高中物理实验题

在研究匀变速直线运动规律的实验中，做匀变速直线运动的小车带动纸带运动，用打点计时器打下一条点迹清晰的纸带，如图所示．打点计时器打点的时间间隔为0.02s，按打点时间先后顺序，每五个点取一个计数点，依次得到A、B、C、D、E 五个计数点．用刻度尺量得B、C、D、E各点到A点的距离分别为AB=7.60cm，AC=13.60cm，AD=18.00cm，AE=20.80cm．由此可知，打点计时器打B点时，小车的速度为      m/s，小车运动的加速度大小为      m/s²，加速度方向与小车运动方向      （填“相同”或“相反”）．

实验小组要测量一节干电池的电动势和内电阻。实验室有如下器材可供选择：
A．待测干电池（电动势约为1.5V，内阻约为1.0Ω）
B．电压表（量程3V）
C．电压表（量程15V）
D．电流表（量程0.6A）
E．定值电阻（阻值为50Ω）
F．滑动变阻器（阻值范围0~50Ω）
G．开关、导线若干
（1）为了尽量减小实验误差，在如图1所示的四个实验电路中应选用           。

（2）实验中电压表应选用           。（选填器材前的字母）
（3）实验中测出几组电流表和电压表的读数并记录在下表中。

序号	1	2	3	4	5	6
电压U（V）	1.45	1.40	1.30	1.25	1.20	1.10
电流I（A）	0.060	0.120	0.240	0.260	0.360	0.480

请你将第5组数据描绘在图2中给出的U－I坐标系中并完成U－I 图线；

（4）由此可以得到，此干电池的电动势E=________V，内电阻r=________Ω。（结果均保留两位有效数字）
⑸有位同学从实验室找来了一个电阻箱，用如图3所示的电路测量电池的电动势和内电阻。闭合开关后，改变电阻箱阻值。当电阻箱阻值为R₁时，电流表示数为I₁；当电阻箱阻值为R₂时，电流表示数为I₂。已知电流表的内阻为R_A。请你用R_A、R₁、R₂、I₁、I₂表示出电池的内电阻r=                 。

某兴趣小组用如图所示的装置验证“力的平行四边形定则”，用一附有白纸的木板 竖直放在铁架台和弹簧所在平面后，其部分实验操作如下，请完成下列相关内容。

（1）如图甲所示，在白纸上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置O；
（2）取下钩码然后将两绳套系在弹簧下端，用两个弹簧测力计将弹簧末端拉到同一位置O，记录细绳套AO、BO的      及两个弹簧测力计相应的读数F_A、F_B。图乙中A弹簧测力计的读数为         N；
（3）在坐标纸上画出两弹簧测力计拉力F_A、F_B的大小和方向如图丙所示，请用作图工具在图丙中作出F_A、F_B的合力F；
（4）已知钩码的重力，可得弹簧所受的拉力F如图丙所示；
（5）观察比较F和F，在误差允许的范围内，“力的平行四边形定则”得以验证。

（1）电磁打点计时器使用的电源应是           （填“交流4-6V”或“交流220V”），实验室使用我国民用电（频率50Hz）时， 如果每相邻的计数点间还有4个点未标出，则相邻两个计数点间的时间间隔为         秒。
（2）使用打点计时器时正确的操作是（       ）
A．应先接通电源，再使纸带运动
B．应先使纸带运动，再接通电源
C．在使纸带运动的同时接通电源
D．先使纸带运动或先接通电源都可以
（3）在“练习使用打点计时器”的实验中，某同学选出了一条清晰的纸带，并取其中的A、B、C……七个点进行研究，这七个点和刻度尺标度的对应如下图所示。

可求出A点到D点的距离是________cm 。
(4)由实验数据可得A点到D点的平均速度是________ m/s (结果保留两位有效数字)。

（1）某同学想利用图甲所示装置，验证滑块与钩码组成的系统机械能守恒，该同学认为只要将摩擦力平衡掉就可以了。你认为该同学的想法＿＿＿（选填“正确”或“不正确”），理由是：＿＿＿＿＿＿。

（2）另一同学用一倾斜的固定气垫导轨来验证机械能守恒定律。如图乙所示，质量为m₁的滑块（带遮光条）放在A处，由跨过轻质定滑轮的细绳与质量为m₂的钩码相连，导轨B处有一光电门，用L表示遮光条的宽度，x表示A、B两点间的距离，θ表示气垫导轨的倾角，g表示当地重力加速度

①气泵正常工作后，将滑块由A点静止释放，运动至B，测出遮光条经过光电门的时间t，该过程滑块与钩码组成的系统重力势能的减小量表示为＿＿＿＿＿＿，动能的增加量表示为＿＿＿＿＿＿；若系统机械能守恒，则与x的关系式为=＿＿＿＿＿＿（用题中己知量表示）。
②实验时测得m₁=475g，m₂=55g，遮光条宽度L=4mm，sinθ =0.1，改变光电门的位置，滑块每次均从A点释放，测量相应的x与t的值，以为纵轴，x为横轴，作出的图象如图所示，则根据图象可求得重力加速度g₀为    m/s²（计算结果保留2位有效数字），若g₀与当地重力加速度g近似相等，则可验证系统机械能守恒。

