高中物理实验题

（1）由绝缘介质隔开的两个同轴的金属圆筒构成圆柱形电容器,如图所示。试根据你学到的有关平行板电容器电容的知识，推测影响圆柱形电容器电容的因素有。

（2）利用伏安法测量干电池的电动势和内阻，现有的器材为：
干电池：电动势约，符号

电压表：量程，内阻，符号

电流表：量程，符号滑动变阻器：最大阻值，符号
电阻箱：最大阻值，符号
单刀单掷开关1个，符号
导线若干
①设计测量电源电动势和内阻的电路并将它画在指定的方框内。要求在图中标出电压表、电流表的接线柱的正负。

②为了满足本实验要求并保证实验的精确度，电压表量程应扩大为原量程的倍，电阻箱的阻值应为Ω。

实验题：
（1）用示波器观察频率为的正弦电压信号。把该信号接入示波器输入。

①当屏幕上出现如图1所示的波形时，应调节钮。如果正弦波的正负半周均超出了屏幕的范围，应调节钮或钮，或这两个钮配合使用，以使正弦波的整个波形出现在屏幕内。

②如需要屏幕上正好出现一个完整的正弦波形，应将钮置于位置，然后调节钮。
（2）碰撞的恢复系数的定义为,和分别是碰撞前两物体的速度，和分别是碰撞后物体的速度。弹性碰撞的恢复系数，非弹性碰撞的。某同学借用验证动量守恒定律的实验装置（如图所示）验证弹性碰撞的恢复系数是否为1，实验中使用半径相等的钢质小球1和2（它们之间的碰撞可近似视为弹性碰撞），且小球1的质量大于小球2的质量。

实验步骤如下：
安装好实验装置，做好测量前的准备，并记下重锤线所指的位置。
第一步，不放小球2，让小球1从斜槽上点由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆把小球的所落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置。
第二步，把小球2 放在斜槽前端边缘处点，让小球1从点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次，并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后小球落点的平均位置。
第三步，用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离点的距离，即线段、、的长度。
上述实验中，
①点是平均位置，
点是平均位置，
点是平均位置。
②请写出本实验的原理，写出用测量量表示的恢复系数的表达式。
③三个落地点距O点的距离、、与实验所用的小球质量是否有关系？

一电流表的量程标定不准确，某同学利用图1所示电路测量该电流表的实际量程。

所用器材有：量程不准的电流表，内阻=10.0，量程标称为5.0mA；标准电流表，内阻=45.0，量程1.0mA；标准电阻，阻值10.0；滑动变阻器R，总电阻为300.0；电源E，电动势3.0V，内阻不计；保护电阻；开关S；导线。
回答下列问题：
（1）在答题卡上（图2所示）的实物图上画出连线。

（2）开关S闭合前，滑动变阻器的滑动端c应滑动至端。
（3）开关S闭合后，调节滑动变阻器的滑动端，使电流表满偏；若此时电流表的读数为，则的量程=。
（4）若测量时，未调到满偏，两电流表的示数如图3所示，从图中读出的示数 =，的示数 =；由读出的数据计算得=。（保留3位有效数字）

（5）写出一条提高测量准确度的建议：。

用DIS研究一定质量气体在温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图Ⅰ所示，实验步骤如下：
       
①把注射器活塞移至注射器中间位置，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一链接；
②移动活塞，记录注射器的刻度值，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值；
③用图像处理实验数据，得出如图2所示图线，
（1）为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是；
（2）为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是和；
（3）如果实验操作规范正确，但如图所示的图线不过原点，则代表。

卡文迪什利用如图所示的扭秤实验装置测量了引力常量。

（1）为了测量石英丝极微的扭转角，该实验装置中采取使"微小量放大"的主要措施（）

A．	减小石英丝的直径
B．	增大 型架横梁的长度
C．	利用平面镜对光线的反射
D．	增大刻度尺与平面镜的距离

（2）已知型架水平横梁长度为,质量分别为、的球，位于同一水平面，当横梁处于力矩平衡状态，测得、连线长度，且与水平横梁垂直；同时测得石英丝的扭转角度为，由此得到扭转力矩（为扭转系数且已知），则引力常量的表达式=。

在用DIS描绘电场等势线的实验中
（1）电源通过正负电极、在导电物质上产生的稳恒电流分布模拟了二个产生；用探测等势点。
（2）（单选题）在安装实验装置时，正确的做法是 （）

A．	在一块平整木板上依次放复写纸、白纸、导电纸
B．	导电纸有导电物质的一面应该向上
C．	连接电源正负极的电极 、 必须与导电物质保持绝缘
D．	连接电极 、 的电源电压为交流

某同学利用（传感器），定值电阻、电阻箱等实验器材测量电池的电动势和内阻，实验装置如图1所示，实验时多次改变电阻箱的阻值，记录外电路的总电阻
阻值，用电压传感器测得端电压，并在计算机上显示出如图2所示的关系图线，重复上述实验方法测量电池的电动势和内阻，得到图2中的图线.

