高中物理实验题

【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）。

如图为验证小球做自由落体运动时机械能守恒的装置图，图中O点为释放小球的初始位置，A、B、C、D各点为固定速度传感器的位置，A、B、C、D.O各点在同一竖直线上。

（1）已知当地的重力加速度为g，则要完成实验，还需要测量的物理量是________。
A．小球的质量m
B．小球下落到每一个速度传感器时的速度v
C．各速度传感器与O点之间的竖直距离h
D．小球自初始位置至下落到每一个速度传感器时所用的时间t
（2）作出v²­h图像，由图像算出其斜率k，当k＝______时，可以认为小球在下落过程中机械能守恒。
（3）写出对减小本实验误差有益的一条建议：_______________________________________

在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时，采用如图甲所示的实验装置，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，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计数器打上的点计算出：

（1）本实验应用的实验方法是            （单选）
A．假设法         B．理想实验法
C．控制变量法     D．等效替代法
（2）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．
（3）一组同学在先保持盘及盘中的砝码质量一定，探究做加速度与质量的关系，以下做法正确的是：                 （多选）
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，要保证绳和纸带均与木板平行以减小误差
D．小车运动的加速度可用天平测出m以及小车质量M，直接用公式 a=mg/M求出．
（4）如图所示是实验得到的一条纸带，图中A、B、C、D、E是按打点先后顺序依次选取的计数点，每相邻的两个计数点之间有四个小点未画出。 由图中的数据可知，打B点时小车的速度为v_B=______   ____m/s．小车加速度的大小为a=___    _______m/s². （结果保留两位有效数字）

某同学利用如图所示的装置探究功与速度变化的关系。

（1）小物块在橡皮筋的作用下弹出，沿光滑水平桌面滑行，之后平抛落至水平地面上，落点记为M₁；
（2）在钉子上分别套上2条、3条、4条……同样的橡皮筋，使每次橡皮筋拉伸的长度都保持一致，重复步骤（1），小物块落点分别记为M₂、M₃、M₄……；
（3）测量相关数据，进行数据处理。
①为求出小物块从桌面抛出时的动能，需要测量下列物理量中的
（填正确答案标号，g已知）。

A．小物块的质量m

B．橡皮筋的原长x

C．橡皮筋的伸长量Δx

D．桌面到地面的高度h

E．小物块抛出点到落地点的水平距离L
②将几次实验中橡皮筋对小物块做功分别记为W₁、W₂、W₃、……，小物块抛出点到落地点的水平距离分别记为L₁、L₂、L₃、……。若功与速度的平方成正比，则应以W为纵坐标、        为横坐标作图，才能得到一条直线。
③由于小物块与桌面之间的摩擦不能忽略，则由此引起的误差属于      。（填“偶然误差”或“系统误差”）。

一个未知电阻R_x，阻值大约为1.0kΩ～1.2kΩ．为了较为准确的测定其电阻值，实验室中还备有如下器材：

电源E （电动势3V、内阻可忽略）
电压表V （量程3V、内阻约为3kΩ）
电流表A₁（量程3mA、内阻约为10Ω）
电流表A₂（量程0.6A、内阻约为1Ω）
滑动变阻器R的最大阻值为20Ω
开关S、导线若干
（1）在实验中电流表应选      ．
（2）为了尽可能减少误差，且能够测量较多组数据，请你在虚线框中画出本实验的电路图．
（3）根据你所画的电路图在题给的实物图上用笔画线代替导线画出连接图．

【2015·海南·11】某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图（a）和（b）所示。该工件的直径为______cm，高度为________mm。

【2015·上海·28】改进后的“研究有固定转动轴物体平衡条件”的实验装置如图所示，力传感器、定滑轮固定在横杆上，替代原装置中的弹簧秤，已知力矩盘上各同心圆的间距均为5cm

（1）（多选题）做这样改进的有点是

A．力传感器既可测拉力又可测压力

B．力传感器测力时不受主观判断影响，精确度高

C．能消除转轴摩擦力引起的实验误差

D．保证力传感器所受拉力方向不变

（2）某同学用该装置做实验，检验时发现盘停止转动时G点始终在最低处，他仍用该盘做实验。在对力传感器进行调零后，用力传感器将力矩盘的G点拉到图示位置，此时力传感器读数为3N。再对力传感器进行调零，然后悬挂钩码进行实验，此方法________（选填“能”、“不能”）消除力矩盘偏心引起的实验误差，已知每个钩码所受重力为1N，力矩盘按图示方式悬挂钩码后，力矩盘所受顺时针方向的合力矩为_________Nm。力传感器的读数为_______N.

关于多用表的使用：
（1）（多选题）下述关于用多用表欧姆挡测电阻的说法中正确的是

A．测量电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率较小的挡位，重新调零后测量

B．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果

C．测量电路中的某个电阻，不应该把该电阻与电路断开

D．测量阻值不同的电阻时，都必须重新调零

（2）以下是欧姆表原理的电路示意图，正确的是

（3）用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a和b的位置，如图所示．若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位，a和b的相应读数是多少？请填在表格中．

指针位置	选择开关所处档位	读数
a	直流电流100mV	mA
	直流电压2.5V	V
b	电阻×100	Ω

在验证牛顿第二定律的实验中：
某组同学用如图（甲）所示装置，采用控制变量的方法，来研究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到的力的关系，下列措施中不需要和不正确的是______

