高中物理实验题

在测量未知电阻Rx阻值的实验中，可供选择的器材有：
待测电阻Rx（阻值约300）；
电流表A₁（量程20 mA，内阻约50 ）；
电流表A₂（量程50 mA，内阻约10 ）；
电阻箱R（0一999.9）；
滑动变阻器R₁（20 ，2A）；
滑动变阻器R₂（1 750 ，0.3 A）；
电源E（电动势6. 0 V，内阻不计）；
开关S及导线若干。
某同学采用如下方案进行测量：
    
a.按图甲连好电路，调节滑片P和R的阻值，使电流表指针指在合适位置，记下此时A₁示数I₁、A₂示数I₂和电阻箱阻值R₀；
b.将电流表A₁改接到另一支路（如图乙），保持电阻箱阻值R₀不变，调节P，使A₂示数仍为I₂，记下此时A₁示数；
c.计算得到Rx的阻值。
（1）该同学按图甲连成如图丙所示的电路，请指出第       条导线连接错误（填图丙中表示导线的数字）。
（2）正确连线后，闭合S，将P从左向右滑动，发现开始时A₂示数变化不大，当临近最右端时示数变化明显，这是选择了滑动变阻器            造成的（填“R₁”或“R₂”）。
（3）待测电阻Rx＝             （用I 、I₂、R₀、的某些量表示）；针对该实验方案， 电流表A₁的内阻            （填“会”或“不会”）造成系统误差。

某同学设计了一个测定列车加速度的仪器，如图所示．AB是一段1/4圆弧形的电阻，O点为其圆心，圆弧半径为r．O点下用一电阻不计的金属线悬挂着一个金属球，球的下部与AB接触良好且无摩擦．A、B之间接有内阻不计、电动势为9 V的电池，电路中接有理想电流表A，O、B间接有一个理想电压表V．整个装置在一竖直平面内，且装置所在平面与列车前进的方向平行．下列说法中正确的有

A．从图中看到列车一定是向右加速运动
B．当列车的加速度增大时，电流表A的读数增大，电压表V的读数也增大
C．若电压表显示3 V，则列车的加速度为g
D．如果根据电压表示数与列车加速度的一一对应关系将电压表改制成一个加速度表，则加速度表的刻度是均匀的

（1）利用图示装置来验证机械能守恒定律，
①下列两项操作中正确的一项是_________（填“A”或“B”）
A、先松开纸带再接通电源
B、接通电源前，重物应靠近打点计时器并静止
②该实验由于摩擦和空气阻力的影响，物体减小的重力势能总会_________（填“略大于”、“等于”或“略小于”）物体增加的动能。
 
（2）如图是某同学在研究小车做匀变速直线运动时，用打点计时器打出的一条纸带. 图中A、B、C、D、E是按打点先后顺序依次选取的计数点①若相邻计数点间有四个点为画出，则相邻计数点间的时间间隔T =      . 由图中的数据可知，②小车的加速度a =____________；③计数点C的瞬时速度的为____________ .

某探究性学习小组，利用如图甲所示的电路测量一节新电池的电动势和内电阻。
①实验时发现：由于新电池的内阻很小，当滑动变阻器在阻值较大的范围内调节时，电压表的示数变化很小，小组成员利用变换坐标的方法，画出的图像如图乙所示，则电池的电动势为   ，内阻为      。
②小组成员将已知阻值为的定值电阻和电池串联后，重新接入电路开始实验，如图丙所示，改变滑动变阻器的阻值，测出当电流表的示数为时，电压表的示数为；当电流表的示数为时，电压表的示数为，则电池的电动势为    ，内阻为   。

在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中，要供选择的实验仪器如下：

器材	规格	器材	规格
小电珠	标有“3.8V，0.3A”字样	滑动变阻器R1	最大阻值10Ω，额定电流1.0A
电压表V	量程0～5V，内阻5kΩ	滑动变阻器R2	最大阻值1kΩ，额定电流0.5A
电流表A1	量程0～100mA，内阻4Ω	直流电源E	电动势约为6V，内阻约为0.5Ω
电流表A2	量程0～500mA， 内阻0.4Ω	导线、电键等

