高中物理实验题

图一中螺旋测微器读数为           mm。图二中游标卡尺（游标尺上有50个等分刻度）读数为           cm。

（2）发光晶体二极管是用电器上做指示灯用的一种电子元件．它的电路符号如图甲所示，正常使用时，带“+”号的一端接高电势，带“一”的一端接低电势．某同学用实验方法探究二极管的伏安特性曲线，现测得它两端的电压U和通过它的电流I的数据如表中所示．

①在图乙中的虚线框内画出实验电路图．（除电源、开关、滑动变阻器外；实验用电压表V：
内组Rv约为10k，电流表mA；内阻RA约为100）
②在图（丙）中的小方格纸上用描点法画出二极管的伏安特性曲线．
③根据②中画出的二极管的伏安特性曲线，简要说明发光二极管的电阻与其两端电压的关系：                                                                            ．

物理兴趣小组的同学们从实验室中找到一只小灯泡，其标称功率值为0.75 W，额定电压值已模糊不清。他们想测定其额定电压值，于是先用欧姆表直接测出该灯泡的电阻约为2 Ω，然后根据公式计算出该灯泡的额定电压。他们怀疑所得电压值不准确，于是，再利用下面可供选择的实验器材设计一个电路，测量通过灯泡的电流和它两端的电压。根据测量数据已绘出灯泡的U – I图线，如图所示。

A．电压表V(量程3 V，内阻约3 kΩ)

B．电流表A1(量程150 mA，内阻约2Ω)

C．电流表A2(量程500 mA，内阻约0.6Ω)

D．滑动变阻器R1(0～20Ω)

E．滑动变阻器R₂(0～100Ω)
F．电源E(电动势4.0 V，内阻不计)
G．开关S和导线若干
H．待测灯泡L(额定功率0.75 W，额定电压未知)
(1)在下面所给定的虚线框中画出他们进行实验的电路原理图，指出上述器材中，电流表选择     (填“A₁”或“A₂”)；滑动变阻器选择  (填“R₁”或“R₂”)。
(2)从图线上分析该灯泡的额定电压应为        V；这一结果大于开始时的计算结果，原因是            

从下列器材中选择部分器材测量电压表的内阻和电源的电动势：

A．待测电压表V：量程Um=3V，内阻约几千欧姆

B．待测电源E：电动势约6~7V，内阻不计

C．微安表μA：量程Im=300μA，内阻rG=300Ω

D．电阻箱R：0～9999．99 Ω

E．单刀单掷开关(S)一个，导线若干
(1)请选择适当的器材连接成实验电路，并在方框内画出实验电路图．

(2)连接好电路以后，闭合开关，调节电阻箱，当电压表指针满偏(即指针指到满刻度处)时，读取电阻箱的电阻为R_l=2000.00Ω；当电压表指针半偏(即指针指到满刻度的一半处)时，读取电阻箱的电阻为R₂=6000.00Ω。由此可计算出电压表的内阻为　　　　，电源电动势为　　　　　．

中国机器人农民发明家吴玉禄（被誉为中国的特斯拉）只有小学文化，为了给他的机器人吴老二找一个可充电电池，他在废品站找到了一个象电池一样有两个电极的装置，上面标有“TNT”等字样，他高兴地拿回去充电，结果差点丢了性命。如果你是他的儿女，为了安全起见，你能给他提出一些建议或帮助吗？
（1）经上网查找这是只工业电雷管，由电能转化成热能而引发爆炸的，利用了电流的热效应。给你一个多用电表你会选择        （直流电流，直流电压，电阻）挡来判断它是否为电池，可保证既安全又方便。
（2）经核实该电雷管全电阻值为6Ω，其中电热丝阻值为5Ω，引脚线长2m，阻值为1Ω，当通以0.45A电流时约6s钟爆炸，若吴玉禄用5.4V的电压给它充电时理论上约     s钟爆炸(危险)。
（3）某兴趣小组发扬吴玉禄精神，用伏安法设计了一实际精确测量上述单只电雷管电阻的电路．准备了以下实验器材:

