高中物理实验题

、(8分)一水平放置、半径为r的金属圆盘绕过其圆心O的竖直轴在竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω匀速转动，盘边缘上固定一竖直的挡光片。盘转动时挡光片从一光电数字计时器的光电门的狭缝中经过，如图甲所示。乙为光电数字计时器的示意图。光源A中射出的光可照到B中的接收器上，若A、B间的光路被遮断，显示器C上可显示出光线被遮断的时间。

 
圆盘直径用20分度的游标卡尺测得，结果如图丙所示(只画了部分图)；挡光片的宽度用螺旋测微器测得，结果如图丁所示(只画了部分图)。由图可知：
(1) 圆盘的直径d为________cm；
(2) 挡光片的宽度l为________mm；
(3) 若光电数字计时器所显示的时间为50.0ms，则圆盘转动的角速度为       rad/s
(保留3位有效数字)。
(4) 金属圆盘中心O与边缘的电压为           。(用字母B、d、ω表示)

某实验小组选用下列器材探究通过热敏电阻R_x（标称阻值为180Ω）的电流随其两端电压变化的特点。
实验器材：多用电表，电流表A（0－50mA，内阻约15Ω），电压表V（5V，内阻约20kΩ），电源E（6V直流电源，内阻可忽略不计），滑动变阻器R（最大阻值为20Ω），定值电阻R₀（100Ω），电阻箱（99.9Ω）、开关K和导线若干。
该小组用多用表的“×1”倍率的挡位测热敏电阻在室温下的阻值，发现表头指针偏转的角度很小；为了准确地进行测量，应换到   倍率的挡位；如果换档后就用表笔连接热敏电阻进行读数，那么欠缺的实验步骤是：                ，补上该步骤后，表盘的示数如图所示，则它的电阻是    Ω 。

该小组按照自己设计的电路进行实验。实验中改变滑动变阻器滑片的位置，使加在热敏电阻两端的电压从0开始逐渐增大到5V，作出热敏电阻的I-U图线，如右下图所示。
请在所提供的器材中选择必需的器材，在方框内画出该小组设计的电路图。
分析该小组所画出的I-U图线，说明在电流比较大的情况下热敏电阻的阻值随电流的增大而　　　　　；分析其变化的原因可能是　　　　　　                   
                                  。
请提出一个简单的实验方法，说明你对变化原因的判断是正确的。

为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进行实验．其中G₁、G₂为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G₁、G₂光电门时，光束被遮挡的时间Δt₁、Δt₂都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，光电门间距离为x，牵引砝码的质量为m.回答下列问题：

实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增加其他仪器的情况下，如何判定调节是否到位？
若取M＝0.4 kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是

A．m1＝5 g	B．m2＝15 g
C．m3＝40 g	D．m4＝400 g

在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，求得的加速度的表达式为
___________________________________________________________________．
(用Δt₁、Δt₂、D、x表示)

某同学为探究“合力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是：   
①按图（a）摆好实验装置，其中小车质量M=0．20kg，钩码总质量m=0．05kg．
②释放小车，然后接通打点计时器的电源（电源频率为=50Hz），打出一条纸带．

他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条，如图（b）所示．把打下的第一点记作0，然后依次取若干个计数点，相邻计数点间还有4个点未画出，用厘米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为，…，他把钩码重力（当地重力加速度g=9．8m／s2）作为小车所受合力算出打下0点到打下第5点合力做功．

W=          J（结果保留三位有效数字），用正确的公式=           （用相关数据前字母列式）把打下第5点时小车动能作为小车动能的改变量，算得．
此次实验探究的结果，他没能得到“合力对物体做的功，等于物体动能的增量”，且误差很大。通过反思，他认为产生误差的原因如下，其中正确的是         ．

A．钩码质量太大，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多

B．没有平衡摩擦力，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多

C．释放小车和接通电源的次序有误，使得动能增量的测量值比真实值偏小

D．没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离也是产生此误差的重要原因

为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码。实验测出了砝码的质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在图上标出。（g=9.8m/s2)

