高中物理实验题

在用接在50Hz交流电源上的打点计时器测定小车做匀加速直线运动的加速度的实验中，得到如图所示的一条纸带，从比较清晰的点开始起，每5个打印点取一个计数点，分别标上0、1、2、3、4…，量得0与1两点间的距离x₁=30cm，3与4两点间的距离x₄=48cm，则小车在0与1两点间平均速度为      m/s，2与3两点间的距离x₃=      cm，小车的加速度为       m/s²

利用所学物理知识解答问题：
（1）多用电表是实验室和生产实际中常用的仪器．使用多用电表进行了两次测量，指针所指的位置分别如图甲中a、b所示．若选择开关处在“×10Ω”的欧姆挡时指针位于a，则被测电阻的阻值是      Ω．若选择开关处在“直流电压2.5V”挡时指针位于b，则被测电压是      V

（2）如图乙所示为一黑箱装置，盒内有电源、电阻等元件，a、b为黑箱的两个输出端．
①为了探测黑箱，某同学进行了以下几步测量：
A．用多用电表的欧姆挡测量a、b间的电阻；
B．用多用电表的电压挡测量a、b间的输出电压；
C．用多用电表的电流挡测量a、b间的输出电流．
你认为以上测量中不妥的有：      （填序号）．
②含有电源的黑箱相当于一个“等效电源”，a、b是等效电源的两极．为了测定这个等效电源的电动势和内阻，该同学设计了如图丙所示的电路，调节变阻器的阻值，记录下电压表和电流表的示数，并在方格纸上建立了U﹣I坐标，根据实验数据画出了坐标点，如图丁所示．请你做进一步处理，并由图求出等效电源的电动势
E=      V，内阻r=      Ω．
③由于电压表和电流表的内阻会产生系统误差，则采用此测量电路所测得的电动势与实际值相比      ，测得的内阻与实际值相比      （选填“偏大”“偏小”或“相同”）．

在“测定匀变速直线运动加速度”的实验中：
（1）除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有      ．（填选项代号）
A．电压合适的50Hz交流电源
B．电压可调的直流电源
C．刻度尺
D．秒表
E．天平
（2）实验过程中，下列做法正确的是      ．
A．先接通电源，再使纸带运动
B．先使纸带运动，再接通电源
C．将接好纸带的小车停在靠近滑轮处
D．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处．

某同学在做“研究小车速度随时间变化的规律”这一实验中：该同学在小车的后面连上纸带，利用纸带上打出的点计算小车各个时刻的速度．某次打出的一条纸带如图所示．该同学已在这条纸带上取好了计数点，每两个计数点间还有4个点未画出．计数点的编号依次为：A、B、C、D、E，打点计时器的电源频率为50Hz．他把一刻度尺放在纸带上，其零刻度线和计数点A对齐．

（1）接通打点计时器电源和让纸带开始运动，这两个操作之间的时间顺序关系是      （填写序号）
A．先接通电源，后让纸带运动
B．先让纸带运动，再接通电源
C．让纸带运动的同时接通电源
D．先让纸带运动或先接通电源都可以
（2）用该刻度尺测量出计数点AB之间的距离为      cm，BC之间距离为      cm．
（3）计算打B这个计数点时小车的瞬时速度v_B=      m/s，小车的加速度是      m/s²．

某同学在研究小车运动实验中，获得一条点迹清楚的纸带，已知打点计时器每隔0.02秒打一个计时点，该同学选择ABCDEF六个计数点，对计数点进行测量的结果记录在图中，单位是cm，（下列计算结果均保留三位有效数字）

（1）则在打下C、E这两点时小车的瞬时速度v_C=      m/s，v_E=      m/s，
（2）小车的加速度大小为      m/s²．

实验室新进了一批低电阻的金属丝（如实物图中电阻），已知金属丝的电阻率ρ=1.7×10^﹣8Ω•m．课外活动小组的同学设计了一个实验来测算使用的金属丝长度．他们选择了电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器（千分尺）、导线和学生电源等．在实验中，为了减少实验误差，并在实验中获得较大的电压调节范围，
（1）应从如图1所示的A、B、C、D四个电路中选择      电路来测量金属丝电阻；

（2）请把图2的实物按照原理图连接起来，要求导线不能交叉．
（3）他们使用千分尺测量金属丝的直径，示数如图3所示，金属丝的直径为      mm；
（4）测出电压表示数为2.0V时，电流表示数为0.5A，根据金属丝电阻值，可估算出绕制这个螺线管所用金属丝的长度约为      m．（结果保留两位有效数字）

用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T．请根据下列步骤完成电阻测量．
①旋动部件      ，使指针对准电流的“0”刻线．
②将K旋转到电阻挡“×100”的位置．
③将插入“+”、“﹣”插孔的表笔短接，旋动部件      ，使指针对准电阻的      （填“0”刻线或“∞刻线”）．
④将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过大．为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按      的顺序进行操作，再完成读数测量．

A．将K旋转到电阻挡“×1k”的位置

B．将K旋转到电阻挡“×10”的位置

C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接

D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准．

某同学用如图1所示装置做探究“弹簧伸长和所受拉力关系”的实验．他先在弹簧下端挂上一个钩码，然后逐个增加钩码，测出弹簧下端指针对应所指的标尺刻度，所得数据列表如下：

钩码重G/N	1.00	2.00	3.00	4.00	5.00
标尺刻度x/l0^﹣2m	22.94	26.82	31.78	34.66	38.60

（1）根据所测数据，该同学已在坐标上描出了相应的点，如图2所示．请你在坐标上作出弹簧指针所指的标尺刻度与钩码重的关系曲线．
（2）根据关系曲线可确定：弹簧伸长与所受拉力成      关系．这根弹簧的劲度系数为      N/m，原长为      cm．

