高中物理实验题

“用油膜法估测分子大小”实验中所用的油酸酒精溶液的浓度为1000mL溶液中有纯油酸0.6mL，用注射器测得1mL上述溶液为80滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，测得油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形方格的边长为1cm。则

(1）油酸膜的面积是 cm2。
(2）实验测出油酸分子的直径是     m。（结果保留两位有效数字）
(3)实验中为什么要让油膜尽可能散开？      。

科学探究活动通常包括以下环节：提出问题，作出假设，制定计划，搜集证据，评估交流等．一组同学研究“运动物体所受空气阻力与运动速度关系”的探究过程如下
A．有同学认为：运动物体所受空气阻力可能与其运动速度有关
B．他们计划利用一些“小纸杯”作为研究对象，用超声测距仪等仪器测量“小纸杯”在空中直线下落时的下落距离、速度随时间变化的规律，以验证假设
C．在相同的实验条件下，同学们首先测量了单只“小纸杯”在空中下落过程中不同时刻的下落距离，将数据填入表中，如图（a）是对应的位移—时间图线．然后将不同数量的“小纸杯”叠放在一起从空中下落，分别测出它们的速度—时间图线，如图（b）中图线1、2、3、4、5所示
D.同学们对实验数据进行分析、归纳后，证实了他们的假设．
回答下列提问：
（1）与上述过程中A、C步骤相应的科学探究环节分别是________、________；
（2）图（a）中的AB段反映了运动物体在做________运动，表中x处的值为________；
（3）图（b）中各条图线具有共同特点，“小纸杯”在下落的开始阶段做__________运动，最后“小纸杯”做________运动；

时间（s）	下落距离（m）
0.0	0.000
0.4	0.036
0.8	0.469
1.2	0.957
1.6	1.447
2.0	x

 

一小球在桌面上做匀加速直线运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下小球运动过程中在每次曝光时的位置，并将小球的位置编号，得到的照片如图所示．由于底片保管不当，其中位置4处被污损．若已知摄影机连续两次曝光的时间间隔均为1s，则利用照片可求出：小球运动的加速度约为________m/s².位置4对应的速度为________m/s，

某同学用多用电表测量某一电阻，以下是该同学实验过程中的主要操作步骤。
a．将“选择开关”置于如图甲所示的“×1００”挡位置，

b．将红黑表笔短接，转动欧姆调零旋钮，进行欧姆调零；
c．如图乙所示把两表笔接触待测电阻的两端进行测量，表盘指针如图丙所示；
d．记下读数，实验完毕。
请指出该同学操作中不合理或遗漏的地方，并加以指正。
                                       ；
                                       ；
                                       ；
          
（b）该同学想采用“伏安法”更精确地测量该电阻的阻值，选用了如图（10）丁所示的实验器材。其中电压表量程3V、内阻约为3kΩ，电流表量程15mA、内阻约为4Ω，滑动变阻器总阻值20Ω，电源电动势3V。图中已经完成部分导线的连接，请你在实物接线图中完成余下导线的连接。

小明研究小车在水平长木板上运动所受摩擦力的大小，选用的实验器材是：长木板、总质量为m的小车、光电门、数字毫秒计、弧形斜面、挡光片、游标卡尺、刻度尺．器材安装如图甲所示
（a）主要的实验过程：
①用游标卡尺测量挡光片宽度d，读数如图乙所示，则d=           mm．
②让小车从斜面上某一位置释放，读出小车通过光电门时数字毫秒计示数t．
③用刻度尺量出小车停止运动时遮光板与光电门间的距离L
 
④求出小车与木板间摩擦力f=            （用物理量的符号表示）
（b）若实验中没有现成的挡光片，某同学用一宽度为8cm的金属片替代这种做法是否合理？        （选填“合理”或“不合理”）．
（c）实验中，小车释放的高度应该适当             （选填“大”或“小”）些．

在验证机械能守恒定律的实验中，质量为0.20kg的重物拖着纸带自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示。已知相邻计数点间的时间间隔为0.02秒，当地的重力加速度为9. 80m/s²，回答以下问题。

（1）纸带的      （选填“左”或“右”）端与重物相连；
（2）打点计时器应接      （选填“直流”或“交流”）电源，实验时应先      （填“释放纸带”或“接通电源”）；
（3）从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△Ep=       J，此过程中物体动能的增加量△E_k=       J；（结果保留3位有效数字）
（4）在上述验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能大于重锤动能的增加，其原因主要是由于在重锤下落的过程中存在阻力作用，通过以上实验数据可以测出重锤在下落过程中受到的平均阻力大小F =        N。（结果保留1位有效数字）

在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉仪按要求安装在光具座上(如图所示)．从仪器注明的规格可知：双缝屏的缝间距d，像屏与双缝屏间的距离L．然后，接通电源使光源正常工作．

（1）已知测量头是50分度的游标卡尺．某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第1次映入眼帘的干涉条纹如图 (a)所示，图(a)中的数字是该同学给各亮纹的编号，此时图(b)中游标尺上的读数x₁＝1.16 mm；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图(c)所示，此时图(d)中游标尺上的读数x₂＝________ mm；

（2）利用上述测量结果，该同学经计算得这种色光的波长λ＝660 nm．已知L＝700 mm，则该同学选用的双缝屏的缝间距d＝________mm．(计算结果保留两位有效数字)

