高中物理实验题

某实验小组想通过实验测定一节干电池的电动势和内阻，实验室提供的实验器材如下：
待测干电池E(电动势约为1.5 V，内阻约为3 Ω)
直流电流表A₁(量程0～0.6 A，内阻约0.5 Ω)
直流电流表A₂(量程0～3 A，内阻约0.1 Ω)
电压表V₁(量程0～2 V，内阻约为2 000 Ω)
电压表V₂(量程0～6 V，内阻约为6 000 Ω)
滑动变阻器R₁(最大电阻20 Ω，额定电流2 A)
滑动变阻器R₂(最大电阻200 Ω，额定电流1 A)
电阻箱R₃(最大电阻99.9 Ω，额定电流1 A)
开关、导线若干
(1)若用伏安法测电源的电动势和内阻，要求测量有尽可能高的精确度且便于调节，应选择的电流表是________，电压表是________，滑动变阻器是________。
(2)请将图甲中实物连接成实验电路．

(3)若用伏安法测电源电动势和内阻时，电流表现了故障，不能使用，实验小组如想方便且能较准确地进行测量，需将实验进行改进，只需去掉电流表，将上述器材中的________换成________即可．
(4)请在下框中画出改进后的实验电路图．

(5)实验小组在改进后的实验中得到了多组路端电压和外电阻的数据，对所得数据进行处理后，在坐标纸上作出了如图乙所示图线．由图线得出：干电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.(结果保留两位有效数字)

某实验小组利用如图1所示的气垫导轨实验装置验证机械能守恒定律。实验大致过程：将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平；将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2。已知重力加速度为g。

需要直接测量的物理量：挡光条的宽度l，两光电门中心之间的距离s，挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间Δt₁和Δt₂，滑块和挡光条的总质量M，托盘和砝码的总质量m。
（1）用游标卡尺测量挡光条的宽度l，结果如图2所示，由此读出l=_______mm。

（2）在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少ΔE_p=______（用直接测量的字母表示）。
（3）如果ΔE_p=___________，则可认为验证了机械能守恒定律。

已知地球半径为R，引力常量为G，地球同步通信卫星周期为T，它离地面的高度约为地球半径的6倍。
（1）求地球的质量；
（2）若地球的质量是某行星质量的16倍，地球的半径是该行星半径的2倍。该行星的同步卫星距其表面的高度是其半径的2.5倍，求该行星的自转周期。

（1）在做“研究平抛物体的运动”实验时，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上：                            ．

A．通过调节使斜槽的末端保持水平

B．每次释放小球的位置必须不同

C．每次必须由静止释放小球

D．用铅笔记录小球位置时，每次必须严格地等距离下降

E．小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相触
F．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线
（2）如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm，如果取g＝10m/s²，那么：

①照相机的闪光频率是            Hz；
②小球运动中水平分速度的大小是             m/s；
③小球经过B点时的速度大小是         m/s。

在研究平抛运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L＝1.25 cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v₀＝________(用L、g表示)，其值是________．（g = 9.8m/s²）

在做研究平抛运动的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。
（1）为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出一些操作要求，将你认为正确选项的前面字母填在横线上：                   。
（a）通过调节使斜槽的末端保持水平
（b）每次释放小球的位置必须不同
（c）每次必须由静止释放小球
（d）记录小球位置用的木条（或凹槽）每次必须严格地等距离下降
（e）小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触
（f）将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线
（2）若用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为L，小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v₀ =        （用L、g表示）。

用两个定值电阻和电压表可以测量电源的电动势（约3V）和内阻。提供的主要器材有：电阻R₁(2.0)、R₂(9.0)、电源、电压表、单刀双掷开关、导线若干，实验电路如图。

(l)根据电路图，将未连接完整的实物图连接完整。
(2)闭合开关s₁，开关s₂分别接到R₁、R₂两电阻，电压表的读数分别为2.0V、2.7V，则测得电动势为____V，内阻为____。由于电压表的内阻影响，测得的内阻____（填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。

