高中物理实验题

某同学从下列器材中选择了一部分，用来测量一旧的层叠电池的电动势(4 V左右)和内电阻(估计左右)．多用电表(电流档有250mA、500mA等量程，这两个量程对应的内阻分别为和)电压表V_l(量程3V，内阻)
电压表V₂(量程1.5V，内阻)
滑动变阻器R₁(最大阻值，额定电流1A)
滑动变阻器R₂(最大阻值，额定电流1A)
开关和导线若干
最终测得了六组电压和电流数据，描出的点如下图所示．
(1)在右面的虚线框内画出实验电路图(使用多用电表的电流档测电流时，电路中用符号“黑—A—红”表示，其中的黑与红分别表示的是多用电表的黑表笔和红表笔．所选电流档的量程为_________，所选滑动变阻器为________(填“R₁”或“R₂”)；
      
(2)实验过程中若电压表V_l的示数为1.5V，此时电压表V₂的示数应为________V；
(3)以下是某同学实验时画出的电源路端电压与通过电源的电流的图象，他把各组数据描出的点直接用折线连了起来，请纠正他存在的问题，画出正确的图线，由图象求出电源的电动势为_____V，内电阻为______．

如图甲所示，通过实验测量正方体铁块与长木板间的动摩擦因数．在水平桌面上放一块长木板，适当垫高木板的一端，让铁块从木板的顶端a由静止滑到底端b，铁块与b处的光滑弹性挡板相碰后被反弹到c时速度变为零．现用刻度尺量出木板的长度L,ac间的距离x．

(1)要完成实验还需要用刻度尺测量出_______________，根据测出的数据，若不考虑铁块的宽度和空气阻力的影响，则铁块与长木板间的动摩擦因数可表示为____________．(用测得的量的符号表示)   
(2)为了提高实验的精度，需考虑铁块的宽度，图乙是进一步实验时用游标卡尺测量铁   块宽度的示意图，由图可知铁块的宽度为_________cm．
(3)以下能引起实验误差的是：________ (填选项序号)

A．铁块的质量

B．当地的重力加速度

C．铁块与挡板碰撞时有能量损失

D．测量长度时的读数误差

为测量某金属丝的电阻率，某同学截取了其中的一段，用米尺测出金属丝的长度为L，用螺旋测微器测得其直径为D，用多用电表粗测其电阻约为R。

(1)该同学将米尺的0刻度线与金属丝的左端对齐，从图甲中读出金属丝的长度L=_____________mm。
(2)该同学用螺旋测微器测金属丝的直径，从图2乙中读出金属丝的直径D=____________mm。
(3)该同学选择多用电表“×10”挡粗测金属丝的电阻，从图丙中读出金属丝的电阻R=_____________。
(4)接着，该同学用伏安法尽可能精确地测出该金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率。实验室提供的器材有：
A．直流电源E(电动势4V，内阻不计)
B．电流表A₁(量程0～3mA，内阻约)
C．电流表A₂(量程0～15mA，内阻约)
D．电压表V₁(量程0～3V，内阻)
E．电压表V₂(量程0～15V，内阻)
F．滑动变阻器R₁(阻值范围0～，允许通过的最大电流2.0A)
G．滑动变阻器R₂(阻值范围0～，允许通过的最大电流0.5A)
H．待测电阻丝R_x，开关、导线若干

要求较准确地测出其阻值，电流表应选_________，电压表应选____________，滑动变阻器应选___________。(用器材前的字母表示即可)
(5)在如图丁所示的实物上画出连线(部分线已画出)。

某同学利用如图甲所示的实验装置测重力加速度。

(1)请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当：
①________________________________；②____________________________．
(2)该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带，取连续的六个点A、B、C、D.E、F为计数点，测得点A到B、C、D.E、F的距离分别为h₁、h₂、h₃、h₄、h₅。若打点的频率为f，则打E点时重物速度的表达式为v_E=____________；若分别计算出各计数点对应的速度数值，并在坐标系中画出速度的二次方(v²)与距离(h)的关系图线，如图丙所示，则重力加速度g=_______m／s²。
(3)若当地的重力加速度值为9.8m／s²，你认为该同学测量值存在偏差的主要原因是    ________________。

某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示。在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B，滑块P上固定一遮光条，若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出高电压，两光电传感器采集数据后与计算机相连。滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器A、B时，通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象。

