高中物理实验题

在“测定匀变速直线运动加速度”的实验中：
（1）除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有      ．（填选项代号）
A．电压合适的50Hz交流电源
B．电压可调的直流电源
C．刻度尺
D．秒表
E．天平
（2）实验过程中，下列做法正确的是      ．
A．先接通电源，再使纸带运动
B．先使纸带运动，再接通电源
C．将接好纸带的小车停在靠近滑轮处
D．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处．

为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进行实验，其中为两个光电门，它们与数学计时器相连，当滑行器通过光电门时，光束被遮挡的时间，都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形遮光片的总质量为M，挡光片宽度为D，光电门距离为x，牵引砝码的质量为m，回答下列问题：

（1）实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增加其他仪器的情况下，如何判定调节是否到位？___________________
（2）若取M=0.4kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是
A.      B.      C.         D.
（3）在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，其中求得的加速度的表达式为_________（用，、D.x表示）

一位同学在做“探究形变与弹力的关系”的实验
（1）下列的实验步骤是这位同学准备完成的，请你帮这位同学按操作的先后顺序，将这些步骤用字母排列出来是_________________

A．以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组数据（x，F）对应的点，并用平滑的曲线连接起来

B．记下弹簧不挂钩码时，其下端在刻度尺上的刻度

C．将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一刻度尺

D．依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个……钩码，并分别记下钩码静止时，弹簧下端所对应的刻度并记录在表格内，然后取下钩码

E.以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与弹簧伸长量的关系式
F.解释函数表达式中常数的物理意义
（2）下表是这位同学所测的几组数据

①根据上表的数据在下图的坐标系中作出F-x图线

②写出曲线的函数表达式____________（x用cm作单位）
③函数表达式中常数的物理意义______________

某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案．如图所示，将一个小球和一个滑块用细绳连接，跨在斜面上端．开始时小球和滑块均静止，剪断细绳后，小球自由下落，滑块沿斜面下滑，可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音，保持小球和滑块释放的位置不变，调整挡板位置，重复以上操作，直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音．用刻度尺测出小球下落的高度H、滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动的位移x．（空气阻力对本实验的影响可以忽略）

（1）滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为    ．
（2）滑块与斜面间的动摩擦因数为          ．
（3）（多选）以下能引起实验误差的是     ．

A．滑块的质量

B．当地重力加速度的大小

C．长度测量时的读数误差

D．小球落地和滑块撞击挡板不同时

下图为研究电磁感应现象的实验装置，部分导线已连接．

（1）用笔画线代替导线将图中未完成的电路连接好．
（2）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么闭合开关后，将原线圈迅速插入副线圈的过程中，电流计的指针将向______偏；原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器的滑片迅速向右移动时，电流计的指针将向______偏．

如图所示，某实验小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解．A、B为两个相同的双向力传感器，该型号传感器在受到拉力时读数为正，受到压力时读数为负．A连接质量不计的细绳，可沿固定的板做圆弧形移动．B固定不动，通过光滑铰链连接长0.3 m的杆．将细绳连接在杆右端O点构成支架．保持杆在水平方向，按如下步骤操作：

①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB＝θ
②对两个传感器进行调零
③用另一根绳在O点悬挂一个钩码，记录两个传感器的读数
④取下钩码，移动传感器A改变θ角
重复上述实验步骤，得到表格a
表格a

F1/N	1.001	0.580	…	1.002	…
F2/N	－0.868	－0.291	…	0.865	…
θ	30°	60°	…	150°	…

（1）根据表格数据，A传感器对应的是表中力________（填“F₁”或“F₂”），钩码质量为________ kg.（保留一位有效数字）
（2）本实验中多次对传感器进行调零，对此操作说明正确的是（ ）
A．因为事先忘记调零
B．何时调零对实验结果没有影响
C．为了消除横杆自身重力对结果的影响
D．可以完全消除实验的误差
（3）某次操作中，有同学使用相同器材实验，但将传感器调零后再接上支架，其后按①③④步骤重复实验，得到图示表格b，则表格空缺处数据应接近           。

表格b

为了探究“合外力做功和动能变化的关系”的实验，某实验小组使用如图所示的水平气垫导轨装置进行实验。其中G₁、G₂为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G₁、G₂光电门时，光束被遮挡的时间分别为t₁、t₂都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，两光电门间距离为x，绳悬吊的砝码的质量为m（m远小于M），重力加速度为g。滑行器从G₁到G₂的过程中增加的动能为________________，合力对滑行器做的功为_________________。（用t₁、t₂、D、x、M、m和g表示）

物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。例如：

（1）实验仪器。用游标卡尺测某金属管的内径，示数如图1所示。则该金属管的内径为_______mm。

（2）数据分析。打点计时器在随物体做匀变速直线运动的纸带上打点，其中一部分如图2所示，B、C、D为纸带上标出的连续3个计数点，相邻计数点之间还有4个计时点没有标出。打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上。则打C点时，纸带运动的速度 $v_C=$________ $m/s$（结果保留小数点后两位）。

（3）实验原理。图3为“探究加速度与力的关系”的实验装置示意图。认为桶和砂所受的重力等于使小车做匀加速直线运动的合力。实验中平衡了摩擦力后，要求桶和砂的总质量m比小车质量M小得多。请分析说明这个要求的理由。

在做“研究平抛物体的运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。
（1）为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上

A．通过调节使斜槽的末端保持水平

B．每次释放小球的位置可以不同

C．每次必须由静止释放小球

D．记录小球位置用的铅笔每次必须严格地等距离下降

（2）作出平抛运动的轨迹后，为算出其初速度，实验中需测量的数据有        和      。其初速度的表达式v₀=         。

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．把打点计时器固定在夹板上。

D．将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连，让纸带穿过限位孔。

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=_________.