待测电雷管R_x ，炸药桶（保护作用，防爆破）
电流表A₁：量程0.5A 、内阻约0.5Ω   
电流表A₂：量程30mA、内阻约30Ω
电压表V₁：量程30V、内阻约10 kΩ
电压表V₂：量程2V、内阻约3kΩ
滑动变阻器R：0~10Ω    电阻箱R₀：0~999.9Ω，0.1A  
干电池E：电动势E=1.5V，内阻r约0.1Ω 
电键S及导线若干，
① 请设计一个较合理的电路原理图，画在规定方框内，要求通过电雷管的电流不超过27mA，电压能从零调节，尽可能减小误差。
② 并写出R_x的计算公式R_x=             ；说明公式中各物理量的意义：                
                                                            。

用以下器材测量待测电阻R_x的阻值：
待测电阻R_x：阻值约为30Ω；
电源E：电动势约为6.0V、内阻忽略不计；
电流表A₁：量程50mA、内阻r₁=20Ω；
电流表A₂：量程300 mA、内阻r₂约为4Ω；
定值电阻R₀：阻值为100Ω；
滑动变阻器R：最大阻值为10Ω；
单刀单掷开关S、导线若干．
 
（1）测量中要求使用两块电流表且它们的读数都不小于其量程的1/3，试将方框中测量电阻R_x的实验电路原理图补充完整（原理图中的元件用题干中相应的英文字母标注）．
（2）如图某次测量中电流表A₁和电流表A₂ 的示数分别为I₁和I₂，则I₁=           mA， I₂=          mA．
（3）由已知量和测得量计算R_x=           Ω．（小数点后保留一位）

在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中．
①备有如下器材：
A．干电池1节；
B．滑动变阻器(0～20Ω)；
C．滑动变阻器(0～1kΩ)； 
D．电压表(0～3V，内阻约2kΩ)；
E．电流表(0～0.6A，内阻约2Ω)；
F．电流表(0～3A)；
G．开关、导线若干
其中滑动变阻器应选      ，电流表选      。（只填器材前的序号）
②用实线代表导线把图甲所示的实物连接成测量电路(图中有部分线路已连好)。．
③某同学记录的实验数据如下表所示，试根据这些数据在图中画出U-I图线，根据图线, 得到被测电池的电动势E =       V，内电阻r =       Ω．

	1	2	3	4	5	6
I/A	0.12	0.20	0.31	0.32	0.50	0.57
U/V	1.37	1.32	1.24	1. 18	1.10	1.05

 

 

“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，提供的实验器材有，
A．小灯泡（额定电压为3.8V，额定电流约为0.3A）
B．电流表A (0~0.6A，内阻约为0.5Ω)
C．电压表V（0~6V，内阻约为5kΩ)
D．滑动变阻器R₁ (0~10Ω， 2A )
E．滑动变阻器R₂ (0~100Ω， 0.2A )
F．电源（6V，内阻不计）
G．开关及导线若干
（1）实验中滑动变阻器选     （填“R₁”或“R₂”）
（2）该同学设计了实验测量电路，通过改变滑动变阻器滑片的位置，使电流表的读数从零开始变化，记录多组电压表的读数U和电流表的读数I 。请在图甲中用笔画线代替导线将实验电路连接完整

（3）该同学根据实验数据作出了如图乙的U-I图象，根据图象可知小灯泡的电阻随着电流的增大而_______（选填“增大”、“减小”或“不变”）

某同学利用如图装置研究磁铁下落过程中的重力势能与电能之间的相互转化。内阻r=40的螺线管固定在铁架台上，线圈与电流传感器、电压传感器和滑动变阻器连接。滑动变阻器最大阻值40，初始时滑片位于正中间20的位置。打开传感器，将质量为m的磁铁置于螺线管正上方静止释放，磁铁上表面为N极。穿过螺线管后掉落到海绵垫上并静止（磁铁下落中受到的电磁阻力远小于磁铁重力，不发生转动），释放点到海绵垫高度差为h。计算机屏幕上显示出如图的UI-t曲线。

