高中物理实验题

为了测定电流表A₁的内阻，某同学采用如图所示的实验电路。其中：
A₁是待测电流表，量程为300μA，内阻约为50Ω～100Ω；
A₂是标准电流表，量程是200μA，内阻约为100Ω；
R₁是电阻箱，阻值范围是0～999.9Ω；
R₂是滑动变阻器；     R₃是保护电阻；
E是电池组，电动势为4 V，内阻不计；
S₁是单刀单掷开关，S₂是单刀双掷开关。
（1）请将该同学的操作补充完整：
        
①连接好电路，将滑动变阻器R₂的滑片移到最        ；（填“左端”或“右端”）将开关S₂扳到接点a处，接通开关S₁；调整滑动变阻器R₂，使电流表A₂的读数是150μA。
②将开关S₂扳到接点b处，                    ，使电流表A₂的读数仍是150μA。
③若此时电阻箱各旋钮的位置如右图所示，则待测电流表A₁的内阻R_g=         Ω。
（2）上述实验中，无论怎样调整滑动变阻器R₂的滑动位置，都要保证两只电流表的安全。在下面提供的四个电阻中，保护电阻R₃应选用          （填写阻值前相应的字母）。
A．200 kΩ     B．20 kΩ     C．15 kΩ     D．150 kΩ

小明在用打点计时器“研究小车的匀变速直线运动”的实验时，得到一条纸带如图甲所示。在纸带上选择0、1、2、3、4、5共6个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出。纸带旁并排放着带有最小分度值为1毫米的刻度尺，刻度尺的零刻度线跟“0”计数点对齐。

（1）小明使用6V的学生交流电源，则所需选取的打点计时器如图        （填“乙”或“丙”）；打点计时器的打点周期为        ，图中相邻两计数点的时间间隔T=         ；
（2）根据纸带可判定物体做             直线运动（选填“匀加速”、“匀减速”或“匀速”）。
（3）由图甲可以读出三个计数点1、3、5跟0点的距离，并填入下面表格中：
（4）小车通过计数点“2”的瞬时速度表达式为v₂=    （用字母T、s₁、s₂、s₃表示，不一定全用上），代入数据得        m/s；小车做匀加速运动的加速度a=     m/s²。（计算结果保留两位有效数字）
（5）小明根据实验数据绘出如图丁所示的s-t²图线（s为各计数点至起点0的距离），则图像的斜率表示     。

(1)在做“验证力的平行四边形定则”的实验中有同学各自画了以下力的图，图中F₁、F₂是用两把弹簧秤同时拉橡皮筋时各自的拉力，F′是用一把弹簧秤拉橡皮筋时的拉力；画出了F₁、F₂、F′的图示，以表示F₁、F₂的有向线段为邻边画平行四边形，以F₁、F₂交点为起点的对角线用F表示，在以下四幅图中，只有一幅图是合理的，这幅图是______

(2)在做完实验后，某同学将其实验操作过程进行了回顾，并在笔记本上记下如下几条体会，你认为他的体会中正确的是______

A．两根细绳套必须等长

B．用两只弹簧测力计拉绳套时，两测力计的示数要相同

C．若F1、F2方向不变，而大小各增加1 N，则合力的方向也不变，大小也增加1 N

D．用两只弹簧测力计拉时合力的图示F与用一只弹簧测力计拉时图示F′不完全重合，在误差允许范围内，可以说明“力的平行四边形定则”成立

(8分)用下图实验装置可以测量重力加速度，经正确操作后得到一条纸带，在纸带上选择0、1、2、3、4、5、6七个测量点，相邻两测量点的时间间隔为0.04s,测量出后面各测量点到0测量点的距离d, 记入下表中，对这些数据进行处理后便可测得重力加速度值。

测量点	0	1	2	3	4	5	6
d/cm	0	1.20	4.16	8.60	14.50	21.90	30.85
时间t(s)	0	0.04	0.08	0.12	0.16	0.20	0.24
d/t(m/s)		0.30	0.52	0.72	0.91	1.10	1.29

