高中物理实验题

一电流表的量程标定不准确，某同学利用图1所示电路测量该电流表的实际量程。

所用器材有：量程不准的电流表，内阻=10.0，量程标称为5.0mA；标准电流表，内阻=45.0，量程1.0mA；标准电阻，阻值10.0；滑动变阻器R，总电阻为300.0；电源E，电动势3.0V，内阻不计；保护电阻；开关S；导线。
回答下列问题：
（1）在答题卡上（图2所示）的实物图上画出连线。

（2）开关S闭合前，滑动变阻器的滑动端c应滑动至              端。
（3）开关S闭合后，调节滑动变阻器的滑动端，使电流表满偏；若此时电流表的读数为，则的量程=     。
（4）若测量时，未调到满偏，两电流表的示数如图3所示，从图中读出的示数 =       ，的示数 =         ；由读出的数据计算得=    。（保留3位有效数字）

（5）写出一条提高测量准确度的建议：                             。

图1是利用激光测转的原理示意图，图中圆盘可绕固定轴转动，盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料。当盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束，并将所收到的光信号转变成电信号，在示波器显示屏上显示出来（如图2所示）。

（1）若图2中示波器显示屏横向的每大格（5小格）对应的时间为5.00×10^-2 ，则圆盘的转速为转/。（保留3位有效数字）
（2）若测得圆盘直径为10.20 ，则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为。（保留3位有效数字）

（1）某同学用打点计时器测量做匀速直线运动的物体的加速度，电源频率f="50" Hz，在纸带上打出的点中，选出零点，每隔4个点取1个技术点，因保存不当，纸带被污染，如题22图1所示，A、B、C、D是本次排练的4个计数点，仅能读出其中3个计数点到零点的距离：S_A-16.6mm S_B=126.5mm、S_D="624.5" mm



若无法再做实验，可由以上信息推知：
①相邻两计数点的时间间隔为          s；
②打 C点时物体的速度大小为          m/s（取2位有效数字）
③物体的加速度大小为        （用S_A、S_B、S_D和f表示）
（2）在探究小灯泡的的伏安法测电阻实验中，所用器材有灯泡I，量程恰当的电流表A和电压表V，直流电源的滑动变阻器R、电键S等，要求灯泡两端电压表V 开始变化
1实验中滑动变阻器应采用______ 接法（“分压”或“限流”）

（2）某同学已连接如题22图2所示的电路，在连接最后一根导线的c端到直流电源正析之前，请指出其中仅有的2个不当之处，并说明如何改正
A：_______________
B:_________________

③分别测得两只灯泡l₁和l₂的伏安特性曲线如题22图3中Ⅰ和Ⅱ所示，然后将灯泡l₁、l₂
 
与电池组（电动势和内阻均衡定）连成题22图4所示电路。多次测量后得到通过l₁和l₂的电流平均值分别为0.30A和0.60A.
A.在题22图3中画出电池组路端电压U和电流I的关系曲线。
B.由该曲线可知电池组的电动势为_________V,内阻为___________Ω(取两位有效数字)

某同学为了测量电流表G的内阻和一段电阻丝AB的电阻率ρ，设计了如图甲所示的电路．已知滑片P与电阻丝有良好的接触，其他连接导线电阻不计．现有以下器材：
A．待测电流表G（量程为60mA，内阻Rg）
B．一段粗细均匀的电阻丝AB（横截面积为S=1.0×10^-7m²，总长度为L_总="60" cm）
C．定值电阻R=20Ω
D．电源E（电动势为6V，内阻不计）
E．毫米刻度尺
F．电键S，导线若干
（1）按照电路图在图乙上用笔画线代替导线连接好电路，闭合电键S，调节滑片P的位置，测出电阻丝AP的长度L和电流表的读数I；改变P的位置，共测得5组L与I的值．

（2）根据测出的I的值，计算出的值，并在坐标纸上描出了各数据点(L，)，如图丙所示，请根据这些数据点在图丙上作出－L的图象．
（3）由－L的图象可得待测电流表内阻R_g=________Ω，电阻丝电阻率ρ=_________Ω·m.（结果保留两位有效数字）
（4）实验所提供的器材中，如果电源E的内阻未知且不能忽略，其他条件不变，则（  ）
A．仍能测出R_g和ρ                                        B．R_g和ρ均不能测出
C．只能测出R_g                                         D．只能测出ρ

(8分)某同学在做练习使用示波器实验，发现示波器上显示如图甲，为了将这个波形变成如图乙所示的波形，可进行如下调节：（填旋钮或开关编号）

（1）调节       使图象变细；
（2）调节       和      使图象位于示波器显示屏的中央；
（3）调节        增大波形曲线竖直方向的幅度；
（4）调节        使图象从负半周开始。

