高中物理实验题

（1）如图所示为空间某一电场的电场线，a、b两点为其中一条竖直向下的电场线上的两点，该两点的高度差为h，一个质量为m、带电量为＋q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点时速度大小为，则ab两点的电势差为U=         。若质量为m、带电量为－q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点时速度大小为               。

（2）某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动。他将打点计时器接到频率为50 Hz的交流电源上，如图为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个点未画出．从纸带上测出x₁=3.20cm，x₅=8.42cm，则木块加速度大小a=         m/s²(保留两位有效数字)。

（3）如图所示，某同学为了测量截面为正三角形的三棱镜玻璃折射率，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的左侧插上两枚大头针P₁和P₂，然后在棱镜的右侧观察到P₁像和P₂像，当P₁的像恰好被P₂像挡住时，插上大头针P₃和P₄，使P₃挡住P₁、P₂的像，P₄挡住P₃和P₁、P₂的像.在纸上标出的大头针位置和三棱镜轮廓如图所示。

①在答题纸的图上画出对应的光路；
②为了测出三棱镜玻璃材料的折射率，若以AB作为分界面，需要测量的量是       和       ，在图上标出它们；
③三棱镜玻璃材料折射率的计算公式是n=       。
④若在测量过程中，放置三棱镜的位置发生了微小的平移（移至图中的虚线位置底边仍重合），则以AB作为分界面，三棱镜材料折射率的测量值       真实值（填“大于”、“小于”、“等于”）。

(4分)用油膜法测分子大小的实验。实验方法：将极少油酸滴到水面上，油酸会在水面上形成极薄的可看作由单层分子组成的油膜，测出薄膜的厚度就为分子的直径。

实验步骤：

A．先向1mL的油酸中加入酒精至10mL得溶液a，再取1mL溶液a并向 其中加入酒精至500mL得溶液b；

B．用注射器吸取溶液b，一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入80 滴时，量得其体积为1mL；

C．在浅水盘水面上均匀撒一些痱子粉，用注射器向水面滴入1 滴油酸溶液b；

D．待油膜稳定后，将一玻璃板放在浅水盘上，在玻璃板上描出油膜边界，将画有轮廓的

玻璃板放在坐标纸上，如图所示。请回答下列问题：
①一滴油酸溶液中纯油酸的体积为         mL；
②已知图中正方形小格的边长为1cm,则油膜的面积为         cm²；
③估算油分子的直径约为            cm。

(19分)（1）为了测定一节干电池的电动势和内电阻，某实验小组按图甲所示的电路连好实验电路图，合上开关，电流表和电压表的读数正常，当将滑动变阻器的滑动触头由A端向B端逐渐滑动时，发现电流表的示数逐渐增大，而电压表的示数接近1.5V且几乎不变，直到当滑动触头滑至临近B端时电压表的示数急剧变化，这种情况很难读出电压数值分布均匀的几组不同的电流、电压值，出现上述情况的原因是_________________；改进的办法是_________________________；改进后，测出几组电流、电压的数值，并画出图像如图乙所示，由图像可知，这个电池的电动势E = ____________V，内电阻r = ____________．

（2）某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数k．做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上．当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作L₀，弹簧下端挂一个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L₁；弹簧下端挂两个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L₂；……；挂七个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L₇．
①下表记录的是该同学已测出的6个值，其中有两个数值在记录时有误，它们的代表符号分别是          和           ．
测量记录表：

代表符号	L0	L1	L2	L3	L4	L5	L6	L7
刻度数值/cm	1.70	3.40	5.10	6.85	8.60	10.3	12.1	13.95

②为充分利用测量数据，该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差，分别计算出了三个差值：cm，cm，cm
请你给出第四个差值：d₄ =        ＝         cm．
③根据以上差值，可以求出每增加50g砝码的弹簧平均伸长量△L．△L用d₁、d₂、d₃、d₄表示的式子为：△L＝           ，代入数据解得△L＝            cm．
④计算弹簧的劲度系数k＝           N/m．（g取9.8 m/s²，此空保留两位有效数字）