 作出m－l的关系图线；
弹簧的劲度系数为       N/m（结果保留3位有效数字）。

某兴趣小组为了测量一待测电阻的阻值，首先用多用电表粗测出它的阻值，然后再用其他方法更精确地测量。实验室里准备了以下器材：

A．多用电表	B．电压表，量程15V，内阻约20
C．电流表，量程0.6A，内阻约1	D．电压表，量程1.2mA，内阻

E．滑动变阻器，最大阻值5           F．滑动变阻器，最大阻值50 
G．电阻箱，阻值
另有：电源（电动势约），导线、开关若干
（1）①在用多用电表粗测电阻时，该兴趣小组首先选用“”欧姆挡，其阻值如图甲中
指针所示，为了减小多用电表的读数误差，多用电表的选择开关应换用      欧姆挡；
②按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时，其阻值如图乙中指针所示，则的阻值大约是          ；
（2）①在用某种测量方法精确测量该电阻的阻值时，要求待测电阻的电压从零开始可以连
续调节，测量时两电表指针偏转均超过其量程的一半。则在上述器材中，除了电源、导线、开关外还应选用的器材是         （填器材前面的字母序号）；
②在虚线框内画出用此方法测量该电阻阻值时的实验电路图。

③若选测量数据中的一组来计算，则              ，表达式中各个符号物理的意义是：                        。

（1） 将铜片、锌片插入水果中，能制成“水果电池”。某同学采用如图所示的实物图测量水果电池的电动势（E）和内阻（r）。

①实物图的导线连接仅有两处错误，分别是导线_______和导线________。（用“A”～“F”表示）
②更正电路后，改变滑动变阻器的阻值，某同学记录电压表和电流表的读数，经数据处理得到水果电池的电动势E=3.60V、内阻r=32.4Ω。但后来检查发现，该同学上述每次记录的电压和电流的数据分别是仪表实际读数的10倍，则该水果电池的电动势和内阻的测量值应为：E=_______V、r=________Ω。
（2）在如图（a）的电路图中，电源的电动势为3V,内阻未知，R₀=4Ω。调节变阻器R₁的阻值，使电压表V读数为1.5V后固定R₁的阻值不变，然后将电阻R₀更换成一只标示“1.5V 0.9W”的小灯泡，若已知小灯泡的伏安曲线如图，则小灯泡的此时实际功率为    ▲  W，实际功率        额定功率（填“大于”、“小于”或者“等于”）
   

安福中学高一某物理学习小组在检测某款电动车性能的实验中，让电动车由静止开始沿平直公路行驶，利用仪器测得不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v，绘出的图象如图所示（图中AB、BD均为直线，C点为实线与虚线的分界点）.假设电动车行驶中所受的阻力恒定，则由图象可知：

（1）电动车所受的阻力为          N；
（2）电动车在AB段运动情况是          ；
A. 匀加速运动       B. 变加速运动      C. 匀速运动          D. 不能确定
（3）BC段的斜率表示电动车的额定功率，大小为         W；
（4）电动车的最大速度为           m/s。

我们知道：小灯泡的电阻随通电电流的增加而非线性地增大。现要测定当一个小灯泡的电阻R0时，通过它的电流大小，选用的实验器材有：
A.待测小灯泡RL：标称值为“2.5V，0.3A”
B.直流电源E：电动势约为6V
C.滑动变阻器R＇：标称值为“50Ω，1.5A”
D.微安表μA：量程0~200μA、内阻500Ω
E.已知定值电阻：R0=6Ω
F.三个可供选择的电阻：R1=3.0kΩ，R2=10kΩ，R3=100kΩ
G.一个单刀单掷开关S1、一个单刀双掷开关S2、导线若干
⑴．利用三个可供选择的电阻中的一个或几个，将微安表改装成一个量程略大于2.5V的电压表，将改装表的电路图画在答题卡的方框里，此电压表的量程是          V。
⑵．现利用改装好的电压表V和选用的器材设计如图所示的电路来测量通过小灯泡的电流大小。将滑动变阻器R＇的滑动触头置于最       端， 闭合开关S1。S2先与a连接，测得定值电阻Ｒ0两端的电压U0；再将开关S2改接b，测得小灯泡RL两端的电压U1。若U1≠U0，则需反复调节滑动变阻器R＇，直到开关S2分别接a和b时，定值电阻R0两端的电压与小灯泡RL两端的电压相同。若测得此时电压表V的示数为1.5V，则通过小灯泡的电流大小为        A。

