高中物理实验题

现有以下器材：电流表A（量程0.6A、内阻=0.5Ω），电阻箱R（量程99.99Ω），待测电阻R_x，直流电源（电动势E和内阻r待测），单刀单掷开关S₁，单刀双掷开关S₂，带铁夹的导线若干。
某探究实验小组设计如图甲所示的实验电路，用来测定待测电阻的阻值R_x、直流电源的电动势E和内阻r。
（1）按图甲所示的电路，将图乙所示的实物连线补画完整

（2）测量电阻R_x的阻值
①开关S₁闭合、开关S₂接a，读出电流表的示数I₁
②保持开关S₁闭合，将开关S₂接b，调节电阻箱R的阻值，使得电流表的示数也为I₁，此时电阻箱的阻值R= 4.00Ω，则R_x=    Ω
（3）测电源的电动势E和内阻r
将开关S₁闭合、开关S₂接b，调节电阻箱R的阻值，记下电流表的示数I，得到若干组 R、I的数据（见下表），请在图丙所示的坐标纸上作出-R的图象，并根据图象求得电动势E=      V，内阻r=    Ω（保留两位有效数字）。

某同学在一次研究性学习活动中想得到一节蓄电池的短路电流，为此设计了如下电路。已知该蓄电池的电动势约为2V、内阻非常小，该同学为防止调节滑动变阻器时造成蓄电池短路，在所设计的电路中选用了一个保护电阻。除蓄电池、滑动变阻器、开关、导线外，物理实验室可提供的器材还有：

电流表A₁（量程0．6 A）
电流表A₂（量程3A）
电压表V₁（量程3 V）
电压表V₂（量程15 V）
定值电阻R₁（阻值1Ω、额定功率5 W）
定值电阻R₂（阻值10Ω、额定功率10 W）
（1）为了保证电路安全并提高测量精度，该同学应选的电流表为    ，电压表为   ，保护电阻为____。（填写器材符号）
（2）该同学又选用了其他规格的器材利用上述电路进行实验，测得电压表与电流表的示数如下表所示。根据表中数据，作出U-I图象，根据图象求得蓄电池的短路电流为    A。（保留三位有效数字）

电吉他是利用电磁感应原理工作的一种乐器。如图a所示为电吉他的拾音器的原理图，在金属弦的下方置有一个连接到放大器的螺线管。一条形磁铁固定在管内，当拨动金属弦后，螺线管内就会产生感应电流，经一系列转化后可将电信号转为声音信号。
①金属弦的作用类似“研究电磁感应现象”实验中铁芯的作用，则被拨动后靠近螺线管的过程中，通过放大器的电流方向为          （以图象为准，填“向上”或“向下”）。
②下列说法正确的是                                                （    ）

A．金属弦上下振动的周期越大，螺线管内感应电流的方向变化也越快

B．金属弦上下振动过程中，经过相同位置时速度越大，螺线管中感应电动势也越大

C．电吉他通过扩音器发出的声音随感应电流强度增大而变响，增减螺线管匝数会起到调节音量的作用

D．电吉他通过扩音器发出的声音频率和金属弦振动频率相同，则金属弦振动越快，发出的声越响

③若由于金属弦的振动，螺线管内的磁通量随时间的变化如图b所示，则对应感应电流的变化为                                                                 (     )

某同学在做“用双缝干涉测定光的波长”的实验时，第一次分划板中心刻度线对齐第2条亮纹的中心时(如图甲中的A)，20分度游标卡尺的示数如图乙所示，第二次分划板中心刻度线对齐第6条亮纹的中心时(如图丙中的B)，20分度游标卡尺的示数如图丁所示。已知双缝间距d＝0.5 mm，双缝到屏的距离l＝1 m，则：

图
(1)图乙中游标卡尺的示数为________mm。
(2)图丁中游标卡尺的示数为________mm。
(3)所测光波的波长为________m(计算结果保留两位有效数字)。

某同学设计了一个测定激光的波长的实验装置如图9(a)所示，激光器发出的一束直径很小的红色激光进入一个一端装有双缝、另一端装有感光片的遮光筒，感光片的位置上出现一排等距的亮点，图9(b)中的黑点代表亮点的中心位置．

