高中物理实验题

在科学探究活动中，分析实验数据并归纳得出结论是非常重要的环节．在“探究物体直线运动的规律”实验中, 某实验小组测得位移s和时间t的数据如下表．

所测的 物理量	1	2	3	4	5	6
时间t(s)	0.89	1.24	1.52	1.58	1.97	2.15
位移s(m)	0.25	0.50	0.75	1.00	1.25	1.50

（1）根据数据在坐标纸上作出物体运动的s-t图象．

（2）根据作图可判断出表格中第    组数据有错误．
（3）若某同学提出位移与时间的二次方成正比的猜想,为验证猜想是否正确,应作            图象.若该猜想成立，则物体做            直线运动．

某同学要探究一种新材料制成的均匀圆柱体的电阻。步骤如下：]
（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图，由图可知其长度L=    ▲    mm；

（2）用螺旋测微器测量其直径如右上图，由图可知其直径d=   ▲  mm；
（3）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图，则该电阻的阻值约为     ▲      Ω。

（4）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：
待测圆柱体电阻R
电流表A₁（量程0～100mA，内阻约5Ω）
电流表A₂（量程0～10mA，内阻约30Ω）
电压表V₁（量程0～3V，内阻约10kΩ）
电压表V₂（量程0～15V，内阻约25kΩ）
直流电源E（电动势4V，内阻不计）
滑动变阻器R₁（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）
滑动变阻器R₂（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）
开关S
导线若干
为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在框中补全测量的电路图，并标明所用器材的代号。

（5）若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等，由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为ρ＝   ▲    （结果保留两位有效数字）

某中学研究性学习小组利用甲图实验装置，探究小车在一串链条作用下的运动规律，开始释放链条时其下端离地面有一定高度，实验操作准确规范，对清晰纸带进行数据处理后，在坐标纸上作出链v-t图象(图乙)．

(1)观察乙图，请描述小车的运动情况及链条对应的状态       并求出BC段对应的平均速度为     m/s.
(2)若链条质量为0．20kg，则小车质量为       kg  (结果均保留两位有效数字)

有一个小灯泡上标有“4．8V 2W”的字样，现在描绘小灯泡的伏安特性曲线。有下列器材可供选用：
A．电压表v（0～3V，内阻3kΩ）         B．电流表A（0～0．6A，内阻约1Ω）
C．定值电阻R₁="3kΩ                              " D．定值电阻R₂=15kΩ
E．滑动变阻器R_W1（10Ω，2A）             F．滑动变阻器R_w2（1000Ω，0．5A）
G．学生电源（直流6V，内阻不计）H．开关、导线若干
请根据要求完成以下问题：
①提供的电压表不能满足实验要求可以     联一个定值电阻使电压表V的量程扩大为6v，定值电阻应选用     （用序号字母填写）；
②为尽量减小实验误差，并要求电压、电流从零开始多取几组数据，所以实验中滑动变阻器应选用     （用序号字母填写）；
③请在方框（在答卷纸上）内画出满足实验要求的电路图；
④利用上述实验电路图测出的电压表读数U_V与此时小灯泡两端电压U的定量关系是               。

三位同学用不同的器材分别进行如下实验：
（1）甲同学利用现代信息技术进行DIS实验。如图所示为用DIS测变速直线运动的瞬时速度的装置图，图中①所示的器材为____▲_____

A．位移传感器	B．速度传感器
C．运动传感器	D．光电门传感器

（2）乙同学利用打点计时器在探究小车速度随时间变化的规律时，得到一条如下图所示的纸带。该同学从某点O开始，在纸带上每隔4个点连续取了7个计数点（图中相邻两个计数点间的4个点没有画出）。已知交流电频率50Hz，根据纸带提供的数据可得：打点计时器在打下A点时的速度v_A＝___▲___m/s，纸带运动的加速度大小为___▲__m/s²。（结果均保留两位有效数字）

（3）丙同学用数码摄像机对平抛运动进行研究，他拍摄并记录了抛物线轨迹的一部分，如图所示。O点不是抛出点，x轴沿水平方向，由图中所给的数据可求出平抛物体的初速度是   ▲   m/s 。（g取10m/s²）

在纸面上有一个等边三角形ABC，其顶点处都有通相同电流的三根长直导线垂直于纸面放置，电流方向如图所示，每根通电导线在三角形的中心产生的磁感应强度大小为，则中心O处的磁感应强度大小为       。

如图所示，在同一平面内有两根互相平行的长直导线1和2，通有大小相等、方向相反的电流，a、b两点与两导线共面，a点在两导线的中间，与两导线的距离均为r，b点在导线2右侧，与导线2的距离也为r，现测得a点的磁感应强度为B，则去掉导线1后，b点的磁感应强度大小为_________，方向_____________。

现要验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律。给定的器材如下：一倾角可以调节的长斜面（如图）、小车、计时器一个、米尺。

