高中物理实验题

在进行“探究速度随时间变化的规律”的实验中，
(1)如下图是四位同学用重锤代替小车，将打点计时器竖直安放进行实验时释放纸带瞬间的照片，你认为操作正确的是(       )

(2)关于接通电源和放手让重物运动的先后顺序，下列四种操作中你认为正确的是（      )
A．接通电源和放手应同时
B．先放手后接通电源
C．先接通电源后放手
D．接通电源和放手的先后顺序对实验没影响
(3)已知打点计时器所用电源频率为50Hz。测得所用的重物的质量为0.20kg，实验中得到一条清晰的纸带，如图所示是截取了某一段纸带用刻度尺（单位：cm）测量纸带时的情景，其中取了A.B.C三个计数点，在相邻两计数点之间还有一个打印点，可知，重物下落过程中B点的瞬时速度为        m/s，重物下落的加速度为        m/s²。(结果均保留2位有效数字)

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

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：            。

如图所示，用伏安法测电源电动势和内阻的实验中，在电路中接一阻值为2Ω的电阻R₀，通过改变滑动变阻器，得到几组电表的实验数据：

U（V）	1.2	1.0	0.8	0.6
I（A）	0.10	0.17	0.23	0.30

 
（1）R₀的作用是；
（2）用作图法在坐标系内作出U-I图线；

（3）利用图线，测得电动势E=V，内阻r=Ω。
（4）某同学测另一串联电池组的输出功率P随外电阻R变化的曲线如图所示。由所得图线可知，被测电池组电动势E＝________V，电池组的内阻r＝_______Ω。

某实验小组想测量一个量程为30mA的电流表A₁的内阻，并将其改装成量程为270mA的电流表A₂。
（1）用如图所示的电路测量电流表A₁的内阻，滑动变阻器R₀的最大阻值为10Ω，R为变阻箱。（R₀的滑片不动时，可认为分压电路的电压不变）

①调节R₀和R，当R=200Ω时A₁示数为30mA；
②只调节R，当R=500Ω时A₁示数为20mA；
③得出结论：电流表A₁的内阻测量值为R_A=Ω。
（2）将一个Ω的电阻与电流表A₁联可组成电流表A₂。
（3）由于测量电流表A₁内阻的实验存在系统误差，使用改装后的电流表A₂测量电流时会出现偏差，且电流的测量值比真实值偏。（填“大”或“小”）

有一个额定电压为2.8V，功率约为0.8W的小灯泡，现要用伏安法描绘这个灯泡的I-U图线，有下列器材供选用：
A．电压表（0～3V，内阻6kΩ）
B．电压表（0～15V，内阻30kΩ）
C．电流表（0～3A，内阻0.1Ω）
D．电流表（0～0.6A，内阻0.5Ω）
E．滑动变阻器（10Ω，5A）
F．滑动变阻器（200Ω，0.5A）
G．蓄电池（电动势6V，内阻不计）

（1）用如图1所示的电路进行测量，电压表应选用______，电流表应选用______．滑动变阻器应选用______．（用序号字母表示）
（2）通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图2所示．由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为______Ω，此时的功率为W。
（3）若将此灯泡与电动势6V、内阻不计的电源相连，要使灯泡正常发光，需串联一个阻值为Ω的电阻。（结果均保留两位有效数字）
（4）该同学在实验中还测出甲、乙、丙三种元件的伏安特性曲线分别如图3、4、5所示。则下列说法正确的是.

图3           图4               图5
A.甲元件可以用来制作标准电阻
B.乙元件可以用来制作金属电阻温度计
C.丙元件的阻值随电压升高而增大
D.图3也可用来表示小灯泡的伏安特性曲线

在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中，利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示，合金丝的直径为mm。

“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的电源的频率为50Hz。求：

从图中所给的刻度尺上读出A、B两点间的距离s₁=       cm；
‚该小车的加速度a=           m/s²。（结果保留两位有效数字）
（2）平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在上车上。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a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表：

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

在“验证力的平行加边形定则”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.在其中一根细线上挂上5个质量相等的钩码，使橡皮筋拉伸，如图甲所示，记录：            、钩码个数及细线方向。
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，如图乙表示，小心调整B、C的位置，使                    ，并记录钩码个数及细线方向。
（2）如果“力的平行四边形定则”得到验证，那么图乙中                   。

某同学设计了一个测量材料电阻率的实验方案，可提供的器材有：
A．电流表G，内阻R_g="120" Ω，满偏电流I_g="3" mA
B．电流表A，内阻约为R_A约0.2 Ω，量程为0～0.6 A
C．螺旋测微器
D．电阻箱R₀（阻值变化范围为0～9999 Ω，额定电流为0.5 A）
E．滑动变阻器R（阻值变化范围为0～5 Ω，额定电流为1 A）
F．干电池组E（电动势为3 V，内阻为0.05 Ω）
G．开关一个、导线若干
根据以下所述的部分操作，将相应的结果填入横线上、画出相应的电路图：
（1）用多用电表粗测电阻丝的阻值，当用“×10”挡时发现指针静止时偏转角度过大（见图甲中的a位置），他应该换用________挡（填“×1”或“×100”）。换挡后，在再次测量前先要进行_________。经过一系列正确操作后，指针静止时处于图甲中的b位置，则该电阻丝的阻值约为________Ω；

