高中物理实验题

为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码。实验测出了砝码的质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在图上标出。（g=9.8m/s2)

 作出m－l的关系图线；
弹簧的劲度系数为       N/m（结果保留3位有效数字）。

如图为利用气垫导轨（滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略）“验证机械能守恒定律”的实验装置，请完成以下填空．

实验步骤如下：
①将气垫导轨放在水平桌面上，将导轨调至水平
②测出挡光条的宽度l和两光电门1中心之间的距离x．
③将滑块移至光电门1左侧某一处，待祛码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2．
④读出滑块分别通过光电门1和光电门2时的挡光时间
⑤用天平称出滑块和挡光．条的总质量M，再称出托盘和砝码的总量m．
⑥滑块通过光电门1时，可以确定系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能为
⑦在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中卜系统势能的减少量（重力加速度为g）
⑧如果满足关系式＿＿＿＿＿＿＿＿，则可认为验证了机械能守恒定律。

（1） 将铜片、锌片插入水果中，能制成“水果电池”。某同学采用如图所示的实物图测量水果电池的电动势（E）和内阻（r）。

①实物图的导线连接仅有两处错误，分别是导线_______和导线________。（用“A”～“F”表示）
②更正电路后，改变滑动变阻器的阻值，某同学记录电压表和电流表的读数，经数据处理得到水果电池的电动势E=3.60V、内阻r=32.4Ω。但后来检查发现，该同学上述每次记录的电压和电流的数据分别是仪表实际读数的10倍，则该水果电池的电动势和内阻的测量值应为：E=_______V、r=________Ω。
（2）在如图（a）的电路图中，电源的电动势为3V,内阻未知，R₀=4Ω。调节变阻器R₁的阻值，使电压表V读数为1.5V后固定R₁的阻值不变，然后将电阻R₀更换成一只标示“1.5V 0.9W”的小灯泡，若已知小灯泡的伏安曲线如图，则小灯泡的此时实际功率为    ▲  W，实际功率        额定功率（填“大于”、“小于”或者“等于”）
   

电动自行车的电瓶用久以后性能会下降，表现之一为电池的电动势变小，内阻变大。某兴趣小组将一辆旧电动自行车充满电，取下四块电池，分别标为A、B、C、D，测量它们的电动势和内阻。

（1）用图乙所示电路测量A、B、C、D四块电池的电动势E和内阻r，图中R₀为保护电阻，其阻值为5Ω。改变电阻箱的阻值R，测出对应的电流I，根据测量数据分别作出A、B、C、D四块电池的图线，如图丙。由图线C可知电池C的电动势E=       ；内阻r=        。
（2）分析图丙可知，电池       较优(选填“A”、“B”、“C”或“D”)。

我们知道：小灯泡的电阻随通电电流的增加而非线性地增大。现要测定当一个小灯泡的电阻R0时，通过它的电流大小，选用的实验器材有：
A.待测小灯泡RL：标称值为“2.5V，0.3A”
B.直流电源E：电动势约为6V
C.滑动变阻器R＇：标称值为“50Ω，1.5A”
D.微安表μA：量程0~200μA、内阻500Ω
E.已知定值电阻：R0=6Ω
F.三个可供选择的电阻：R1=3.0kΩ，R2=10kΩ，R3=100kΩ
G.一个单刀单掷开关S1、一个单刀双掷开关S2、导线若干
⑴．利用三个可供选择的电阻中的一个或几个，将微安表改装成一个量程略大于2.5V的电压表，将改装表的电路图画在答题卡的方框里，此电压表的量程是          V。
⑵．现利用改装好的电压表V和选用的器材设计如图所示的电路来测量通过小灯泡的电流大小。将滑动变阻器R＇的滑动触头置于最       端， 闭合开关S1。S2先与a连接，测得定值电阻Ｒ0两端的电压U0；再将开关S2改接b，测得小灯泡RL两端的电压U1。若U1≠U0，则需反复调节滑动变阻器R＇，直到开关S2分别接a和b时，定值电阻R0两端的电压与小灯泡RL两端的电压相同。若测得此时电压表V的示数为1.5V，则通过小灯泡的电流大小为        A。