(12分)测量电源的电动势E及内阻r（E约为6V，r约为1.5Ω）。器材：量程3V的理想电压表V，量程0.6A的电流表A（具有一定内阻），固定电阻R=8.5Ω，滑线变阻器R′(0——10Ω)，开关S，导线若干。

①画出实验电路原理图。图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出。
②用笔画线代替导线完成实物连接图。
③实验中，当电流表读数为I₁时，电压表读数为U₁；当电流表读数为I₂时，电压表读数为U₂。则可以求出E=                  ，r=            。（用I₁，I₂，U₁，U₂及R表示）

在利用插针法测定玻璃砖折射率的实验中：
（1）甲同学在线上正确画出玻璃砖的两个界面aa′和bb′后，不小心碰了玻璃砖使它向aa′方向平移了少许，如图1所示，则他测出的折射率将        （选填“偏大”“偏小”或“不变”）；

（2）乙同学在画界面时，不小心将两界面aa′、bb′间距画得比玻璃砖宽度大些，如图2所示，则他测得折射率    （选填“偏大”“偏小”或“不变”）；

（1）一矿区的重力加速度偏大，某同学“用单摆测定重力加速度”实验探究该问题。
①用最小分度为毫米的米尺测得摆线的长度为990.8mm，用10分度的游标卡尺测得摆球的直径如图所示，摆球的直径为         mm。
②把摆球从平衡位置拉开一个小角度由静止释放，使单摆在竖直平面内摆动，用秒表测出单摆做50次全振动所用的时间，秒表读数如图所示，读出所经历的时间，单摆的周期为      s。
③测得当地的重力加速度为           m/s²。（保留3位有效数字）

（2）（l1分）从下表中选出适当的实验器材，设计一个电路来测量电流表 A₁的内阻 r₁，要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据。

器材（代号）	规格
待测电流表（A1）	量程10mA，内阻r1待测（约10W）
电流表（A2）	量程300mA，内阻r2＝300W
电压表（V1）	量程3V，内阻r3＝3kW
电压表（V2）	量程15V，内阻r4＝15kW
保护电阻（R0）	阻值约100W
滑线变阻器（R）	总阻值10W
电池（E）	电动势1.5V，内阻很小
单刀单掷电键（K）
导线若干

①在虚线方框中画出电路图，标明所用器材的代号。

②若选测量数据中的一组来计算r₁，则所用的表达式为r₁＝________。式中各符号的意义是：________________________________________________                            

Ⅰ一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动，我们用电磁打点计时器、米尺、游标卡尺、纸带、复写纸来完成下述实验：（打点计时器所接交流电的频率为50Hz，A、B、C、D……为计数点，相邻两计数点间有四个点未画出）

①如图甲所示，将打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔，然后固定在圆盘的侧面，当圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上；
②接通电源，打点计时器开始打点，启动控制装置使圆盘匀加速转动；
③经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量．
（1）用20分度的游标卡尺测得圆盘的直径如图乙所示，圆盘的直径d为       cm；
（2）由图丙可知，打下计数点D时，圆盘转动的角速度为         rad/s；
（3）纸带运动的加速度大小为       m/s²，
Ⅱ．测一阻值约1Ω的电阻丝R_x的阻值。为较准确测量，要求多测几组数据。
实验室供选择的器材有：
电源E：电动势约1．5V，内阻可忽略
电流表A₁：量程0～0．2A，内阻约0．5Ω
电流表A₂：量程0～0．01A，内阻约0．05Ω
电压表V₁：量程3．0V，内阻非常大
电压表V₂：量程15．0V，内阻非常大
滑动变阻器R：0～10Ω
电阻箱R_０：0～99．99Ω
电键S与导线若干
（1）某实验小组的同学设计了如上页图所示的电路图来测量R_x，该电路有不妥或不符合要求之处，请指出其中的两处：
①                                   ；
②                                   。

（2）请将你设计的测量电路图在方框内，并标明所选器材符号。用测得的物理量计算R_x的公式是R_x=            ；式中各物理量的物理意义是                          
                        。

要测量一只量程已知的电压表的内阻，所备器材如下：
A．待测电压表Ｖ（量程3V，内阻未知）
B．电流表Ａ（量程3A，内阻0.01Ω）
C．定值电阻Ｒ（阻值2kΩ，额定电流50mA）
D．蓄电池Ｅ（电动势略小于3V，内阻不计）
E．多用电表
F．开关Ｋ₁、Ｋ₂，导线若干
有一同学利用上面所给器材，进行如下实验操作：
①首先，用多用电表进行粗测，选用×100Ω倍率，操作方法正确。若这时刻度盘上的指针位置如图甲所示，则测量的结果是       Ω．

②为了更精确地测出此电压表内阻，该同学设计了如图所示的乙、丙实验电路，你认为其中较合理的电路图是　　　　　。其理由是                               。

③在图丁中，根据你选择的电路把实物连接好。
④用你选择的电路进行实验时，请简述实验步骤：　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
用上述所测量的符号表示电压表的内阻Ｒ_V＝　      .

