高中物理实验题

某些固体材料受到外力后除了产生形变，其电阻率也要发生变化，这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应”。现用如图所示的电路研究某长薄板电阻Rx的压阻效应，已知Rx的阻值变化范围为几欧到几十欧，实验室中有下列器材：

A．电源E（3 V，内阻约为1 Ω）
B．电流表A_l（0．6 A，内阻r₁＝5Ω）
C．电流表A₂（0．6 A，内阻r₂约为1 Ω）
D．开关S，定值电阻R₀
（1）为了比较准确地测量电阻R_x的阻值，请完成虚线框内电路图的设计。
（2）在电阻Rx上加一个竖直向下的力F（设竖直向下为正方向），闭合开关S，记下电表读数，A₁的读数为I₁，A₂的读数为I₂，得R_x＝______________（用字母表示）。
（3）改变力的大小，得到不同的R_x值，然后让力反向从下向上挤压电阻，并改变力的大小，得到不同的R_x值，最后绘成的图像如图所示。当F竖直向下（设竖直向下为正方向）时，可得R_x与所受压力F的数值关系是R_x＝______________。（各物理量单位均为国际单位）

（4）定值电阻R₀的阻值应该选用________________。
A．1 Ω             B．5 Ω            C．10 Ω            D．20 Ω

现提供如下器材，请你较准确的测定电流表A1的内阻。
电流表A1(量程300 mA，内阻约为5Ω)；
电流表A2(量程600 mA，内阻约为1Ω)；
电压表V(量程15 V，内阻约为3 kΩ)；
定值电阻R0 (5Ω)；
滑动变阻器R1(0～10Ω，额定电流为1 A)；
滑动变阻器R2(0～250Ω，额定电流为0.3 A)；
电源E(电动势3V，内阻较小)，导线、开关若干。

①要求电流表A₁的示数从零开始变化，且多测几组数据，尽可能的减少误差。在如图所示虚线框内画出测量用的电路图，并在图中标出所用仪器的代号。
②若选测量数据中的一组来计算电流表A₁的内阻，则所用电流表A₁的内阻表达式为r₁ =      ；式中各符号的意义是　　　　　            　　　　　　    。

某学生想了解所居住高楼内电梯运行的大致规律，他设计一个利用称体重的磅秤来进行测量和研究的方案：
①把磅秤平放在电梯的地板上，他站在磅秤上，请两位同学协助他观察磅秤示数的变化情况，并记录电梯运行时不同时刻磅秤的示数．
②将两位同学随机记录的7个数据列表．由于不知记录时刻的先后，故表格数据按从小到大的次序排列，并相应标明t₁、t₂…t₇．（记录时电梯作平稳运动）
观察
次数   时刻   磅 秤
读数（N）
1    t₁    449
2    t₂    450
3    t₃    450
4    t₄    549
5    t₅    550
6    t₆    551
7    t₇    551
③对实验数据进行分析研究，了解电梯的运行情况，并粗略测 定电梯的加速度．
思考回答下列问题：
（1）在测量时该学生所受的重力将　   　（填“变大”、“变小”、“不变”）
（2）如果先记录到的是较小的示数，后记录到的是较大的示数，则记录时电梯相应的运动可能是（　　）
A．先加速下降后减速下降         B．先减速下降后匀速下降
C．先匀速上升后减速上升         D．先减速上升后加速上升
（3）如果电梯在运行过程中经历过匀加速、匀速和匀减速三个过程，而两位同学记录的数据不知处于哪一运动阶段，则此电梯加速度的可能值为（　　）
A．1.0m/s²   B．1.82m/s²   C．2.22m/s²    D．2.50m/s²
（4）由于每部电梯运行时加速度都是设定好的，如果要知道该高楼电梯的加速度，还需要测定的物理量是　   　．

在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，需测量一个标有“3V，1.5W”灯泡两端的电压和通过灯泡的电流．现有如下器材：
直流电源（电动势3.0V，内阻不计）
电流表A₁（量程3A，内阻约0.1Ω）
电流表A₂（量程600mA，内阻约5Ω）
电压表V₁（量程3V，内阻约3kΩ）
电压表V₂（量程15V，内阻约200kΩ）
滑动变阻器R₁（阻值0～10Ω，额定电流1A）
滑动变阻器R₂（阻值0～1kΩ，额定电流300mA）
（1）在该实验中，电流表应选择　   　（选填“A₁”或“A₂”），电压表应选择　   　（选填“V₁”或“V₂”），滑动变阻器应选择　   　（选填“R₁”或“R₂”）．
（2）某同学用导线a、c、d、e、f、g和h连接成如图甲所示的电路，请在图乙方框中完成实验的电路图．

