高中物理实验题

在测定匀变速直线运动加速度的实验中，选定一条纸带如图所示，从0点开始，每5个点取一个计数点的纸带，其中0、1、2、3、4、5、6都为记数点。测得：x₁=1.40cm，x₂=1.90cm，x₃=2.38cm，x₄=2.88cm，x₅=3.39cm，x₆=3.87cm。

(1)在计时器打出点4时，小车的速度分别为：v₄ =           m/s。
(2)该匀变速直线运动的加速度的大小a =              m/s²。
(结果均保留三位有效数字)

如图所示，两个质量各为m₁和m₂的小物块A和B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，已知m₁＞m₂，现要利用此装置验证机械能守恒定律．

（1）若选定物块A从静止开始下落的过程进行测量，则需要测量的物理量有      （填选项前编号）．
①物块的质量m₁、m₂；
②物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间；
③物块B上升的距离及上升这段距离所用的时间；
④绳子的长度．
（2）为提高实验结果的准确程度，某小组同学对此实验提出以下建议：
①绳的质量要轻；
②在“轻质绳”的前提下，绳子越长越好；
③尽量保证物块只沿竖直方向运动，不要摇晃；
④两个物块的质量之差要尽可能小．
以上建议中确实对提高准确程度有作用的是      （填选项前编号）．

在描绘一个标有“6.3V 0.3A”小灯泡的伏安特性曲线的实验中，要求灯泡两端的电压由零逐渐增加到6.3V，并便于操作。
已选用的器材有：
学生电源（电动势为9V，内阻约1Ω）；
电流表（量程为0~0.6A，内阻约0.2Ω；量程为0~3A，内阻约0.04Ω）；
电压表（量程为0~3V，内阻约3kΩ；0~15V，内阻约15kΩ）；
开关一个、导线若干。
（1）实验中还需要选择一个滑动变阻器，现有以下两个滑动变阻器，则应选其中的         （选填选项前的字母）。
A．滑动变阻器（最大阻值10Ω，最大允许电流1A)
B．滑动变阻器（最大阻值1500Ω，最大允许电流0.3A)
（2）实验电路图应选用图中的         （选填“甲”或“乙”）。

（3）请根据（2）中所选的电路图，补充完成图中实物电路的连线。

（4）接闭合关，改变滑动变阻器滑动端的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。某次测量中电流表选择0~0.6A量程，电压表选择0~15V量程，电流表、电压表示数如图所示，可知该状态下小灯泡电阻的测量值       Ω（计算结果保留两位有效数字）。

（5）根据实验数据，画出的小灯泡I-U图线如图所示。由此可知，当小灯泡两端的电压增加时，小灯泡的电阻值将        （选填“变大”或“变小”）。

某同学用下面的实验装置测量小车的质量，他的部分实验步骤如下：

（1）将轨道倾斜适当角度以平衡摩擦力；
（2）将两个光电门G₁、G₂固定在轨道侧面（不影响小车在轨道上运行），测得两光电门之间的距离为L；
（3）测得遮光条的宽度为d，并将遮光条（质量不计）固定在小车上：
（4）将质量未知的钩码用跨过定滑轮的细绳与小车连接，将小车从适当位置由静止释放，遮光条先后通过两个光电门；
（5）计时器记录下遮光条通过G₁、G₂时遮光的时间分别为△t₁和△t₂，若L=0.75m，d=0.5cm、△t₁=5.0×l0^-3 s、△t₂=2.5×10^-3 s，则通过计算可得：a₁=-         m/s²；（计算结果保留2位有效数字）
（6）保持钩码质量不变,在小车上加入质量为m的砝码后进行第二次试验，并测得小车运动的加速度大小为a₂；
（7）若钩码质量较小，可认为两次试验中钩码质量均满足远小于小车质量的条件，则小车质量可表示为M=     （用a₁、a₂、m表示）；若所用钩码质量较大，明显不满足远小于小车质量的条件，则小车质量可表示为M=           （用a₁、a₂、m及重力加速度g表示）。

在做“研究平抛物体的运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如图所示的装置，先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面钉上复写纸和白纸，并将该木板竖直立于槽口附近处，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离槽口平移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B；又将木板再向远离槽口平移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，再得到痕迹C。若测得木板每次移动距离x="10.00" cm，A、B间距离y₁="4.78" cm，B、C间距离y₂="14.58" cm。（g取9.80m/s²）

①根据以上直接测量的物理量得小球初速度为υ₀=     （用题中所给字母表示）
②小球初速度的测量值为     m/s。（保留两位有效数字）

某同学利用如图丙所示的装置来验证力的平行四边形定则。在竖直木板上铺有白纸，在A、B两点固定两个光滑定滑轮，用一个轻绳跨过两滑轮悬挂钩码组N₁、N₂，用另一轻绳C在O点打一结，悬挂钩码组N₃，每个钩码的质量相等。当系统达到平衡时，记录各组钩码个数，回答下列问题：
（1）改变钩码个数，可以完成实验的是（   ）
A．钩码的个数N₁=2，N₂=2，N₃=4        B．钩码的个数N₁=3，N₂=3，N₃=4
C．钩码的个数N₁=4，N₂=4，N₃=4       D．钩码的个数N₁=3，N₂=4，N₃=8
（2）在拆下钩码和绳子前，必须的一个步骤是（   ）
A．记录OA、OB、OC三段绳子的方向
B．用刻度尺测出OA、OB、OC三段绳子的长度
C．用天平测出钩码的质量
（3）在操作正确的前提下，你认为甲、乙两图比较合理的是      图。（填“甲”或“乙”）

在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图所示，并在其上取了A.B.C.D.E、F、G等7个计数点，每相邻两个计数点之间还有4个计时点（图中没有画出），打点计时器接周期为T="0." 02 s的交流电源。经过测量得：d₁="3.62" cm，d₂="9." 24 cm, d₃ ="16." 85cm, d₄="26." 46 cm, d₅="38." 06 cm, d₆="51." 67  cm.

