高中物理实验题

为了只用一根弹簧和一把刻度尺测定滑块与水平桌面间的动摩擦因数μ，某同学经查阅资料得知：一劲度系数为k的轻弹簧由压缩量为x至恢复到原长过程中，弹力所做的功为。在已知弹簧的劲度系数为k和滑块的重力为G的前提下，他设计了下述实验：如图所示，将弹簧的一端固定在竖直墙上，弹簧处于原长时另一端在位置B，使滑块紧靠弹簧将其压缩至位置A且静止，松手后滑块在水平桌面上运动一段距离，到达位置C时停止。

请回答下列问题：
①你认为，该同学需用刻度尺直接测量的物理量是（写出名称并用符号表示）                     。
②用已知的物理量和测得的物理量表示滑块与水平桌面间的动摩擦因数μ的计算式为μ=          。

某班同学利用图示装置进行验证机械能守恒定律的实验。

（1）关于本实验下列说法中，正确的有
A．选用重物时，应选密度大，体积小的，以减少空气阻力的影响
B．选用重物时，必须要称出它的质量
C．实验时，在松开纸带让重物下落的同时接通电源
D．若纸带上开头打出的几点模糊不清，也可设法用后面清晰的点进行验证
E．用刻度尺测出物体下落的高度，并测出下落时间,通过计算出瞬时速度。
F．用刻度尺测出物体下落的高度，并通过计算出瞬时速度.
(2)图为一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一点．分别测出若干连续点A、B、C……与O点之间的距离h₁、h₂、h₃…….已知打点计时器的打点周期为T，重物质量为m，重力加速度为g，结合实验中所测得的h₁、h₂、h₃，可得打B点时，重物增加的动能为________，减少的重力势能为________．

将一铜片和一锌片分别插入一只苹果内，就构成了简单的“水果电池”，其电动势约为1.5V，但这种电池并不能点亮额定电压为1.5V，额定电流为0.3A的小灯泡。因为经实验测得“水果电池”与小灯泡直接相连接后，流过小灯泡的电流还不足3mA。现要较精确地测定“水果电池”的电动势和内电阻，提供的仪器如下：①量程合适的电流表（内阻约为1Ω），②量程为1.5V的电压表（内阻约为2kΩ），③滑动变阻器R₁（0～30Ω），④滑动变阻器R₂（0～3kΩ）、⑤开关及导线若干。
（1）本实验中滑动变阻器应选用________（填字母代号：“R₁ ”或“R₂” ）。
（2）在框中画出实验电路图。

（3）若根据实验记录的数据，经描点、连线得到的U-I图像如图所示，则该水果电池的电动势E＝_____V，内电阻r＝______Ω。(均保留三位有效数字)

（4）不计偶然误差，用以上的方法测量出的水果电池的电动势和内阻与真实值相比电动势E_____，内阻r_____（填“偏大”、“偏小”或“相等”）．

如图是“探究求合力的方法”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．甲实验时，两个拉力的大小应相等
B．甲实验时，两个拉力的方向应互相垂直
C．乙实验时，只须使橡皮条的伸长量与甲实验相等
D．乙实验时，仍须将橡皮条的结点拉到Ｏ点
（2）图丙中的F与F＇两力中，方向一定沿AO方向的是    ；
（3）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

某同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验.图（a）为实验装置简图，A为小车，B为某种打点计时器，C为装有细砂的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于细砂和小桶的总重量，小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得。.


（1）图（b）为实验中所用打点计时器的学生电源。由学生电源可以判断该同学选用的是图(c)中的     （填“甲”或“ 乙”）计时器。上述图（b）的安装中存在的错误有：
①                   ②                    。
（2）在“探究加速度a与质量m的关系”时，保持细砂和小桶质量不变，改变小车质量m，分别记录小车加速度a与其质量m的数据. 在分析处理时，该组同学存在两种方案；甲同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a与其质量m的图象；乙同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a与其质量倒数的图象。两位同学都按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注， 但尚未完成图象（如下图所示）. 你认为同学              （填“甲”、“乙”）的方案更合理. 请继续帮助该同学作出坐标中的图象。

（3）在“探究加速度a与合力F的关系”时，保持小车的质量不变，改变小桶中细砂的质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图(d)，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因。答：            。

为了探究加速度与力、质量的关系
（1）小亮利用如图甲所示的实验方案，探究小车质量一定时加速度与合外力之间的关系，图中上下两层水平轨道，细线跨过滑轮并挂上砝码盘，将砝码和砝码盘的总重作为小车所受合外力，两小车尾部细线连到控制装置上，实验时通过控制装置使两小车同时开始运动，并同时停止。

①实验前，下列操作必要的是

A．选用质量不同的两辆小车

B．调节定滑轮的高度，使细线与轨道平行

C．使砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量

D．将轨道右端适当垫高，使小车在没有细线牵引时能在轨道上匀速运动，以平衡摩擦力

②他测量了两小车的位移为，则          。
（2）小明用如图乙所示的装置进行实验
①打出的一条纸带如图丙所示，计时器打点的时间间隔为0.02s。他从比较清晰的A点起，每五个点取一个计数点，测量出各点到A点的距离标在纸带上各点的下方，则小车运动的加速度为        m/s²。

②实验前由于疏忽，小明遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a- F图像，可能是丁图中的图线            （选填“1”、“ 2”、“3”）
③调整正确后，他作出的a-F图像末端明显偏离直线，如果已知小车质量为M，某次所挂钩码质量为，则戊图中坐标应为           ，应为             。