（3）该同学连接电路后检查所有元器件都完好，经检查各部分接触良好．但闭合开关后，反复调节滑动变阻器，小灯泡的亮度发生变化，但电压表和电流表示数不能调为零，则断路的导线为　   　．
（4）由于电表内电阻的影响，本实验中电压表的示数　   　（填写“大于”、“等于”、“小于”）小灯泡两端的电压，电流表的示数　   　（填写“大于”、“等于”、“小于”）流过小灯泡的电流；电压表的内电阻对测量结果　   　（填写“有”、“无”）影响，电流表的内电阻对测量结果　   　（填写“有”、“无”）影响．

某同学利用如图甲所示电路来测量电阻R_x的阻值。将电阻箱接入a、b之间，闭合电键。适当调节滑动变阻器R′后保持其阻值不变。依次改变电阻箱的阻值R，读出相应电压表的示数U，得到如图乙所示的U－R图像。
        
（1）用待测电阻R_x替换电阻箱，读得电压表示数为2.00V。利用U－R图像可得R_x=_______Ω。
（2）若电路中使用的电源为一组新的干电池组成的电池组，其内阻可忽略不计，根据U－R图像可得该电池组的电动势为_______V；滑动变阻器R′此时的阻值为R′=_______Ω。
（3）电池使用较长时间后，电动势可认为不变，但内阻增大。若仍用本实验装置和U－R图像测定某一电阻，则测定结果将_______(选填“偏大”、“偏小”)。为了消除这一因素造成的影响，现找来一只阻值为10Ω的定值电阻换接在a、b之间，则应________（选填“增大”或“减小”）滑动变阻器R′的阻值，并使电压表的示数为________V。经过这样调节之后，只要保持滑动变阻器R′阻值不再变化，仍可利用本实验装置，用待测电阻R_x替换定值电阻，利用U－R图像实现对待测电阻R_x的准确测定。

甲同学采用如图甲所示的电路测定电源的电动势和内电阻。提供的器材：电压表（0～3V）、电流表（0～0.6A）及滑动变阻器R、电键S、导线。实验电路如图甲所示。

（1）连好电路后，当该同学闭合电键S，发现电流表示数为0，电压表示数不为0。检查各接线柱均未接错，接触良好，且电路未发生短路；他用多用电表的电压档检查电路，把两表笔分别接bc和、de时，示数均为0，把两表笔接cd 时，示数与电压表示数相同，由此可推断故障是：_________________。
（2）排除故障后，该同学顺利完成实验数据的测量，如下表所示。并根据数据在空白的坐标纸上，作出乙图所示的U—I图线，该图存在多处不妥之处，请指出。（指出两处不妥之处）。
                                                                                   。

I/A	0.10	0.20	0.30	0.40	0.50	0.60
U/V	2.93	2.87	2.85	2.77	2.75	2.70

 
（3）为了在实验中保护电流表和调节电阻时电压表、电流表的示数变化均明显，乙同学对甲同学的实验进行改进，设计了如图丙所示的电路，丙电路中电阻R₀应该选取下列备选电阻的哪一个?
答：          。

A．1Ω     B．5Ω    C．10Ω    D．20Ω

图甲为对某一热敏电阻测量得到的I-U关系曲线图。已知电源电动势恒为6V，内阻不计，滑动变阻器的最大阻值为10Ω，电压表V的内阻约为10kΩ，电流表A的内阻约为0.1Ω，热敏电阻的符号为，开关一个，导线若干。

（1）请在方框内画出热敏电阻的伏安特性曲线的实验电路原理图（用题目给出仪器的符号表示）。
（2）若由题中给出的电源、热敏电阻、电流表，再用一定值电阻R0组成如图乙所示电路，电流表读数为20mA，由热敏电阻的I-U关系曲线可知，热敏电阻电阻两端的电压为_______V，R0值为_______Ω.
（3）如图乙中，热敏电阻的功率是__________W；若再将一个同样的定值电阻R0与热敏电阻串联接入电路，则热敏电阻的功率为_________W（保留两位有效数字）。