(6分)为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进行实验．其中G₁、G₂为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G_l、G₂光电门时，光束被遮挡的时间△t₁、△t₂都可以被测量并记录．滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，光电门间距离为s，牵引砝码的质量为m。回答下列问题：

（1）实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增加其它仪器的情况下，如何判定调节是否到位?答：                                           ．
（2）若取M="0.4" kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是       ．
A．m₁="5" g        B．m₂="15" g      C．m₃="40g  "       D．m₄="400" g
（3）在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，其中求得的加速度的表达式为：
       (用△t₁、△t₂、D、S表示)

（1）某同学使用有透光狭缝的钢条和光电计时器的装置测量重力加速度(见图).在钢条下落过程中，钢条挡住光源发出的光时计时器开始计时，透光时停止计时,若再次挡光，计时器将重新开始计时.实验中该同学将钢条竖直置于一定高度（下端A高于光控开关），由静止释放，测得先后两段挡光时间t₁和t₂.


①用游标卡尺测量、的长度，其中的长度如图2所示，其值为          mm.
②若狭缝宽度不能忽略，则该同学利用，，

及相关测量值得到的重力加速度值比其真实值       (偏大或偏小)，其原因是             .
（2）某同学对钮扣锂电池的特性进行了实验探究.该类电池的内阻约为1~5kΩ，电动势标称值为3V．现有以下实验器材：
（a）电压表V₁：量程3V，内阻约20kΩ
（b）电压表V₂：量程6V，内阻约10MΩ
（c）定值电阻1kΩ
（d）定值电阻20kΩ
（e）滑动变阻器一只(0~50kΩ) ，待测钮扣电池，电键，导线若干.
①实验原理见题图3，请选择合适的实验器材，在图中的小虚线框里标出所选取的器材编号.
②该同学测量出路端电压U和干路电流I，作出U－I曲线见图4，可知电池的短路电流是     mA，电动势是     V，内阻为      Ω.
③当路端电压为1.5V时，负载消耗的电功率为     mW.

某实验小组同学研究一白炽灯两端电压与电流的关系，得到了如下表格中的数
据：

U（V）	0	0.9	2.4	3.6	5.4	7.2	10.2	14.4
I（mA）	0	45	120	170	210	230	250	265

 
（1）请在图甲的坐标纸上用描点法画出电流与电压的关系图线．

 

（2）实验用到了下列器材：直流电源、滑动变阻器、电压表，电流表，开关及导线若干．请在图乙中以笔划线代替导线按实验要求将实物图补充完整．
（3）由图线可看出：该白炽灯的电阻随电压的增大而_________（选填“增大”或“减小”）；根据实验数据及图线可推测：如果灯两端电压增大到20V（灯未被烧坏），那么通过灯的电流（  ）
A．一定大于390mA                                       B．一定大于350mA
C．一定大于310mA           D．一定小于310mA

（10 分）
现有以下器材：

A．电流表一只（量程适当，内阻为r，待测，带有按钮开关K1，按下按钮，电流表与电路接通，有电流通过电流表，电流表显出一定的读数）

B．阻值已知为R 的固定电阻一个

C．阻值未知的待测电阻Rx一个

D．直流电源一个（电动势为E、内阻忽略不计）

E．单刀双掷开关K一个，接线用的导线若干
试设计一个实验电路，用它既能测量直流电源的电动势E 和电流表内阻r，又能测量待测电阻的阻值R_x（注意：此电路接好后，在测量过程中不许再拆开，只许操作开关，读取数据）。具体要求：
（1）画出所设计的电路图。
（2）写出测量E、R_x和r主要的实验步骤。
（3）导出用已知量和实验中测量出的量表示的E、r 和R_x的表达式。

（1）如图所示，甲图中螺旋测微器的读数为        mm，乙图中游标卡尺（游标尺规格为20分度）的读数为        cm．

（2）用电磁打点计时器记录一小车做匀变速直线运动的纸带，如图所示。图中1、2、3、4、5是每隔0.1s所取的计数点，由实验数据可知，小车运动的加速度大小为      m/s²，小车通过计数点2的瞬时速率为          m/s。