高中物理实验题

某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验。

①图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，其示数为7.73cm，图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度，此时弹簧的伸长量△l为       cm;
②本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力，关于此操作，下列选项中规范的做法是      ；（填选项前的字母）
A．逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重
B．随意增减钩码，记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重
③图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量△l与弹力F的关系图线，图线的AB段明显偏离直线OA，造成这种现象的主要原因是             。

(8分）如图所示是三个涉及纸带和打点计时器的实验装置图。

（1）三个实验装置中，摩擦力对实验结果没有影响的是         ；
A．甲           B．乙        C．丙
（2）如果操作都正确，则通过装置            （选填“甲”、“乙”或者“丙”）可打出下图（9）中的纸带         （选填“①”或者“②”）
（3）任选一条纸带求出e、f两点间的平均速度大小为         m/s。（结果保留三位有效数字）

如图所示为测量倾斜气垫导轨上滑块加速度的实验，A、B为气垫导轨上的两个光电门，当滑块从气垫导轨一端匀加速滑下，滑块上的挡光片通过光电门时，可通过连接在光电门上的电子仪器记录时间。
（1）若用一螺旋测微器测量挡光片的宽度，如右图所示，读数为d =____   __cm；

（2）若某次测得挡光片通过光电门A的时间为t₁，从A到B的时间为t，挡光片通过光电门B的时间为t₂，利用所测得的物理量来表达滑块加速度，则其表达式为a =            。（用题设中各物理量符号表示）

为精确测量额定电压为3V的某电阻R的阻值，某同学先用如图所示的指针式多用电表粗测其电阻．他将红黑表笔分别插入“+”、“一”插孔中，将选择开关置于“×1”档位置，然后将红、黑表笔短接调零，此后测阻值时发现指针偏转角度较小（如图甲所示）。试问：

（1）为减小读数误差，该同学应将选择开关置于“        ”位置。
（2）再将红、黑表笔短接，此时发现指针并未指到右边的“0Ω”处（如图乙所示），那么他该调节   旋钮直至指针指在“0Ω”处再继续实验，结果看到指针指在如图丙所示位置。
（3）现要进一步精确测量其阻值，实验室提供了下列可选用的器材：

A．灵敏电流表G（量程200μA，内阻300Ω）

B．电流表A（量程0.6A，内阻约0.3Ω）

C．电压表V1（量程3.0V，内阻约3kΩ）

D．电压表V2（量程15.0V，内阻约5kΩ）

E．滑动变阻器R₁（最大阻值为10Ω）
F．最大阻值为99.99Ω的电阻箱R₂
G．电源E（电动势4V，内阻可忽略）
H．电键、导线若干。
为了尽可能提高测量精确度，除电源、电键、待测电阻R、导线以外还应选择的最恰当器材（只需填器材前面的字母）有         。
请在下面的方框中画出你设计的电路图。

用下列器材组装成一个电路，既能测量出电池组的电动势E和内阻r，又能同时描绘灯泡的伏安特性曲线。
A．电压表V₁（量程6V、内阻很大）
B．电压表V₂（量程3V、内阻很大）
C．电流表A（量程3A、内阻很小）
D．滑动变阻器R（最大阻值10Ω）
E．小灯泡（2A、5W）
F．电池组（电动势E、内阻r）
G．开关一只，导线若干
（1）某同学设计的实验电路图如下图，实验时，调节滑动变阻器的滑动片向右，则电压表V₁的示数      ，则电压表V₂的示数      。（选填“变大”、“变小”或“不变”）

（2）每一次操作后，同时记录电流表A、电压表V₁和电压表V₂的示数，组成两个坐标点（I，U₁）、（I，U₂），标到U—I坐标中，经过多次测量，最后描绘出两条图线，如图所示，则电池组的电动势E＝   V、内阻r＝    Ω。（结果保留两位有效数字）
（3）在U—I坐标中两条图线在P点相交，此时滑动变阻器连入电路的阻值应为    Ω，电池组的效率为            （结果保留两位有效数字）。

（1）某实验小组利用如图所示的装置来探究“合外力一定时物体的加速度与质量之间的关系”。实验中交流电频率50Hz。

①若实验中认为绳子拉力等于小桶及桶中物体的总重量，则需满足_____________。
②小组同学按图所示安装好装置后，将轨道右端适当垫起，来平衡阻力。请指出不合理之处         。正确操作后，小组同学在小桶里加适当的物体，拉动小车加速运动。
③某次实验打出了一条纸带如图所示。从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离（单位cm）。该次实验小车的加速度a＝        m/s²。(结果保留三位有效数字)

