高中物理实验题

某同学要测绘规格为“2．8V 1．5W”的小灯泡的I－U曲线．除导线和开关外还备有以下器材可供选择：
A．电流表（量程0．6A，内阻约为1Ω）
B．电流表（量程3．0A，内阻约为0．2Ω）
C．电压表（量程3．0V，内阻约为5kΩ）
D．电压表（量程15．0V，内阻约为15kΩ）
E．滑动变阻器（最大阻值为200Ω，额定电流100mA）
F．滑动变阻器（最大阻值为10Ω，额定电流1．0A）
G．电源（电动势为3．0V，内阻约为0．2Ω）
（1）实验中所用的电流表应选    ；电压表应选    ；滑动变阻器应选    ．（填器材前面的字母）
（2）为使实验误差尽可能小，请你设计实验电路图，并画在方框中．

（3）由于电表具有一定的内阻，本实验中，    （填“电流表”或“电压表”）的读数有误差，若测量小灯泡的电阻，则测量值比真实值    （填“偏大”或“偏小”）。

用如图装置验证机械能守恒定律，跨过定滑轮的细线两端系着质量均为M的物块A、B，A下端与通过打点计时器的纸带相连，B上放置一质量为m的金属片C，固定的金属圆环D处在B的正下方。系统静止时C、D间的高度差为h。先接通电磁打点计时器，再由静止释放B，系统开始运动，当B穿过圆环D时C被D阻挡而停止。

①整个运动过程中纸带上计数点的间距如图乙所示，其中每相邻两点之间还有4个点未画出，已知打点计时器的工作频率为50 Hz。由此可计算出C被阻挡前B的加速度大小a =      m/s²；B刚穿过D时的速度大小v =       m/s（结果保留两位有效数字）。

②该实验中需验证等式是                     （用M、m、v和重力加速度g表示）。还可运用图象法加以验证：改变物块B的释放位置，重复上述实验，记录每次C、D间的高度差h，并求出B刚穿过D时的速度v，作出v² – h图线如图丙所示，根据图线得出重力加速度的表达式g=                ，代入数据再与当地的重力加速度大小比较，判断系统机械能是否守恒。
③在不增加实验器材的情况下，请提出减小实验误差的一个办法。
                                                                          。

某班举行了一次物理实验操作技能比赛，其中一项比赛为用规定的器材设计合理电路，并能较准确地测量某电源的电动势及内阻。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（0～0.6A～3A，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．开关与导线若干
①请你用以上实验器材设计测量该电源电动势和内阻的电路图，并画在右边的虚线框中。（要求：为了保证器材的安全，在闭合开关前滑动变阻器的滑动头应置于最右端，即最大电阻处）

②图甲为小刘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源的电动势为___________ V，内阻为__________ Ω。（结果保留两位有效数字）
③另一位小张同学对另一电源也用上面的实验电路进行测量，初始时滑片P在最右端，但由于滑动变阻器某处发生断路，合上电键后发现滑片P向左滑过一段距离x后电流表A才有读数，于是该同学根据测出的数据作出了两个电流表读数I与x的关系图，如图乙所示，则根据图象可知，此电池组的电动势为__________ V，内阻为__________ Ω。（结果保留三位有效数字）

在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中：
我们已经知道，物体的加速度（a）同时跟合外力（F）和质量（m）两个因素有关。要研究这三个物理量之间的定量关系的基本思路是先保持m不变，研究a与F的关系；再保持F不变，研究a与m的关系。

①某同学的实验方案如图所示，她想用沙和沙桶的总重力大小替代小车受到的合外力大小，为了减少这种做法而带来的实验误差，你认为在实验中应该采取的两项措施是：
a．                                                                  ；
b．                                                                  。
②该同学利用实验中打出的纸带求加速度时，处理方案有两种：
A．利用公式计算；
B．根据利用逐差法计算。
两种方案中，你认为选择方案_________比较合理。

某同学要通过实验测量一节干电池的电动势和内阻，可供选择的器材有：电流表（0～0.6A）、电压表（0～3V）、滑动变阻器R₁（10Ω，2A）、滑动变阻器R₂（100Ω，2A）、定值电阻R₀为1.5Ω、电键S及导线若干。

（1）为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用        （填“R₁”或“R₂”）。
（2）本次实验按照如图甲所示实物连接线路图连接好后进行测量，测得数据如下表所示。