（3）某同学准备利用下列器材测量电源电动势和内电阻。

A．干电池两节，每节电动势约为，内阻约几欧姆

B．直流电压表V1、V2，量程均为，内阻约为3kΩ

C．定值电阻R0，阻值为5Ω

D．滑动变阻器R，最大阻值50Ω

E．导线和开关
① 该同学连接的实物电路如图甲所示，其中还有一根导线没有连，请补上这根导线。

② 实验中移动滑动变阻器触头，读出伏特表V₁和V₂的多组数据U₁、U₂，描绘出图像如图乙所示，图中直线斜率为k，与横轴的截距为a，则电源的电动势E=       ，内阻为r=       （用k、a、R₀表示）。

③ 根据所给器材，请你再设计一种测量电源电动势和内电阻的电路图，画在图丙的虚线框内。

在液体中下落的物体最终会达到一个恒定的速度，称之为收尾速度。一个半径为r的球体在液体中下落的收尾速度为，其中分别为液体的粘滞系数（与液体种类相关的常数）、重力加速度（本题中为已知量）、球体的密度、液体的密度。某同学为了测定某已知密度的液体的粘滞系数，选定了下列器材：一只1000mL的量筒；一块秒表；一把刻度尺；直径不同的铝球若干个（最大直径约10.00mm）。
⑴请列出该同学漏选的器材：                                 。
⑵实验时，该同学首先将直径约10.00mm的铝球重复从装满被测液体的量筒液面上自由落下测定它通过量筒刻线750mL到500mL和450mL到200mL的两段时间，列表如下：

距离L（mL）	时间t(s)	平均时间t^/(s)
750～500	1.74  1.72  1.72	1.73
450～200	1.73  1.72  1.73	1.73

由以上测量数据得到的结论是                                 。
⑶若测出了不同半径的铝球的收尾速度，要求出液体的粘滞系数，对以上数据应如何处理？

在研究匀变速直线运动规律的实验中，如图所示为一次记录小车运动情况的纸带。图中A、B、C、D为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔为T=0.1秒,则：

(1)根据实验给出的数据可以判断小车做           运动
(2)C点的瞬时速度大小为     m/s，
(3)运动小车的加速度大小为   m/s²
(4)若当交流电的实际频率小于50Hz时，仍按50Hz计算，则测量的加速度值比真实的加速度值_____(填“偏大”“偏小”“不变”)．

某小组同学利用斜槽和小钢球来验证机械能守恒定律,如图所示,每次都使小球在斜槽上同一位置滚下,冲过水平槽飞出后做平抛运动．在小球经过的地方水平放置一块木板,木板上放一张白纸,白纸上放有复写纸,这样可记录小球在白纸上的落点．要判断小球从斜槽滚下减少的重力势能等于其在斜槽末端具有的动能。

①提供的测量仪器有秒表、刻度尺、天平、弹簧秤,请指出需要使用的有             ．
②需要测量的物理量有:用刻度尺测小球在斜槽上的起始位置到斜槽末端的高度h;还需要用        测               ;用          测                 ．
③若小球的质量为m,用测量的物理量表示出小球在斜槽上滑下至末端的过程中所减少的重力势能为       ,小球在斜槽末端具有的动能为       ．（用给出和测得的物理量表示）
④为提高实验的准确程度,你认为以下建议确实有作用的是（  ）                              

A．斜槽表面要尽量光滑	B．小球的质量要测量精确
C．钢球的体积越大越好	D．斜槽末端水平放置

为了探究加速度与力、质量的关系，使用如下图所示的气垫导轨装置进行实验．其中G₁、G₂为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G₁、G₂光电门时，光束被遮挡的时间Δt₁、Δt₂都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为d，光电门间距为x（满足x ＞＞d），牵引砝码的质量为m.。回答下列问题：

(1) 若实验测得Δt足够小，且Δt₁ = 150ms、Δt₂ = 100ms，d = 3．0cm，X = 50．0cm，则滑行器运动的加速度 a =          m/s²。 若取M ＝ 400g，在保证M＞＞m的条件下，如果认为绳子牵引滑块的力等于牵引砝码的总重力，则牵引砝码的质量m =       kg。（取g = 10m/s²）
(2) 在(1)中，实际牵引砝码的质量与上述的计算值相比          。（填偏大、偏小或相等）

在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中下面说法正确的是（     ）

A．需要将木板的一端垫高用于平衡摩擦力

B．平衡摩擦力的方法是沿木板向下推一下带纸带的小车，放手后打点计时器在纸带上打下的点距均匀即可

C．实验中计算小车的速度时，应选择纸带上小车最开始一段时间内运动的点

D．改变做功大小的方法是将橡皮筋拉得长度不同