高中物理实验题

某同学利用自由落体运动验证机械能守恒定律，它在同一竖直线上不同高度处安装两个光电门，然后在高处的光电门正上方一定距离处由静止释放小球，下落中小球球心经过两光电门的细光束，光电门显示的遮光时间分别为和。
（1）为验证机械能守恒定律，它还必须测出的物理量有________

A．小球的质量m

B．小球的直径D

C．两光电门中心的距离L

D．小球在两光电门中心间运动的时间

（2）为验证机械能守恒定律，需要比较小球在两光电门间运动时重力势能的减少量与小球增加的动能是否相等，若运用所测量物理量及相关常量表示，则=________；=________；
（3）为了减小实验误差，对选择小球的要求是___________________

如图甲为某同学测绘额定电压为2.5V的小灯泡的I-U特性曲线的实验电路图

（1）根据电路图甲，用笔画线替代导线，将答题纸图乙中的实验电路图连接完整（图乙左边是电压表）
（2）依据你所连接的电路，在开关S闭合之前，滑动变阻器的滑片应该置于_______端（选填“A”、“B”或“AB中间”）
（3）实验中测得有关数据如下表：

根据表中的实验数据，在图丙中画出小灯泡的I-U特性曲线
（4）如果用一个电动势为3V，内阻为25Ω的直流电源直接给该小灯泡供电，则小灯泡的实际功率为______W

某同学通过实验描绘一个标有“3V，0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，现有电源（电动势6V，内阻不计）、电流表（0-500μA，内阻1000Ω）、定值电阻R、开关和导线若干，其他可供选用的器材如下：
A.电流表（0~250mA，内阻约5Ω）
B.电流表（0~0.6A，内阻约为0.2Ω）
C.滑动变阻器（0~10Ω，额定电流1.0A）
D.滑动变阻器（0~50Ω，额定电流0.2A）
（1）为了测定小灯泡上的电压，可以将电流表串联定值电阻的阻值R=_______Ω，将其改装成一个量程为3.0V的电压表

（2）为减小测量误差并便于操作，实验中电流表应选用_________，滑动变阻器应选用________（选填器材前的字母）
（3）如图甲是实验器材的实物图，图中已连接了部分导线，请补充完成图甲中实物间的连线，
（4）某同学在实验中测出9组对应的数据，已在图乙坐标中描出相应的点，请在图中作出小灯泡的伏安特性曲线，如果将这个小灯泡接到电动势为3.0V，内阻为5.0Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是______W（结果保留两位有效数字）

验证机械能守恒定律实验装置如图甲所示，某小组完成一系列实验操作后，得到了一条纸带如图乙所示，图中O是打点计时器打的第一个点，用刻度尺测量连续的计时点A.B.C.D.E、F到O点的距离分别是
（1）已知打点计时器的打点周期为T，可求出B.C.D.E各计数点对应小车的速度，其中E点时小车运动的速度为=___________，小车运动的加速度a=____________（用和T表示）

（2）测出重物下落的高度h和小车运动的速度v，并用天平测出重物和小车质量分别为M和m，已知当地的重力加速度为g，则验证系统机械能守恒的表达式为_________________，利用测出的数据作出图像如图丙所示，则当图线的斜率接近___________时，即可验证系统机械能守恒
（3）本实验中产生的误差的可能原因是_____________

在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m＝1.00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示．O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取连续点中的三个点．已知打点计时器每隔0.02s打一个点，当地的重力加速度为g＝9.80 m/s²，那么：

(1)从O点到B点，重物重力势能的减少量ΔE_p＝________ J，动能增加量ΔE_k＝________ J(结果取三位有效数字)；
(2)若测出纸带上所有各点到O点之间的距离，根据纸带算出各点的速度v及物体下落的高度h，则以为纵轴，以h为横轴画出的图象是下图中的________．

“探究功与速度变化的关系”的实验装置如图所示，当小车在一条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W；当用2条、3条、4条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次……实验时，橡皮筋对小车做的功记为2W、3W、4W……每次实验中小车获得的最大速度可由打点计时器所打出的纸带测出。
 
(1)关于该实验，下列说法正确的是________。
A．打点计时器可以用干电池供电
B．实验仪器安装时，可以不平衡摩擦力
C．每次实验小车必须从同一位置由静止弹出
D．利用每次测出的小车最大速度v_m和橡皮筋做的功W，依次作出W－v_m、W－v、W－v，W²－v_m、W³－v_m……的图象，得出合力做功与物体速度变化的关系。
(2)如图所示，给出了某次实验打出的纸带，从中截取了测量小车最大速度所用的一段纸带，测得A、B、C、D、E相邻两点间的距离分别为AB＝1.48 cm，BC＝1.60 cm，CD＝1.62 cm，DE＝1.62 cm；已知相邻两点打点时间间隔为0.02 s，则小车获得的最大速度v_m＝________m/s。(结果保留两位有效数字)

在“探究弹力和弹簧伸长量的关系，并测定弹簧的劲度系数”的实验中，实验装置如图所示。所用的每个钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定的拉力。实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出相应的弹簧总长度L。

（1）有一同学通过以上实验测量后把6组数据描点在右图坐标系中，请作出F－L图线（在答卷图中完成）。
（2）由此图线可得出该弹簧的原长L₀＝         cm，劲度系数k＝         N/m。

