高中物理实验题

某研究性学习小组的同学进行了电学实验过程中发现了一个有趣的元件，它由A.B两导体并联组成，被封闭在一个透明的玻璃壳内，A.b是其两个外露的接线柱，如图所示，A是一个阻值为20Ω的定值电阻，B是一种由特殊金属丝制成的导体，它的额定电压是9V，为进一步探究该元件的某些特性，同学们设计了适当的电路，使该元件上的电压从零开始逐渐增加，测得相应的电流，并绘制了如图所示的I-U曲线

（1）上图是该小组实验时连接的实物图，请将漏画的一根导线补上
（2）由图的I-U曲线可求得导体B的额定电流为_____A；随着电压逐渐增大，其电阻_____
（3）若把该元件与一阻值为18Ω的定值电阻串联后接到电动势为9V，内阻不计的电源两端，利用作图法________，得该元件的实际功率约为_______W

在做测量干电池的电动势和内阻实验时，备有下列器材供选用

A.干电池1个
B.直流电流表（量程0~0.6~3A）
C.直流电压表（量程0~3~15V）
D.滑动变阻器（阻值范围为0~15Ω，允许最大电流为1A）
E.开关、导线若干
（1）直流电流表量程、直流电压表量程分别选_____
（2）若画出的U-I图像如图，从图可知待测电池的电动势E=_____V,内电阻r=______
（3）实物连线
（4）考虑电表本身电阻对测量结果的影响，造成本实验的系统误差的原因是_____

为了撰写关于废旧电池的暑期实践报告，某学校课题研究小组收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈等电路元件，现从这些材料中选取两个待测元件，一是电阻R₀（约为2k），二是手机中常用的锂电池（电动势标称值为3.7V，允许最大放电电流为100mA）。在操作台上还准备了如下实验器材：

A．电压表V（量程4V，内阻极大）
B．电流表A₁（量程100mA，电阻R_A1约为5）
C．电流表A₂（量程2mA，电阻R_A2约为50）
D．滑动变阻器R₁（0--40，额定电流1A）
E．电阻箱R₂（0--999.9）
开关一只导线若干
（1）为了测定电阻R₀的阻值，小组的一位成员，设计了如图所示的电路原理图，所选取的相应的器材（电源用待测的锂电池）均标在图上，其他成员发现他在器材选取中有不妥之处你认为应该怎样调整？
（2）在实际操作过程中，发现滑动变阻器R₁、电流表A₁已损坏，请用余下的器材测量锂电池的电动势E和内阻r。
请你在方框中画出实验电路图（标注所用器材符号）；

‚为了便于分析，一般采用线性图象处理数据，请写出与线性图象对应的相关物理量间的函数关系式：。

物理小组的同学用如图所示的实验器材测定重力加速度，实验器材有：底座、带有标尺的竖直杆、光电门1和2组成的光电计时器（其中光电门1更靠近小球释放点），小球释放器（可使小球无初速释放）、网兜。实验时可用两光电门测量小球从光电门1运动至光电门2的时间t，并从竖直杆上读出两光电门间的距离h。
（1）使用游标卡尺测量小球的直径如图所示则小球直径为______cm。

（2）改变光电门1的位置保持光电门2的位置不变，小球经过光电门2的速度为v，不考虑空气阻力，小球的加速度为重力加速度g，则h、t、g、v四个物理量之间的关系为h=______。
（3）根据实验数据作出图线，若图线斜率的绝对值为k，根据图线可求出重力加速度大小为。

在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，某同学把两根弹簧如图1连接起来进行探究，


（1）某次测量如图2所示，指针示数为______cm
（2）在弹性限度内，将50g的钩码逐个挂在弹簧下端，得到指针A.B的示数和如表1.用表1数据计算弹簧I的劲度系数为________N/m（重力加速度）

