高中物理实验题

电池的内阻很小，不便于直接测量，某探究小组的同学将一只2.5Ω的保护电阻与电池串联后再用电流表和电压表测量电池的电动势和内阻，实验电路如图1所示
①按电路原理图把实物电路补充完整

②实验中测定出额下列数据

请根据数据在图2中坐标图上画出I-U图像，连线时，有一组数据是弃之不用的，原因是
_______________________________________________________

③由I-U图像得出电池的电动势为_____V，内阻为________Ω

(9分)某同学用如图所示的实验装置研究小车在斜面上的运动。实验步骤如下：
a．安装好实验器材。
b．接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板
斜面向下运动，重复几次。选出一条点迹比较
清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如下图中0、1、2……6点所示。
c．测量1、2、3……6计数点到0计数点的距离，分别记作：S₁、S₂、S₃……S₆。
d．通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀变速直线运动。
e．分别计算出S₁、S₂、S₃……S₆与对应时间的比值、、…。
f．以为纵坐标、t为横坐标，标出与对应时间t的坐标点，划出—t图线。
结合上述实验步骤，请你完成下列任务：

(1)(3分）将最小刻度为1mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐，0、1、2、5计数点所在位置如图所示，则S₂=        cm，S₅=         cm。

(2)(3分）该同学在图中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标，请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点，并画出—t。

(3)(3分）根据—t图线判断，小车在斜面上运动的加速度a=        m/s²。

如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置。他在气垫导轨上安装了一个光电门B，在滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连（力传感器可测得细线上的拉力大小），力传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放。

（1）该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d＝______mm

（2）下列不必要的一项实验要求是______
A．将气垫导轨调节水平
B．使A位置与光电门间的距离适当大些
C．使细线与气垫导轨平行
D．使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量
（3）实验时，将滑块从A位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t，测量出滑块在A位置时遮光条到光电门的距离x，则滑块的加速度a=__________
（4）为探究滑块的加速度与力的关系，改变钩码质量，测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t，通过描点要作出它们的线性关系图象，处理数据时纵轴为F，横轴应为______
A．t             B．t²             C．              D．

现在需要测量物块与长木板之间的动摩擦因数，备有如下器材：两个相同的物块A、B，两个带有固定装置的光滑小滑轮，卡子若干，一把镊子，一个黑板擦，几条长轻质细线，两个小盘．小丁和晓平两个同学配合进行如下实验：

首先把木板固定在水平桌面上，把两小滑轮固定在木板的左端，把两个物块A和B（平行木板左边缘、AB距离较近）放到木板的右端，用细线把物块和小盘通过小滑轮连接，通过调整小滑轮的高度使木板上方的细线水平，在物块A和B右端固定好长细线；晓平同学用黑板擦按住两个物块A、B，小丁同学在两个小盘里放上不同个数的砝码，然后晓平同学抬起黑板擦，两个物块同时运动起来，当运动较快的物块接近木板左端时按下黑板擦，两个物块同时停下来．
（1）为完成此实验，还需要如下器材中的      ；
A．秒表   B．弹簧测力计   C．刻度尺   D．天平
（2）晓平和小丁同学共同测量出A和B在木板上的位移，分别记作x_A和x_B，物块A、B的质量为m，物块A和对应小盘里钩码、小盘总质量的和为2m，物块B和对应小盘里钩码、小盘的总质量的和为3m，根据这些物理量能否求出物块和木板之间的滑动摩擦因数μ的表达式          ；
（3）若细线与木板上表面平行，而木板左端比右端略低（没有超过，重力沿斜面向下的分力和物体滑动摩擦力相等的角度），则测量的动摩擦因数比真实值        （选填“偏大”、“偏小”、“不变”）．

某多用电表内欧姆挡“×1”的内部电路图如图所示，小明同学将电阻箱和电压表V并联后接在两表笔a、b上，欲用图示的电路测量多用电表内部的电阻r（远小于电压表V的内阻）和电池的电动势E。实验的主要步骤为：
 
