高中物理实验题

在做探究平抛运动的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球作平抛运动的轨迹并计算初速度。
（1）为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上：________．

A．通过调节使斜槽的末端保持水平

B．应该利用天平测出小球的质量

C．每次必须由静止释放小球

D．每次释放小球的位置必须相同

E．应该用秒表测出小球运动的时间
F．应该用重锤线画出竖直轴y轴
G．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线
（2）某同学根据所描绘出的运动轨迹，测量了轨迹上的不同点的坐标值。根据所测到的数据以y为纵坐标，以x²为横坐标，在坐标纸上画出对应的图像，发现为过原点的直线，并测出直线斜率为k，已知当地的重力加速度为g，则初速度v₀＝________．

某同学为了研究轻质弹簧的弹性势能E_P与弹簧长度改变量x的关系，设计了如图甲所示的实验装置，在离水平地面高为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子右边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的小球接触（不连续），若将小球向左压缩弹簧一段距离后静止释放，小球将沿水平方向射出桌面，小球在空中飞行一段时间后落到位于水平地面上的记录纸上并留下痕迹，重力加速度为g。

（1）若测得某次压缩弹簧（改变量x未知）由静止释放后小球落点的痕迹P到O点的水平距离为s，则释放小球前弹簧弹性势能的表达式为E_P=             ；
（2）该同学改变弹簧的压缩量x进行多次实验，并测量得到下表所示的一系列数据：

结合（1）问中所得E_P的表达式和上表中的数据，可以得出弹簧的弹性势能E_P与弹簧压缩量x之间的关系，其表达式应为E_P=                 ；
（3）完成实验后，该同学对上述装置进行了如图乙所示的改变；
（I）在一木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将木板竖直立于靠近桌子右边缘处，将小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹M；
（II）将木板向右平移适当距离后固定，将小球向左压缩弹簧一段距离x₀后由静止释放撞到木板并在白纸上留下痕迹N；
（III）用刻度尺测量得白纸上M点到N点的竖直距离为y，桌子右边缘与木板的水平距离为L，则步聚（II）中的弹簧的压缩量x₀=             。

某学习小组探究一小电珠在不同电压下的电功率大小，实验器材如图甲所示，现已完成部分导线的连接。
（1）实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大，请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接；

（2）某次测量，电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的示数为_____________A；
（3）该小组描绘出的伏安特性曲线如图丙所示，根据图线判断，电流为0.5A时小电珠的功率为        W（保留两位小数）。

在做“探究加速度与力、质量关系”的实验时，采用如图所示的实验装置，让重物通过轻绳拖动小车在长木板上做匀加速直线运动．其中小车质量用M表示，重物质量用m表示，加速度用a表示．

（1）实验时需要将长木板的一端垫起适当的高度，这样做是为了消除      的影响，使小车所受合外力F等于绳对小车的拉力．
（2）实验中由于绳对小车的拉力      （选填“大于”、“等于”、“小于”）重物所受的重力，会给实验带来系统误差．为减小此误差，实验中要对小车质量M和重物质量m进行选取，以下四组数据中最合理的一组是      ．（填写相应序号）
①M=200g，m=40g、60g、80g、100g、120g、140g
②M=200g，m=30g、35g、40g、45g、50g、55g
③M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
④M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、35g
（3）实验中某同学先保持重物质量m不变，改变小车质量M，测出了相应的加速度a．为便于得到a与M的关系，他采用图象法处理数据，你建议他做a与      的图象．

在做“验证力的平行四边形定则”实验时：
(1)除已有的器材(方木板、白纸、细绳套、刻度尺、三角尺、图钉和铅笔)外，还必须有________   和____________．
(2)要使每次合力与分力产生相同的效果，必须(       )
A．每次将橡皮条拉到同样的位置
B．每次把橡皮条拉直
C．每次准确读出弹簧测力计的示数
D．每次记准细绳的方向
(3)下面的措施中，哪些是不利于减小误差，提高实验的精度(       )
A．橡皮条弹性要好，拉力要适当大些
B．两个分力F₁、F₂间的夹角要尽量大些
C．拉橡皮条时，橡皮条细绳和弹簧测力计应平行贴近木板
D．拉橡皮条的细绳要细长，描出细绳拉力方向时，要在细绳正下方，稍远的距离描点