某同学做“测定电源的电动势和内阻”实验时，正确测量并记录了5组数据，将测量数据描点如下图，请在图上作出相应图象，并求得待测蓄电池的电动势E为______V，内阻r为_____Ω，（结果均保留三位有效数字）

在“测定金属丝的电阻率”的实验中，为了安全、准确、方便地完成实验；
（1）除电源（电动势为3V，内阻很小）、电压表V（量程3V，内阻约为3kΩ）、待测金属丝（约为3Ω）、导线、开关外，电流表应选用______________，滑动变阻器选用______________。（选填下列器材的字母标号）

A.电流表（量程600mA，内阻约为1Ω）、电流表（量程3A，内阻约为0.02Ω）
B.滑动变阻器（总阻值10Ω）、滑动变阻器（总阻值100Ω）
（2）若用如果所示的电路测量该金属丝的电阻，电压表的左端应为电路中的________________点相连（选填“a”或者“b”）。若某次测量中，金属丝的长度为l，直径为D，电压表和电流表读数分别为U和I，请用上述直接测量的物理量写出电阻率ρ的计算式：ρ=_____________________。

在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用电压表（视为理想电压表）的量程较小，某同学设计了如图所示的实物电路。

（1）实验时，应先将电阻箱的电阻调到________________（选填“最大值”“最小值”“任意值”）。
（2）改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值的定值电阻两端的电压U。
下列两组R的取值方案中，比较合理的方案是________________（选填“1”“2”）

方案编号	电阻箱的阻值R/Ω
1	400.0	350.0	300.0	250.0	200.0
2	80.0	70.0	60.0	50.0	40.0

（3）根据实验数据描点，绘出的图像一条直线，若直线的斜率的k，在坐标上的截距为b，用该电源的电动势E=__________，内阻r=__________。（用k、b和表示）

在练习使用多用电表的实验中：
（1）某同学用多用电表测量电阻，其欧姆挡的电路如图甲所示，若选择开关处在“×100”挡时，按正确使用方法测量电阻R_x的阻值，指针位于图乙示位置，则R_x="______" Ω。

（2）若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述R_x，其测量结果与原结果相比将_________（填“变大”、“变小”或“不变”）。
（3）某同学利用图甲中的器材设计了一只欧姆表，其电路如图丙所示。
①关于该欧姆表，下列说法正确的是
A．电阻刻度的零位在表盘的右端
B．表盘上的电阻刻度是均匀的
C．测量前，不需要红、黑表笔短接调零
D．测量后，应将开关S断开
②某同学进行如下操作：当R_x未接入时，闭合开关S，将红、黑表笔分开时，调节可变电阻，使电流表满偏。当R_x接入A、B表笔之间时，若电流表的指针指在表盘的正中央，则待测电阻R_x的阻值为          。已知电流表的内阻为R_g，电池的内阻为r，可变电阻接入电路的阻值为R。

某同学利用如图所示的装置探究功与速度变化的关系。

（ⅰ）小物块在橡皮筋的作用下弹出，沿水平桌面滑行，之后平抛落至水平地面上，落点记为M₁；
（ⅱ）在钉子上分别套上2条、3条、4条……同样的橡皮筋，使每次橡皮筋拉伸的长度都保持一致，重复步骤（ⅰ），小物块落点分别记为M₂、M₃、M₄……；
（ⅲ）测量相关数据，进行数据处理。
（1）为求出小物块抛出时的动能，需要测量下列物理量中的          （填正确答案标号）。

A．小物块的质量m

B．橡皮筋的原长x

C．橡皮筋的伸长量Δx

D．桌面到地面的高度h

E．小物块抛出点到落地点的水平距离L
（2）将几次实验中橡皮筋对小物块做功分别记为W₁、W₂、W₃、……，小物块抛出点到落地点的水平距离分别记为L₁、L₂、L₃、……。若功与速度的平方成正比，则应以W为纵坐标、        为横坐标作图，才能得到一条直线。
（3）由于小物块与桌面之间的摩擦不能忽略，则由此引起的误差属于        （填“偶然误差”或“系统误差”）。