④若某小组同学重物根据测得数据画出a-1/M图象如图所示，原因是__________________。

描绘“6V，3W”灯泡的伏安特性曲线，提供了下列器材:

A．电压表V（3V，内阻约3kΩ）

B．电流表A（0.6A，内阻约0.3Ω）

C．电阻箱R（0—99999Ω）

D．滑动变阻器R1（0—20Ω）;

E．滑动变阻器 R₂（0—100Ω）
F．待测灯泡L“6V，3W”
G．电源E（电动势约8V、内阻较小）
H．开关、导线若干
①按照实验需要，将电压表的量程由3V 扩大至6V，首先测量电压表内阻，某同学采用了如图甲所示的电路，闭合开关S，调节电阻箱阻值为4870Ω 时，电压表指针刚好满偏；再调节电阻箱阻值为12720Ω时，电压表指针在满刻度的一半，则电压表的内阻R_V =       Ω;从理论上分析，实验测得电压表内阻值      （选填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。
②图乙是测量灯泡电流随电压变化的实物电路，请你用笔划线代替导线完成电路连接（要求在闭合开关前，滑动变阻器滑动头置于最左端）.

③实验中，滑动变阻器应选择___________（选填“R₁”或“R₂”）.

在《验证机械能守恒定律》实验中，两实验小组同学分别采用了如图甲和乙所示的装置将重物由静止释放，采用两种不同的实验方案进行实验。

①关于两图装置中重物以及实验器材的选择下列说法正确的是         

A．在甲图中，下落物体应选择密度大的重物

B．在乙图中，两个重物的质量关系是m1 >m2

C．采用甲、乙的方案进行实验，都还需要的实验器材有交流电源、刻度尺和天平

D．采用甲、乙的方案进行实验，都必须先释放重物，再打开打点计时器

②比较甲、乙两种实验方案，你认为_________更合理，理由是               。

在“探究弹力与弹簧伸长的关系”的实验中，某实验小组将不同数量的钩码分别挂在竖直弹簧下端，进行测量，根据实验所测数据，利用描点法作出了所挂钩码的重力G与弹簧总长L的关系图像，如图所示，根据图像回答以下问题：

（1）弹簧的原长为______cm．
（2）弹簧的劲度系数为________N/m．
（3）分析图像，总结出弹簧弹力F与弹簧总长L之间的关系式为______________________N．
（4）一兴趣小组进一步探究，当挂上某一钩码P，弹簧在伸长过程中，弹簧的弹性势能将        ，钩码P的机械能将       （以上两空选填“增加”、“减少”、“不变”）。

(1)某同学利用重锤做自由落体运动验证机械能守恒定律的实验
①有关重锤的质量，下列说法正确的有(       )
A．应选用质量较大的重锤，使重锤和纸带所受的重力远大于它们所受的阻力
B．应选用质量较小的重锤，使重锤的惯性小一些，下落时更接近于自由落体运动
C．不需要称量重锤的质量
D．必须称量重锤的质量.
②在该实验中，选定了一条较为理想的纸带，如下图所示，“O”为起始点，以后纸带上所打的各点依次记为1、2、3   。测得的S₁、S₂、S₃   是重锤从开始运动到各时刻的位移，当打点计时器打点“4”时，重锤动能的表达式为        ；从“O”点到“4”点的中重锤重力势能的减少量表达式为          (已知打点计时器的打点周期为T，重锤质量为m，重力加速度为g)

（2）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（  ）

如图所示，这是某同学探究功与速度变化的关系的装置图，用橡皮筋把小车弹出后，小车沿木板滑行。打点计时器的工作频率为50Hz。

(1)实验中木板略微倾斜，这样做_____。

A．是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑

B．是为了增大小车下滑的加速度

C．可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功

D．可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动

(2)实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条，合并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同一位置再释放。把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W，第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W，橡皮筋对小车做功后而使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出。根据第四次的纸带(如图所示)求得小车获得的速度为_______m／s。(保留三位有效数字)

(3)若根据多次测量数据画出的W—v图象如图所示，根据图线形状，可知W—v的关系符合实际的是_______.