有以下可供选用的器材及导线若干，要求使用个数最少的仪器尽可能精确地测量一个电流表的满偏电流．
A．待测电流表：满偏电流约700～800 A、内阻约l00、刻度均匀、总格数为N.
B．电流表：量程0.6A、内阻0.1．
C．电压表：量程3V、内阻3k．
D．滑动变阻器：最大阻值200．
E．电源：电动势3V、内阻1.5．
F．开关一个．
（1）在虚线框内画出实验电路图，并在每个选用的仪器旁标上题目所给的字母序号．

（2）测量过程中测出多组数据，其中一组数据中待测电流表A的指针偏转了n格，可算出满偏电流=___________，式中除N、n外，其他字母符号代表的物理量是____________
_______________________________.

高一某班某同学为了更精确的描绘出物体做平抛运动的轨迹，使用闪光照相拍摄小球在空中的位置，如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长表示实际长度8mm，如果取g＝10m/s²，那么：

（1）照相机的闪光周期是　　　s；
（2）小球运动中水平分速度的大小是　　　　m/s；
（3）小球经过B点时的速度大小是　　　　m/s。

某同学利用如图所示的实验电路来测量电阻的阻值。
（1）将电阻箱接入a、b之间，闭合开关。适当调节滑动变阻 器R′后保持其阻值不变。改变电阻箱的阻值R，得到一组电压表的示数U与R的数据如下表：

请根据实验数据作出U-R关系图象。
（2）用待测电阻R_x替换电阻箱，读得电压表示数为2.00V。利用（1）中测绘的U-R图象可得R_x="_________" Ω。

（3）使用较长时间后，电池的电动势可认为不变，但内阻增大。若仍用本实验装置和（1）中测绘的U-R图象测定某一电阻，则测定结果将_________（选填“偏大”或“偏小”）。

（1）将质量为5kg的铅球（可视为质点）从距沙坑表面1.25m高处由静止释放，从铅球接触沙坑表面到陷入最低点所历经的时间为0.25s，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s²。则铅球对沙子的平均作用力大小为          N，方向          。
（2）① 用多用电表的欧姆挡测量阻值时，选择倍率为欧姆挡，按正确的实验操作步骤测量，表盘指针位置如图所示，该电阻的阻值约为           ；

②下列关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是（      ）

A．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则不会影响测量结果

B．测量阻值不同的电阻时，都必须重新调零

C．测量电路中的电阻时，应该把该电阻与电路断开

D．欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但仍能调零，其测量结果与原来相比不变。

③用多用电表探测二极管的极性，用欧姆挡测量，黑表笔接端，红表笔接端时，指针偏转角较大，然后黑、红表笔反接指针偏转角较小，说明       （填“”或“”）端是二极管正极。
（3）在“验证牛顿运动定律”实验中，所用的实验装置如图所示。在调整带滑轮木板的倾斜程度时，应使小车在不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速运动。小车的质量为M，盘和盘中重物的总质量为m，保持M不变，研究小车的加速度与力的关系时，在      条件下，mg近似等于小车运动时所受的拉力。实验中打出的一条纸带如下图所示，纸带上相邻两个计数点之间有四个实际点未画出，已知交流电频率为50HZ，AB=19.9mm，AC=49.9mm，AD=89.9mm，AE=139.8mm，则打该纸带时小车的加速度大小为     m/s²（保留两位有效数字）

（4）某同学用游标为20分度的卡尺测量一薄金属圆板的直径D，用螺旋测微器测量其厚度d，示数如图所示。由图可读出D=________________mm，d=__________mm。
        

可记忆电阻有许多新奇特性，例如负差分电阻效应，多重与可控导电率，迟滞效应等等，从资料上获知某可记忆电阻Rx的I-U特性曲线如图所示。现要利用实验亲自描绘此元件加正向电压时的I-U特性曲线，除外，另有器材如下：

A．直流电源6V内阻不计                    B．电压表V量程6V，内阻约6k
C．电流表A₁量程60mA，内阻约10         D．电流表A₂量程l0mA，内阻约20,
E．滑动变阻器R（总阻值为20）           开关1个、导线若干
①由已知的I-U图象可得出，电压在0～2.5V范围时，可记忆电阻的电阻值约为_________；
②为较准确地描绘可记忆电阻的I-U图线，需要在0～3.5V和3.5～6V两个电压段上采用不同的电路和电流表．在描绘0～3.5V电压下的I-U图线时，应选甲、乙、丙、丁四个电路中的_________电路，电流表应选________（填C或D）；描绘3.5～6V电压下的I-U图线时，应选甲、乙、丙、丁四个电路中的________电路，电流表应选_________（填C或D）．

