高中物理实验题

有同学利用如图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，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点O，每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力T_OA.T_OB和T_OC，回答下列问题：

（1）改变钩码个数，实验能完成的是
A．钩码的个数N₁=N₂=2，N₃=4
B．钩码的个数N₁=N₃=3，N₂=4
C．钩码的个数N₁=N₂=N₃=4
D．钩码的个数N₁=3，N₂=4，N₃=5
（2）在拆下钩码和绳子前，最必要的一个步骤是      ．
A．标记结点O的位置，并记录OA.OB.OC三段绳子的方向
B．量出OA.OB.OC三段绳子的长度
C．用量角器量出三段绳子之间的夹角
D．用天平测出钩码的质量．

在“验证力的平行四边形定则”实验中：
（1）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

（2）其中的两个步骤是：
①在水平放置的木板上垫一张白纸并固定好，把橡皮条的一端固定在木板上，另一端拴两根细线，通过细线同时用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，使它与细线的结点达到某一位置O点，在白纸上记下O点和两个弹簧秤的读数F₁和F₂。
②只用一个弹簧秤通过细线拉橡皮条，使它的伸长量与用两个弹簧秤拉时伸长量一样，记下此时弹簧秤的读数F和细线的方向。以上两步骤均有疏漏，请指出疏漏：
在①中是
在②中是
（3）某同学的实验记录如图甲所示．

①用如图乙的线段长度表示1 N力的大小，作出力F₁、F₂、F的图示．
②用作图的方法求出F₁、F₂的合力F′.

亚里士多德（前384—前322年），古希腊斯吉塔拉人，世界古代史上最伟大的哲学家、科学家和教育家之一。但由于历史的局限性，亚里士多德的有些认识是错误的。为了证明亚里士多德的一个结论是错误的，一位科学家设计了一个理想实验，下图是这个理想实验的示意图。甲图是将两个斜面对接，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面；图乙是减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上几乎要达到原来的高度；……。由此得到推论：图丙中，在没有摩擦等阻碍时，小球将永远运动下去。

设计这个理想实验的科学家是       ，这个理想实验说明亚里士多德的力是_______物体运动的原因的结论是错误的。

现有一特殊的电池，其电动势E约为9V，内阻r在35Ω～55Ω范围内，最大允许电流为50mA．为测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲所示的电路进行实验．图中电压表的内电阻很大，对电路的影响可以不计，R为电阻箱，阻值范围为0～9 999Ω，R₀是定值电阻，起保护作用．
（1）实验室备有的保护电阻R₀有以下几种规格，本实验应选用     ．
A．10Ω，2.5W    B．50Ω，1.0W   C．150Ω，1.0W   D．1 500Ω，5.0W
（2）该同学接入符合要求的R₀后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读出电压表的示数U，再改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出了如图乙所示的图线．根据乙图所作出的图象求得该电池的电动势E为     V，内电阻r为      Ω．

有一灯泡上标有“6 V 0.1 A”字样，现要测绘该灯泡的伏安特性曲线，有下列器材可供选用：
A．电压表(0～5 V，内阻2.0 kΩ)
B．电压表(0～10 V，内阻3.0 kΩ)
C．电流表(0～0.3 A，内阻2.0 Ω)
D．电流表(0～6 A，内阻1.5 Ω)
E．滑动变阻器(30 Ω，2 A)
F．滑动变阻器(100 Ω，0.5 A)
G．学生电源(直流9 V)及开关、导线等
(1)实验中所用的电压表应选__________，电流表应选__________，滑动变阻器应选____________．
(2) 本实验要求电压从零开始测量，所以从下列电路图中选出正确的实验电路图（   ）．

某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ．步骤如下：
（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1，由图可知其长度为      mm；

（2）用螺旋测微器测量其直径如图2，由图可知其直径为      mm；
（3）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图3，则该电阻的阻值约为      Ω．
（4）若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等，由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为ρ=      Ω•m．（保留2位有效数字）

小强在探究某种物质熔化规律的实验中，根据实验数据画出了温度随时间变化的图象，如图所示.根据图象特征回答下列问题：

（1）实验时，将装有晶体的试管放入盛有水的烧杯中加热，试管在水中的深度要适当。其“适当”的含义是：                        和                    。
（2）用试管装加热物质放在烧杯中进行加热，好处是                     。
（3）该物质的熔点是           ℃。
（4）该物质温度为30℃时处于            态。（填“固”或“液”）
（5）该物质从开始熔化到完全熔化，持续的时间是            min。

【2015·山东·22】如图甲所示的电路图中，恒流源可作为电路提供恒定电流I₀，R为定值电阻，电流表、电压表均可视为理想电表。某同学利用该电路研究滑动变阻器R_L消耗的电功率。改变R_L的阻值，记录多组电流、电压的数值，得到如图乙所示的U-I关系图线。
    
回答下列问题：
（1）滑动触头向下滑动时，电压表示数将      （填“增大”或“减小”）。
（2）I₀=      A。
（3）R_L消耗的最大功率      W（保留一位有效数字）。

用伏安法测量一个定值电阻的电阻值，现有的器材规格如下：
A．待测电阻R_x(大约100 Ω)
B．直流毫安表A₁(量程0～10 mA，内阻约100 Ω)
C．直流毫安表A₂(量程0～40 mA，内阻约40 Ω)
D．直流电压表V₁(量程0～3 V，内阻约5 kΩ)
E．直流电压表V₂(量程0～15 V，内阻约15 kΩ)
F．直流电源(输出电压4 V，内阻不计)
G．滑动变阻器R(阻值范围0～50 Ω，允许最大电流1 A)
H．开关一个、导线若干
(1)根据器材的规格和实验要求，为使实验结果更加准确，直流毫安表应选________，直流电压表应选________．
(2)在方框内画出实验电路图，要求电压和电流的变化范围尽可能大一些．
(3)用铅笔按电路图将实物图连线．