(1)打点计时器在打E点时纸带运动的速度大小为  ______m/s，加速度大小为 ______ m/s²。（结果保留三位有效数字）
(2)如果当时电网中交变电流的频率是f="49" Hz，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值 ____________（填“大于”、“等于”或“小于”）实际值。

在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图给出了从0点开始，每5个点取一个计数点的纸带，其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点．测得：x₁＝1.40 cm，x₂＝1.90 cm，x₃＝2.38 cm，x₄＝2.88 cm，x₅＝3.39 cm，x₆＝3.87 cm.那么：

（1）两个计数点之间的时间间隔为T=       s.
（2）3计数点处的瞬时速度的大小是________m/s.
（3）小车运动的加速度计算表达式为__ ______，加速度的大小是___ _____m/s².（结果保留2位有效数字）

在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，打点计时器使用的交流电的频率为50Hz，记录小车运动的纸带如图所示，在纸带上选择0、1、2、3、4、5共6个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出，纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺，零刻度线跟“0”计数点对齐.

(1)从图中读出计数点1和5的位置坐标分别为_____cm和____cm，
(2)计算与计数点“2”相对应的小车的瞬时速度为v₂=_____________m/s.
(3)利用上图中的数据可求出小车运动的加速度a=_____________m/s².(小数点后保留二位有效数字)

某同学在用如图所示的装置做“探究加速度与物体受力的关系”实验时，该同学在实验室找到了一个小正方体木块，接着用这个小正方体木块把小车轨道的一端垫高，通过速度传感器发现小车刚好做匀速直线运动。

（1）设小车的质量为M，正方体木块的边长为a，并用刻度尺量出图中AB的距离为l（a＜＜l且已知θ很小时tanθ≈sinθ），则小车向下滑动时受到的摩擦力为____________；
（2）然后用细线通过定滑轮挂上重物让小车匀加速下滑，不断改变重物的质量m，测出对应的加速度a，则下列图象中能正确反映小车加速度a与所挂重物质量m的关系的是____________。

某同学在练习使用多用电表时连接的电路如下图所示
（1）若旋转选择开关，使尖端对准直流电流挡，此时测得的是通过________（填R₁或R₂）的电流；

（2）若断开电路中的电键，旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡，则测得的是__________的电阻。
A. R₁的电阻     B.R₂的电阻     C.R₁和R₂的串联电阻    D.R₁和R₂的并联电阻
（3）将选择倍率的旋钮拨至“100 Ω”的挡时，测量时指针停在刻度盘0 Ω附近处，为了提高测量的精确度，有下列可供选择的步骤：
A．将两根表笔短接
B．将选择开关拨至“         ”挡（填“1 kΩ”或“10 Ω”）
C．将两根表笔分别接触待测电阻的两端，记下读数
D．调节调零电阻，使指针停在0 Ω刻度线上
E．将选择开关拨至交流电压最高挡上
①补全B项步骤
②将上述步骤中必要的步骤选出来，这些必要步骤的合理顺序是________（填写步骤的代号）。
③若操作正确，上述C步骤中，指针偏转情况如图所示，则所测电阻大小为________.

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＝________

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=______________

据统计人在运动过程中，脚底在接触地面瞬间受到的冲击力是人体自身重力的数倍。为探究这个问题，实验小组同学利用落锤冲击的方式进行了实验，即通过一定质量的重物从某一高度自由下落冲击地面来模拟人体落地时的情况。重物与地面的形变很小，可忽略不计。g取10m/s²。下表为一次实验过程中的相关数据。

重物(包括传感器)的质量m/kg	8.5
重物下落高度H/cm	45
重物反弹高度h/cm	20
最大冲击力Fm/N	850
重物与地面接触时间t/s	0.1

（1）请你选择所需数据，通过计算回答下列问题：
a．重物受到地面的最大冲击力时的加速度大小；
b．在重物与地面接触过程中，重物受到的地面施加的平均作用力是重物所受重力的多少倍。
（2）如果人从某一确定高度由静止竖直跳下，为减小脚底在与地面接触过程中受到的冲击力，可采取什么具体措施，请你提供一种可行的方法并说明理由。

如图1所示，为“探究加速度与力、质量的关系” 实验装置，获得了小车加速度a与沙及沙桶的质量及小车和砝码的质量对应关系图。沙桶和沙子的总质量为m₁，小车和车上砝码的总质量为m₂，重力加速度为g。

（1）实验中打点计时器所用电源的频率为50 Hz，打出的其中一条纸带如图所示，由该纸带可求得小车的加速度a＝________ m/s²。

（2）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，测得，作出图象，他可能作出图2中________ （选填“甲”、“ 乙”、“ 丙”）图线。此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是________________________________________。
（3）实验时，某同学遗漏了平衡摩擦力这一步骤，若轨道水平，他测量得到的图象，如图3。设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，则小车与木板间的动摩擦因数________，沙桶和沙子的总质量________。（认为绳的拉力等于沙桶和沙子的总重力，忽略空气阻力及细线与滑轮的摩擦）