（1）磁铁穿过螺线管过程中，产生第一峰值时线圈中的感应电动势约__   __V。
（2）（多选题）图像中UI出现前后两个峰值，对比实验过程发现，这两个峰值是在磁铁刚进入螺线管内部和刚从内部出来时产生的，对这一现象相关说法正确的是   （   ）

A．线圈中的磁通量变化率经历先增大后减小再增大再减小的过程

B．如果滑片从中间向左移动时，坐标系中的两个峰值一定都会减小

C．磁铁在穿过线圈过程中加速度始终小于重力加速度g___

D．如果仅略减小h，两个峰值都会减小

（3）在磁铁下降h的过程中，可估算机械能转化为电能是      J。

如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度与质量关系”的实验装置。

（1）在图示装置中，①是固定在小车上位移传感器的         部分。在该实验中采用控制变量法，保持小车所受拉力不变，即用钩码所受的重力作为小车所受拉力，为了减小实验误差，应使钩码质量尽量       些。

（2）改变小车的质量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出小车加速度与小车质量的倒数a-l /M关系图线，①如果摩擦力不能忽略，则画出的a-1/M图线为图示中的       。（填“甲”或“乙”或“丙”）
②（单选题）该实验中某同学画出的图线中AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是（ ）

A．小车与轨道之间存在摩擦

B．导轨保持了水平状态

C．所挂钩码的总质量太大

D．所用小车的质量太大

某校物理兴趣小组的同学对“水果电池”进行了实验探究，
设计了如下实验。
① 选择最佳电极材料的探究实验：保持极板间的距离为1．5cm，极板的有效面积为4．5cm²，选用不同的金属材料作电极。下表为实验数据。
② 


根据以上数据，选用           金属材料做电极制成的水果电池效果好。
②根据以上数据可以知道，水果电池的内阻很大，为了测定水果电池的电动势和内阻，兴趣小组的同学利用电阻箱和电流表组成电路来测定水果电池的电动势和内阻。
a．在如图方框中画出实验电路图
b．如图，是一正在测量中的电阻箱示意图，则该电阻箱的读数为____________Ω。
c．下表为某次实验的数据

电阻箱R/Ω	500	1000	1500	2000	2500
电流表示数I/μA	182	167	153	143	133
	5．46	5．99	6．54	6．99	7．52

根据表中数据在坐标纸中作出关系图像如图所示，根据图像可以得水果电池的内阻r为            ，电动势E为             。

某实验小组利用如图甲所示的实验装置来“探究物体运动的加速度与合外力、质量关系”．光电计时器和气垫导轨是一种研究物体运动情况的常见仪器，如图乙所示a、b分别是光电门的激光发射和接收装置．当物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．实验前需要调节气垫导轨使之平衡．为了测量滑块的加速度a，实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间t，用天平测钩码的质量m和滑块的质量M，测出滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离L，测得遮光条的宽度。

（1）小车的加速度表达式=        （用字母表示）
（2）实验中如把砝码的重力当作小车的合外力F，作出图线，如图丙中的实线所示．试分析：图线不通过坐标原点O的原因是                                ，曲线上部弯曲的原因是                                                 17．某兴趣小组为了测量一待测电阻的阻值，准备先用多用电表粗测出它的阻值，然后再用伏安法精确地测量．实验中准备了以下器材：

A．多用电表

B．电压表V1，量程6V，内阻约l0kΩ

C．电压表V2，量程15V，内阻约20kΩ

D．电流表A1，量程0．6A，内阻约0．2Ω

E．电流表A₂，量程3A，内阻约0．02Ω
F．电源：电动势E=12V
G．滑动变阻器R₁，最大阻值10Ω，最大电流为2A
H．滑动变阻器R₂，最大阻值50Ω，最大电流为0．2A
I．导线、电键若干

某同学在做“探究加速度a与力F、质量m的关系”实验时，使用了如图（a）所示的实验装置简图．实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶的总重力，小车运动加速度a可用纸带上打出的点求得．