在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，实验装置如下左图所示：
（1）某次单摆摆动时间测定中，秒表的示数如下右图所示，则t=     s．
     
（2）如果他测得的g值偏小，可能的原因是________．

A．测摆长时只测了摆线的长度

B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动

C．在摆球经过平衡位置时开始计时，秒表过迟按下

D．测量摆球连续50次通过最低点的时间t，计算单摆周期为

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”）

在“在探究导体电阻与材料关系”的实验中，某种待测材料金属丝接人电路部分的长度约为50 cm，所用测量仪器均已校准。

(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)某实验小组用伏安法测金属丝的电阻。，记录实验数据如下：

由以上实验数据可知：
①本次实验的电流表选用的是_________、电压表选用的是_________、滑动变阻器选用的 是_________（填以下器材前的字母）。
A．电流表A₁( 0—100 mA，内阻约为l0)
B．电流表A₂( 0—0.6A，内阻约为0.1)
C．电压表V₁（0—3V，内阻约为3k）
D．电压表V₂(0—15V，内阻约为15k)
E．滑动变阻器R₁( 0—l000，0.2A)
F．滑动变阻器R₂( 0—20,，2A)
②测量Rx是采用下图中的_________（填“甲”“乙”“丙”或“丁”）电路图。

③可以估算出金属丝电阻率约为_________（填选项前的字母）。

DIS是由传感器、数据采集器、计算机、实验教学软件构成的数字化实验系统。某实验小组“用DIS研究机械能守恒定律”的实验装置如图(a)所示。实验时，将摆球（连同遮光片J）每次都从同一位置M下摆，传感器K分别固定在A、B、C、D采集数据，D点为摆球通过的最低点。在一次实验中以图象方式采集数据并分析实验结果，所显示的图象如图(b)所示。图象的横轴表示摆球距离D点的高度^，纵轴表示摆球的重力势能、动能或机械能E（不计空气阻力）。

(1)图(b)中的图象表示摆球重力势能EP随摆球距离D点的高度h变化关系的图线是_________（填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”）。
(2)摆球在摆动过程中，重力所做功的最大值为_________J，摆球在距离D点的高度h=0.lm   处的速率为_________m/s（重力加速度取9.8）。
(3)从图(b)中的图象可以得出本实验的结论是：_________。

某同学要测量一电压表的内阻，所备器材如下：

A．待测电压表V（量程3V，内阻未知）

B．定值电阻R0（阻值2kΩ）

C．电池组E（电动势略小于3V，内阻忽略不计）

D．多用电表

E．开关S₁、S₂，导线若干

①该同学想利用多用电表粗测电压表的内阻，请将以下主要操作步骤补充完整：
Ⅰ．对多用电表进行机械调零
Ⅱ．将选择开关拔到“×1k”的欧姆档上
Ⅲ．将红黑表笔短接，进行欧姆调零
Ⅳ．将图（甲）中多用电表和电压表连接，其中红表笔应接电压表的    极（选填“正”、“负”）
Ⅴ．正确连接后，发现指针偏转较大，换用“×100”的欧姆档，应先   ，再次测量，
多用电表刻度盘上的指针位置如图（乙）所示，测量结果是    Ω．
②为了更精确测量此电压表的内阻，该同学设计了如图（丙）所示的实验电路图，请在图（丁）上用笔画线代替导线进行实物连接。该同学首先闭合S₁，读电压表示数U₁；再闭合S₂，读电压表示数U₂，则电压表内阻R_V＝    （用U₁、U₂、R₀表示）．

在“探究小车加速度a与其质量m的关系”的实验中：
(1)备有器材：A.长木板；B.电磁打点计时器、低压交流电源、纸带；C.细绳、小车、砝码；D.装有细沙的小桶；E.薄木板；F.毫米刻度尺；还缺少的一件器材是________．
(2)实验得到如图甲所示的一条纸带，相邻两个计数点的时间间隔为T；B、C两点的间距x₂和D、E两点的间距x₄已量出，利用这两段间距计算小车加速度的表达式为_____________．
（3）某同学根据实验数据画出的a图线如图乙所示，从图线可得沙和沙桶的总质量为____kg.(g取10 m/s²)
（4）另一位同学根据实验数据画出的a图像如图丙所示，则造成这一结果的原因是           .

在“验证机械能守恒定律”的实验中，实验装置如图甲所示。

（1）该实验中使用电火花计时器，它的工作电压是      （填“交流220V”、“交流6V以下”或“直流6以下”），纸带下端所挂重物应选图乙中的    重物比较合适（填所选重物的字母）。
（2）按照正确的操作得到如图丙所示的纸带。其中打O点时释放重物，A、B、C是打点计时器连续打下的三个点，该同学用毫米刻度尺测量O点到A、B、C各点的距离，并记录在图丙中（单位cm）。已知打点计时器打点时间间隔为0.02s，重物质量为0.5kg，当地重力加速度g取9.80 m/s²。
①这三个数据中不符合有效数字读数要求的是___    ．
②现选取重物在OB段的运动进行数据处理，则打B点时重物的速度为     m/s，OB段动能增加量为      J，重力势能减少量为      J（计算结果均保留三位有效数字）。
③即使在操作规范，数据测量及数据处理很准确的前提下，该实验测得的△E_P也一定略大于△E_K，这是实验存在系统误差的必然结果，试分析该系统误差产生的主要原因：   ___。