（1）a.用游标为50分度的游标卡尺测量某工件的长度时，示数如图所示，则测量结果应该读作________mm
     
b.用螺旋测微器测圆柱体的直径时，示数如图所示，此示数为________mm.
（2）某同学家里有一个“，”的小灯泡。
①该同学使用多用电表粗略测量小灯泡不工作时的电阻。请你根据实验要求，完成下列实验步骤。
．用螺丝刀旋动指针定位螺丝，使指针对准电流的“0”刻线；
．将选择开关旋转到电阻档              的位置（“”、“”、“”）；
．将红、黑表笔插入插孔，                ；
．表盘指针位置如图所示，小灯泡不工作时的电阻约为         ；
．测量完毕，拔出两表笔，将选择开关旋转到交流电压最高档。

②为描绘该小灯泡的伏安特性曲线，到实验室寻找到了一些仪器，规格及数量如下：

A．电流表一只(量程，内阻约为)

B．电压表一只(，内阻约为)

C．滑动变阻器(，额定电流为)

D．滑动变阻器(，额定电流为)

E．蓄电池（电动势，内电阻约为）
F．开关、导线若干，待测灯泡一个
在描绘小灯泡伏安特性曲线时，选择合适的器材，连接实验电路如图，在连接电压表时发现，电压表的量程不能满足实验要求，该同学想到用多用电表直流电压档完成实验，将选择开关旋转到直流电压“”档（内阻约为几千欧姆），然后将黑表笔接在         ，红表笔接在       （填、或），完成实验。

某同学利用图甲的实验装置做“探究动能定理”的实验。在尽量减小摩擦阻力的情况
下，先接通打点计时器的电源，再释放纸带，让质量的重物由静止下落，在纸带上打出一系列的
点，如图乙所示，A、B、C分别为所选取的计数点，且为开始打出的第一点，之间有若干点未标出，
相邻计数点的时间间隔为，重力加速度取。

（1）释放纸带前，纸带的____________（选填“”或“”）端在上面；
（2）重物从运动到的过程中，动能的变化量△（取两位有效数字）；
（3）列举一种能有效减小实验误差的做法_____________________________________.

某同学设计了如图所示的电路，该电路能够测量电源 E 的电动势和内电阻 r ，E′是辅助电源. A 、 B 两点间有一灵敏电流计G.

（1）补充下列实验步骤:
①闭合开关，________使得灵敏电流计的示数为零，这时，的关系是____，即A、B相当于同一点，读出电流表和电压表的示数和，其中就是通过电源E的电流.
②改变滑动变阻器的阻值，重新使得________，读出________.
（2）写出步骤①②对应的方程式及电动势和内电阻的表达式_______________________________.

某同学做“测定电源的电动势和内阻”实验时，正确测量并记录了5组数据，将测量数据描点如下图，请在图上作出相应图象，并求得待测蓄电池的电动势E为______V，内阻r为_____Ω，（结果均保留三位有效数字）

在《探究加速度与力、质量的关系》实验中。

① 某组同学用如图所示装置，采用控制变量的方法，来研究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到力的关系。下列措施中不需要或不正确的是 （     ）

A．首先要平衡摩擦力，使小车受到合力就是细绳对小车的拉力。

B．平衡摩擦力的方法就是，在塑料小桶中添加砝码，使小车能匀速滑动。

C．每次改变拉小车拉力后都需要重新平衡摩擦力

D．实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力

E. 每次小车都要从同一位置开始运动
F.实验中应先放小车，然后再开打点计时器的电源
② 某组同学实验得出数据，画出的a -的关系图线，如图所示。从图象中可以看出，作用在物体上的恒力F=       N。当物体的质量为5 kg时，它的加速度为______m/s²。

 