实验题：做验证《共点力的合成定则》的实验时，其中的三个实验步骤：
（1）在水平放置的木板上固定一张白纸，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，使它与细的结点到达某一位置O，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的相同，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，请指出：
（1）__________________________________________________________________；
（2）__________________________________________________________________；
（3）__________________________________________________________________。

如图所示的装置验证“力的平行四边形定则”．用一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，请填写下列步骤中横线上的相关内容：
 
①如图甲所示，在木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置O.
②卸下钩码然后将两绳套系在弹簧下端，用两弹簧称将弹簧末端拉到        位置，记录细绳套AO、BO的        及两弹簧称相应的读数．图乙中B弹簧称的读数为         N.
③在坐标纸上画出两弹簧拉力F_A、F_B的大小和方向如图乙，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，观察比较F和F′，分析误差来源
（写出1条）．

用图所示的电路测定一种特殊电池的电动势和内阻，它的电动势E约为8 V，内阻r约为30 Ω，已知该电池允许输出的最大电流为40 mA。为防止调节滑动变阻器时造成短路，电路中用了一个定值电阻充当保护电阻，除待测电池外，可供使用的实验器材还有：

A．电流表A（量程为0.05 A、内阻约为0.2 Ω）
B．电压表V（量程为6 V、内阻为20 kΩ）
C．定值电阻R₁（阻值为100 Ω、额定功率为1 W）
D．定值电阻R₂（阻值为200 Ω、额定功率为1 W）
E．滑动变阻器R₃（阻值范围为0～10 Ω、额定电流为2 A）
F．滑动变阻器R₄（阻值范围为0～750 Ω、额定电流为1 A）
G．导线和单刀单掷开关若干
（1）为了电路安全及便于操作，定值电阻应该选________；滑动变阻器应该选________。 （填写器材名称）
（2）接入符合要求的用电器后，闭合开关S，调滑动变阻器的阻值，读取电压表和电流表的示数。取得多组数据，作出了如图所示的图线。根据图线得出该电池的电动势E为________V，内阻r为________Ω。（结果保留两位有效数字）

（3）若所给的电压表已被损坏，其他器材均可使用。重新选择器材，设计电路测定该电池的电动势和内阻。请在虚线框中画出设计的电路图并在上面标明选定器材的名称。

为了测量某根金属丝的电阻率，根据电阻定律需要测量长为L的金属丝的直径D.电阻R。

某同学进行如下几步进行测量：
（1）直径测量：该同学把金属丝放于螺旋测微器两测量杆间，测量结果如图，由图可知，该金属丝的直径d=      。

（2）欧姆表粗测电阻，他先选择欧姆×10档，测量结果如图所示，为了使读数更精确些，还需进行的步骤是       。

A.换为×1档，重新测量
B.换为×100档，重新测量
C.换为×1档，先欧姆调零再测量
D.换为×100档，先欧姆调零再测量
（3）伏安法测电阻，实验室提供的滑变阻值为0～20Ω，电流表0～0.6A（内阻约0.5Ω），电压表0～3V（内阻约5kΩ），为了测量电阻误差较小，且电路便于调节，下列备选电路中，应该选择       。

为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进行实验，其中为两个光电门，它们与数学计时器相连，当滑行器通过光电门时，光束被遮挡的时间，都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形遮光片的总质量为M，挡光片宽度为D，光电门距离为x，牵引砝码的质量为m，回答下列问题：

（1）实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增加其他仪器的情况下，如何判定调节是否到位？___________________
（2）若取M=0.4kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是
A.      B.      C.         D.
（3）在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，其中求得的加速度的表达式为_________（用，、D.x表示）

一位同学在做“探究形变与弹力的关系”的实验
（1）下列的实验步骤是这位同学准备完成的，请你帮这位同学按操作的先后顺序，将这些步骤用字母排列出来是_________________

