高中物理实验题

某同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验. 图（a）为实验装置简图，A为小车，B为某种打点计时器，C为装有细砂的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于细砂和小桶的总重量，小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得。.


（1）图（b）为实验中所用打点计时器的学生电源。由学生电源可以判断该同学选用的是图(c)中的     （填“甲”或“ 乙”）计时器。上述图（b）的安装中存在的错误有：
①                   ②                    。
（2）在“探究加速度a与质量m的关系”时，保持细砂和小桶质量不变，改变小车质量m，分别记录小车加速度a与其质量m的数据. 在分析处理时，该组同学存在两种方案；甲同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a与其质量m的图象；乙同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a与其质量倒数的图象。两位同学都按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注， 但尚未完成图象（如下图所示）. 你认为同学             （填“甲”、“乙”）的方案更合理. 请继续帮助该同学作出坐标中的图象。

（3）在“探究加速度a与合力F的关系”时，保持小车的质量不变，改变小桶中细砂的质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图(d)，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因。答：            。

某同学进行“探究小车速度随时间变化的规律”实验时，
（1）下列说法正确的是    
A．电磁式打点计时器使用220v交流电源
B．先闭合电源开关，让打点计时器正常工作时，再拖动纸带
C．纸带上的打点密集说明，纸带运动速度较大
D．从纸带上能看清的点开始选择计数点，并测量处理数据
（2）已知计时器打点的时间间隔为0.02s，该同学按打点先后顺序每隔4个点取1个计数点，得到了O、A、B、C、D等几个计数点，如图所示，用刻度尺量得OA=1.50cm、AB=1.90cm、BC=2.30cm、CD=2.70cm。由此可知，打C点时纸带的速度大小为   m/s。纸带运动的加速度大小为_______m/s²。

（3）另一同学利用如图所示的装置测定导轨上滑块运动的加速度，滑块上安装了宽度为d的遮光板。滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门A、B，配套的数字毫秒计（图中未画出）记录了遮光板通过第一个光电门A的时间为△t₁，则滑块通过第一个光电门的速度表达式为v_A=  。若已知滑块通过两光电门速度分别为v_A、v_B，两个光电门A、B间距离为L，则滑块的加速度表达式为α=______________

图a为测量物块与水平桌面之间的动摩擦因数的实验装置示意图，实验步骤如下

①用天平测量物块和遮光片的总质量M、重物的质量m；用游标卡尺测量遮光片宽度d；用米尺测量两光电门之间的距离s；
②调整轻滑轮，使细线水平；
③让物块从光电门A的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间Δt_A和Δt_B，求出加速度a；
④多次重复步骤③，求a的平均值a₀；
⑤根据上述实验数据求出动摩擦因数μ。
回答下列问题：
（1）测量d时，某次游标卡尺（主尺的最小分度为1mm）的示数如图（b）所示，其读数为_____ cm。
（2）物块的加速度a可用d、s、Δt_A和Δt_B表示为 a＝_________。
（3）动摩擦因数μ可用M、m、a₀和重力加速度g表示为 μ＝________

如图所示，用伏安法测电源电动势和内阻的实验中，在电路中接一阻值为2Ω的电阻R₀，通过改变滑动变阻器，得到几组电表的实验数据：

U（V）	1.2	1.0	0.8	0.6
I（A）	0.10	0.17	0.23	0.30

 
（1）R₀的作用是；
（2）用作图法在坐标系内作出U-I图线；

（3）利用图线，测得电动势E=V，内阻r=Ω。
（4）某同学测另一串联电池组的输出功率P随外电阻R变化的曲线如图所示。由所得图线可知，被测电池组电动势E＝________V，电池组的内阻r＝_______Ω。

某同学设计了如图所示的装置来探究“加速度与力的关系”．弹簧秤固定在一合适的木块上，桌面的右边缘固定一个光滑的定滑轮，细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接（其中弹簧秤与定滑轮之间的一段细绳与桌面平行）．在桌面上画出两条平行线P、Q，并测出间距d．开始时将木块置于P处，现缓慢向瓶中加水，直到木块刚刚开始运动为止，记下弹簧秤的示数F₀，以此表示滑动摩擦力的大小；再将木块放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数F，然后释放木块，并用秒表记下木块从P运动到Q的时间t．
 
（1）木块的加速度可以用d、t表示为a=_________
（2）（单选）改变瓶中水的质量，重复实验，确定加速度a与弹簧秤的示数F的关系．下列图象能表示该同学实验结果的是________．

（3）（多选）用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是________．

A．可以改变滑动摩擦力的大小

B．可以更方便地获取更多组实验数据

C．可以更精确地测出摩擦力的大小

D．可以获得更大的加速度以提高实验精度

在做“研究匀变速直线运动”实验中，打点计时器打出的一条纸带中的某段如图所示，若A、B、C ……点间的时间间隔均为0.10 s，从图中给定的长度，求出小车的加速度大小是                ，打下C点时小车的速度大小是           。

某实验小组想测量一个量程为30mA的电流表A₁的内阻，并将其改装成量程为270mA的电流表A₂。
（1）用如图所示的电路测量电流表A₁的内阻，滑动变阻器R₀的最大阻值为10Ω，R为变阻箱。（R₀的滑片不动时，可认为分压电路的电压不变）