（1）实验前，接通气源，将滑块（不挂钩码）置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙中的Δt₁   Δt₂（选填“＞”、“=”或“＜”）时，说明气垫导轨已经水平。
（2）用游标卡尺测遮光条宽度d，测量结果如图丙所示，则d =   mm。
（3）滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与钩码Q相连，钩码Q的质量为m。将滑块P由图甲所示位置释放，通过计算机得到的图象如图乙所示，若Δt₁、Δt₂和d已知，要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒，还应测出   和  （写出物理量的名称及符号）。
（4）若上述物理量间满足关系式     ，则表明在上述过程中，滑块和砝码组成的系统机械能守恒。

要测绘一个标有“3V ，0.6W”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3V，并便于操作。已选用的器材有：
电池组（电动势4.5V，内阻约1Ω）；
电流表（量程为0-250 mA，内阻约5Ω）；
电压表（量程为0-3V，内阻约3kΩ）；
电键一个、导线若干。
（l）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20Ω ，额定电流1 A）
B．滑动变阻器（最大阻值1750Ω，额定电流0.3 A）
（2）实验的电路图应选用下列的图_______（填字母代号）。

（3）实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示。现将两个这样的小灯泡并联后再与一个2Ω的定值电阻R串联，接在电动势为1.5V，内阻为1Ω的电源两端，如图所示。每个小灯泡消耗的功率是______W。

某同学用如图所示的装置探究小车加速度与合外力的关系。图中小车A左端连接一纸带并穿过打点计时器B的限位孔，右端用一轻绳绕过滑轮系于拉力传感器C的下端，A、B置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上。不计绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量。实验时，先接通电源再释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点。该同学在保证小车A质量不变的情况下，通过改变P的质量来改变小车A所受的外力，由传感器和纸带测得的拉力F和加速度a数据如下表所示。

（1）第4次实验得到的纸带如图所示，O、A、B、C和D是纸带上的五个计数点，每两个相邻点间有四个点没有画出，A、B、C、D四点到O点的距离如图所示。打点计时器电源频率为50Hz。根据纸带上数据计算出加速度为＿＿＿。

（2）在实验中，＿＿＿（选填“需要”或“不需要”）满足重物P的质量远小于小车的质量。

（3）根据表中数据，在图示坐标系中作出小车加速度a与力F的关系图象。
（4）根据图象推测，实验操作中重要的疏漏是＿＿＿＿＿＿。

某同学准备利用下列器材测量干电池的电动势和内电阻。

A．待测干电池一节，电动势约为1.5 V，内阻约几欧姆

B．直流电压表V，量程为3 V，内阻非常大

C．定值电阻

D．电阻箱R

E．导线和开关
根据如图甲所示的电路连接图进行实验操作。多次改变电阻箱的阻值，记录每次电阻箱的阻值R和电压表的示数U。在坐标系中描出的坐标点如图乙所示。

(1)分别用E和r表示电源的电动势和内阻，则与R的关系式为____________
(2)在坐标纸上画出关系图线
(3)根据图线求得斜率，截距 (保留两位有效数字)
(4)根据图线求得电源电动势E=______V，内阻 (保留三位有效数字)

某同学想描绘两个非线性电阻的伏安特性曲线，实验电路图如图甲所示

⑴在图乙中以笔划线代替导线，按实验要求将实物图中的连线补充完整。
⑵该同学利用图甲的原理图分别作出了这两个非线性电阻的伏安特性曲线，如图所示。由图可知，这两个元件的阻值随电压的增大而  （选填“增大”或“减小”）
⑶现先将这两个电阻并联，然后接在电动势E=9.0V、内电阻r₀ = 2.0Ω的电源上．
①请在图丙中作出并联电阻部分的图线；
②根据图线可以求出电阻R₁消耗的功率P₁ =   ，电阻R₂消耗的功率P₂＝    ．

如图甲所示，一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验。有一直径为d、质量为m的金属小球由A处由静止释放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为H(H>>d)，光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g.则：

⑴如图乙所示，用游标卡尺测得小球的直径d =    mm.
⑵小球经过光电门B时的速度表达式为        
⑶多次改变高度H，重复上述实验，作出随H的变化图象如图丙所示，当图中已知量t₀、H₀和重力加速度g及小球的直径d满足以下表达式：      时，可判断小球下落过程中机械能守恒。
⑷实验中发现动能增加量△E_K总是稍小于重力势能减少量△E_P，增加下落高度后，则将      (选填“增加”、“减小”或“不变”)。