某同学利用如图甲所示的装置来验证力的平行四边形定则。在竖直木板上钉上白纸，固定两个滑轮A和B（绳与滑轮间的摩擦不计），三根绳子的结点为O，在左右及中间的绳端分别挂上个数为N₁、N₂和N₃的钩码，每个钩码的质量相等。当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力F₁、F₂和F₃。

甲                             乙
（1）关于本实验，以下说法中正确的是
A．若钩码的个数N₁＝N₂＝2，N₃＝4时可以完成实验
B．若钩码的个数N₁＝N₂＝N₃＝4时可以完成实验
C．拆下钩码和绳子前应当用量角器量出三段绳子之间的夹角
D．拆下钩码和绳子前应当用天平测出钩码的质量
E．拆下钩码和绳子前应当标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向
（2）在作图时，图乙中正确的是         （选填“A”或“B”）。

(6分)物理小组探究测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图所示，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50 Hz。开始实验时，在托盘中放人适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点。

（1）下图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，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。根据图中数据计算加速度a=__________（保留三位有效数字）。

(2)回答下列两个问题：
①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
②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）。

某实验小组利用如图所示的装置进行实验，钩码A和B分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，钩码质量均为M，在A的上面套一个比它大一点的环形金属块C，在距地面为h₁处有一宽度略比A大一点的狭缝，钩码A能通过狭缝，环形金属块C不能通过。开始时A距离狭缝的高度为h₂，放手后，A、B、C从静止开始运动。

（1）利用计时仪器测得钩码A通过狭缝后到落地用时t₁，则钩码A通过狭缝的速度为            （用题中字母表示）。
（2）若通过此装置验证机械能守恒定律，还需测出环形金属块C的质量m，当地重力加速度为g。若系统的机械能守恒，则需满足的等式为                  （用题中字母表示）。
（3）为减小测量时间的误差，有同学提出如下方案：实验时调节h₁=h₂=h，测出钩码A从释放到落地的总时间t，来计算钩码A通过狭缝的速度，你认为可行吗？若可行，写出钩码A通过狭缝时的速度表达式；若不可行，请简要说明理由。                    、                          

要测绘一个标有“3 V  0.9 W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3 V，并便于操作．已选用的器材有：
电池组(电动势为4.5 V，内阻约1 Ω)；
电流表(量程为0～250 mA，内阻约5 Ω)；
电压表(量程为0～3 V，内阻约30 kΩ)；
电键一个、导线若干．
（1）实验中所用的滑动变阻器应选下列中的________(填字母代号)．
A．滑动变阻器(最大阻值20 Ω，额定电流1 A)
B．滑动变阻器(最大阻值1 750 Ω，额定电流0.3 A)
（2）为了尽可能减少实验误差，实验的电路图中滑动变阻器应采用            接法（填分压式或限流式）；电流表应采用            （填外接法或内接法）。
（3）根据实验要求在框中作出实验电路图

研究小车匀变速直线运动的实验装置如左图所示，其中斜面倾角θ可调，打点计时器的工作频率为50Hz_，纸带上计数点的间距如右图所示，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．将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连

D．把打点计时器固定在平板上，让纸穿过限位孔

上述实验步骤的正确顺序是：           （用字母填写）
②右图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=_____ .

某实验小组利用弹簧秤和刻度尺,测量滑块在木板上运动的最大速度。
  
实验步骤:
①用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力,记作G;
②将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上,通过水平细绳和固定弹簧秤相连,如图甲所示。在A端向右拉动木板,待弹簧秤示数稳定后,将读数记作F;
③改变滑块上橡皮泥的质量,重复步骤①②;
实验数据如下表所示:

G/N	1.50	2.00	2.50	3.00	3.50	4.00
F/N	0.59	0.83	0.99	1.22	1.37	1.61

④如图乙所示,将木板固定在水平桌面上,滑块置于木板上左端C处,细绳跨过定滑轮分别与滑块和重物P连接,保持滑块静止,测量重物P离地面的高度h;
⑤滑块由静止释放后开始运动并最终停在木板上的D点(未与滑轮碰撞),测量C、D间的距离s。
完成下列作图和填空:
(1) 根据表中数据在给定坐标纸上作出F-G图线。

(2)由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数μ=    (保留2位有效数字)。
(3)滑块最大速度的大小v=        (用h、s、μ和重力加速度g表示)。

(13分)小明同学通过查找资料自己动手制作了一个电池．该同学想测量一下这个电池的电动势E和内电阻r，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为999.9Ω，可当标准电阻用)、一只电流表(量程I_g=0.6A，内阻r_g=0.1Ω)和若干导线．
(1)请根据测定电动势E和内电阻r的要求，设计图1中器件的连接方式，画线把它们连接起来；

(2)接通开关，逐次改变电阻箱的阻值R，读出与R对应的电流表的示数I，并作记录．当电阻箱的阻值R=2.6Ω时，其对应的电流表的示数如图2所示．处理实验数据时，首先计算出每个电流值I的倒数，再制作坐标图，如图3所示，图中已标注出了的几个与测量对应的坐标点．请你将与图2实验数据对应的坐标点也标注在图3上；
(3)在图3上把描绘出的坐标点连成图线；
(4)根据图3描绘出的图线可得出这个电池的电动势E= ______V，内电阻r=_______Ω．

(6分)某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ。步骤如下：
(1)用螺旋测微器测量其直径如图，由图可知其直径为___________mm；

(2)用多用电表粗测其电阻．用已经调零且选择开关指向欧姆挡“×10”档位的多用电表测量，其表盘及指针所指位置如右图所示，则此圆柱体的的电阻约为_________Ω．