高中物理实验题

实验题：
（1）在做“用电流表和电压表测一节干电池的电动势和内电阻”实验时：
①某同学连接的实物图如右图所示。但当开关闭合时发现电压表有示数而电流表没有示数，实验前仪器都检查过是好的，也就是说只可能是某根连接导线断了。那么，请你分析一下，可能发生断路故障的导线是__________________（写出所有可能断的导线的编号）。
 
②某同学在实验时对该电路作了改进，其方法是：加接了一个定值电阻R₀，如图所示。他加接此电阻的作用是                      。

（2）与打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如左图所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体通过时的挡光时间。

为了测定两张纸之间的动摩擦因数，某同学利用光电计时器设计了一个实验：如右图所示，在小铁块A和木板B上贴上待测的纸，木板B水平固定，铅锤通过细线和小铁块相连。l和2是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出。释放铅锤，让小铁块在木板上加速运动，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为和。用游标卡尺测量小铁块的宽度d如下图所示。

①读出小铁块的宽度d=               cm。
②铁块通过光电门l的速度v₁=      m／s，铁块通过光电门2的速度v₂=     m／s。（计算结果保留3位有效数字）
③已知当地的重力加速度为g，为完成测量，除了测量v₁、v₂和两个光电门之间的距离L外，还需测量的物理量有（用文字说明并用字母表示）                                             。
④用③中各量求解动摩擦因数的表达式：              （用字母表示）。

某同学要测量一节旧电池的电动势和内阻，实验器材有一个电压表V、一个电阻箱R、一个1Ω的定值电阻R₀，一个开关和导线若干，该同学按如图所示电路进行实验．
          
测得的数据如下表所示：

实验次数	1	2	3	4	5
U（V）	0.67	1.00	1.33	1.50	1.60
R（Ω）	1.0	2.0	4.0	6.0	8.0

（1）该同学为了用作图法来确定电池的电动势和内电阻，若将U^-1作为直角坐标系的纵坐标，取R^-1做为横坐标．并画出图像为一条直线，如图所示，则该图像的函数表达式：
                              ，该图像与纵轴交点P的物理意义是:             。
（2）由数据或图象可知，该电池的电动势E=        V，并经计算出内电阻r=       ___Ω．（结果保留两位有效数字）

如图甲所示,一个轻质弹簧右端固定在传感器上,传感器与电脑相连.当对弹簧的左端施加变化的水平作用力（拉力或压力）时,在电脑上得到了弹簧形变量与弹簧产生的弹力大小的关系图像（如图乙），弹簧始终在弹性限度内。则下列判断正确的是：

A．弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比

B．弹簧长度的变化量与对应的弹力变化量成正比

C．该弹簧的劲度系数是200 N/m

D．该弹簧受到反向压力时,劲度系数不变

某中学研究性学习小组利用甲图实验装置，探究小车在一串链条作用下的运动规律，开始释放链条时其下端离地面有一定高度，实验操作准确规范，对清晰纸带进行数据处理后，在坐标纸上作出链v-t图象(图乙)．

(1)观察乙图，请描述小车的运动情况及链条对应的状态       并求出BC段对应的平均速度为     m/s.
(2)若链条质量为0．20kg，则小车质量为       kg  (结果均保留两位有效数字)

有一个小灯泡上标有“4．8V 2W”的字样，现在描绘小灯泡的伏安特性曲线。有下列器材可供选用：
A．电压表v（0～3V，内阻3kΩ）         B．电流表A（0～0．6A，内阻约1Ω）
C．定值电阻R₁="3kΩ                              " D．定值电阻R₂=15kΩ
E．滑动变阻器R_W1（10Ω，2A）             F．滑动变阻器R_w2（1000Ω，0．5A）
G．学生电源（直流6V，内阻不计）H．开关、导线若干
请根据要求完成以下问题：
①提供的电压表不能满足实验要求可以     联一个定值电阻使电压表V的量程扩大为6v，定值电阻应选用     （用序号字母填写）；
②为尽量减小实验误差，并要求电压、电流从零开始多取几组数据，所以实验中滑动变阻器应选用     （用序号字母填写）；
③请在方框（在答卷纸上）内画出满足实验要求的电路图；
④利用上述实验电路图测出的电压表读数U_V与此时小灯泡两端电压U的定量关系是               。

（1）实验室中有下列几个长度测量仪器：①米尺、②10分度游标卡尺、③20分度游标卡尺、④50分度游标卡尺、⑤螺旋测微器。一个同学用其中一种仪器测量某工件的长度为8.116cm，则他所使用的仪器为         （填仪器序号）
（2）如图所示为用一多用电表测电阻时的表盘示意图，该电阻的阻值是       Ω。