图9
(1)这个现象说明激光具有________________性．
(2)通过测量相邻光点的距离可算出激光的波长，据资料介绍，如果双缝的缝间距离为a，双缝到感光片的距离为L，感光片上相邻两光点间的距离为b，则激光的波长λ＝.
该同学测得L＝1.0000 m、缝间距a＝0.220 mm，用带十分度游标的卡尺测感光片上的点的距离时，尺与点的中心位置如图9(b)所示．
图9(b)图中第1到第4个光点的距离是____________ mm.实验中激光的波长λ＝________ m．(保留两位有效数字)

实验：回答下列问题（1）测定电流表内阻的实验中备用的器材有         
A．电流表（量程100μA）
B．电阻箱（阻值范围0~9999Ω）
C．电阻箱（阻值范围0~99999Ω）
D．电源（E =" 6V" ，有内阻）
导线和电键若干

①如果采用如图所示的电路测定电流表A的内阻，并且要得到较好精度，那么从以上的器材中，可变电阻R₁应选      ，R₂应选       （用字母代号填空）
②如果实验时要进行的步骤有：A．合上K₁；     B．合上K₂；
C．观察R₁的阻值是否最大，若不是，将R₁的阻值调至最大；
D．调节R₁的阻值，使电流表指针偏转至满刻度；
E．调节R₂的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的一半；
F．记下R₂的阻值。
把以上步骤的字母代号按实际的合理顺序填在下面横线上          。
③如果在步骤F中所得R₂的阻值为600Ω，则图中电流表内阻R_g的测量值为      。
如果要将第①小题中电流表改装成量程为0~5V的电压表，则改装的方法是将电流表串联一个阻值为        Ω的电阻。
该实验测得的电流表内阻R_g测     R_g真（填“大于”、“小于”或“等于”）。

在探究电磁感应现象的实验中,电流表刻度盘上的零刻度线在正中间,当电池的正极接电流表的右接线柱、电池的负极与电流表的左接线柱相碰时,指针向右偏转.如图5所示电路,原线圈A放在副线圈B中,在合上电键S的瞬间,电流表指针应向____偏转;将原线圈A从副线圈B中拔出时,电流表指针应向____偏转.

有三盏电灯L₁、L₂、L₃，规格分别为“110V　100W”、“110V　60W”、“110V　25W”，在只能增加一个设备（或一个用电器），能使每盏灯都正常发光（要求设计的电路最节省电能）。求：
（1）如果使用220V直流电源，应增加什么设备（或用电器）如何连接？说明理由，并在对应方框内画出电路图；
（2）如果使用220V交流电源，应增加什么设备（或用电器）如何连接？说明理由，并在对应方框内画出电路图。

⑴如图所示，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条线分别表示多用电表指针的指示位置。将选择开关置于直流“50V”挡，Ⅱ的示数为______V；选择开关置于直流“100mA”挡，Ⅰ的示数为______mA；将多用电表选择开关置于“×10Ω”挡，Ⅲ的示数是____Ω。若接着要测阻值约为30Ω的电阻，应采取的测量步骤是：__________________________________。

⑵待测电阻R_X，阻值约为25kΩ，在测其阻值时，备有下列器材：
A.电流表（量程100μA，内阻2 kΩ）； B.电流表（量程500μA，内阻300Ω）；
C.电压表（量程10V，内阻100kΩ）；D.电压表（量程50V，内阻500kΩ）；
E.直流稳压电源（15V，允许最大电流1A）；F.滑动变阻器（最大阻值1kΩ，额定功率1W）；
G.电键和导线若干。
①电流表应选_______，电压表应选_______。
②在虚线框中画出测量电阻R_X阻值的电路图。
③根据电路图，用实线代替导线将下列实物连接成实验电路。

卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，在这种环境中无法用天平称量物体的质量。于是某同学为在这种环境下，设计了如图所示的装置（图中O为光滑的小孔）来间接测量物体的质量：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动。设航天器中具有基本测量工具。

（1）物体与桌面间的摩擦力可忽略，原因是               ；
（2）实验时需要测量的物理量是                   ；
（3）待测质量的表达式为m=                      。