甲、乙两同学均设计了测动摩擦因数的实验．已知重力加速度为g．

（1）甲同学所设计的实验装置如图甲所示．其中A为一质量为M的长直木板，B为木板上放置的质量为m的物块，C为物块右端连接的一轻质弹簧测力计．实验时用力将A从B的下方抽出，通过C的读数F₁即可测出动摩擦因数．则该设计能测出      （填“A与B”或“A与地面”）之间的动摩擦因数，其表达式为     ．
（2）乙同学的设计如图乙所示．他在一端带有定滑轮的长木板上固定有A、B两个光电门，与光电门相连的计时器可以显示带有遮光片的物块在其间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力．
实验时，多次改变沙桶中沙的质量，每次都让物块从靠近光电门A处由静止开始运动，读出多组测力计示数F及对应的无爱在两光电门之间的运动时间t，在坐标系中作出F﹣的图线如图丙所示，图线的斜率为k，与纵轴的截距为b，因乙同学不能测出小车质量，故该同学还应测出的物理量为      ．根据该测量物理量及图线信息可知物块与木板之间的动摩擦因数表达式为     ．

在“描述小灯泡的伏安特性曲线”实验中，需要用伏安法测定小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流，除开关、导线外，还有如下器材：
A．小灯泡“6V 3W”，B．直流电源6～8V
C．电流表（量程3A，内阻约0.2Ω）
D．电流表（量程0.6A，内阻约1Ω）
E．电压表（量程6V，内阻约20kΩ）
F．电压表（量程20V，内阻约60kΩ）
G．滑动变阻器（0～20Ω、2A ）
H．滑动变阻器（1kΩ、0.5A）
（1）实验所用到的电流表应选      ，电压表应选      ，滑动变阻器应选      ．（填字母代号）
（2）在虚线框内画出最合理的实验原理图．

在“探究求合力的方法”的实验中，某同学采取了以下三个步骤做实验：
（1）在水平放置的木板上固定一张白纸，把橡皮条的一端固定在木板上，另一端拴两根细绳套，通过细绳套同时用两个测力计互成角度地拉橡皮条，使它与细绳套的结点到达某一位置O点，在白纸上记下O点和两个测力计F₁和F₂的示数．
（2）只用一个测力计通过细绳套拉橡皮条，使它的伸长量与两个测力计拉时相同，记下此时测力计的示数F和细绳套的方向．
（3）在白纸上根据F₁和F₂的大小，应用平行四边形定则作图求出它们的合力的大小F′．
以上三个步骤均有错误或疏漏，请指出它们错在哪里：
在（1）中是      ．
在（2）中是      ．
在（3）中是      ．

在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学使用了如图（甲）所示的装置，计时器打点频率为50Hz．

（1）该同学得到一条纸带，在纸带上取连续的六个点，如图（乙）所示，自A点起，相邻两点间的距离分别为10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm，则打E点时小车的速度为      m/s，从A点到F点的过程中小车的平均速度为      m/s，小车的加速度为      m/s²．

（2）该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系，应该保持      不变；若该同学要探究加速度a和拉力F的关系，应该保持      不变．
（3）该同学通过数据的处理作出了a﹣F图象，如图（丙）所示，则
①图中的直线不过原点的原因是      ．
②图中的力F理论上指绳对小车的拉力，而实验中用      表示．（选填字母符号）
A．小盘和重物的重力
B．绳对小车的拉力
C．小车及小车中重物的总重力．

某同学用如下左图所示装置做“探究弹力与弹簧伸长的关系”实验。他先让零刻度与弹簧上端对齐，测出不挂钩码时弹簧下端指针所指的刻度，然后在弹簧下端挂上钩码，并逐个增加钩码，测出各次平衡时指针所指的刻度。由于前几组数据丢失，只将部分数据列表如下：

（1）根据表中数据，在坐标纸上通过描点画出钩码重量G与弹簧指针所指的刻度l的关系图线；
（2）根据图线得到弹簧的原长为l₀=______cm，该弹簧的劲度系数为k =_______N/m。（不考虑弹簧自身重力的影响）

某同学在做“练习使用打点计时器”实验时打出的纸带如图所示，每相邻两计数点之间还有四个计时点没有画出来。图中标识的数字为相邻两计数点间的距离，打点计时器的电源频率为50 Hz。

（1）相邻两个计数点间的时间为T =________s；
（2）打标记为4的计数点时纸带的运动速度v₄＝______m/s（结果保留三位有效数字）；
（3）小车带动纸带运动的加速度大小为a =________m/s²（结果保留三位有效数字）。

在“测定金属的电阻率”的实验中，先用伏安法测出金属丝的电阻，然后再根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。
某实验小组用米尺测得金属丝的长度为l=0.810m，用螺旋测微器测得金属丝直径的示数如图所示。已知金属丝的电阻大约为4Ω。
（1）从图中读得金属丝的直径为_________mm。

（2）在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测的电阻丝外，还有如下的实验器材：

A．直流电源：电动势约4.5V，内阻很小；

B．电流表A：量程0～0.6A，内阻约0.125Ω；

C．电压表V：量程0～3V，内阻约3kΩ；

D．滑动变阻器R1：最大阻值10Ω；

E．滑动变阻器R₂：最大阻值200Ω；
F．开关、导线等。
为使测量尽量精确，且便于调控，滑动变阻器应选_______。
（3）根据所选的器材，在虚线框内画出实验电路图。

（4）若根据伏安法测出电阻丝的电阻为R_x＝4.1Ω，则这种金属材料的电阻率为____Ω·m。（保留二位有效数字）