高中物理实验题

某同学在巴蜀中学物理实验室做“练习使用打点计时器”实验时打出的纸带如图所示，每两点之间还有四个点没有画出来，图中上面的数字为相邻两点间的距离。

（1）实验室所用的电火花计时器所用的电源为        （选填“交流”或“直流”），工作电压为         。
（2）打第4个计数点时纸带的速度v₄=         m/s，纸带运动的加速度a＝     m/s²（保留三位有效数字）

在做“验证力的平行四边形定则”实验时：
(1)除已有的器材(方木板、白纸、细绳套、刻度尺、三角尺、图钉和铅笔)外，还必须有________   和____________．
(2)要使每次合力与分力产生相同的效果，必须(       )
A．每次将橡皮条拉到同样的位置
B．每次把橡皮条拉直
C．每次准确读出弹簧测力计的示数
D．每次记准细绳的方向
(3)下面的措施中，哪些是不利于减小误差，提高实验的精度(       )
A．橡皮条弹性要好，拉力要适当大些
B．两个分力F₁、F₂间的夹角要尽量大些
C．拉橡皮条时，橡皮条细绳和弹簧测力计应平行贴近木板
D．拉橡皮条的细绳要细长，描出细绳拉力方向时，要在细绳正下方，稍远的距离描点

实验题：做验证《共点力的合成定则》的实验时，其中的三个实验步骤：
（1）在水平放置的木板上固定一张白纸，把橡皮条的一端固定在板上，另一端拴两根细线，通过细线同时用两个测力计互成角度地拉橡皮条，使它与细的结点到达某一位置O，在白纸上记下O点和两测力计的读数F₁和F₂．
（2）在纸上根据F₁和F₂的大小，应用平行四边形定则作图求出合力F．
（3）只用一只测力计通过细绳拉橡皮条，使它的伸长量与两测力计拉时的相同，记下此时测力计的读数F和细绳的方向．
以上三个步骤中均有错误或疏漏，请指出：
（1）__________________________________________________________________；
（2）__________________________________________________________________；
（3）__________________________________________________________________。

某实验小组应用如图所示装置“探究加速度与物体受力的关系”，已知小车的质量为M，砝码及砝码盘的总质量为m，所使用的打点计时器所接的交流电的频率为50 Hz.实验步骤如下：

A．按图所示安装好实验装置，其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直；
B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动；
C．挂上砝码盘，接通电源后，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求出小车的加速度；
D．改变砝码盘中砝码的质量，重复步骤C，求得小车在不同合力作用下的加速度．
根据以上实验过程，回答以下问题：
（1）对于上述实验，下列说法正确的是______．
A．小车的加速度与砝码盘的加速度大小相等
B．实验过程中砝码盘处于超重状态
C．与小车相连的轻绳与长木板一定要平行
D．弹簧测力计的读数应为砝码和砝码盘总重力的一半
E．砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量
（2）实验中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（结果保留两位有效数字）

（3）由本实验得到的数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图象，与本实验相符合的是_____．

在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时，采用如图所示的实验装置．小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示．

（1）当M与m的大小关系满足                时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力．
（2）某一组同学先保持盘及盘中的砝码质量m一定来做实验，其具体操作步骤如下，以下做法正确的是    ．

A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上

B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力[

C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源

D．用天平测出m以及小车质量M，小车运动的加速度可直接用公式a= mg/M求出

（3）另两组同学保持小车及车中的砝码质量M一定，探究加速度a与所受外力F的关系，由于他们操作不当，这两组同学得到的a-F关系图象分别如图1和图2所示，其原因分别是：

图1：                        ；图2：                               .