次数   待测量	1	2	3	4	5
I/A	0.15	0.20	0.30	0.40	0.50
U/V	1.46	1.45	1.43	1.42	1.39

由上表数据可看出，电压表示数变化不明显，试分析引起上述情况的原因是_____________
_____________________________________________。
（3）为使电压表的示数变化更明显，请将上述器材的连线略加改动，在方框中画出改动后的实验电路图。

（4）实验中改变滑动变阻器的阻值，根据测出数据画出的U－I图线如图所示，则此干电池的内阻r =_____Ω。（保留两位小数）

为测定木块与桌面之间的动摩擦因数，某同学设计了如图所示的实验装置：质量为m₁的木块A放在足够长的水平桌面上，细绳一端固定在A上，另一端绕过定滑轮悬挂质量为m₂的钩码B。开始时细绳伸直，B离地面高度为h，由静止释放后，二者一起移动，B落地后（不反弹）A在水平桌面上继续运动一段距离，最后静止在P点。改变B离地面的初始高度h，测出每次A在桌面上移动的距离s和相应的h，记录的数据如右表。

（1）请在图的坐标系中描出上述数据对   应的点，并绘出相应的图线；

（2）若B从离地高度为44cm处由静止释放，则此次A在水平桌面上移动的距离为______cm；
（3）设该图线的斜率为k，则木块与桌面间的动摩擦因数的表达式为_____________。
（4）若实验中，每次测量h时，测量的都是B物体上端到地面的距离，这样按照上述方法计算出的动摩擦因数与真实值相比是________（选填“偏大”、“偏小”或“相同”）

有一阻值在500Ω左右的定值电阻，额定功率为0.20W。现用电流表和电压表测量它的阻值，备有如下器材：
A. 电流表：量程0～30 mA，内阻约20Ω
B. 电流表：量程0～300 mA，内阻约1Ω
C. 电压表：量程0～3 V，内阻约2.5 kΩ
D. 电压表：量程0～15 V，内阻约20 kΩ
E. 变阻器：阻值范围0～20 Ω，额定电流2 A
F. 电源：输出电压12 V，内阻不计
另有开关和导线若干。
①测量时，为使被测电阻不被烧坏，实验中被测电阻两端的电压应控制在__________V以下，据此电流表应选用__________。（用器材序号填写）
②为了减小测量误差，并能方便地进行多次测量取平均值，在如图所给的四种测量电路中，应选用（ ）

③在操作、测量与计算均无误的情况下，若实验中选择了C所示的电路，测得的结果是488Ω，若选择了D所示的电路，测得的结果是519Ω，则 （  ）
A. 该电阻的真实阻值更接近519Ω，且应略小于519Ω
B. 该电阻的真实阻值更接近519Ω，且应略大于519Ω
C. 该电阻的真实阻值更接近488Ω，且应略大于488Ω
D. 该电阻的真实阻值更接近488Ω，且应略小于488Ω
④对于该待测电阻的I－U图线，理想情况下I－U图线用实线所示，若选择用题②中四种测量电路中的图D进行实验，所绘制的I－U图线用虚线表示，则在如图所示的几个图线中可能正确的是（  ）

某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻。
（1）分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图（a）和图（b）所示，长度为_____cm，直径为_____mm。

（2）按图（c）链接电路后，实验操作如下：
①将滑动变阻器R₁的阻值置于最_____处（填“大”或“小”）；将S₂拨向接点1，闭合S₁，调节R₁，使电流表示数为I₀；
②将电阻箱R₂的阻值调至最______（填“大”或“小”）；将S₂拨向接点2；保持R₁不变，调节R₂，使电流表示数仍为I₀，此时R₂阻值为1280Ω。
（3）由此可知，圆柱体的电阻为_____Ω。

某同学用量程为1mA、内阻为120Ω的表头按图（a）所示电路改装成量程分别为1V和1A的多用电表。图中R1和R2为定值电阻，S为开关。回答下列问题：

（1）根据图（a）所示的电路，在图（b）所示的实物图上连线。
（2）开关S闭合时，多用电表用于测量          （填“电流”、“电压，或“电阻”）；开关S断开时，多用电表用于测量          （填“电流”、“电压”或“电阻”）。
（3）表笔A应为           色（填“红”或“黑”）。
（4）定值电阻的阻值R1=    Ω，R2=    Ω。（结果取3位有效数字）