实验装置如图1所示；一木块放在水平长木板上，左侧拴有一细软线，跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连，木块右侧与打点计时器的纸带相连，在重物牵引下，木块在木板上向左运动，重物落地后，木块继续向左做匀减速运动，图2给出了重物落地后，打点计时器在纸带上打出的一些点，试根据给出的数据，求木块与木板间的摩擦因数μ。要求写出主要的运算过程，结果保留2位有效数字。（打点计时器所用交流电频率为50Hz，不计纸带与木块间的拉力。取重力加速度g＝10m/s²）

（1）以下是“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验步骤，按操作的先后顺序排列起来是                 

A．以弹簧伸长长度x 为横坐标，以弹力F为纵坐标，描出各组数据（x，F）对应的点，并用平滑的曲线将点连结起来

B．记下弹簧不挂钩码时，其下端在刻度尺上的刻度L0

C．将铁架台置于水平桌面上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一刻度尺

D．依次在弹簧的下端挂上1个、2个、3个、4个…钩码，并分别记下钩码静止时，弹簧下端所对应的刻度尺上的刻度并记录在表格内，然后取下钩码

E．写出弹力随弹簧伸长量之间的变化关系
F．解释函数表达式中常数的物理意义
（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“－”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．

U / V	0	0.4	0.8	1.2	1.6	2.0	2.4	2.6	2.8	3.0
I / mA	0	0.9	2.3	4.3	6.8	13.0	19.0	24.0	30.0	37.0

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R_V 约为10kΩ，电流表mA：内阻 R_A约为100Ω）
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：                                                                     ．

（1）一阻值约为30kΩ的电阻R，欲用伏安法较准确地测出它的阻值，备选器材有：
A、电源（E=16V，r=2Ω）     B、电源（E=3V，r=0.5Ω）
C、电压表（量程0～15V，内阻50kΩ）    D、电压表（量程0～3V，内阻10kΩ）
E、电流表（量程0～500μA，内阻500Ω）  F、电流表（量程0～1mA，内阻250Ω）
G、滑动变阻器（阻值0～200Ω） H、开关一只，导线若干
（a）上面器材中适合本实验要求的是                (3分)（只填器材的符号）
（b）画出实验电路图(5分)

（2）有一小灯泡，标有＂10V，2W＂的字样，现用如图甲所示的电路，测定它在不同电压下的实际功率与电压间的关系．实验中需要测定通过小灯泡的电流和它两端的电压．现备有下列器材：
A．直流电源，电动势12V，内电阻不计
B．直流电流表，量程0.6A，内阻约为0.1W
C．直流电流表，量程300mA，内阻约为5W
D．直流电压表，量程15V，内阻约为15kW
E．滑动变阻器，最大电阻5W，额定电流2A
F．滑动变阻器，最大电阻1kW，额定电流0.5A
G．开关，导线若干
(a)为了尽可能提高实验精度，实验中所选电流表为_{＿＿＿＿＿＿}，所选滑动变阻器为_{＿＿＿＿＿＿}（只填所列选项前的字母）(4分)
(b)图甲中电压表未接入电路的一端应接于_{＿＿＿＿＿＿}点（填＂a＂或＂b＂）(2分)
(c)根据完善后的电路图，将图乙中所给实物连成实验电路．(4分)

（1）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R：=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               。
（2）某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中进行了如下的实践和探究：

①用游标卡尺测量摆球直径的示数部分如上左图所示，则摆球直径为    cm。
把摆球用细线悬挂在铁架台上，测量摆长L。
②用秒表测量单摆的周期。当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为0，单摆每经过最低点记一次数，当数到n=60时秒表的示数如上右图所示，则该单摆的周期为T=        s（结果保留三位有效数字）。
③测量出多组周期r、摆长L数值后，画出T⁰—L图象如图，则此图线的斜率的物理意义是（   ）

