10.26cm．
则打点计时器打下7号打点时瞬时速度的大小是      m/s；小车运动的加速度的大小是       m/s²（计算结果保留两位有效数字）．

在“探究弹力和弹簧伸长的关系，并测定弹簧的劲度系数”的实验中，实验装置如图所示，所用的每个钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定的拉力．实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出相应的弹簧总长度．

（1）有一个同学通过以上实验测量后把6组数据描点在坐标图中，请作出F﹣L图线．
（2）由此图线可得出该弹簧的原长L₀=      cm，劲度系数k=      N/m

“探究合力和分力的关系”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．

（1）图乙中的F和F′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．

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，待弹簧静止时，长度记为L；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	L	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      ．
（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“L”或“L_x”）．

（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）．

某同学在“用打点计时器测速度”的声音中，用打点计时器记录了呗小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出0、1、2、3、4、5、6共7个计数点．其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻的计数点之间还有4个点未标出．期部分相邻点间的距离如图所示，完成下列问题．

（1）计算出4时小车的瞬时速度大小为      m/s，求小车的加速度为      m/s²．（要求保留3位有效数字）
（2）如果当时电网如果中交变电流的频率稍有增大，而做实验的同学并不知道，那么速度的测量值与实际值相比      （选填：偏大、偏小或不变）．

在11月10日，我校高三进行学业水平实验考查，小洁同学做“验证力的平行四边形定则”的实验时，主要步骤是：
（1）在水平放置的木块上铺一张白纸，把橡皮条的一端固定在板的A点，橡皮条的另一端拴有两细绳套，如图所示，两个测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条使之伸长．到达某一位置O时需记下      、      ，      ，再用一个测力计钩住细绳套把橡皮条拉长，使结点达      的位置，再记下测力计读数和细绳的方向．
（2）在“验证力的平行四边形定则”的实验中，两弹簧测力计拉力的图示在图中作出，图中方格每边的长度表示1N，O是橡皮筋的一个端点．用两个直角三角板按照作图法作出合力F的图示．得到合力的大小为      N．

在验证机械能守恒定律实验中，

（1）为完成此实验，图1中A、B、C、D、E表示部分实验器材，需在图中选用的器材有      ．（填入正确选项前的字母）
（2）下面列举了该实验的几个操作步骤：
A．打点计时器接到电源的“直流输出”上
B．释放纸带后接通电源，打出一条纸带
C．测量纸带上某些点间的距离
D．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能
其中操作不当的步骤是      ．
（3）利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值．根据打出的纸带，选取纸带上连续的五个点A、B、C、D、E，测出各点之间的距离如图2所示．使用交流电的频率为f，则计算重锤下落的加速度的表达式a=     ．（用x₁、x₂、x₃、x₄及f表示）

在倾角θ=30°的斜面上，固定一金属框，宽L=0.25m，接入电动势E=12V、内阻不计的电池．垂直框面放有一根质量m=0.2kg的金属棒ab，它与框架的动摩擦因数为，整个装置放在磁感应强度B=0.8T的垂直斜面向上的匀强磁场中．当调节滑动变阻器R的阻值在什么范围内时，可使金属棒静止在框架上？（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，框架与棒的电阻不计，g=10m/s²）