①首先要平衡摩擦力，使小车受到的合力就是细绳对小车的拉力
②平衡摩擦力的方法就是，在塑料小桶中添加砝码，使小车能匀速滑动
③每次改变拉小车的拉力后都需要重新平衡摩擦力
④实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力
⑤实验中应先放小车，然后再开打点计时器的电源
A．①③⑤          B.②③⑤           C.③④⑤           D.②④⑤
某组同学实验得出数据，画出a-F图如图（乙）所示，那么该组同学实验中出现的问题可能是______
A．实验中平衡摩擦力时长木板垫起的角度太小
B．实验中平衡摩擦力时长木板垫起的角度太大
C．实验中绳子拉力方向没有跟平板平行
D．实验中不满足“砂桶和砂的总质量远小于小车质量”的条件

某同学要测量一电池的电动势和内阻，实验器材有一个电阻箱、一个开关、导线若干和一个自行设计的多用电表．该多用电表的内部结构原理如图1所示，其电流表的量程分别为100mA和1A．

（1）该同学先将选择开关S接“5”，用这个多用电表粗测电池的电动势，则他应该用B表笔连接电池的      极（填“正”或“负”）．
（2）接下来该同学使用多用电表的电流档（内阻不计），采用如图2所示的电路进行实验，并得到了表格中数据：

根据表格中数据可知，该同学实验时，多用电表的档位选择开关应接      （填“1”或“2”）
（3）根据表中提供的实验数据，若利用图象确定电池的电动势和内阻，则应作      图象．
A．I﹣R  B.﹣R  C．I﹣  D.
（4）根据这些实验数据，在图3坐标纸上做出适当的图线，由做出的图线可知，该电池的电动势是      V，内电阻为      Ω．

在探究加速度与力、质量关系的实验中：
（1）某同学保持小车合力不变，改变小车质量M，做出关系如图所示，从图像中可以看出，作用在小车上的恒力F=_____N，当小车的质量为M=5kg时，它的加速度a=_______

（2）如图a所示，甲同学根据测量数据画出a-F图线，表明实验存在的问题是_____________。
（3）乙丙两同学用同一装置实验，画出了各自得到的a-F图线如图b所示，说明两个同学做实验时哪一个物理量取值不同，并比较其大小_______________。

【2015·浙江·22】图1是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图。

（1）根据图1画出实验电路图.
（2）调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图2中的①②③④所示，电流表量程为0.6A，电压表量程为3V。所示读数为：①__________②__________③__________④__________。两组数据得到的电阻分别为__________和__________。

一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻R _x的阻值，图中R ₀为标准定值电阻（R ₀=20.0 Ω）； 可视为理想电压表。S ₁为单刀开关，S ₂位单刀双掷开关，E为电源，R为滑动变阻器。采用如下步骤完成实验：

⑴按照实验原理线路图（a），将图（b）中实物连线________；

⑵将滑动变阻器滑动端置于适当位置，闭合S ₁；

⑶将开关S ₂掷于1端，改变滑动变阻器动端的位置，记下此时电压表 的示数 U ₁；然后将S ₂掷于2端，记下此时电压表 的示数 U ₂；

⑷待测电阻阻值的表达式R _x=________（用 R ₀、 U ₁、 U ₂表示）；

⑸重复步骤（3），得到如下数据：

	1	2	3	4	5
U 1/V	0.25	0.30	0.36	0.40	0.44
U 2/V	0.86	1.03	1.22	1.36	1.49
$\frac{U_2}{U_1}$	3.44	3.43	3.39	3.40	3.39

⑹利用上述5次测量所得 $\frac{U_2}{U_1}$ 的平均值，求得 R _x=________Ω。（保留1位小数）

【2015·海南·12】某同学利用图（a）所示电路测量电容器充电时两极板间的电压随时间的变化。实验中使用的器材为：电池E（内阻很小）、开关和、电容器C（约100）、电阻（约200k）、电阻（1k）、电压表V（量程6V）、秒表、导线若干。
（1）按图（a）所示的电路原理将图（b）中实物图连线。

（2）先闭合开关，再断开开关：闭合开关，同时按下秒表开始计时。若某时刻电压表示数如图（c）所示，电压表的读数为________V（保留2位小数）。
（3）该同学每隔10s记录一次电压表的读数，记录的数据如下表所示，在答题卡给出的坐标纸上绘出图线，已知只有一个数据点误差较大，该数据点对应的表中的时间是______s。

（4）电路中C、和构成的回路的作用是___________。

【2015·全国新课标Ⅰ·23】图（a）为某同学改装和校准毫安表的电路图，其中虚线框内是毫安表的改装电路。

（1）已知毫安表表头的内阻为100Ω，满偏电流为1mA；R₁和R₂为阻值固定的电阻。若使用a和b两个接线柱，电表量程为3mA；若使用a和c两个接线柱，电表量程为10mA。由题给条件和数据，可求出
Ω，Ω。
（2）现用—量程为3mA、内阻为150Ω的标准电流表A对改装电表的3mA挡进行校准，校准时需选取的刻度为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0mA。电池的电动势为1.5V，内阻忽略不计；定值电阻R₀有两种规格，阻值分别为300Ω和1000Ω；滑动变阻器R有两种规格，最大阻值分别为750Ω和3000Ω。则R₀应选用阻值为Ω的电阻，R应选用最大阻值为Ω的滑动变阻器。
（3）若电阻R₁和R₂中有一个因损坏而阻值变为无穷大，利用图（b）的电路可以判断出损坏的电阻。图（b）中的为保护电阻，虚线框内未画出的电路即为图（a）虚线框内的电路。则图中的d点应和接线柱（填“b”或“c”）相连。判断依据是：。