（2）用螺旋测微器测量电阻丝的直径，其示数部分如图乙所示，则该次测量测得的电阻丝直径为d=________mm；

（3）把电流表G与电阻箱串联改装成电压表，使得该电压表最大测量电压为3 V，则电阻箱的阻值应调为R₀=________Ω；
（4）用改造完的电压表设计一个测量电阻率的实验电路，根据提供的器材和实验需要，请将图丙中电路图补画完整（要在器材适当位置标出表示相应器材的符号：滑动变阻器符号为R，被测电阻丝符号为R_x）；

（5）如果电阻丝的长度用L表示，电路闭合后，调节滑动变阻器的滑片到合适位置，电流表G的示数为I₁，电流表A的示数为I₂，请用已知量和测量量写出该材料电阻率测量值的表达式ρ=________________。

某同学用下面的实验装置测量小车的质量，他的部分实验步骤如下：

（1）将轨道倾斜适当角度以平衡摩擦力；
（2）将两个光电门G₁、G₂固定在轨道侧面（不影响小车在轨道上运行），测得两光电门之间的距离为L；
（3）测得遮光条的宽度为d，并将遮光条（质量不计）固定在小车上：
（4）将质量未知的钩码用跨过定滑轮的细绳与小车连接，将小车从适当位置由静止释放，遮光条先后通过两个光电门；
（5）计时器记录下遮光条通过G₁、G₂时遮光的时间分别为△t₁和△t₂，若L=0.75m，d=0.5cm、△t₁=5.0×l0^-3 s、△t₂=2.5×10^-3 s，则通过计算可得：a₁=-         m/s²；（计算结果保留2位有效数字）
（6）保持钩码质量不变,在小车上加入质量为m的砝码后进行第二次试验，并测得小车运动的加速度大小为a₂；
（7）若钩码质量较小，可认为两次试验中钩码质量均满足远小于小车质量的条件，则小车质量可表示为M=     （用a₁、a₂、m表示）；若所用钩码质量较大，明显不满足远小于小车质量的条件，则小车质量可表示为M=           （用a₁、a₂、m及重力加速度g表示）。

某兴趣小组用如图所示的装置验证“力的平行四边形定则”，用一附有白纸的木板 竖直放在铁架台和弹簧所在平面后，其部分实验操作如下，请完成下列相关内容。

（1）如图甲所示，在白纸上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置O；
（2）取下钩码然后将两绳套系在弹簧下端，用两个弹簧测力计将弹簧末端拉到同一位置O，记录细绳套AO、BO的      及两个弹簧测力计相应的读数F_A、F_B。图乙中A弹簧测力计的读数为         N；
（3）在坐标纸上画出两弹簧测力计拉力F_A、F_B的大小和方向如图丙所示，请用作图工具在图丙中作出F_A、F_B的合力F；
（4）已知钩码的重力，可得弹簧所受的拉力F如图丙所示；
（5）观察比较F和F，在误差允许的范围内，“力的平行四边形定则”得以验证。

（1）某同学想利用图甲所示装置，验证滑块与钩码组成的系统机械能守恒，该同学认为只要将摩擦力平衡掉就可以了。你认为该同学的想法＿＿＿（选填“正确”或“不正确”），理由是：＿＿＿＿＿＿。

（2）另一同学用一倾斜的固定气垫导轨来验证机械能守恒定律。如图乙所示，质量为m₁的滑块（带遮光条）放在A处，由跨过轻质定滑轮的细绳与质量为m₂的钩码相连，导轨B处有一光电门，用L表示遮光条的宽度，x表示A、B两点间的距离，θ表示气垫导轨的倾角，g表示当地重力加速度

①气泵正常工作后，将滑块由A点静止释放，运动至B，测出遮光条经过光电门的时间t，该过程滑块与钩码组成的系统重力势能的减小量表示为＿＿＿＿＿＿，动能的增加量表示为＿＿＿＿＿＿；若系统机械能守恒，则与x的关系式为=＿＿＿＿＿＿（用题中己知量表示）。
②实验时测得m₁=475g，m₂=55g，遮光条宽度L=4mm，sinθ =0.1，改变光电门的位置，滑块每次均从A点释放，测量相应的x与t的值，以为纵轴，x为横轴，作出的图象如图所示，则根据图象可求得重力加速度g₀为    m/s²（计算结果保留2位有效数字），若g₀与当地重力加速度g近似相等，则可验证系统机械能守恒。

某同学用如图甲所示的装置研究合力与分力之间是否遵从平行四边形定则，实验步骤如下：

（1）用图钉把白纸固定在水平的木板上，将橡皮条的一端固定在板上某点，两个细绳套系在橡皮条的另一端。
（2）用两个弹簧秤分别拉住两个细绳套，互成角度地施加水平拉力，把橡皮条与绳套的结点拉到某一位置O，用铅笔在白纸上描下此位置，记录此时两个弹簧秤的拉力F₁、F₂的大小和方向。图中F₂为＿＿＿N。
（3）用一个弹簧秤拉橡皮条，把橡皮条与绳套的结点拉到＿＿＿位置，记录弹簧秤拉力F的大小和方向。
（4）如图乙，在白纸上已作出F₁、F的图示及F₂的方向，根据图中标度作出F 的图示。
（5）以F₁、F₂为邻边画平行四边形，作出所夹对角线F'，比较F和F’，如果满足＿＿＿＿＿＿，就可说明合力与分力之间遵从平行四边形定则。