(1)表笔a为________(填“红表笔”或“黑表笔”)。将选择开关转至欧姆挡“×1”，将红黑表笔短接，调节________，使指针指在_______(填“左”或“右”)侧零刻度处。
(2)改变电阻箱R的阻值，分别读出6组电压表和电阻箱的示数U、R，将的值算出并记录在表格中，请将第3、5组数据的对应点在坐标纸上补充标出，并作出图线。

组数	1	2	3	4	5	6
R	100.0	50.0	25.0	16.7	12.5	9.1
	0.01	0.02	0.04	0.06	0.08	0.11
U	1.20	0.95	0.74	0.60	0.50	0.40
	0.83	1.05	1.35	1.68	2.00	2.50

(3)根据图线得到电动势E = ____________V，内电阻r = ________Ω。(结果保留三位有效数字)
(4)由于电压表的分流作用，多用电表内部电池的电动势的测量值比真实值______（填“大”或“小”）。

某物理小组的同学设计了一个粗制玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验。所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器（圆弧部分的半径为R =0.20m）。

完成下列填空：
（1）将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图（a）所示，托盘秤的示数为1.00kg；
（2）将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图（b）所示，该示数为_____kg；
（3）将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为m；多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如下表所示：

序号	1	2	3	4	5
m（kg）	1.80	1.75	1.85	1.75	1.90

根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为_____N；小车通过最低点时的速度大小为_______m/s。（重力加速度大小取9.80m/s² ，计算结果保留2位有效数字）

某研究性学习小组欲较准确地测量一电池组的电动势及其内阻．给定的器材如下：
A．电流表G（满偏电流10 mA，内阻10 Ω）
B．电流表A（0～0.6 A～3 A，内阻未知）
C．滑动变阻器R₀（0～100 Ω，1 A）
D．定值电阻R（阻值990 Ω）
E．多用电表F．开关与导线若干
（1）某同学首先用多用电表的直流10 V挡粗略测量电池组的电动势，电表指针如图所示，则该电表读数为___V.

（2）该同学再用提供的其他实验器材，设计了如下图甲所示的电路，请你按照电路图在图乙上完成实物连线．

（3）图丙为该同学根据上述设计的实验电路利用测出的数据绘出的I₁－I₂图线（I₁为电流表G的示数，I₂为电流表A的示数），则由图线可以得到被测电池组的电动势E＝______V，内阻r＝______Ω（保留2位有效数字）．

在“测定金属的电阻率”的实验中，若待测金属丝的电阻约为5 Ω，要求测量结果尽量准确，且数据从零开始。提供以下器材供选择：
A．电池组（3 V，内阻1 Ω）
B．电流表（0～3 A，内阻0.012 5 Ω）
C．电流表（0～0.6 A，内阻0.125 Ω）
D．电压表（0～3 V，内阻4 kΩ）
E．电压表（0～15 V，内阻15 kΩ）
F．滑动变阻器（0～20 Ω，允许最大电流1 A）
G．滑动变阻器（0～2 000 Ω，允许最大电流0.3 A）
H．开关、导线若干
（1）实验时应从上述器材中选用________（填写仪器前的字母代号），并画出实验电路图。
（2）测电阻时，电流表、电压表、待测金属丝电阻R_x在组成测量电路时，应采用电流表________（选填“外”或“内”）接法，待测金属丝电阻的测量值比真实值偏________（选填“大”或“小”）；
（3）若用螺旋测微器测得金属丝的直径d的读数如下图所示，则读数为________mm；

（4）若用L表示金属丝的长度，d表示直径，测得电阻为R，请写出计算金属丝电阻率的表达式ρ＝________.