用打点计时器做验证机械能守恒定律的实验中，给出下列操作：

A．用刻度尺测出选定的O到1、2、3 ……点之间的距离，查出当地的g值。

B．在支架上竖直架好打点计时器。

C．测出重锤质量。

D．算出各对应点的势能和动能，并通过比较得出结论。

E.提着纸带，使重锤静止在靠近打点计时器的地方。
F.把电池接到打点计时器的接线柱上。
G.将50Hz低压电源接到打点计时器的接线柱上。
H.接通电源再松开纸带。
请你选出其中正确的操作步骤，并排出合理的操作顺序             （用字母填写）。

小明和学习小组利用电源（电压未知）、滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个，导线若干来测量电阻R_x的阻值．
（1）实验原理是          ．连接电路前开关应该          （填“断开”或“闭合”），将变阻器滑片移至          处；
（2）在图甲中完成实验电路的连接．
（3）设计的实验表格为下表，表格中，①处应填写                  ．

实验次数	电流I/A	电压U/V	电阻R/Ω	①
1
2
3

（4）正确连接电路后，进行第1次实验。当滑动变阻器的滑片移至某一位置时，电压表、电流表的示数如图乙所示，此时R_x的阻值为       Ω．

（5）完成上述实验后，小明尝试用另外一种办法测出未知阻值的电阻Rx，他设计的电路图（R₀的阻值已知）如图所示。

实验步骤：
①按电路图连接；
②S断开时，读出电流表示数I₁；
接下来的实验步骤是：③                             ．
通过以上三步，小明完成了实验，则R_x表达式为：         

实验小组的同学为了探究影响电流产生热量的因素，准备了两个相同的烧瓶，内装质量相等的煤油，两个带有橡胶塞的规格完全相同的温度计，三个规格完全相同的滑动变阻器，四根阻值不同（R₁ >R₂ ；R₃=R₄）的电阻丝，以及电源、开关、导线等。
两个实验小组的同学根据现有的实验器材，分别设计了如图甲、乙所示两个方案。

（1）甲方案可探究当        和通电时间一定时，电流产生的热量跟电阻的关系。闭合开关，通电一段时间后，温度升高较多的是       温度计。（选填“A”或“B”）。
（2）乙方案可探究当电阻和通电时间一定时，电流产生的热量跟       的关系。闭合开关，通电一段时间后，温度升高较多的是       温度计。（选填“C” 或“D”）。

实验桌上有如图所示的实验装置（其中的透明玻璃为平面镜），还提供了一把刻度尺和相同大小的中国象棋棋子18个，9个为红色， 9个为绿色。小军计划用这些器材探究“物体在平面镜中所成像的大小与物体大小的关系”。

小军的主要实验步骤如下：
将两个叠放的红棋子作为物体放在平面镜前面的白纸上，在平面镜后面改变两个叠放的绿棋子的位置，使得从不同角度观察，两个绿棋子与物体的像均完全重合，并记录实验数据。 
②改变物体（两个叠放的红棋子）到平面镜的距离，在平面镜后面改变两个叠放的绿棋子的位置，使得从不同角度观察，两个绿棋子与物体的像均完全重合，并记录实验数据。
③再改变四次物体（两个叠放的红棋子）到平面镜的距离，仿照步骤②，做四次实验。
请根据以上叙述回答下列问题：
（1）小军计划探究的问题中的自变量是         ；
（2）根据以上实验步骤可知，小军实际探究的是物体在平面镜中所成像的大小与            的关系；
（3）针对小军计划探究的问题，在实验步骤②中，应改变        。

小亮用小气球充水后制成水透镜模拟眼球中的晶状体。如图所示，图中甲表示正常眼睛的晶状体，在实验中测得其焦距为10cm。再将甲分别挤压成乙、丙的形状，并分别测量其焦距。
（1）实验中，测得焦距大于10cm的是________，模拟近视眼的是________。
（2）很多近视患者佩戴“隐形眼镜”来矫正视力。“隐形眼镜”是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片，可随着眼球运动。若某镜片的中心厚度为0.05mm，则此镜片的边缘厚度________ 0.05mm（选填“小于”、“等于”或“大于”）。

小强在探究某种物质熔化规律的实验中，根据实验数据画出了温度随时间变化的图象，如图所示.根据图象特征回答下列问题：

（1）实验时，将装有晶体的试管放入盛有水的烧杯中加热，试管在水中的深度要适当。其“适当”的含义是：                        和                    。
（2）用试管装加热物质放在烧杯中进行加热，好处是                     。
（3）该物质的熔点是           ℃。
（4）该物质温度为30℃时处于            态。（填“固”或“液”）
（5）该物质从开始熔化到完全熔化，持续的时间是            min。