某同学测量一只未知电阻。
①他先用多用电表粗测，选择电阻挡“×1k” 将红、黑表笔短接，进行欧姆调零．接着测量电阻，指针 位 值如图，则读数为________，他还需要换档重新                          测量吗?______ (答“需要”或“不需要”)

②接下来再用“伏安法”测量该电阻，可供选择的器材有：
A．电流表A_l(0～100A，2 k)
B．电流表A₂(0～500 A，300 )
C．电压表V₁(0～10 V，100 k)
D．电压表V₂(0～50 V，500 k)
E．直流稳压电源占E(15 V，1 A)
F，滑动变阻器R(1 k，1W)
G．电键S和导线若干
电流表应选________，电压表应选__________(填器材前面的字母)
③请根据实验原理图完成实物图中(见答题卷)的连线。

④开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片P置于________端。
⑤用该电路测量出的电阻值_______真实值(填“等于”、“小于”
或“大于”)；  

在竖直平面内，以虚线为界分布着如图所示足够大的匀强电场和匀强磁场，其中匀强电场方向竖直向下，大小为E；匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度大小为B。虚线与水平线之间的夹角为θ＝45°，一带负电粒子从O点以速度v₀水平射入匀强磁场，已知带负电粒子电荷量为q，质量为m，（粒子重力忽略不计）。

（1）带电粒子从O点开始到第1次通过虚线时所用的时间；
（2）带电粒子第3次通过虚线时，粒子距O点的距离；
（3）粒子从O点开始到第4次通过虚线时，所用的时间。

电动自行车现在已经成为人们时尚的代步工具，其中的电池是铅蓄电池，用三块或四块铅蓄电池联后给电动自行车供电.某兴趣小组将一辆旧电动自行车的电池拆下后充满电，测量其中一块铅蓄电池的电动势和内阻.
（1）用多用电表直流电压50V挡测量该蓄电池的电动势，电表的指针如图甲所示，其读数为________V.

（2）用图乙所示的电路测量该蓄电池的电动势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，根据测量的数据作出该蓄电池的1/I-R图线，如图丙所示.由图线可求得该电池的电动势E=_________V，内阻r=______Ω。.
（3）本实验中测得的电池内阻比真实值___________（填“大”或“小”或“相等”）

(1)某同学用如图所示电路来测定电池的电动势和内阻。

①实验开始时，滑片P应位于____________端。(填A或B)
②该同学测得如下表的五组数据。根据数据在答题卷相应图中作出U-I图线，从图象可得电池的电动势E=________V，内阻r=___________Ω。(结果均保留二位小数)。

	1	2	3	4	5
U/V	1.37	1.32	1.24	1.10	1.05
I/A	0.12	0.20	0.31	0.50	0.57

 (2)用自由落体法进行“验证机械能守恒定律”的实验
①实验完毕后选出一条纸带如图所示，其中O点为电磁打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通以50Hz的交流电。用刻度尺测得OA=12.41cm，OB=18.60cm，OC=27.21cm，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，重物的质量为1.00kg，取g=9.80m/s²。甲同学根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重物的重力势能比开始下落时减少了________J；此时重物的动能比开始下落时增加了_______J。(结果均保留三位有效数字)。实验中产生系统误差的原因是______________________。

②乙同学利用他自己实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以为纵轴画出了如图的图线。图线未过原点O的原因是____________________________________________。

实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联。测量实际电流表内阻的电路如图所示。供选择的仪器如下：
①待测电流表(，内阻约)，②电流表 (，内阻约)，③定值电阻()，④定值电阻()，⑤滑动变阻器 ()，⑥滑动变阻器 ()，⑦干电池 ()，⑧电键及导线若干。

(1)定值电阻应选，滑动变阻器应选。(在空格内填写序号)

(2)用连线连接实物图。

(3)补全实验步骤：
①按电路图连接电路，；
②闭合电键，移动滑动触头至某一位置，记录，的读数，；
③；

④以为纵坐标，为横坐标，作出相应图线，如图所示。

(4)根据图线的斜率及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式   。