A．g
B．
C．
D．
④测量结果与真实的重力加速度值比较，发现测量结果偏大，分析原因可能有（   ）
A．振幅偏小
B．在未悬挂单摆之前先测定摆长
C．将摆线长当成了摆长
D．将摆线长与球的直径之和当成了摆长
⑤设计其它的测量重力加速度的方案。现提供如下的器材：
A．弹簧测力计
B．打点计时器、复写纸和纸带
C．低压交流电源（频率为50Hz）和导线
D．铁架台
E．重物
F．天平
G．刻度尺
请你选择适合的实验器材，写出需要测量的物理量，并用测量的物理量写出重力加速度的表达式。（只要求写出一种方案）

（1）在用单摆做简谐运动测定重力加速度的实验时：

①组装单摆时，实验室有长约100 cm和30 crn的两种细线，应该选择长约    cm的细线。
②用摆长L和周期T计算重力加速度的公式是g=    。
③实验中，用米尺测量出悬线长度为，用游标卡尺测量出小钢球的直径为d，则摆长L=             。
④实验中待小钢球摆动稳定后，现要测量小钢球运动的周期。甲同学从小钢球某次通过平衡位置时开始计时，数出以后小钢球通过平衡位置的次数n，用停表记下所用的时间t；乙同学从小钢球某次通过平衡位置时开始计时，并将这次通过平衡位置时记为1，将小钢球第二次沿同一方向通过平衡位置时记为2，第三次沿同一方向通过平衡位置时记为3，以此类推，一直数到，同时按下停表，停表的显示时间为。你选择哪位同学的实验方法，并写出对应的单摆的周期表达式：    。
（2）在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验时，所使用的电流表内阻约为几欧，电压表的内阻约为十几千欧。实验中得到了8组数据，在图甲所示的电流一电压（I—U）坐标系中，通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线。
①请你判断实验电路的连接方式，根据你的判断在虚线框中画出实验电路图，并在图乙中连线使之为实验电路。


②根据图甲，可确定小灯泡的功率P与U²和I²的关系，下列示意图中正确的是  。

③将被测小灯泡与一定值电阻R和电源串联成如图丙所示的电路。电源的电动势为6．0V，内阻为1．0Ω。现测得电路中的电流为0．40A，则定值电阻R所消耗的电功率为W             。

（1）图1是演示简谐运动图象的装置，它由一根较长的细线和一个较小的沙漏组成。当沙漏摆动时，若将沙漏下方的木板匀速拉出，漏出的沙在板上会形成一条曲线。通过对曲线的分析，可以确定沙漏的位移随时间变化的规律。图2是同一个沙漏分别在两块木板上形成的曲线。

①沙漏在木板1上形成曲线OA段经历的时间         （填“大于”、“等于”或“小于”）沙漏在木板2上形成曲线O′A′段经历的时间。
②经测量发现OB=O′B′。若木板1运动的速度大小为v₁，木板2运动的速度大小为v₂，则
A．                  B．               C．           D．
（2）某同学做“测量金属丝电阻率”的实验。
①首先，他用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径，并求出其平均值作为金属丝的直径d。其中某次测量如图3所示，这次测量对应位置金属导线的直径为
     mm；

②然后他测量了金属丝的电阻：，实验中使用的器材有：
a．金属丝（接入电路的长度x₀为1m，电阻约5Ω～6Ω）
b．直流电源（4.5 V，内阻不计）
c．电流表（200mA，内阻约1.0Ω
d．电压表（3V，内阻约3kΩ）
e．滑动变阻器（50Ω，1.5A）
f．定值电阻R₁（5.0Ω，1.5A）
g．定值电阻R₂（10.0Ω，1.0A）
h．定值电阻R₃（00.0Ω，1.0A）
i．开关，导线若干
该同学实验时的电路图如图4所示，且在实验中两块电表的读数都能接近满偏值，定值电阻应该选         （选填“R₁”、“R₂”或“R₃”）；