①调节R₀和R，当R=200Ω时A₁示数为30mA；
②只调节R，当R=500Ω时A₁示数为20mA；
③得出结论：电流表A₁的内阻测量值为R_A=Ω。
（2）将一个Ω的电阻与电流表A₁联可组成电流表A₂。
（3）由于测量电流表A₁内阻的实验存在系统误差，使用改装后的电流表A₂测量电流时会出现偏差，且电流的测量值比真实值偏。（填“大”或“小”）

如图（甲）所示的实验装置，可用于探究力对静止物体做功与物体获得速度的关系。

（1）实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力，下面操作正确的是            。
A．放开小车，小车能够自由下滑即可
B．放开小车，小车能够匀速下滑即可
C．放开拖着纸带的小车，小车能够自由下滑即可
D．放开拖着纸带的小车，小车能够匀速下滑即可
（2）关于本实验中橡皮筋做功，下列说法正确的是         。
A．橡皮筋做的功可以直接测量
B．通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加
C．橡皮筋在小车运动的全程中始终做功
D．通过把橡皮筋拉伸为第一次的两倍，来实现橡皮筋做功也增加为原来的两倍
（3）若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是          。
A．橡皮筋处于原长状态                    B．橡皮筋仍处于伸长状态
C．小车在两个铁钉的连线处                D．小车未过两个铁钉的连线
(4)橡皮筋对小车做功后使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出。根据第四次的纸带(如图所示)求得小车获得的最大速度为________m/s。

图甲为“探究求合力的方法”的实验装置．

（1）下列说法中正确的是________．

A．在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中，橡皮条结点O的位置不能变化

B．弹簧测力计拉细线时，拉力方向必须竖直向下

C．F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程

D．为减小测量误差，F1、F2方向间夹角应为90°

（2）弹簧测力计的指针如图乙所示，由图可知拉力的大小为______N

有一个电阻R，其阻值大约在40Ω～50Ω之间，现要进一步测量电阻，手边现有如图1所示的器材：

电源E（电动势12V，内阻为0.5Ω）
电压表（0～3V，0～15V，内阻约为10kΩ）
电流表（0～0.6A，0～3A，内阻约1Ω）
滑动变阻器R₁（阻值0～10Ω，额定电流2A）
滑动变阻器R₂（阻值0～1700Ω，额定电流0.3A）
开关S和导线若干
（1）电压表的量程应选      ，电流表的量程应选      ，滑动变阻器应选用     ；
（2）请在如图2所示方框内画出实验电路图；
（3）用笔画线代替导线，在实物图上连好实验电路．

有一个额定电压为2.8V，功率约为0.8W的小灯泡，现要用伏安法描绘这个灯泡的I-U图线，有下列器材供选用：
A．电压表（0～3V，内阻6kΩ）
B．电压表（0～15V，内阻30kΩ）
C．电流表（0～3A，内阻0.1Ω）
D．电流表（0～0.6A，内阻0.5Ω）
E．滑动变阻器（10Ω，5A）
F．滑动变阻器（200Ω，0.5A）
G．蓄电池（电动势6V，内阻不计）

（1）用如图1所示的电路进行测量，电压表应选用______，电流表应选用______．滑动变阻器应选用______．（用序号字母表示）
（2）通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图2所示．由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为______Ω，此时的功率为W。
（3）若将此灯泡与电动势6V、内阻不计的电源相连，要使灯泡正常发光，需串联一个阻值为Ω的电阻。（结果均保留两位有效数字）
（4）该同学在实验中还测出甲、乙、丙三种元件的伏安特性曲线分别如图3、4、5所示。则下列说法正确的是.

图3           图4               图5
A.甲元件可以用来制作标准电阻
B.乙元件可以用来制作金属电阻温度计
C.丙元件的阻值随电压升高而增大
D.图3也可用来表示小灯泡的伏安特性曲线

在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中，利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示，合金丝的直径为mm。

某学生用螺旋测微器在测定某一金属丝的直径时，测得的结果如下左图所示，则该金属丝的直径d=_     __  mm。另一位学生用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度，测得的结果如下右图所示，则该工件的长度L=_____        cm。

“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图（甲）所示：

（1）在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带。从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，用刻度尺测量计数点间的距离如图（乙）所示。已知打点计时器所用的电源的频率为50Hz。求：

从图中所给的刻度尺上读出A、B两点间的距离s₁=       cm；
‚该小车的加速度a=           m/s²。（结果保留两位有效数字）
（2）平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在上车上。挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表：

请根据该组实验数据在答卷的坐标纸上作出a---F的关系图象；
‚根据提供的实验数据作出a----F图线不通过原点的主要原因是                    。

在“验证力的平行加边形定则”实验中：

（1）部分实验步骤如下，请完成有关内容：
A.将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上，另一端绑上两根细线。
B.在其中一根细线上挂上5个质量相等的钩码，使橡皮筋拉伸，如图甲所示，记录：            、钩码个数及细线方向。
C.将步骤B中的钩码取下，分别在两根细线上挂上4个和3个质量相等的钩码，用两光滑硬棒B、C使两细线互成角度，如图乙表示，小心调整B、C的位置，使                    ，并记录钩码个数及细线方向。
（2）如果“力的平行四边形定则”得到验证，那么图乙中                   。