（1）由图线可知电池的电动势=，内阻=。
（2）若用同一个电阻先后与电池及电池链接，则两电池的输出功率（填"大于"、"等于"或"小于"），两电池的效率（填"大于"、"等于"或"小于"）。

（1）“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图所示的甲或乙方案来进行．

 
①比较这两种方案，_____（填“甲”或“乙”）方案好些，理由是：________________．
②图丙是采用甲方案时得到的一条纸带，现选取N点来验证机械能守恒定律．下面是几位同学分别用不同方法计算N点的速度，其中正确的是          ：
Ａ．v_N=gnT    Ｂ．v_N=g(n-1)T     Ｃ．v_N=    Ｄ．v_N=

（2）二极管是一种半导体元件，它的符号
为“      ”，其特点是具有单向导电性，即电流从正极流入时电阻比较小，而从负极流入时电阻比较大
①某课外兴趣小组想要描绘某种晶体二极管的 伏安特性曲线。因二极管外壳所印的标识模糊，为判断该二极管的正、负极，他们用多用电表电阻挡测二极管的正、反向电阻。其步骤是：将选择开关旋至合适倍率，进行欧姆调零，将黑表笔接触二极管的左端、红表笔接触右端时，指针偏角比较小。然后将红、黑表笔位置对调后再进行测量，指针偏角比较大，由此判断           ＿＿＿＿端为二极管的正极（选填“左”、“右”） 
②厂家提供的伏安特性曲线如右图，为了验证厂家提供的数据，该小组对加正向电压时的伏安特性曲线进行了描绘，可选用的器材有：
A．直流电源E：电动势3V，内阻忽略不计
B．滑动变阻器R：0～20Ω
C．电压表V₁：量程5V、内阻约50kΩ
D．电压表V₂：量程3V、内阻约20kΩ
E．电流表A：量程0．6A、内阻约0．5Ω
F．电流表mA：量程50mA、内阻约5Ω
G．待测二极管D
H．单刀单掷开关S，导线若干
为了提高测量结果的准确度，电压表应选用     ，电流表应选用     。（填序号字母）
③为了达到测量目的，请在答题卡上虚线框内画出正确的实验电路原理图。

④为了保护二极管，正向电流不要超过25mA，请你对本实验的设计或操作提出一条合理的建议：                                                                  。

（1）①用多用电表探测图甲所示黑箱发现：用直流电压挡测量，、两点间和、两点间均有电压，、两点间无电压；用欧姆测量，黑表笔（与电表内部电源的正极相连）接E点，红表笔（表电表内部电源的负极相连）接F点，阻值很小，但反接阻值很大。那么，该黑箱内元件的接法可能是图乙中。

②在物理兴趣小组活动中，一同学利用下列器材设计并完成了"探究导体阻值与长度的关系"的实验。

电压表     量程           内阻约为

电压表     量程         内阻约为

电压表    量程       内阻约为

电源         电动势     内阻约为

电源         电动势     内阻约为

滑动变阻器（最大阻值为）。粗细均匀的同种电阻丝，开关、导线和刻度尺
其主要实验步骤如下：
A．选取图中器材，按示意图连接电路
B．用伏安法测定电阻丝的阻值

C．用刻度尺没出电阻丝的长度

D．依次减小电阻丝的长度，保持电路其他部分不变，重复步骤B、C
E．处理数据，根据下列测量结果，找出电阻丝值与长度的关系

L(m)	0.9956	0.8049	0.5981	0.4021	0.1958
R()	104.8	85.3	65.2	46.6	27.1

为使实验尽可能准确，请你对上述步骤中画线处加以改进。
（I）                
（II）                            
（2）有4条用打点计时器（所用交流电频率为50Hz）打出的纸带A、B、C、D，其中一条是做"验证机械能守恒定律"实验时打出的。为找出该纸带，某同学在每条纸带上取了点迹清晰的、连续的4个点，用刻度尺测出相邻两个点间距离依次为、、。请你根据下列、、的测量结果确定该纸带为。（已知当地的重力加速度为）

A．		B．
C．		D．

（1）如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。
①已知打点计时器电源频率为，则纸带上打相邻两点的时间间隔为。
②是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出。从图中读出、两点间距= ；点对应的速度是(计算结果保留三位有效数字)。

（2）某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻，使用的器材还包括定值电阻（）一个，开关两个，导线若干，实验原理图如图(a).