在研究小车做匀加速直线运动的实验中，打出的一条纸带如图所示。测得计数点O到计数点l、2、3 ……8之间的距离分别为。相邻的两个计数点之间的时间间隔均为T。

(1)从理论上讲，（C为定值，7≥k≥l）是小车做匀加速直线运动的    ____条件（填“充分”或“必要”）。
(2)通过纸带给出的数据，算出打点针打下计数点7时，小车的瞬时速度是____，算出的小车的加速度是____。

如图所示，在半径为r=10cm的轮轴上悬挂一个质量为M=3kg的水桶，轴上分布着6根手柄，柄端有6个质量为m=0.5kg的金属小球。球离轴心的距离为L=50cm，轮轴、绳及手柄的质量以及摩擦均不计。开始时水桶在离地面某高度处，释放后水桶带动整个装置转动，当转动n（未知量）周时，测得金属小球的线速度v₁=5m/s，此时水桶还未到达地面，g=10m/s²，求：

（1）转动n周时，水桶重力做功的功率P；
（2）n的数值。

）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）

微安表G（测小电流的电流表）的内阻一般都在数百欧姆左右。现在有两个刻度盘上仅有刻度而没标出数值的微安表，将它们串联在同一电路中时，其指针的位置如图甲中a、b两图所示。现欲利用其中的一个测另一个的内阻，除了这两个微安表之外还备有下列器材：电池E、电阻箱R、定值电阻R₀（作保护电阻用）、电键S及够用的导线。

某同学已将这些器材连成了如实物图乙所示的电路，接通电键后，发现两个微安表的指针均指在各自表盘的正中央，电阻箱各旋钮的位置如右边的图丙所示，由此可知，他在测微安表  （填“a”或“b”）的内阻，被测微安表的内阻为   Ω（保留三位有效数字）。

某同学在测定匀变速直线运动的加速度时，得到了几条较为理想的纸带。他在每条纸带上按每5个打点间隔取一个计数点作为计时周期T₀，并依打点先后顺序编号为0，1，2，3，4，5……。一不留神，几条纸带都被撕断了，于是从这些断掉的纸带中取了如图所示的A、B、C、D四段。请根据给出的四段纸带回答：

⑴B，C，D三段纸带中和纸带A属于同一条的是   ；
⑵打A纸带时，物体的加速度大小是    m/s²。

某研究性学习小组利用右图所示电路测量电池组的电动势E和内阻r．根据实验数据绘出如下图所示的R～1/I图线，其中R为电阻箱读数，I为电流表读数，由此可以得到E＝     V， r＝     Ω．写出测量值与真实值的误差分析                            

有一同学测量小车从斜面上下滑所受到的阻力大小，他利用一打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，如图所示是打出的纸带的一段，已量出各相邻计数段的长度分别为：S₁、S₂、S₃、S₄、S₅、S₆、S₇、S₈ ．
 
（1）已知打点计时器使用的交流电频率f =50Hz，打点的周期为          s． 用以上已知的物理量表示小车下滑的加速度算式为a =                ．
（2）为了求出小车在下滑过程中所受的阻力，还需测量的物理量有            ．
（3）用加速度a及其他需要测得的量表示阻力的计算式为f =               ．

某同学利用如图（1）所示电路测定电源的电动势和内阻。实验中电表内阻对实验结果影响很小，均可以忽略不计。闭合电键S后，变阻器的滑片P由变阻器的一端滑到另一端的过程，两电压表示数随电流表示数变化情况分别如图（2）的U－I图像中的直线a、b所示。

（1）用画线代表导线，将下面实物图中各元件按图（1）连接成实验电路
（2）通过分析可知，其中图（2）中图线＿＿（填a或b）V₁表示电压表示数随电流表A示数变化关系
（3）根据U-I图象中坐标轴所标出的数据，可求出电源的电动势E=_________，内阻r=________。（用图中给出的坐标值表示）