某同学做“测定金属电阻率”的实验。
①需要通过实验直接测量的物理量有：                                      （写出名称和符号）。
②这位同学采用伏安法测定一段阻值约为5左右的金属丝的电阻。有以下器材可供选择：（要求测量结果尽量准确）
A．电池组（3V，内阻约1）
B．电流表（0—3A，内阻约0.025）
C．电流表（0—0.6A，内阻约0.125）
D．电压表（0—3V，内阻约3k）
E．电压表（0—15V，内阻约15k）
F．滑动变阻器（0—20，额定电流1A）
G．滑动变阻器（0—1000，额定电流0.3A）
H．开关，导线
实验时应选用的器材是                   （填写各器材的字母代号）。
③请在下面的虚线框中画出实验电路图。
④这位同学在一次测量时，电流表、电压表的示数如下图所示。由图中电流表、电压表的读数可计算出金属丝的电阻为                   。

小明同学采用如图1所示的装置进行“验证机械能守恒定律”实验。

（1）除了图1装置中的器材之外，还必须从图2中选取实验器材，其名称是     ；
（2）指出图1装置中不合理的地方（一处）         ；
（3）小明同学得到了如图3的一条纸带，读出0、4两点间的距离为    cm；
（4）已知打点计时器的电源频率为50 Hz，打下计数点5时纸带速度的大小为    m/s（保留2位有效数字）。

在一次实验技能比赛中，一同学设计了如图甲所示电路来测电源的电动势和内阻．该同学选好器材后，用导线将各器材连接成如图乙所示实物连线电路(图甲是其电路原理图)，其中R₀是保护电阻．

(1)该同学在闭合电键后，发现电压表无示数，电流表有示数，在选用器材时，除了导线外，其他器材经检测都是完好的，则出现故障的原因是______________(请用接线柱处的字母去表达)．
(2)该同学测量时记录了6组数据，并根据这些数据画出了U－I图线如图所示．

根据图线求出电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.
(3)若保护电阻R₀的阻值未知，该电源的电动势E、内电阻r已经测出，在图乙的电路中只需改动一条线就可测量出R₀的阻值．该条线是________，需改接为________．改接好后，调节滑动变阻器，读出电压表的示数为U、电流表示数为I，电源的电动势用E表示，内电阻用r表示，则R₀＝________.

某实验小组按照图甲所示的电路图，规范操作，准确测量，得到一系列数据，如图乙中的散点。

同学们为了弄清电阻变化的原因，对实验进行了下述改进。如图丙所示，将小灯泡L的玻璃罩敲碎，灯丝保存完好，仍然安放在灯座上，取一个大小合适的玻璃杯，将灯座倒扣在杯沿上，在玻璃杯里慢慢加水，使得突出的灯丝刚好完全没入水中，电路的其余部分均不接触水，再将该灯座依然接入图甲中L处，这样接通电路以后，灯丝不至于热到发光，温度可以基本控制在。规范操作，准确测量，得到一组数据，如图丁中的一组散点 。已知水的电阻远大于小灯泡灯丝的电阻。
     
丙                                       丁
（1）请在答卷的对应图上描绘小灯泡的伏安特性曲线；曲线表明，随着电压升高，小灯泡的电阻          _______（越来越小、基本不变或越来越大）。
（2）请在答卷的对应图上描绘小灯泡的伏安特性曲线；曲线表明，随着电压升高，小灯泡的电阻          _______（越来越小、基本不变或越来越大）。
（3）在同样的电压（如2.00V）下，曲线的电阻值明显      （大于、等于或小于）曲线的电阻值，其原因是        。

在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材：
A．干电池E（电动势约为1．5V，内阻小于1．0Ω）
B．电流表A₁（满偏电流3mA，内阻r₁=10Ω）
C．电流表A₂（0～0．6A，内阻0．1Ω）
D．滑线变阻器R₁（0～20Ω，10A）
E．滑线变阻器R₂（0～100Ω，10A）
F．定值电阻R₃（990Ω）
G．开关和导线若干
（1）为方便且能较准确地进行测量，其中应选用的滑线变阻器是__________（填字母代号）
（2）请在虚线框内画出利用本题提供的器材所设计的测量电池电动势和内阻的实验电路图．


（3）如图为某一同学根据他所设计的实验给出的I₁、I₂图线（I₁为A₁的示数，I₂为A₂的示数），由图线可求得被测电池的电动势E＝__________V，内阻r =_______Ω．