（1）在上述器材中，滑动变阻器应选        ；电流表应选           。（填器材代号）
（2）在答题卡的图中用笔画线代替导线，把实验仪器连接成完整的实验电路。

某同学采用如图所示的电路测定电源电动势和内电阻．已知干电池的电动势约为1.5V，内阻约为1Ω；电压表（0～3V,3kΩ）、电流表（0～0.6A,1.0Ω）、滑动变阻器有R1（10Ω，2A）和R2（100Ω，0.1A）各一只．

（1）实验中滑动变阻器应选用________（填“R1”或“R2”）．
（2）在下图方框中画出实验电路图．

（3）在实验中测得多组电压和电流值，得到如上图所示的U－I图线，由图可较准确地求出该电源电动势E＝________V；内阻r＝________Ω.

指针式多用电表是常用的电学测量仪器。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(6）所示，电路中电流I与待测电阻的阻值R_x关系图象如图(c）所示。下列根据图(c）中，I—R_x图线做出的解释或判断正确的是(   ）

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．欧姆表调零的实质是当R_x=0时，通过调节R₀，使电路中的电流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2R时，指针位于表盘中央位置的左侧
(3）由图(c）可知，此多用电表所用电池的电动势E=_______；该图象的函数关系式为I=__________。(用图(c）中的物理量表示）

某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）。从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示。打点计时器电源的频率为50Hz

（1）通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点_____和______之间某时刻开始减速
（2）计数点6对应的速度大小为______m/s.（保留三位有效数字）
（3）物块减速运动过程中加速度的大小为a=_______。
（4）设重物质量为m，物块质量为M。物块与桌面间的动摩擦因数为μ，不考虑空气阻力以及纸带与限位孔之间摩擦、绳与滑轮之间的摩擦，g为重力加速度，则在加速度阶段的表达式为（         ）

某同学通过实验测定一根粗细均匀、阻值约为5Ω合金丝电阻率的实验，

①用螺旋测微器测定合金丝直径的结果如图1所示，合金丝的直径为      mm．
②现有如下器材：
A．输出电压可调的学生电源（2V、4V、6V内阻可不计）B．电流表（0～0.6A，内阻约0 2n）
C．电压表（0～3V，内阻约3k ）D．待测电阻R_x E．保护电阻R₀="5"
F．滑动变阻器（0～5，额定电流2A）G．滑动变阻器（0～2，额定电流1A）
H．开关和导线若干
为了减小测量误差，本实验应选用图中两种电路图中的      （填相应的电路图2下的字母A或B）；
③为了提高测量准确度，获取多组数据，因此电源电压应选用      V；滑动变阻器应选用       （选填器材前的字母）．

图1为一电学实验的实物 连线图．该实验可用来测量待测电阻R_x的阻值（约500Ω）．图中两个电压表量程相同，内阻都很大．

实验步骤如下：
①调节电阻箱，使它的阻值R₀与待测电阻的阻值接近；将滑动变阻器的滑动头调到最右端．
②合上开关S．
③将滑动变阻器的滑动头向左端滑动，使两个电压表指针都有明显偏转．
④记下两个电压表V₁和V₂的读数U₁和U₂．
⑤多次改变滑动变阻器滑动头的位置，记下V₁和V₂的多组读数U₁和U₂．
⑥求R_x的平均值．
回答下列问题：
（Ⅰ）根据实物连线图在虚线框内画出实验的电路图，其中电阻箱符号为，滑动变阻器的符号为，其余器材用通用的符号表示．
（Ⅱ）不计电压表内阻的影响，用U₁、U₂、和R₀表示R_x的公式为R_x=     ．
（Ⅲ）考虑电压表内阻的影响，用U₁、U₂、R₀、V₁的内阻r₁、V₂的内阻r₂表示R_x的公式为R_x=     ．

如图甲的光电门传感器是测定物体通过光电门的时间的仪器．其原理是发射端发出一束很细的红外线到接收端，当固定在运动物体上的一个已知宽度为d的挡光板通过光电门挡住红外线时，和它连接的数字计时器可记下挡光的时间△t，则可以求出运动物体通过光电门时的瞬时速度大小．