影响物质材料电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，而半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减少。某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律，他们用该种导电材料制作成电阻较小的线状元件Z做实验，测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律。
（1）他们应选用哪个电路进行实验？________

（2）实验测得元件Z的电压与电流的关系如下表所示。

U/V	0	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.50	1.60
I/A	0	0.20	0.45	0.80	1.25	1.80	2.80	3.20

根据表中数据，判断元件Z是__________材料（选填“金属”、“半导体”）；
（3）用螺旋测微器测得线状元件Z的直径如图所示，则元件Z的直径是_________mm；

（4）把元件Z接入如图所示的电路中，当电阻R的阻值为2Ω时电流表的读数为1.25A；当电阻R的阻值为3.6Ω时电流表的读数为0.80A。结合上表数据可求得电池的电动势为E=_____V，内阻为r=______Ω。

(6分)我国在小型无人机的研制和应用上取得了重大进展，许多小型无人机常常采用橡皮筋弹射起飞(如图1所示)．某课外活动小组也对此{民感兴趣，大家搜集资料，最后用小车代替无人机做了如图2所示的实验．他们让被拉长的橡皮筋对光滑水平面上的小车做功，使小车由静止获得一定的速度v，并用打点计时器测出．如果增加橡皮筋的条数n，由________定理(定律)知，小车获得的速度将增大。用坐标图线表达n与v的关系时，设横轴为n，为了得到一条直线，纵轴应为______(选填“”、“”或“”)．实际上无人机起飞过程会受到空气阻力，因此用无人机做实验，得到上述坐标图线将不再是直线，其斜率将会_______(选填“增大”或“减小”)．

某同学用如图所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律。图中PQ是斜槽，QR为水平槽。实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把B球放在水平槽上靠近末端的地方，让A球仍从位置G自静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。重复这种操作10次。图中的O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点。

（1）为减小实验误差，在两球碰撞后使A球不反弹，所选用的两小球质量关系应为m_A______m_B（选填“>”、“<”或“=”）；
（2）必需选用的测量仪器有_____________（选填字母代号）
A．秒表
B．天平
C．刻度尺
D．游标卡尺
E．圆规

在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，需测量一个标有“3V，1.5W”灯泡两端的电压和通过灯泡的电流。现有如下器材：
直流电源（电动势3.0V，内阻不计）
电流表A₁（量程3A，内阻约0.1Ω） 电流表A₂（量程600mA，内阻约5Ω）
电压表V₁（量程3V，内阻约3kΩ）  电压表V₂(量程15V，内阻约200kΩ)
滑动变阻器R₁（阻值0 10Ω，额定电流1A）
滑动变阻器R₂（阻值0 1kΩ，额定电流300mA）
①该实验中，电流表应选择      （填“A₁”或“A2”），电压表应选择     （填“V₁”或“V₂”），滑动变阻器应选择       （填“R₁”或“R₂”）。
②某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接成如图甲所示的电路，请在方框中完成实验的电路图。

③ 下表是学习小组在实验中测出的6组数据，某同学根据表格中的数据在方格纸上已画出了5个数据的对应点，请你画出第4组数据的对应点，并作出该小灯泡的伏安特性曲线。

	U(V)	I(A)
1	0	0
2	0.5	0.17
3	1.0	0.30
4	1.5	0.39
5	2.0	0.45
6	2.5	0.49

 

④ 若将该灯泡与一个6.0Ω的定值电阻串联，直接接在题中提供的电源两端，请估算该小灯泡的实际功率P=        W（保留两位有效数字）。（若需作图，可直接画在第③小题图中）

（1）利用下图所示的装置研究小车加速度a和小车质量M的关系时，由于没有始终满足M>>m（m为砝码盘及砝码的总质量）的条件，结果得到的图像应是如下图中的图（     ）


（2）某同学设计了如下实验方案：
A．实验装置如图甲所示，一端系在滑块上的轻质细绳通过转轴光滑的轻质滑轮，另一端挂一重力为3.3N的钩码，用垫块将长木板的有定滑轮的一端垫起．调整长木板的倾角，直至轻推滑块后，滑块沿长木板向下做匀速直线运动；
B．保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，接好纸带，接通打点计时器的电源，然后让滑块沿长木板滑下，打点计时器打下的纸带如图乙所示．
请回答下列问题：
①图乙中纸带的哪端与滑块相连?________（选填“左端”或“右端”）．
②图乙中相邻两个计数点之间还有4个打点未画出，打点计时器接频率为50 Hz的交流电源，根据图乙求出滑块的加速度a＝________m/s².
③不计纸带与打点计时器间的阻力，滑块的质量M＝________kg.（g取10 m/s²）

如图所示的装置验证“力的平行四边形定则”．用一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，请填写下列步骤中横线上的相关内容：
 