某实验小组采用如图所示的装置研究“小车运动变化规律”。打点计时器工作频率为50Hz。
实验的部分步骤如下：

a．将木板的左端垫起，以平衡小车的摩擦力；
b．在小车中放入砝码，纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线连接小车和钩码；
c．将小车停在打点计时器附近，接通电源，释放小车，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一系列的点，断开电源；
d．改变钩码或小车中砝码的质量，更换纸带，重复b、c的操作。
（1）设钩码质量为m₁、砝码和小车总质量为m₂，重力加速度为g，则小车的加速度为：a=（用题中所给字母表示）；
（2）下图是某次实验中得到的一条纸带，在纸带上取计数点O、A、B、C、D和E，用最小刻度是毫米的刻度尺进行测量，读出各计数点对应的刻度x，通过计算得到各计数点到O的距离s以及对应时刻小车的瞬时速度v。请将C点对应的测量x_C值和计算速度v_C值填在下表中的相应位置。

计数点	x/cm	s/cm	v/（m·s^-1）
O	1.00		0.30
A	2.34	1.34	0.38
B	4.04	3.04	0.46
C		5.00
D	8.33	7.33	0.61
E	10.90	9.90	0.70

 

（3）实验小组通过绘制Δv²-s图线来分析运动规律（其中Δv²=v²-v₀²，v是各计数点对应时刻小车的瞬时速度，v₀是O点对应时刻小车的瞬时速度）。他们根据实验数据在图中标出了O、A、B、D、E对应的坐标点，请你在该图中标出计数点C对应的坐标点，并画出Δv²-s图线。
（4）实验小组绘制的Δv²-s图线的斜率k =（用题中所给字母表示），若发现该斜率大于理论值，其原因可能是。

在实验室测量两个直流电源的电动势和内电阻．电源甲的电动势大约为4.5V，内阻大约为1.5Ω；电源乙的电动势大约为1.5V，内阻大约为1Ω．由于实验室条件有限，除了导线、开关外，实验室还能提供如下器材：

A．量程为3V的电压表V
B．量程为0.6A的电流表
C．量程为3A的电流表
D．阻值为4.0Ω的定值电阻
E．阻值为100Ω的定值电阻
F．最大阻值为10Ω的滑动变阻器
G．最大阻值为100Ω的滑动变阻器
（1）选择电压表、电流表、定值电阻、滑动变阻器等器材，采用如图甲所示电路测量电源甲的电动势和内电阻．①在数据处理过程中，分别以电流表的示数I和电压表的示数U为横坐标和纵坐标，经过计算机拟合得到如图乙所示的图象，U和I的单位分别为V和A，拟合公式为．则电源甲的电动势E=    V；内阻r=   Ω（保留两位有效数字）．

②根据上述实验结果，请你判断，在实验中定值电阻选择的是   （填D或者E）；
电流表选择的是     （填B或者C）；滑动变阻器选择的是       （填F或者G）．
（2）为了简便快捷地测量电源乙的电动势和内电阻，选择电压表、定值电阻等器材，采用如图丙所示电路．

①定值电阻应该选择     （填D或者E）．
②实验中，首先将闭合，断开，电压表示数为1.48V．然后将、均闭合，电压表示数为1.23V．则电源乙电动势E=      V；内阻r=    Ω（小数点后保留两位小数）．

用如图甲所示的电路图研究灯泡L（2.4V，1.0W）的伏安特性，并测出该灯泡在额定电压下正常工作时的电阻值，检验其标示的准确性。
（1）在闭合开关S前，滑动变阻器触头应放在___________端。（选填“a”或“b”）
（2）根据电路图，请在图乙中以笔划线代替导线将实物图补充完整。
（3）实验后作出的U—I图象如图丙所示，图中曲线弯曲的主要原因是：_________。
（4）根据所得到的图象如图丙所示，求出它在额定电压（2.4V）下工作时的电阻值R=_______，这个测量值比真实值偏____________。（选填“大”或“小”）