（1）为了减小测量瞬时速度的误差，应该选择宽度比较      （选填“宽”或“窄”）的挡光板．
（2）如图乙所示是某同学利用光电门传感器探究小车加速度与力之间关系的实验装置，他将该光电门固定在水平轨道上的B点，用不同重物通过细线拉同一小车，小车每次都从同一位置A点由静止释放．
①如图丙所示，用游标卡尺测出挡光板的宽度d=      mm，实验时将小车从图乙A点静止释放，由数字计时器记下挡光板通过光电门时挡光的时问间隔△t=0.02s，则小车通过光电门时的瞬时速度大小为      m/s；
②实验中设小车的质量为m₁，重物的质量为m₂，则在m₁与m₂满足关系      时可近似认为细线对小车的拉力大小与重物的重力大小相等；
③测出多组重物的质量m₂和对应挡光板通过光电门的时间△t，并算出小车经过光电门时的速度v，通过描点作出线性关系图象，可间接得出小车的加速度与力之间的关系．处理数据时应作出      （选填“v²﹣m₁”或“v²﹣m₂”）图象；
④某同学在③中作出的线性关系图象不过坐标原点，如图丁所示（图中的m表示m₁或m₂），其可能的原因是      ．

“验证力的平行四边形定则”实验中

（1）部分实验步骤如下，请完成有关内容：
A．将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上，另一端绑上两根细线．
B．在其中一根细线挂上5个质量相等的钩码，使橡皮筋拉伸，如图甲所示，记录：钩码个数（或细线拉力）、      、细线的方向．
C．将步骤B中的钩码取下，分别在两根细线上挂上4个和3个质量相等的钩码，用两光滑硬棒B、C使两细线互成角度，如图乙所示，小心调整B、C的位置，使橡皮筋与细线结点O的位置与步骤B中结点位置重合，记录      ．
（2）如果“力的平行四边形定则”得到验证，那么图乙中=     ．

使用如图1所示器材测量小灯泡在不同电压下的电功率，并作出小灯泡的电功率P与其两端电压的平方（U²）的关系曲线．已知小灯泡标有“6V，3W”的字样．有两种规格的直流电源，其中E₁标有“4V，0.5A”，E₂标有“8V，1A”；滑动变阻器有两种规格，其中R₁标有“10Ω，2A”，R₂标有“100Ω，20mA”．测量时要求小灯泡两端电压从零开始逐渐增大，并测出多组数据．

（1）电源应选用      （填选“E₁”或“E₂”）
（2）滑动变阻器应选用      （填选“R₁”或“R₂”）
（3）甲同学把实物连成如图1所示电路，闭合开关后小灯泡不亮，实验小组同学检查发现各接触良好，只是有一根导线接错了，这种接法导致小灯泡被      （填选“短路”或“断路”）
（4）接线正确后，移动滑片位置，测出多组电压、电流的数据，可得小灯泡在不同电压下的电功率，并作出相应的P﹣U²图象如图2所示，说明电压增大到一定值时，小灯泡的阻值会      （填选“变大”或“变小”）

从以下器材中选取适当的器材，设计一个测量阻值约为15KΩ的电阻R_x的电路，要求方法简捷，R_x两端的电压从零开始变化，要尽可能提高测量的精度．
电流表A₁：量程300μA，内阻r₁为300Ω，
电流表A₂：量程100μA，内阻r₂=500Ω，
电压表V₁：量程10V，内阻r₃约为15KΩ，
电压表V₂：量程3V，内阻r₄≈10KΩ；
电阻R₀：阻值约为25Ω，作保护电阻用，额定电流为1A，
滑动变阻器R₁，阻值约为50Ω，额定电流为1A，
滑动变阻器R₂，阻值约为1000Ω，额定电流为1A，
电池组E：电动势4.5V，内阻很小但不可忽略，
开关及导线若干．
（1）应选用的电流表、电压表、滑动变阻器分别是：      、      、      （填仪表代号）
（2）在方框中画出实验电路图

（3）用所测数据对应的物理量计算R_x，计算表达式为R_x=﹣r₁．

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