如图所示，一质量m="l" 0kg的小物块静止在粗糙水平台阶上，离台阶边缘O点的距离s=5m，它与水平台阶表面的动摩擦因数="0" 25。在台阶右侧固定一个以O为圆心的 圆弧挡板，圆弧半径R=5m，以O点为原点建立平面直角坐标系xOy。现用F=5N的水平恒力拉动小物块（已知重力加速度g=l0）。

(1)为使小物块不落在挡板上，求拉力F作用的最长时间；
(2)若小物块在水平台阶上运动时，拉力F一直作用在小物块上，当小物块过O点时撤去拉力F，求小物块击中挡板上的位置的坐标。

要用伏安法较准确地测量一约为100的定值电阻的阻值，除待测电阻外，提供的实验器材如下：
电压表V：量程为10V，内阻约为lk
两块电流表A₁、A₂:量程为30mA，内阻约为3,
滑动变阻器：阻值0—10
定值电阻R₁：阻值约150
电阻箱R₂:阻值0—999 9
直流电源：电动势约9V，内阻很小
开关、导线若干
(1)由于现有电流表量程偏小，不能满足实验要求，为此，先将电流表改装（扩大量程），然后再进行测量。
①测量电流表A₂的内阻按如图甲所示的电路测量A₂的内阻，以下给出了实验中必要的操作：

A．闭合S1、S2

B．按图连接线路，将滑动变阻器R的滑片调至最左端，各开关均处于断开状态

C．调节R2，使A1的示数为I1，记录R2的阻值，断开S1

D．断开S2，闭合S3

E.调节滑动变阻器R使A₁、A₂的指针偏转适中，记录A₁的示数I₁，请按合理顺序排列实验步骤（填序号）：________
     
②将电流表A₂改装成电流表A如果①步骤C中R₂的阻值为3 6，现用电阻箱R₂将A₂改装成量程为90mA的电流表A，应把阻值调为________与A₂并联。
(2)用图乙所示电路测量Rx，当电流表A₂读数为24 mA时，电压表的读数为6 84V，则Rx的测量值为________，若考虑系统误差，可计算出Rx为________。

某同学用如图甲所示的实验器材测定重力加速度。实验器材有：小钢珠、固定底座、带有标尺的竖直杆、光电门1和2组成的光电计时器，小钢珠释放器（可使小钢珠无初速释放）、网兜。实验时改变光电门1的位置，保持光电门2的位置不变，用光电计时器记录小钢珠从光电门1运动至光电门2的时间t，并从竖直杆上读出两光电门间的距离h。

(1)设小钢珠经过光电门2的速度为v，当地的重力加速度为g，不考虑空气阻力，则h、t、g、v四个物理量之间的关系为h="________" ；
(2)多次测量并记录h、t，根据实验数据作出图象，如图乙所示（纵、横轴截距为a，t₀），根据图线可求出重力加速度大小为________，小钢珠通过光电门2时的速度为________

用甲图测量电源电动势E和内阻r 除了图中所给的器材，还有一只多用电表可用，通过多用电表来测量电源的路端电压和电路的电流，完成下面的实验步骤：

①断开开关S₁、S₂，把电阻箱的阻值调至最       （填“大”或“小”）；
②多用电表接a、b，选择直流电压5V挡，闭合开关S₁、S₂，调节电阻箱的阻值，此时表盘指针指在如图乙的P位置，则读得U₁=        V，断开开关S₁、S₂；
③多用电表改接c、d，选择直流电流500mA挡，保持电阻箱阻值不变，闭合开关 ，此时表盘指针指在如图乙的Q位置，则读得I₁=       A，断开开关；
④用U₁和I₁列出计算电动势E和内阻r的表达式：                           

某实验小组用如图甲所示装置测量木板对木块的摩擦力所做的功。实验时，木块在重物牵引下向右运动，重物落地后，木块继续向右做匀减速运动。图乙是重物落地后打点计时器打出的纸带，纸带上的小黑点是计数点，相邻的两计数点之间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz。

(1)可以判断纸带的________(填“左端”或“右端”)与木块连接。根据纸带提供的数据可计算出打点计时器在打下A点、B点时木块的速度v_A、v_B，其中v_A＝________m/s。(结果保留两位有效数字)
(2)要测量在AB段木板对木块的摩擦力所做的功W_AB，还应测量的物理量是________。(填入物理量前的字母)

A．木板的长度l	B．木块的质量m1
C．木板的质量m2	D．重物的质量m3

E．木块运动的时间t        F．AB段的距离x_AB
(3)在AB段木板对木块的摩擦力所做的功的关系式W_AB＝________。（用v_A、v_B和第(2)问中测得的物理量的字母表示）