①如图甲所示，在木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置O.
②卸下钩码然后将两绳套系在弹簧下端，用两弹簧称将弹簧末端拉到        位置，记录细绳套AO、BO的        及两弹簧称相应的读数．图乙中B弹簧称的读数为         N.
③在坐标纸上画出两弹簧拉力F_A、F_B的大小和方向如图乙，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，观察比较F和F′，分析误差来源
（写出1条）．

在测量某一定值电阻R_x阻值的实验中，张楠同学选定了如图所示的器材进行实验．实验过程中，由于李骅同学的疏忽，做完实验后他才发现，把测量的电流值都写在草稿纸上而忘记填人记录表格中。

（1）请你帮助李骅同学把记录在草稿纸上的电流值对应填人表格中，并写出你所依据的物理规律是
                                                              

实验次数	1	2	3	4	5
压U／V	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5
电流I／A

 
（2）根据测量数据计算该定值电阻的阻值为                 Ω（保留一位小数）
（3）根据实验所需电路，用笔画线代替导线完成下左图中的实物连接。

（4）滑动变阻器在实验中除能起保护电路的作用外，另一个主要作用是               
                                                                  。
（5）若电源电压恒定且未知，用电阻箱R（电路符号）代替滑动变阻器，同时撤去电流表，请利用余下器材（不要再添加其它任何器材）设计一个测量R_X阻值的实验电路图，并在上右图中的方框中画出。

用图所示的电路测定一种特殊电池的电动势和内阻，它的电动势E约为8 V，内阻r约为30 Ω，已知该电池允许输出的最大电流为40 mA。为防止调节滑动变阻器时造成短路，电路中用了一个定值电阻充当保护电阻，除待测电池外，可供使用的实验器材还有：

A．电流表A（量程为0.05 A、内阻约为0.2 Ω）
B．电压表V（量程为6 V、内阻为20 kΩ）
C．定值电阻R₁（阻值为100 Ω、额定功率为1 W）
D．定值电阻R₂（阻值为200 Ω、额定功率为1 W）
E．滑动变阻器R₃（阻值范围为0～10 Ω、额定电流为2 A）
F．滑动变阻器R₄（阻值范围为0～750 Ω、额定电流为1 A）
G．导线和单刀单掷开关若干
（1）为了电路安全及便于操作，定值电阻应该选________；滑动变阻器应该选________。 （填写器材名称）
（2）接入符合要求的用电器后，闭合开关S，调滑动变阻器的阻值，读取电压表和电流表的示数。取得多组数据，作出了如图所示的图线。根据图线得出该电池的电动势E为________V，内阻r为________Ω。（结果保留两位有效数字）

（3）若所给的电压表已被损坏，其他器材均可使用。重新选择器材，设计电路测定该电池的电动势和内阻。请在虚线框中画出设计的电路图并在上面标明选定器材的名称。

为了测量某根金属丝的电阻率，根据电阻定律需要测量长为L的金属丝的直径D.电阻R。

某同学进行如下几步进行测量：
（1）直径测量：该同学把金属丝放于螺旋测微器两测量杆间，测量结果如图，由图可知，该金属丝的直径d=      。

（2）欧姆表粗测电阻，他先选择欧姆×10档，测量结果如图所示，为了使读数更精确些，还需进行的步骤是       。

A.换为×1档，重新测量
B.换为×100档，重新测量
C.换为×1档，先欧姆调零再测量
D.换为×100档，先欧姆调零再测量
（3）伏安法测电阻，实验室提供的滑变阻值为0～20Ω，电流表0～0.6A（内阻约0.5Ω），电压表0～3V（内阻约5kΩ），为了测量电阻误差较小，且电路便于调节，下列备选电路中，应该选择       。

研究小车匀变速直线运动的实验装置如图（a）所示其中斜面倾角θ可调，打点计时器的工作频率为50Hz_，纸带上计数点的间距如图（b）所示，其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出。

①部分实验步骤如下：

A．测量完毕，关闭电源，取出纸带

B．接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车

C．将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连

D．把打点计时器固定在平板上，让纸穿过限位孔

上述实验步骤的正确顺序是：           （用字母填写）
②图（b）中标出的相邻两计数点的时间间隔T=            s
③计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v₅=                 。
④为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小的计算式应为a=