③该同学根据测量时电流表的读数I、电压表的读数U描绘的U—I图象如图5所示，根据图象可以求得金属丝的电阻R_x=       Ω。

④设法保持金属丝的温度不变，而逐渐减小上述金属丝（接入电路长度为x₀）接入电路的长度x，当电压表的示数保持不变时，下列图象中正确反映了金属丝电阻消耗的功率P随x变化规律的是                 （   ）

（1）在物理实验中，把一些微小量的变化进行放大，是常用的物理思想方法。如图所示的四个实验，运用此思想方法的是       （填相应符号）

（2）一微安电表的满偏电流为500μA，若用一个100Ω的电阻与此电表并联，成为一个量程为1mA的毫安表，此微安表的内阻为      Ω。若将这个毫安表改装成量程为10V的电压表，应      联一个阻值为        Ω的电阻。
（3）“探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系”实验。
①图a所示为实验装置图。图b所示是某次实验得到的一段纸带，记数点A、B、C、D、E间的时问间隔为0.1s，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保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，进行多次测量.根据实验数据作出了加速 度a随拉力F的变化图线，如图c所示。图中直线没有通过原点，其主要原因是      .
③保持砂和砂桶质量不变，改变小车中砝码质量，进行多次测量，分别得到小车加速度a与质量m及所对应的÷的数据如表中所示：

实验次数	1	2	3	4	5	6	7	8
小车速度a/m·s^－^2	1.90	1.72	1.49	1.25	1.00	0.75	0.50	0.30
小车和砝码质量m/kg	0.25	0.29	0.33	0.40	0.50	0.71	1.00	1.67
	4.00	3.45	3.03	2.50	2.00	1.41	1.00	0.60

      a．请在坐标纸中画出图线；

b．根据作出的图象可以得到的结论是：
                                                                            。

（1）某同学用右图表盘所示的多用电表测量部分电子元件。
①用多用电表正确测量了一个约10Ω的电阻后，需要继续测量一个阻值大约是
2kΩ左右电阻。请选择以下必须的步骤，按操作顺序写出：       。
A．用螺丝刀调节表盘下中间部位的指针定位螺丝，使表针指零
B．将红表笔和黑表笔接触
C．把选择开关旋转到“×1k”位置
D．把选择开关旋转到“×100”位置
E．调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆表的“0”刻度
F．用表笔接触约2 kΩ左右的电阻并测量
②若测量结果如图1所示，则该电阻的测量值为      kΩ

③该同学用该多用电表判断一个大容量电容器是否漏电。他选择了“×10k位置。将两枝笔分别接触在电容器的两脚，发现指针有较大的偏转然后又缓慢回到电阻无穷大位置，则该电容是否漏电?    （答“是”或“否”）。
（2）物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。
实验装置如图2所示，打点计时器固定在斜面上。滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，如图2所示。图3是打出的纸带一段。


①已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，选A、B、C……等7个点为计数点，且各计数点间均有一个点没有画出，如图3所示。滑块下滑的加速度a=    m/s²。
②为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有          。（填入所选物理量前的字母）
A．木板的长度L
B．木板的末端被垫起的高度h
C．木板的质量m₁
D．滑块的质量m₂
E．滑块运动的时问t
③测量②中所选定的物理量需要的实验器材是         。
④滑块与木板问的动摩擦因数=      （用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）。与真实值相比，测量的动摩擦因数      （填“偏大”或“偏小”）。写出支持你的看法的一个论据：                      。

（1）从下图中读出球的直径是                     mm。

（2）有一个量程为3V的电压表，代号为④，经过初步粗测其内阻大约为3kn，现在的任务是：测出该电压表内阻的精确值。现在实验室可提供的器材有：
①取值范围为0．1Ω到9999．9Ω，最大电流为0．1A，代号为R_a的电阻箱一台；
②最大电阻为1000Ω最大电流为0.2A，代号为尺R_b的滑动变阻器一个；
③开路电压约为5V、内阻可忽略不计的电源一个，代号为E；
④代号为K的电键一个；
⑤供连接用的导线若干条。
要求：（a）在这些器材中，适当选择有用的器材，设计一个简便易行的测量电路，画出电路图并标出所用器材的代号。
（b）列出测量步骤：并写出计算电压表内阻的最终表达式。