在《探究求合力的方法》的实验中，
（1）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
（2）其中的两个步骤是：
①在水平放置的木板上垫一张白纸并固定好，把橡皮条的一端固定在木板上，另一端拴两根细线，通过细线同时用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，使它与细线的结点达到某一位置O点，在白纸上记下O点和两个弹簧秤的读数F₁和F₂。
②只用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条，使它的伸长量与用两个弹簧秤拉时伸长量一样，记下此时弹簧秤的读数F和细线的方向。以上两步骤均有疏漏，请指出疏漏：
在①中是                              
在②中是                              
（3）在做《互成角度的两个力的合力》的实验中，用M、N两个测力计拉橡皮条的结点使其位于O处，此时α+β=90°，如图所示；然后保持M的读数不变，当α角由图中所示的值减小时，要使结点仍在O处，可采用的办法是（     ）

A．增大N的读数，减小β角
B．减小N的读数，减小β角
C．减小N的读数，增大β角
D．增大N的读数，增大β角

某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验，如图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时，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，使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由打点计时器所打的纸带测出．

（1）除了图中己有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和      电源（填“交流”或“直流”）
（2）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，则下列操作正确的是    ．
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．前不挂橡皮筋，放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可
D．前不挂橡皮筋，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（根据下面所示的纸带回答）．

A.BD       B.AF        C.GI       D.AK

某兴趣小组设计了测量盐水电导率的实验。所用器材有：电源 $E$（电动势恒定，内阻可忽略）；毫安表mA（量程 $15\text{mA}$，内阻可忽略）；电阻 $R_1$（阻值 $500\text{Ω}$）、 $R_2$（阻值 $500\text{Ω}$）、 $R_3$（阻值 $600\text{Ω}$）和 $R_4$（阻值 $200\text{Ω}$）；开关 ${\text{S}}_1$和 ${\text{S}}_2$；装有耐腐蚀电极板和温度计的有机玻璃样品池；导线若干。请完成下列实验操作和计算。

（1）电路连接

图（a）为实验原理图．在图（b）的实物图中，已正确连接了部分电路，只有 $R_4$一端的导线还末连接，该导线应接到 $R_3$的________（填“左”或“右”）端接线柱

（2）盐水电导率和温度的测量

①测量并记录样品池内壁的长宽高．在样品池中注满待测盐水

②闭合开关 ${\text{S}}_1$，________开关 ${\text{S}}_2$，毫安表的示数为 $10.0\text{mA}$，记录此时毫安表的示数；计算得到流过样品池的电流 $I_1$为________ $\text{mA}$

③________开关 ${\text{S}}_2$，毫安表的示数为 $15.0\text{mA}$，记录此时毫安表的示数；计算得到流过样品池的电流 $I_2$为________ $\text{mA}$

④断开开关 ${\text{S}}_1$，测量并记录盐水的温度

（3）根据上述数据，计算得到样品池两电极板间待测盐水的电阻为________ $\text{Ω}$，进而可求得该温度时待测盐水的电导率。

某小组利用图（a）所示的电路，研究硅二极管在恒定电流条件下的正向电压U与温度t的关系，图中V ₁和V ₂为理想电压表；R为滑动变阻器，R ₀为定值电阻（阻值100 Ω）；S为开关，E为电源。实验中二极管置于控温炉内，控温炉内的温度t由温度计（图中未画出）测出。图（b）是该小组在恒定电流为50.0μA时得到的某硅二极管U-I关系曲线。回答下列问题：

（1）实验中，为保证流过二极管的电流为50.0μA，应调节滑动变阻器 R ， 使电压表V ₁的示数为 U ₁=________mV；根据图（b）可知，当控温炉内的温度 t升高时，硅二极管正向电阻________（填"变大"或"变小"），电压表V ₁示数________（填"增大"或"减小"），此时应将 R的滑片向________（填"A"或"B"）端移动，以使V ₁示数仍为 U ₁。    

（2）由图（b）可以看出 U与 t成线性关系，硅二极管可以作为测温传感器，该硅二极管的测温灵敏度为 $\text{|}\frac{\text{Δ}U}{\text{Δ}t}\text{|}$ =________×10 ^-3V/℃（保留2位有效数字）。

如图，某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋（遵循胡克定律）和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上，另一端与第三条橡皮筋连接，结点为O，将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物．

（1）为完成该实验，下述操作中必需的是      ．
a．测量细绳的长度
b．测量橡皮筋的原长
c．测量悬挂重物后橡皮筋的长度
d．记录悬挂重物后结点O的位置
（2）钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次验证，可采用的方法是      ．

如图所示为一透明玻璃半球，在其下面有一平行半球上表面水平放置的光屏。两束关于中心轴OO＇对称的激光束从半球上表面垂直射入玻璃半球，恰能从球面射出。当光屏距半球上表面h₁=40cm时，球面折射出的两束光线汇聚于光屏与OO＇轴的交点，当光屏距上表面h₂=70cm时，在光屏上形成半径r=40cm的圆形光斑。求该半球形玻璃的折射率。