用游标卡尺测一工件外径的读数如图（1）所示，读数为      mm．
用螺旋测微器测一圆形工件的读数如图（2）所示，读数为      mm．

某同学通过以下步骤测出了从一定高度落下的排球对地面的冲击力：将一张白纸铺在水平地面上，把排球在水里弄湿，然后让排球从规定的高度自由落下，并在白纸上留下球的水印．再将印有水印的白纸铺在台秤上，将球放在纸上的水印中心，缓慢地向下压球，使排球与纸接触部分逐渐发生形变直至刚好遮住水印，记下此时台秤的示数，即为冲击力最大值．下列物理学习或研究中用到的方法与该同学的方法相同的是（ ）

A．建立“合力与分力”的概念

B．建立“点电荷”的概念

C．建立“瞬时速度”的概念

D．研究加速度与合力、质量的关系

用如图甲所示装置来探究功和动能变化的关系.木板上固定两个完全相同的遮光条A、B，用不可伸长的细线将木板通过两个滑轮与弹簧测力计C相连，木板放在安装有定滑轮和光电门的轨道D上，轨道放在水平桌面上，P为小桶（内有沙子），滑轮质量、摩擦不计，重力加速度g.

(1)实验中轨道应倾斜一定角度，这样做目的是        .
A.为了使释放木板后，木板能匀加速下滑
B.为了增大木板下滑的加速度
C.可使得细线拉力做的功等于合力对木板做的功
D.可使得木板在未施加拉力时能匀速下滑
(2)用游标卡尺测量遮光条的宽度，如图乙所示，则遮光条的宽度d=        cm.
(3)实验主要步骤如下：
①测量木板、遮光条的总质量M，测量两遮光条的距离L；按甲图正确连接器材.
②将木板左端与轨道左端对齐，静止释放木板，木板在细线拉动下运动，记录弹簧测力计示数F及遮光条B、A先后经过光电门的时间为、.则遮光条B、A通过光电门的过程中木板动能的变化量       ，合外力对木板做功          ，（用字母表示）.
③在小桶中增加沙子，重复②的操作.
④比较的大小，得出实验结论.
(4)若再本实验中轨道水平放置，其它条件和实验步骤不变，假设木板与轨道之间的动摩擦因数为.测得多组的数据，并得到F与的关系图像如图丙.已知图像在纵轴上的截距为，直线的斜率为，求解           （用字母表示）.

（1）关于“验证机械能守恒定律”的实验中，以下说法中正确的是      
A．实验时需要称出重物的质量
B．实验中摩擦是不可避免的，因此纸带越短越好，因为纸带越短，克服摩擦做的功就少，误差就小
C．纸带上打下的第1、2点间距超过2mm，则无论怎样处理数据，实验误差都会很大
D．实验处理数据时，可直接利用打下的实际点迹，而不必采用“计数点”的方法
（2）若正确的操作完成实验，正确的选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点O的距离如下图所示（相邻计数点时间间隔为0.02s），当地重力加速度的值为9.8m/s²，那么（结果均保留两位有效数字）

①纸带的      端与重物相连
②打下计数点B时，重物的速度        m/s
③在从起点O到打下计数点B的过程中，测得重物重力势能的减少量略大于动能的增加量，这是因为                                    .

用如图甲所示的装置“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器接在频率为f的交流电源上，从实验中打出的几条纸带中选出一条理想纸带，如图乙所示，从第一个点O开始选取纸带上打出的5个连续的点O、A、B、C、D，各点距起始点。的距离分别为s₀、s₁、s₂、s₃，已知重锤的质量为m，当地的重力加速度为g，则从打下起始点O到打下C点的过程中，重锤重力势能减少量的表达式为    ，重锤动能增加量的表达式为     。（均用题中所给字母表达）

分）（用游标卡尺测量小球的直径，如图所示的读数是   mm

(8分)某同学利用图(a)所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系图，如图(b)所示。实验中小车(含发射器)的质量为200g，实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮，小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到。回答下列问题：

(1)根据该同学的结果，小车的加速度与钩码的质量成          (填“线性”或“非线性”)关系。
(2)由图(b)可知，a-m图线不经过原点，可能的原因是                       。
(3)若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力 mg 作为小车受到的合外力，则实验中应采取的改进措施是                        ,钩码的质量应满足的条件是                          。