⑴填入适当的公式或文字，完善以下实验步骤（不考虑摩擦力的影响）：
①让小车自斜面上方一固定点A₁从静止开始下滑到斜面底端A₂，记下所用的时间t。
②用米尺测量A₁与A₂之间的距离s，则小车的加速度a＝            。
③用米尺测量A₁相对于A₂的高度h。设小车所受重力为mg，则小车所受的合外力F＝               。
④改变             ，重复上述测量。
⑤以h为横坐标，1/t²为纵坐标，根据实验数据作图。如能得到一条过原点的直线，则可验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律。
⑵在探究如何消除上述实验中摩擦阻力影响的过程中，某同学设计的方案是：
①调节斜面倾角，使小车在斜面上匀速下滑。测量此时A₁点相对于斜面底端A₂的高度h₀。
②进行⑴中的各项测量。
③计算与作图时用（h－h₀）代替h。
对此方案有以下几种评论意见：
A．方案正确可行。
B．方案的理论依据正确，但利用所给的器材无法确定小车在斜面上是否做匀速运动。
C．方案的理论依据有问题，小车所受摩擦力与斜面倾角有关。
其中合理的意见是              。

（1）有一电阻值约为20 Ω、额定功率约为7.2Ｗ的灯泡，现准备用伏安法测量多组数据，借助I～U图象较准确地测其阻值，实验室提供的器材有：
A．电流表(量程O～3 A，内阻约O.1Ω)
B．电流表(量程0～0.6 A，内阻约0.5Ω)
C．电压表(量程0～3 V，内阻约3kΩ)
D．电压表(量程O～15 V，内阻约15 kΩ)
E．滑动变阻器(阻值O～10Ω，额定电流2 A)
F．直流电源(电动势12 V，内阻不计)
G．开关及导线若干
①要使测量误差尽量小，电流表应选择     ，电压表应选择     ．(填序号字母)
②按实验要求在方框内画出实验电路图。
③试将题图所示器材连成实验电路

一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系。实验装置如下图甲所示，在离地面高为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子右边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的小刚球接触。将小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使小球沿水平方向射出桌面，小球在空中飞行落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。重力加速度为g
（1）若测得某次压缩弹簧释放后小球落点P痕迹到O点的距离为s，则释放小球前弹簧的弹性势能表达式为         ；
（2）该同学改变弹簧的压缩量进行多次测量得到下表一组数据：

弹簧压缩量x/cm	1.00	1.50	2.00	2.50	3.00	3.50
小球飞行水平距离s/×10^2cm	2.01	3.00	4.01	4.98	6.01	6.99

结合（1）问与表中数据，弹簧弹性势能与弹簧压缩量x之间的关系式应为        ；
（3）完成实验后，该同学对上述装置进行了如下图乙所示的改变：（I）在木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将木板竖直立于靠近桌子右边缘处，使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；（II）将木板向右平移适当的距离固定，再使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，撞到木板上得到痕迹P；（III）用刻度尺测量纸上O点到P点的竖直距离为y。若已知木板与桌子右边缘的水平距离为L，则（II）步骤中弹簧的压缩量应该为       。

为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图1所示的实验装置．其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量．（滑轮质量不计）

（1）实验时，一定要进行的操作是      ．(多选)

A．用天平测出砂和砂桶的质量．

B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力．

C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计示数．

D．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带．

E．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M
（2）该同学在实验中得到如图2所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为    m/s²（结果保留两位有效数字）．
（3）以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度为纵坐标，画出的a﹣F图象是一条直线，求得图线的斜率为k，则小车的质量为      ．

如图甲所示为验证机械能守恒定律的实验装置示意图。现有的器材为：带铁夹的铁架台、打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平。回答下列问题。

（1）为完成此实验，除了所给的器材，还需要的一个器材是______
A．螺旋测微器            B．秒表
C．多用电表              D．交流电源
（2）下面列举了该实验的几个操作步骤中，其中操作不当的一个步骤是____
A．用天平测出重锤的质量
B．按照图示的装置安装器件
C．先释放纸带，后接通电源
D．测量纸带上某些点间的距离
（3）利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值。根据打出的纸带，选取纸带上连续的五个点A、B、C、D、E，测出各点之间的距离如图乙所示。使用交流电的频率为f，则计算重锤下落的加速度的表达式a＝_______（用x₁、x₂、x₃、x₄及f表示）

某同学要探究弹力和弹簧伸长的关系，并测量弹簧的劲度系数k，做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上，当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数记作，弹簧下端每增加一个50g的砝码时，指针示数分别记作，，
（1）下表记录的是该同学测出的5个值，其中未记录

以砝码的数目n为纵轴，以弹簧的长度l为横轴，根据表格中的数据，在如下坐标纸中作出n-l图线

（2）根据图线可知弹簧的劲度系数k=________________N/m
（3）根据图线可知弹簧的原长=___________cm

在伏安法测电阻的实验中，待测电阻约为200Ω，电压表的内阻约为2kΩ，电流表的内阻约为1Ω，测量电阻中电流表的连接方式如图a或如图b所示，计算结果由公式计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的示数．若将图(a)和图(b)中电路测得的电阻值分别记为和，则______(选填“”或“”)更接近待测电阻的真实值，且测量值________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值，测量值______(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值．

如图所示，物块以V₀=4米/秒的速度滑上光滑的斜面D点做匀减速运动，途经A、B两点。已知在A点时的速度是B点时的速度的2倍，由B点再经0.5秒，物块滑到斜面顶点C，速度变为零，A、B相距0.75米，求：

（1）物体的加速度；
（2）斜面的长度；
（3）物体由D运动到B的时间