某同学用如图甲所示的装置研究合力与分力之间是否遵从平行四边形定则，实验步骤如下：

（1）用图钉把白纸固定在水平的木板上，将橡皮条的一端固定在板上某点，两个细绳套系在橡皮条的另一端。
（2）用两个弹簧秤分别拉住两个细绳套，互成角度地施加水平拉力，把橡皮条与绳套的结点拉到某一位置O，用铅笔在白纸上描下此位置，记录此时两个弹簧秤的拉力F₁、F₂的大小和方向。图中F₂为＿＿＿N。
（3）用一个弹簧秤拉橡皮条，把橡皮条与绳套的结点拉到＿＿＿位置，记录弹簧秤拉力F的大小和方向。
（4）如图乙，在白纸上已作出F₁、F的图示及F₂的方向，根据图中标度作出F 的图示。
（5）以F₁、F₂为邻边画平行四边形，作出所夹对角线F'，比较F和F’，如果满足＿＿＿＿＿＿，就可说明合力与分力之间遵从平行四边形定则。

某学习小组做“探究功与速度变化的关系”的实验如图所示，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出的，沿木板滑行，橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时(每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致)，每次实验中小车获得的速度根据打点计时器所打在纸带上的点进行计算．

(1)除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和________(填“交流”或“直流”)电源．
(2)实验中，小车会受到摩擦力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦力，则下面操作正确的是________
A．放开小车，能够自由下滑即可
B．放开小车，能够匀速下滑即可
C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可
D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可
(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．小车已过两个铁钉的连线
(4)在正确操作的情况下，打在纸带上的点并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的________部分进行测量(根据如图所示的纸带回答)．

在伏安法测电阻的实验中，待测电阻R_x的阻值约为200Ω，电压表V的内阻约为2kΩ，电流表A的内阻约为10Ω，测量电路中电流表的连接方式如图（a）或图（b）所示，结果由公式R_x=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R_x1和R_x2，则      （选填“R_x1”或“R_x2”）更接近待测电阻的真实值，且测量值R_x1      （选填“大于”“等于”或“小于”）真实值，测量值R_x2      （选填“大于”“等于”或“小于”）真实值．若电压表V的内阻为2kΩ，电流表A的内阻约为10Ω，测电阻R_x的阻值应采用      （选填“内接法”“外接法”或“内外接均可以”）求得真实值（忽略读数误差）．

在用电火花计时器（或电磁打点计时器）研究匀变速直线运动的实验中，某同学打出了一条纸带，他按打点先后顺序每5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，则相邻两个计数点之间的时间间隔为_________s。用刻度尺量得0A=1.50cm，AB=1.90cm，BC=2.30cm，CD=2.70cm。由此可知，物体的加速度为_________，打C点时物体的速度大小为___________m/s（计算结果保留2为有效数字）

某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．

（1）如果没有操作失误，图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是      ．
（2）本实验采用的科学方法是      ．
A．理想实验法    B．等效替代法
C．控制变量法    D．建立物理模型法
（3）实验时，主要的步骤是：
A．在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；
B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；
C．用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O．记录下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数；
D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F₁和F₂的图示，并用平行四边形定则求出合力F；
E．只用一只弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F′的图示；
F．比较F′和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论．
上述步骤中：①有重要遗漏的步骤的序号是      和      ；
②遗漏的内容分别是      和      ．

在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，使用的小灯泡为“6V 3W”，其他可供选择的器材有：
电压表V₁(量程6V，内阻20kΩ)   电压表V₂(量程20V，内阻60kΩ)
电流表A₁(量程3A，内阻0.2Ω)    电流表A₂(量程0.6A，内阻1Ω)
变阻器R₁(0～1000Ω，0.5A)       变阻器R₂(0～20Ω，2A)
学生电源E(6～8V)               开关S及导线若干．
实验中要求电压表在0～6V范围内读取并记录下12组左右不同的电压值U和对应的电流值I，以便作出伏安特性曲线，在上述器材中，电流表应选用________，变阻器应选用________．在方框中画出实验的原理图．

（1）某同学在做“研究匀变速直线运动”实验，不需要的器材有  __________________.
A．小车
B．一端带滑轮的木板
C．打点计时器
D．低压直流电源
E．秒表
F．小钩码
G．刻度尺 H．纸带 I．细绳
（2）某学生在实验中操作有如下步骤，试按合理的顺序把步骤序号填在下面的线上：___________.
A．把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面；
B．把打点计时器固定在木板没有滑轮的一端，并与电源相连接；
C．换上新纸带，重作两次实验；
D．把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌边；
E．先让小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车；
F．把一条跨过滑轮的细绳一端拴在小车上，另一端吊一钩码；
G．断开电源，取下纸带；
（3）由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.20s，其中S₁=7.05cm，S₂=7.68cm，S₃=8.33cm，S₄=8.95cm，S₅=9.61cm，S₆=10.26cm，则A点的瞬时速度大小是_________m/s（保留2位有效数字），小车运动的加速度计算表达式是a=        （用题中所给的字母表示），加速度大小为_________m/s²（保留2位有效数字）．

“探究求合力的方法”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．

（1）如果没有操作失误，图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是_______．（填写F或F′）
（2）本实验采用的科学方法是______________．

A．等效替代法

B．理想实验法

C．控制变量法

D．建立物理模型法

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）

甲乙两位同学设计了利用数码相机的连拍功能测重力加速度的实验。实验中，甲同学负责释放金属小球，乙同学负责在小球自由下落的时候拍照。已知相机每间隔0.1s拍1幅照片。    

（1）若要从拍得的照片中获取必要的信息，在此实验中还必须使用的器材是。（填正确答案标号）            

A．	米尺
B．	秒表
C．	光电门
D．	天平

（2）简述你选择的器材在本实验中的使用方法。

答：________

（3）实验中两同学由连续3幅照片上小球的位置a、b和c得到ab=24.5cm、ac=58.7cm，则该地的重力加速度大小为g=________m/s ²。（保留2位有效数字）