为了测量某电池的电动势E（约为3V）和内阻r，可供选择的器材如下：

A．电流表G₁（2mA  100Ω）            B．电流表G₂（1mA 内阻未知）
C．电阻箱R₁（0~999.9Ω）                     D．电阻箱R₂（0~9999Ω）
E．滑动变阻器R₃（0~10Ω 1A）        F．滑动变阻器R₄（0~1000Ω 10mA）
G．定值电阻R₀（800Ω  0.1A）        H．待测电池
I．导线、电键若干
（1）采用如图甲所示的电路，测定电流表G₂的内阻，得到电流表G₁的示数I₁、电流表G₂的示数I₂如下表所示：

I1（mA）	0.40	0.81	1.20	1.59	2.00
I2（mA）	0.20	0.40	0.60	0.80	1.00

 

根据测量数据，请在图乙坐标中描点作出I₁—I₂图线．由图得到电流表G₂的内阻等于  ▲ Ω．
（2）在现有器材的条件下，测量该电池电动势和内阻，采用如图丙所示的电路，图中滑动变阻器①应该选用给定的器材中  ▲ ，电阻箱②选 ▲ （均填写器材代号）．

（3）根据图丙所示电路，请在丁图中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接．

测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图所示的装置，图中长木板水平固定．

（1）实验过程中，电火花计时器应接在  ▲  （选填“直流”或“交流”）电源上．调整定滑轮高度，使  ▲  ．
（2）已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，木块的加速度为a，则木块与长木板间动摩擦因数μ=  ▲  ．
（3）如图为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出．从纸带上测出x₁=3.20cm，x₂=4.52cm，x₅=8.42cm，x₆=9.70cm．则木块加速度大小a=  ▲  m/s²(保留两位有效数字)．

 

（1）如图8所示是探究影响平行板电容器电容大小因素的实验装置。

①关于此实验装置中的静电计，下列说法中正确的是     。（选填选项前面的字母）
A．静电计指针张角的大小反映了平行板电容器所带电荷量的多少
B．静电计指针张角的大小反映了平行板电容器两板间电压的大小
C．静电计的外壳与A板相连接后可不接地
D．可以用量程为3V的电压表替代静电计
②让圆形平行板电容器带电后，静电计的指针偏转一定角度。不改变A，B两板所带的电荷，且保持两极在竖直平面内。开始时两板正对，现要使静电计指针偏角变大，下列做法中可行的            。（选填选项前面的字母）
A．保持B板小动，A板向上平移
B．保持B板不动，A板向右平移
C．保持A、B两板不动，在A、B之间插入一块绝缘介质板
（2）在探究单摆周期与摆长关系的实验中，
①关于安装仪器及测时的一些实验操作，下列说法中正确的是      。（选填选项前面的字母）
A．用米尺测出摆线的长度，记为摆长
B．先将摆球和摆线放在水平桌面上测量摆长，再将单摆悬挂在铁架台上
C．使摆线偏离竖直方向某一角度（接近5°），然后静止释放摆球
D．测出摆球两次通过最低点的时间间隔记为此单摆振动的周期
②实验测得的数据如下表所示。

次数	1	2	3	4	5
摆长	80.00	90.00	100.00	110.00	120.00
30次全振动时间	53.8	56.9	60.0	62.8	65.7
振动周期	1.79	1.90	2.00	2.09	2.19
振动周期的平方	3.20	3.61	4.00	4.37	4.80

 
请将笫三次的测鼙数据标在图9中，并在图9中作出T²随变化的关系图象。

③根据数据及图象可知单摆周期的平方与摆长的关系是     。
④根据图象，可求得当地的重力加速度为          m／s²。（结果保留3位有效数字）