（3）(12分)为了测量某电流表A的内阻(量程为50mA，内阻约10Ω)，提供的实验器材有：
A．直流电压表V(0~3V，内阻约6kΩ)
B．定值电阻R₁(5．0Ω    1A)
C．定值电阻R₂(50．0Ω  0．1A)
D．滑动变阻器R(0~5Ω  2A)
E．直流电源E(3V，内阻很小)
F．导线、电键若干
①实验中定值电阻R。应选用        (选填“R₁”或“R₂”)；
②在如图虚线框内画出实验电路。

③某同学在实验中测出7组对应的数据(见下表)：

请在图示坐标中描点作出U-I图线．由图象可知，表中的第         次实验数据有错误，此电流表的电阻为               Ω。

为了较为精确测量某一定值电阻的阻值，兴趣小组先用多用电表进行粗测，后用伏安法精确测量．现准备了以下器材：

A．多用电表	B．电压表V1，量程6V，内阻约10kΩ
C．电压表V2，量程15V，内阻约20kΩ	D．电流表A1，量程O.6A，内阻约0.2Ω

E．电流表A₂，量程3A，内阻约O.02Ω       F．电源：电动势E=9V
G．滑动变阻器R₁，最大阻值10Ω，额定电流2A
H．导线、电键若干
（1）在用多用电表粗测时，该兴趣小组首先选用“×10”欧姆挡，此时欧姆表的指针位置如图甲所示，为了减小误差，多用电表的选择开关应换用_______欧姆挡；按操作规程再次测量该待测电阻的阻值，此时欧姆表的指针位置如图乙所示，其读数是_______Ω．

（2）在用伏安法精确测量时，要求待测电阻的电压从0开始连续调节，则要完成测量，应选择的器材是_________ (填器材前面的字母代号)，并在方框内画出实验电路图．

在科学探究活动中，分析实验数据并归纳得出结论是非常重要的环节．在“探究物体直线运动的规律”实验中, 某实验小组测得位移s和时间t的数据如下表．

所测的 物理量	1	2	3	4	5	6
时间t(s)	0.89	1.24	1.52	1.58	1.97	2.15
位移s(m)	0.25	0.50	0.75	1.00	1.25	1.50

（1）根据数据在坐标纸上作出物体运动的s-t图象．

（2）根据作图可判断出表格中第    组数据有错误．
（3）若某同学提出位移与时间的二次方成正比的猜想,为验证猜想是否正确,应作            图象.若该猜想成立，则物体做            直线运动．

某同学用如图所示的实验装置探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系。图中A为小车，连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔，它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上，C为弹簧测力计，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。
a. 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O点，顺次选取5个点，分别测量这5个点到O之间的距离，并计算出它们与O点之间的速度平方差△V²（△V²=" V" ²－V ₀²），填入下表：

若测出小车质量为0.2kg，结合图象可求得小车所受合外力的大小为      N
b.若该同学通过计算发现小车所受合外力小于测力计读数，明显超出实验误差的正常范围。你认为主要原因是                           ，
实验操作中改进的措施是                  。

听说水果也能做电池，某兴趣小组的同学将一个土豆   
做成“水果电池”。同学们通过查阅资料知道这种水果的电动
势大约1V左右,又用量程为0～3V、内阻约50kΩ的伏特表测
其两极时读数为0.96V。可是当他们将四个这样的水果电池串
起来给标为“3V，0.5A”的小灯泡供电时，灯泡并不发光。检
查灯泡、线路均没有故障，而用伏特表直接测量其电压确实
能达到3V多。

(1)据你分析,出现这种现象的原因应当是：         （不要求写分析、推导过程）。
（2）为了能尽可能准确测定“水果电池”的电动势和内阻,若实验室除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：

A．电流表A1（量程为0～0.6A，内阻为1Ω）

B．灵敏电流表A2（量程为0～0.6mA ，内阻为800Ω）

C．灵敏电流表A3（量程为0～300μA ，内阻未知）

D．滑动变阻器R1（最大阻值约10Ω）

E．滑动变阻器R₂（最大阻值约2kΩ）
F．变阻箱（0～9999Ω）
①实验中应选择的器材是________    (填器材前的字母代号)。
②在方框中画出应采用的电路。

某同学要探究一种新材料制成的均匀圆柱体的电阻。步骤如下：]
（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图，由图可知其长度L=    ▲    mm；

（2）用螺旋测微器测量其直径如右上图，由图可知其直径d=   ▲  mm；
（3）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图，则该电阻的阻值约为     ▲      Ω。