       
（1）甲同学的处理方法是: 计算出1、5两点对应的速度v₁、v₅，然后由算得g值, 则其中v₅ =       m/s。(取3位有效数字)
（2）乙同学的处理方法是：计算出的值(已记入表中), 作出-t图象, 由图象算得g值。
请你按以下要求完成乙同学的处理过程。
①在提供的坐标纸上作出规范的-t 图象。
②根据图象求得g =         m/s²。(取3位有效数字)
（3）实验测得的g值，你认为应选         (填:甲的值；乙的值；都可以)。

(6分)如图所示是用打点计时器测瞬时速度实验时得到的一条纸带的一部分，从0点开始依照打点的先后顺序取了一系列计数点，依次标为0、1、2、3、4、5、6…，各计数点中间还有4个点未画出，量得0、1间的距离x₁＝5.19cm，1、2间的距离x₂＝4.44cm，2、3间的距离x₃＝3.68cm，3、4间的距离x₄＝2.94cm，4、5间的距离x₅＝2.19cm，5、6间的距离x₆＝1.43cm，已知交流电频率f＝50Hz．（结果都保留两位有效数字）

（1）根据上面记录，打点计时器在打点1时物体的速度v₁=           ，打点2时物体的速度v₂=           。
（2）实验测得物体运动的加速度为             m/s²。

打点计时器是高中物理中重要的物理实验仪器，如图中甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的

（1）乙图是      打点计时器，所接电源为频率为50Hz的      电源时（填直流或交流），每隔       s打一次点．
（2）在某次实验中，物体拖动纸带做匀加速直线运动，打点计时器所用的电源频率为50Hz，实验得到的一条纸带如图丙所示，纸带上每相邻的两个计数点之间都有4个点未画出．按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个计数点，实验中用直尺量出各计数点到0点的距离如图所示（单位：cm）

①在计数点1所代表的时刻，纸带运动的瞬时速度为v₁=      m/s，物体的加速度a=      m/s²（保留两位有效数字）
②该同学在测量的时候没有将计数点5的数值记录下来，根据前面的数值可以推算出计数点5到0点的距离为      cm．

美国物理学家密立根通过如图所示的实验装置，最先测出了电子的电荷量，被称为密立根油滴实验．如图，两块水平放置的金属板A、B分别与电源的正负极相连接，板间产生匀强电场，方向竖直向下，图中油滴由于带负电悬浮在两板间保持静止．

（1）若要测出该油滴的电荷量，需要测出的物理量有：      ．
A．油滴质量m                     B．两板间的电压U
C．两板间的距离d                 D．两板的长度L
（2）用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量q=     （已知重力加速度为g）
（3）在进行了几百次的测量以后，密立根发现油滴所带的电荷量虽不同，但都是某个最小电荷量的整数倍，这个最小电荷量被认为是元电荷，其值为e=      C．

某物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数．实验装置如图1，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接．打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz．开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点．

（1）图2给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图所示．根据图中数据计算的加速度a=      m/s²（保留三位有效数字）．
（2）回答下列两个问题：
a．为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有      ．（填入所选物理量前的字母）

A．木板的长度L

B．木板的质量m1

C．滑块的质量m2

D．托盘和砝码的总质量m3

E.滑块运动的时间t
b．滑块与木板间的动摩擦因数μ=      （用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）．

某研究性学习小组利用如图所示的装置探究作用力与反作用力的大小关系．如图甲所示，在铁架台上用弹簧秤挂住一个实心铁球，弹簧秤的示数为F₁，在圆盘测力计的托盘上放盛有水的烧杯，圆盘测力计的示数为F₂；再把小球浸没在水中（水未溢出），如图乙所示，弹簧秤的示数为F₃，圆盘测力计的示数为F₄．

（1）请你分析弹簧秤示数的变化，即有F₃      F₁（选填“＞”、“=”或“＜”）．
（2）铁球对水的作用力大小为      ，水对铁球的作用力大小为      ，若两者相等，就说明了作用力与反作用力大小相等．