某同学用重物自由下落验证机械能守恒定律，实验装置如图所示。

（1）在选取重物时，应选择

A．20g的铁块

B．20g的铜块

C．500g的木块

D．400g的铅块

（2）安装好实验装置后，提起纸带使重物     （选填“靠近”、“远离”） 打点计时器。

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）。

为了验证机械能守恒定律，某同学在墙壁上固定了竖直的标尺，让小钢球在标尺附近无初速释放，然后启动数码相机的连拍功能，连拍两张照片的时间间隔为T，得到了如右图所示的照片。测量出A、B、C、D、E相邻两点间的距离依次为L₁、L₂、L₃、L₄，当地重力加速度为g。

（1）为了获得钢球在C位置的动能，需要求得经C位置时的速度v_c，则v_c=___   __。
（2）钢球经E位置时的速度表示为_______。（填序号）
A．v_E=4gT    B．v_E=    C．v_E=
（3）用B、E两点验证钢球的机械能是否相等，实际得到的关系式为
_______mg（L₂+L₃+L₄）（填“>”、“<”或“=”），
原因是_______________________________________________________________。

为了撰写关于废旧电池的暑期实践报告，某学校课题研究小组收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈等电路元件，现从这些材料中选取两个待测元件，一是电阻R₀（约为2k），二是手机中常用的锂电池（电动势标称值为3.7V，允许最大放电电流为100mA）。在操作台上还准备了如下实验器材：

A.电压表V（量程4V，内阻极大）
B.电流表A₁（量程100mA，电阻R_A1约为5）
C.电流表A₂（量程2mA，电阻R_A2约为50）
D.滑动变阻器R₁（0--40，额定电流1A）
E.电阻箱R₂（0--999.9）
开关一只导线若干
（1）为了测定电阻R₀的阻值，小组的一位成员，设计了如图所示的电路原理图，所选取的相应的器材（电源用待测的锂电池）均标在图上，其他成员发现他在器材选取中有不妥之处你认为应该怎样调整？
（2）在实际操作过程中，发现滑动变阻器R₁、电流表A₁已损坏，请用余下的器材测量锂电池的电动势E和内阻r。
?请你在方框中画出实验电路图（标注所用器材符号）；

?为了便于分析，一般采用线性图象处理数据，请写出与线性图象对应的相关物理量间的函数关系式：。

物理小组的同学用如图所示的实验器材测定重力加速度，实验器材有：底座、带有标尺的竖直杆、光电门1和2组成的光电计时器（其中光电门1更靠近小球释放点），小球释放器（可使小球无初速释放）、网兜。实验时可用两光电门测量小球从光电门1运动至光电门2的时间t，并从竖直杆上读出两光电门间的距离h。
（1）使用游标卡尺测量小球的直径如图所示则小球直径为cm。

（2）改变光电门1的位置保持光电门2的位置不变，小球经过光电门2的速度为v，不考虑空气阻力，小球的加速度为重力加速度g，则h、t、g、v四个物理量之间的关系为h=。
（3）根据实验数据作出图线，若图线斜率的绝对值为k，根据图线可求出重力加速度大小为。

在“探究求合力的方法”的实验中，用图钉把橡皮筋的一端固定在板上的A点，在橡皮筋的另一端拴上两条细绳，细绳另一端系着绳套B、C（用来连接弹簧测力计）。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。]

（1）本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中与B相连的弹簧测力计的示数为      N。
（2）在实验中，如果只将OB、OC绳换成橡皮筋，其他步骤保持不变，那么实验结果      （选填“会”或“不会”）发生变化。
（3）本实验采用的科学方法是
A．理想实验法   B．控制变量法
C．等效替代法   D．建立物理模型法

如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带．

（1）实验中，除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车（附细线）、一头带滑轮的长木板、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有______（填选项代号）
A．电压合适的50Hz交流电源
B．电压可调的直流电源
C．刻度尺
D．秒表
E．天平
F．钩码
（2）ABCD是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出．从图中读出A、B两点间距x=______cm；C点对应的速度是v=______m/s；小车的加速度a=______m/s²；（计算结果保留二位有效数字）

测量“水果电池”的电动势和内电阻：将一个铜片和一个锌片分别插入同一只苹果内，就构成了简单的“水果电池”，其电动势约为1.5V，可是这种电池并不能点亮额定电压为1.5V、额定电流为0.3A的手电筒上的小灯泡。原因是流过小灯泡的电流太小了，经实验测得还不到3mA。现用量程合适的电压表（内阻约为5000Ω）、电流表（内阻约为5Ω）以及滑动变阻器、电键、导线等实验器材尽量精确地测定“水果电池”的电动势和内电阻。
(1)如果既要满足测量要求又要误差较小，应该选择下图甲乙哪个电路图？(      )

(2)若给出的滑动变阻器有两种规格：A（0--30Ω）、B（0—3KΩ）。本实验应该选用哪个变阻器？(     )
(3)在实验中根据电压表和电流表的读数值，经描点、连线得到了上图的U---I图象，则根据图中所给的数据，则“水果电池”的电动势和内电阻分别为E=" _________" V;  r=" ________" Ω

在“探究求合力的方法”的实验中，小龚同学用了两个量程为5N、最小刻度为0.1N的弹簧秤来测量拉力.实验之前他先检查了弹簧秤，然后进行实验：

（1）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。图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是        ；本实验采用的科学方法是       (填“理想实验法”、“等效替代法”或“控制变量法”).
（2）学生实验时，我们是用两只弹簧称在水平桌面上完成这个实验的，如下图所示。某次测量时，左、右两只弹簧称的读数如图所示，则其中一个弹簧称的读数是________N。