某同学利用下图所示的电路，测定一个自感系数很大的线圈L的直流电阻R_L，实验室提供下列器材：

①待测线圈L，阻值约为2Ω，额定电流为2A
②电流表A₁量程为0.6A，内阻为r₁=0.2Ω
③电流表A₂量程为3A，内阻约为r₂=0.2Ω
④变阻器R₁阻值为0-10Ω，变阻器R₂阻值为0-1kΩ
⑤电池 E，电动势为9V，内阻很小
⑥定值电阻 R₃ =10Ω，R₄=1000Ω
⑦开关S₁，S₂
要求实验时，改变变阻器，可使在尽可能大的范围内测得多组A₁表、A₂表的读数I₁、I₂，利用I₁－I₂的图象，求出电感线圈的电阻．
（1）实验中定值电阻应选用______，变阻器应选用_________．
（2）I₂—I₁对应的函数关系式为____________．(选用题干所给出的物理符号表示)
（3）实验结束时应先断开开关_________________．
（4）由I₂—I₁图象得出的平均值为6.0，则电感线圈的直流电阻为_____________．

某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中，
(1)实验用的电火花打点计时器使用是电压是_____V的交流电源。已知打点计时器电源频率为50 Hz，则打相邻两点的时间间隔为           。
(2)请按照实验进行的先后顺序，将下述步骤的代号填在横线上            。

A．把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面

B．把打点计时器固定在木板的没有滑轮的一端，连好电路，使有滑轮的一端伸出桌面

C．换上新的纸带再重做两次

D．使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动

E．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码
F．断开电源，取出纸带
(3)如图所示，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带每两个相邻计数点间有四个点没有画出，其中S₁=7.05cm、S₂=7.68cm、S₃=8.33cm、S₄=8.95cm、S₅=9.61cm、S₆=10.26cm，则A点处瞬时速度的大小是        m/s，小车运动的加速度计算表达式为                  ，加速度的大小是        m/s²。

某校科技活动开展了关于平抛运动的研究学习。（1）学习小组甲为了探究影响平抛运动水平射程的因素，某同学通过改变抛出点的高度及初速度的方法做了6次实验，实验数据记录如下表。

序号	抛出点的高度（m）	水平初速度（m/s）	水平射程（m）
1	0.20	2.0	0.40
2	0.20	3.0	0.60
3	0.20	4.0	0.80
4	0.45	2.0	0.60
5	0.45	4.0	1.20
6	0.80	2.0	0.80

①若探究水平射程与初速度的关系，可用表中序号为      的三组实验数据进行分析。
②若探究水平射程与高度的关系，可用表中序号为        的三组实验数据进行分析。
（2）学习小组乙在探究平抛运动的规律实验时，将小球做平抛运动，用频闪照相机对准方格背景照相，拍摄到了如下图所示的照片，已知每个小方格边长9.8cm，当地的重力加速度为g=9.8m/s²。

③若以拍摄的第一点为坐标原点，水平向右和竖直向下为正方向，则没有被拍摄到的小球位置坐标为        。
④小球平抛的初速度大小为         。

某研究性学习小组利用插针法可以测量半圆形玻璃砖的折射率。实验探究方案如下：在白纸上做一直线MN，并做出它的一条垂线AB，将半圆柱形玻璃砖（底面的圆心为O）放在白纸上，它的直径与直线MN对齐，在垂线AB上插两个大头针P₁和P₂，然后在半圆柱形玻璃砖的右侧插上适量的大头针，可以确定光线P₁P₂通过玻璃砖后的光路，从而求出玻璃砖的折射率．实验中提供的器材除了半圆柱形玻璃砖、木板和大头针外，还有量角器等。

（1）某同学用上述方法测量玻璃砖的折射率，在他画出的垂线AB上竖直插上了P₁、P₂两枚大头针，但在半圆形玻璃砖的右侧区域内，不管眼睛在何处，都无法透过玻璃砖同时看到P₁、P₂的像，原因是    。为同时看到P₁、P₂的像，他应采取的措施是___________ _。
（2）在采取相应措施后，请在半圆柱形玻璃砖的右侧画出所插大头针的可能位置，并用“×”表示，作出光路图．
（3）为计算折射率，将应测量的物理量标注在光路图上，并由此得出折射率的计算公式为__________。