一位同学进行“用打点计时器测量自由落体的加速度”实验：
（1）现有下列器材可供选择：铁架台、电磁打点计时器及复写纸、纸带若干、220V交流电源、6V低压交流电源、重锤、天平、秒表、刻度尺、导线、电键等．
其中不必要的器材是：     
（2）电源频率是50Hz时，计时器正常工作时，它连续打下两个点的时间间隔为      s．

某物理学习小组的同学在研究性学习过程中，用伏安法研究某电子元件（6V，2.5W）的伏安特性曲线，要求多次测量并尽可能减小实验误差，备有下列器材
A.直流电源（6V，内阻不计）
B.电流表G（满偏电流3mA，内阻10Ω）
C.电流表A（0~0.6A，内阻未知）
D.滑动变阻器R（0~20Ω，5A）
E.滑动变阻器（0~200Ω，1A）
F.定值电阻（阻值为1990Ω）
G.开关与导线若干
（1）根据题目提供的实验器材，请你设计测量电子元件伏安特性曲线的电路原理图（可用“”表示）（请画在方框内）

（2）在实验中，为了操作方便且能够准确地进行测量，滑动变阻器应选用__________（温馨提示：填写器材前面的字母序号）
（3）将上述电子元件和另一个电子元件接入如图所示的电路甲中，他们的伏安特性曲线分别如图乙中oA.ab所示，电源的电动势E=7.0V，内阻忽略不计，调节滑动变阻器，使电子元件和消耗的电功率恰好相等，则此时电子元件的阻值为____________Ω，接入电路的阻值为___________Ω（结果保留两位有效数字）

如图所示为“测量弹簧劲度系数”的实验装置图，弹簧的上端固定在铁架台上，下端装有指针以及挂钩，指针恰好指向一把竖直立起的毫米刻度尺，测得在挂钩上挂上一定数量钩码时，指针在刻度尺上的读数如表


已知所有钩码的质量可认为相同且为m=50g，重力加速度取，请回答下列问题：
（1）与相比较有很大的区别，其可能的原因是：______________
（2）小刘同学通过，得：劲度系数公式
请根据小刘同学的方法计算出弹簧的劲度系数k=_________N/m,(结果保留两位有效数字)

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）为了测得重物下落的加速度，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力加速度值，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误差的原因                       。

小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大。某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据（I和U分别表示小灯泡上的电流和电压）。实验时用到的器材有：电压表、电流表、滑动变阻器（变化范围0—10Ω）、电源、小灯泡、电键、导线若干。

I/A	0.12	0.21	0.29	0.34	0.38	0.42	0.45	0.47	0.49	0.50
U/V	0.20	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.40	1.60	1.80	2.00

（1）在下面虚线框中画出实验电路图。要求尽量减少实验误差。
（2）在下面方格图中画出小灯泡的U—I曲线。

要测量一只电压表的内阻。提供的器材有：待测电压表V（量程0-3V，内阻约为3）；电阻箱（阻值0-9999.9Ω）；滑动变阻器（阻值0-20Ω，额定电流为1A）；滑动变阻器（0-1500Ω）；电源E（电动势为6V，内阻为0.5Ω）；电键S及导线若干。
（1）如果采用如图所示的电路测定电压表的内阻，并且要得到较高的精确度，那么从以上给出的器材中，滑动变阻器R应选用__________________。

（2）在以下所给的实验步骤中，排出合理的顺序为__________
A.合上电键S；
B.使滑动变阻器触头P处于最左端，的阻值调至最大；
C.保持滑动变阻器的触头位置不变，增大电阻箱的阻值，使电压表示数为满偏读数的一半，记下电阻箱此时的电阻
D.调节电阻箱和滑动变阻器，使电压表示数满偏，记下电阻箱的此时的阻值
（3）用测得的物理量表示电压表内阻应为_____________
（4）在上述实验中测得的电压表内阻值会比真实值_________（填“偏大”“偏小”“相同”）