在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm。
（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图所示，其读数应为________mm(该值接近多次测量的平均值)。

（2）用伏安法测金属丝的电阻R_x。实验所用器材为：电池组(电动势3 V，内阻约1 Ω)、电流表(内阻约0.1 Ω)、电压表(内阻约3 kΩ)、滑动变阻器R(0～20 Ω，额定电流2 A)、开关、导线若干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：

次数	1	2	3	4	5	6	7	8
U/V	0	0.1	0.3	0.7	1	1.5	1.7	2.3
I/A	0	0.02	0.06	0.16	0.22	0.34	0.46	0.52

由以上实验数据可知，他们测量R_x是采用下图中的________图(选填“甲”或“乙”)。

（3）下图是测量R_x的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。请根据(2)所选的电路图，补充完成下图中实物间的连线。
（4）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。请在图中标出第3、5、7次测量数据的坐标点，并描绘出U­I图线。由图线得到金属丝的阻值R_x＝_______Ω(保留两位有效数字)。

（5）根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为____________(填选项前的符号)。
A．1×10^－2Ω·m    B．1×10^－3Ω·m       C．1×10^－6Ω·m      D．1×10^－8Ω·m

(10分)实际电流表有内阻，测量电流表G_l的内阻r_l采用如图甲所示的电路．可供选择的器材如下：

①待测电流表G₁:量程为0～5mA，内阻约为300 Ω
②电流表G₂:量程为0—10 mA，内阻约为40Ω
③定值电阻R₁：阻值为10Ω
④定值电阻R₂：阻值为200Ω
⑤滑动变阻器R₃：阻值范围为0一1000Ω
⑥滑动变阻器R₄：阻值范围为0—20Ω
⑦干电池E：电动势约为1.5 V，内阻很小
⑧电键S及导线若干

(1)定值电阻R_o应选    ，滑动交阻器R应选    。（在空格内填写序号）
(2)用笔画线代替导线，按图甲要求，在图乙中连接实物图，
(3)实验步骤如下：
①按电路图连接电路（为电路安全，先将滑动变阻器滑片P调到电压为0处）；
②闭合电键S，移动滑片P至某一位置，记录G₁和G₂的读数，分别记为I₁和I_2;
③多次移动滑动触头，记录各次G₁和G₂的读数I₁和I₂：
④以I₁为纵坐标，I为横坐标，作出相应图线，如图丙所示，
⑤根据I₁-I₂图线的斜率k及定值电阻R_o，得到待测电流表G_l的内阻表达式为r₁=     ．（用k，R₀表示）

如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带．A、B、C、D是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出．

(1)已知打点计时器电源的频率为50 Hz，则纸带上相邻两计数点的时间间隔为________s．
(2)从图中读出A、B两点间距x＝______cm；C点对应的速度是________m/s,加速度是_______m/s²(计算结果保留三位有效数字)．

某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系．
①将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在________方向（填“水平”或“竖直”）
②弹簧自然悬挂，待弹簧________时，长度记为L₀；弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为L_盘；在砝码盘中每次增加10 g砝码，弹簧长度依次记为L₁至L₆，数据如下表：

代表符号	L0	L盘	L1	L2	L3	L4	L5	L6
数值（cm）	25.35	27.35	29.35	31.30	33.4	35.35	37.40	39.30

表中有一个数值记录不规范，代表符号为________．由表可知所用刻度尺的最小分度值为________．
③右图是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与________的差值（填“L₀”或“”）．

④由图可知弹簧的劲度系数为________N/m；通过图和表可知砝码盘的质量为________g（结果保留两位有效数字，重力加速度取9.8 m/s²）．

在“测定直流电动机的效率”实验中，用如图（a）所示的电路测定一个额定电压为6V、额定功率为3W的直流电动机的机械效率。
（1）请根据图（a）完成图（b）中的实物图；
 
（2）实验中保持电动机两端电压U恒为6V，重物每次匀速上升的高度h均为1.5m，所测物理量及测量结果如下表所示：

实验次数	1	2	3	4	5	6
电动机的电流I/A	0.2	0.4	0.6	0.8	2.5	2.5
所提重物的重力Mg/N	0.8	2.0	4.0	6.0	6.5	7.0
重物上升时间t/s	1.4	1.65	2.1	2.7	∞	∞

计算电动机效率η的表达式为______________（用题目中的符号表示），第1次实验中电动机的工作效率为_______________。（保留三位有效数字）
（3）在第5次实验中，电动机的输出功率是___________；可估算出电动机线圈的电阻为_____________Ω。