（1）图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为 ▲ m/s²．（结果保留两位有效数字）
（2）在“探究加速度a与质量m的关系”时，保持砂和小桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m的相关数据如下表：

次  数	1	2	3	4	5	6	7
小车加速度a/m·s^-2	1．72	1．48	1．25	1．00	0．75	0．50	0．30
小车质量m/kg	0．29	0．33	0．40	0．50	0．71	1．00	1．67
质量倒数/kg^-1	3．45	3．03	2．50	2． 00	1．41	1．00	0．60

根据上表数据，为直观反映F不变时a与m的关系，请在图（c）方格坐标纸中选择恰当变量建立坐标系，并作出相应的图线。根据所作出的图线，可以得出的结论是    
      ▲  ▲  ▲                                ．
（3）在“探究加速度a与力F的关系”时，保持小车的质量不变，改变小桶中砂的质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与力F图线如图（d）所示，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因是        ▲   ▲          ．

人骑自行车由静到动，除了要增加人和车的动能以外，还要克服空气及其他阻力做功．为了测量人骑自行车的功率，某活动小组进行了如下实验：在离出发线5m、10m、20m、30m、……70m的地方分别划上8条计时线，每条计时线附近站几个学生，手持秒表．听到发令员的信号后，受测者全力骑车由出发线启动，同时全体学生都开始计时．自行车每到达一条计时线，站在该计时线上的几个学生就停止计时，记下自行车从出发线到该条计时线的时间。实验数据记录如下（每个计时点的时间都取这几个同学计时的平均值）：

（1）以纵轴代表自行车运动的距离s，横轴代表运动的时间t，试作出s-t图。

（2）根据（1）作出的s-t图知，自行车在每一路段内的速度变化不是很大，因此可以用每一段的平均速度代替该段的速度．请计算出上述表格中空缺的①、②处的数据：
①        （m/s）；②         （m/s）。
（3）本次实验中，设运动过程中，学生和自行车所受阻力与其速度大小成正比，其比例系数为15Ns/m则在20m—30m路段的平均阻力f₁与30 m—40 m路段的平均阻力f₂之比f₁∶f₂=         ；若整个过程中该同学骑车的功率P保持不变，则P=         W。

在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，实验装置如题25—1 图所示
（1）为了探究加速度与力的关系，应保持　▲　不变；为了直观地判断加速度与力　的数量关系，应作出　▲　图象（选填“”或“”）.

（2）为了探究加速度与质量的关系，应保持　▲　不变；为了直观地判断加速度与质量的数量关系，应作　▲　图象（选填“”或“”）
（3）为减小实验误差，盘和砝码的质量应比小车的质量  ▲ （选填“小”或“大”）得多．
（4）题25—2 图为某同学在实验中打出的一条纸带，计时器打点的时间间隔为0.02 s．他从比较清晰的点起，每五个点取一个计数点，则相邻两计数点间的时间间隔为  ▲ s．为了由v t 图象求出小车的加速度，他量出相邻两计数点间的距离，分别求出打各计数点时小车的速度．其中打计数点3 时小车的速度为  ▲ /ms．
根据纸带小车做的为  ▲  （选填“匀加速”或“匀减速”）运动

某实验小组的同学欲“探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系”，在实验室设计了一套如图甲所示的装置，图中A为小车，B打点计时器，C为弹簧测力计，P为小桶(内有沙子)，一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置，不计绳与滑轮的摩擦．实验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点．

(1)该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开始记为零点，顺次选取一系列点，分别测量这些点到零点之间的距离x，计算出它们与零点之间的速度平方差△v²=v²－v₀²，弹簧秤的读数为F，小车的质量为m，然后建立△v²—x坐标系，通过描点法得到的图像是一条过原点的直线，如图乙所示，则这条直线的斜率的意义为___________．（填写表达式）
(2)若测出小车质量为0．4 kg，结合图像可求得小车所受合外力的大小为__________N．
(3)另一名同学用如图装置探究小车加速度a和小车所受合外力F（弹簧秤读数）的关系图像，但由于忘记了平衡摩擦力，则他得出的结论是（   ）