（4）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：
待测圆柱体电阻R
电流表A₁（量程0～100mA，内阻约5Ω）
电流表A₂（量程0～10mA，内阻约30Ω）
电压表V₁（量程0～3V，内阻约10kΩ）
电压表V₂（量程0～15V，内阻约25kΩ）
直流电源E（电动势4V，内阻不计）
滑动变阻器R₁（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）
滑动变阻器R₂（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）
开关S
导线若干
为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在框中补全测量的电路图，并标明所用器材的代号。

（5）若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等，由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为ρ＝   ▲    （结果保留两位有效数字）

三位同学用不同的器材分别进行如下实验：
（1）甲同学利用现代信息技术进行DIS实验。如图所示为用DIS测变速直线运动的瞬时速度的装置图，图中①所示的器材为____▲_____

A．位移传感器	B．速度传感器
C．运动传感器	D．光电门传感器

（2）乙同学利用打点计时器在探究小车速度随时间变化的规律时，得到一条如下图所示的纸带。该同学从某点O开始，在纸带上每隔4个点连续取了7个计数点（图中相邻两个计数点间的4个点没有画出）。已知交流电频率50Hz，根据纸带提供的数据可得：打点计时器在打下A点时的速度v_A＝___▲___m/s，纸带运动的加速度大小为___▲__m/s²。（结果均保留两位有效数字）

（3）丙同学用数码摄像机对平抛运动进行研究，他拍摄并记录了抛物线轨迹的一部分，如图所示。O点不是抛出点，x轴沿水平方向，由图中所给的数据可求出平抛物体的初速度是   ▲   m/s 。（g取10m/s²）

某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋（遵循胡克定律）和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上，另一端与第三条橡皮筋连接，结点为O，将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物为完成实验，下述操作中必需的是

A．测量细绳的长度                B．测量橡皮筋的原长
C．测量悬挂重物后橡皮筋的长度    D．记录悬挂重物后结点O的位置

“黑盒子”表面有a、b、c三个接线柱，盒内总共有两个电学元件，每两个接线柱之间最多连接一个元件。为了探明盒内元件的种类及连接方式，某位同学用多用电表进行了如下探测：
第一步：用电压挡，对任意两个接线柱正、反向测量，指针均不发生偏转；
第二步：用电阻×100Ω挡，对任意两个接线柱正、反向测量，指针偏转情况如图1所示。

（1）第一步测量结果表明盒内     电池（填“有”或“无”）。
（2）图2示出了图1[1]和图1[2]中欧姆表指针所处的位置，其对应的阻值是     Ω；
图3示出了图1[3]中欧姆表指针所处的位置，其对应的阻值是     Ω。

（3）请在下图的接线柱间，用电路符号画出盒内的元件及连接情况。

（4）一个小灯泡与3V电池组的连接情况如图5所示。如果把图5中e、f两端用导线直接相连，小灯泡可正常发光。欲将e、f两端分别与黑盒子上的两个接线柱相连，使小灯泡仍可发光。那么，e端应连接到     接线柱，f端应连接到      接线柱。

（1）用如图所示的装置测定弹簧的劲度系数，被测弹簧一端固定于A点，另一端B用细绳绕过定滑轮挂钩码，旁边附有一竖直刻度尺，当挂两个钩码时，绳上一定点P对应刻度如图ab虚线所示，再增加一个钩码后，P点对应刻度如图cd虚线所示。已知每个钩码质量均为50g，重力加速度g=9．8m/s²。则被测弹簧的劲度系数为_____________N/m。挂三个钩码时弹簧的形变量为____________cm。（刻度尺最小格为1 mm）

（2）某同学用“伏安法”测量一个额定功率为1W、阻值约为5Ω的电阻Rx。
实验室中现有如下实验器材：

A．电流表A1（量程0～0.6A，内阻约为0.2Ω）	B．电流表A2（量程0～3A，内阻约为0.05Ω）
C．电压表V1（量程0～3V，内阻约为3kΩ）	D．电压表V2（量程0～15V，内阻约为15kΩ）

E.滑动变阻器R₁（0～500Ω）F.滑动变阻器R₂（0～10Ω）
G.蓄电池E（电动势约为12V，内阻不计）
H.开关、导线若干
为了较准确的测量Rx的阻值，要求电压从零开始调节，多测几组数据，画出U-I图象，从而求出Rx的阻值。
①电流表应选   、电压表应选   、滑动变阻器应选      （填器材前的字母序号）。
②在方框内画出该实验的电路图。