①在图14（b）的实物图中，已正确连接了部分电路，请完成余下电路的连接。

②请完成下列主要实验步骤；
A．检查并调节电压表指针指零；调节电阻箱，示数如图14（c）所示，读得电阻值是;

B．将开关 闭合，开关  断开，电压表的示数是；
C．将开关,电压表的示数是；断开开关 。

③使用测得的数据，计算出干电池的内阻是（计算结果保留二位有效数字）。
④由于所有电压表不是理想电压表，所以测得的电动势比实际值偏(填"大"或"小")。

利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置示意图如图1所示：

（1）实验步骤：
①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于，将导轨调至水平。
②用游标卡尺测量挡光条的宽度，结果如图2所示，由此读为。
③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离=。
④将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2。
⑤从数字计数器（图1中未画出）上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间。
⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量，再称出托盘和砝码的总质量。
（2）有表示直接测量量的字母写出下列所求物理量的表达式：
①滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为=和=。
②当滑块通过光电门1和光电门2时，系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能分别为=和=。
③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少=（重力加速度为）。
（3）如果，则可认为验证了机械能守恒定律。

图1为测量电压表内阻的电路原理图。图中两个固定电阻的阻值均为，、是开关，是电源（内阻可忽略）.
（1）按电路原理图将图2中的实物图连线；

（2）开关保持断开，合上开关，此时电压表的读数为；再合上开关，电压表的读数变为，电压表内阻=（用、和表示）.

Ⅰ
在"探究弹簧弹力大小与伸长量的关系"实验中，甲、乙两位同学选用不同的橡皮绳代替弹簧，为测量橡皮绳的劲度系数，他们在橡皮绳下端依次逐个挂上钩码（每个钩码的质量均为，取），并记录绳下端的坐标（下标i表示挂在绳下端钩码个数）。然后逐个拿下钩码，同样记录绳下端面的坐标，绳下端面坐标的值的数据如下表：

挂在橡皮绳下端的钩码个数	橡皮绳下端的坐标（Xi/mm）
甲	乙
1	216.5	216.5
2	246.7	232.0
3	284.0	246.5
4	335.0	264.2
5	394.5	281.3
6	462.0	301.0

（1）同一橡皮绳的 （大于或小于）；
（2）同学的数据更符合实验要求（甲或乙）；
（3）选择一组数据用作图法得出该橡皮绳的劲度系数=（）；

（4）为了更好的测量劲度系数，在选用钩码时需考虑的因素有哪些？
Ⅱ. 
在"描绘小灯泡的伏安特性曲线"的实验中，某同学测得电流-电压的数据如下表所示：

电流I/mA	2．7	5.4	12.4	19.5	27.8	36.4	47.1	56.1	69.6	81.7	93.2
电压U/V	0.04	0.08	0.21	0.54	1.30	2.20	3.52	4.77	6.90	9.12	11.46

（1）用上表数据描绘电压随电流的变化曲线；

（2）为了探究灯丝电阻与温度的关系，已作出电阻随电流的变化曲线如图所示；请指出图线的特征，并解释形成的原因。

为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了"加速度与物体质量、物体受力关系"的实验装置（如图所示）．实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力．

（1）往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车（选填"之前"或"之后"）接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点．
（2）从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间与速度的数据如下表：

时间	0	0.50	1.00	1.50	2.00	2.50
速度	0.12	0.19	0.23	0.26	0.28	0.29

请根据实验数据作出小车的图象．

通过对实验结果的分析，该同学认为：随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大，你是否同意他的观点？请根据图象简要阐述理由．

在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用的电压表（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"或"任意值"）
（2）改变电阻箱的阻值，分别测出阻值的定值电阻两端的电压，下列两组R的取值方案中，比较合理的方案是．（选填"1"或"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.

（3）根据实验数据描点，绘出的图象是一条直线．若直线的斜率为，在坐标轴上的截距为，则该电源的电动势=，内阻=．（用、和表示）