某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻。
①实验室除提供开关S和导线外，有以下器材可供选择：
电压表：V(量程3V，内阻R_v=10kΩ)
电流表：G(量程3mA，内阻R_g=100Ω)
电流表：A(量程3A，内阻约为0.5Ω)
滑动变阻器：R₁（阻值范围0〜10Ω，额定电流2A)

R₂（阻值范围0〜1000Ω，额定电流1A)
定值电阻：R₃=0.5Ω
该同学依据器材画出了如图1所示的原理图，他没有选用电流表A的原因是___________。
②该同学将电流表G与定值电阻R₃并联，实际上是进行了电表的改装，则他改装后的电流表对应的量程是_______A。
③为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器_______(填写器材的符号）
④该同学利用上述实验原理图测得数据，以电流表G读数为横坐标，以电压表V读数为纵坐标绘出了如图2所示的图线，根据图线可求出电源的电动势E=_______V(结果保留三位有效数字)，电源的内阻r=_______Ω(结果保留两位有效数字）。

在《研究小车的加速度与小车所受外力的关系》的实验中，仪器如图连接：
连接中不正确的地方有
①________________________________________________________________________
②________________________________________________________________________
③_______________________________________________________________________.

用图示装置测量重锤的质量，在定滑轮两侧分别挂上重锤和n块质量均为m₀的铁片，重锤下端贴一遮光片，铁架台上安装有光电门．调整重锤的高度，使其从适当的位置由静止开始下落，读出遮光片通过光电门的挡光时间t₀；从定滑轮左侧依次取下1块铁片放到右侧重锤上，让重锤每次都从同一位置由静止开始下落，计时器记录的挡光时间分别为t₁、t₂…，计算出t₀²、t₁²…．

（1）挡光时间为t₀时，重锤的加速度为a₀．从左侧取下i块铁片置于右侧重锤上时，对应的挡光时间为t_i，重锤的加速度为a_i．则=__________．（结果用t₀和t_i表示）
（2）作出﹣i的图线是一条直线，直线的斜率为k，则重锤的质量M=__________．
（3）若重锤的质量约为300g，为使实验测量数据合理，铁片质量m₀比较恰当的取值是__________．

A．1g

B．5g

C．40g

D．100g．

利用如图1实验装置探究重锤下落过程中重力势能与动能的转化问题．
（1）图2为一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一点．分别测出若干连续点A、B、C…与 O点之间的距离h₁、h₂、h₃…．已知打点计时器的打点周期为T，重锤质量为m，重力加速度为g，可得重锤下落到B点时的速度大小为_________．
（2）取打下O点时重锤的重力势能为零，计算出该重锤下落不同高度h时所对应的动能E_k和重力势能E_p．建立坐标系，横轴表示h，纵轴表示E_k和E_p，根据以上数据在图3中绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ．已求得图线Ⅰ斜率的绝对值k₁=2.94J/m，图线Ⅱ的斜率k₂=2.80J/m．重锤和纸带在下落过程中所受平均阻力与重锤所受重力的比值为_________（用k₁和k₂表示）．

现有一特殊的电池，其电动势E约为9V，内阻r在35Ω～55Ω范围内，最大允许电流为50mA．为测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲所示的电路进行实验．图中电压表的内电阻很大，对电路的影响可以不计，R为电阻箱，阻值范围为0～9 999Ω，R₀是定值电阻，起保护作用．

（1）实验室备有的保护电阻R₀有以下几种规格，本实验应选用     ．
A．10Ω，2.5W    B．50Ω，1.0W   C．150Ω，1.0W   D．1 500Ω，5.0W
（2）该同学接入符合要求的R₀后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读出电压表的示数U，再改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出了如图乙所示的图线．根据乙图所作出的图象求得该电池的电动势E为     V，内电阻r为      Ω．