A．以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组数据（x，F）对应的点，并用平滑的曲线连接起来

B．记下弹簧不挂钩码时，其下端在刻度尺上的刻度

C．将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一刻度尺

D．依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个……钩码，并分别记下钩码静止时，弹簧下端所对应的刻度并记录在表格内，然后取下钩码

E.以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与弹簧伸长量的关系式
F.解释函数表达式中常数的物理意义
（2）下表是这位同学所测的几组数据

①根据上表的数据在下图的坐标系中作出F-x图线

②写出曲线的函数表达式____________（x用cm作单位）
③函数表达式中常数的物理意义______________

如图所示，某实验小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解．A、B为两个相同的双向力传感器，该型号传感器在受到拉力时读数为正，受到压力时读数为负．A连接质量不计的细绳，可沿固定的板做圆弧形移动．B固定不动，通过光滑铰链连接长0.3 m的杆．将细绳连接在杆右端O点构成支架．保持杆在水平方向，按如下步骤操作：

①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB＝θ
②对两个传感器进行调零
③用另一根绳在O点悬挂一个钩码，记录两个传感器的读数
④取下钩码，移动传感器A改变θ角
重复上述实验步骤，得到表格a
表格a

F1/N	1.001	0.580	…	1.002	…
F2/N	－0.868	－0.291	…	0.865	…
θ	30°	60°	…	150°	…

（1）根据表格数据，A传感器对应的是表中力________（填“F₁”或“F₂”），钩码质量为________ kg.（保留一位有效数字）
（2）本实验中多次对传感器进行调零，对此操作说明正确的是（ ）
A．因为事先忘记调零
B．何时调零对实验结果没有影响
C．为了消除横杆自身重力对结果的影响
D．可以完全消除实验的误差
（3）某次操作中，有同学使用相同器材实验，但将传感器调零后再接上支架，其后按①③④步骤重复实验，得到图示表格b，则表格空缺处数据应接近           。

表格b

研究小车匀变速直线运动的实验装置如图（a）所示，其中斜面倾角可调。打点计时器的工作频率为50Hz。纸带上计数点的间距如图（b）所示，其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出。
       
① 部分实验步骤如下：

A．测量完毕，关闭电源，取出纸带。

B．接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车。

C．把打点计时器固定在夹板上。

D．将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连，让纸带穿过限位孔。

上述实验步骤的正确顺序是：_________________________（用字母填写）。
②图（b）中标出的相邻两计数点的时间间隔T=_________s。
③计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v₅=_________。
④为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小的计算式应为a=_________.

在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm。
（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图所示，其读数应为________mm(该值接近多次测量的平均值)。

（2）用伏安法测金属丝的电阻R_x。实验所用器材为：电池组(电动势3 V，内阻约1 Ω)、电流表(内阻约0.1 Ω)、电压表(内阻约3 kΩ)、滑动变阻器R(0～20 Ω，额定电流2 A)、开关、导线若干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：

次数	1	2	3	4	5	6	7	8
U/V	0	0.1	0.3	0.7	1	1.5	1.7	2.3
I/A	0	0.02	0.06	0.16	0.22	0.34	0.46	0.52

由以上实验数据可知，他们测量R_x是采用下图中的________图(选填“甲”或“乙”)。

（3）下图是测量R_x的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。请根据(2)所选的电路图，补充完成下图中实物间的连线。
（4）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。请在图中标出第3、5、7次测量数据的坐标点，并描绘出U­I图线。由图线得到金属丝的阻值R_x＝_______Ω(保留两位有效数字)。

（5）根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为____________(填选项前的符号)。
A．1×10^－2Ω·m    B．1×10^－3Ω·m       C．1×10^－6Ω·m      D．1×10^－8Ω·m

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________时，长度记为L₀；弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为L_盘；在砝码盘中每次增加10 g砝码，弹簧长度依次记为L₁至L₆，数据如下表：

代表符号	L0	L盘	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________．由表可知所用刻度尺的最小分度值为________．
③右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“L₀”或“”）．

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9.8 m/s²）．