高中物理实验题

弦乐器小提琴是由两端固定的琴弦产生振动而发音的，如图甲所示。为了研究同一根琴弦振动频率与哪些因素有关，可利用图乙所示的实验装置，一块厚木板上有AB两个楔支撑着琴弦，其中A楔固定，B楔可沿木板移动来改变琴弦振动部分的长度，将琴弦的末端固定在木板O点，另一端通过滑轮接上砝码以提供一定拉力，轻轻拨动琴弦，在AB间产生振动。

（1）先保持拉力为150N不变，改变AB的距离L（即改变琴弦长度），测出不同长度时琴弦振动的频率，记录结果如表1所示．
表1

长度大小L /m	1.00	0.85	0.70	0.55	0.40
振动频率f /Hz	150	176	214	273	375

从表1数据可判断在拉力不变时，琴弦振动的频率f与弦长L的关系为_________。
（2）保持琴弦长度为0.80m不变，改变拉力，测出不同拉力时琴弦振动的频率，记录结果如表2所示。
表2

拉力大小F /N	360	300	240	180	120
振动频率f /Hz	290	265	237	205	168

从表2数据可判断在琴弦长度不变时，琴弦振动的频率f与拉力F的关系为__________。
（3）如果在相同的环境中研究不同种类的小提琴琴弦，除了长度L和拉力F以外，你认为还有哪些因素会影响琴弦振动的频率?
试列举可能的两个因素：________________________________________。

学校开展研究性学习，某研究小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测量液体折射率的仪器，如图所示。在一圆盘上，过其圆心O作两条互相垂直的直径BC、EF，在半径OA上，垂直盘面插下两枚大头针P₁、P₂并保持P₁、P₂位置不变，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P₁、P₂的像，并在圆周上插上大头针P₃，使P₃正好挡住P₁、P₂的像，同学们通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值，这样只要根据P₃所插的位置，就可直接读出液体折射率的值，则：

(1)若∠AOF＝30°，OP₃与OC的夹角为30°，则P₃处所对应的折射率的值为________。
(2)图中P₃、P₄两位置中________(填“P₃”或“P₄”)处所对应的折射率大。
(3)作AO的延长线交圆周于K，K处所对应的折射率值应为________。
(4)若保持∠AOF＝30°不变，用该装置能测量的最大折射率的值不超过________。

分在“设计、组装简单的模块式电路”的实验中：
(1)可用多用电表      挡测量光敏电阻的电阻值，有光照时，它的电阻值       （选填“大于”、“等于”或者“小于”）遮光时的电阻值．
(2)右侧虚线框内，有A、B两点，B点接地，A、B间电压为5V，请设计一个用非门控制小灯泡发光的电路，提供的器材除小灯泡和非门外，还有一个热敏电阻R_t（温度较低时，电阻值非常大，温度较高时，电阻值很小）和一个可变电阻R及导线等，要求当热敏电阻温度较低时，小灯泡发光，温度较高时，小灯泡不发光．试在虚线框内的A、B间画出你设计的电路图．

学习了传感器之后，在“研究小车加速度与所受合外力的关系”实验中时，甲、乙两实验小组引进“位移传感器”、“力传感器”，分别用如图（a）、（b）所示的实验装置实验，重物通过细线跨过滑轮拉相同质量小车，位移传感器（B）随小车一起沿水平轨道运动，位移传感器（A）固定在轨道一端．在运动过程中位移传感器（B）发出信号，位移传感器（A）接收信号且显示小车运动的位移。甲组实验中把重物的重力作为拉力F，乙组直接用力传感器测得拉力F，改变重物的重力重复实验多次，记录多组数据，并画出a-F图像。
（1）甲组实验把重物的重力作为拉力F的条件是       。
（2）图（c）中符合甲组同学做出的实验图像的是    ；符合乙组同学做出的实验图像的是    。

在“探究加速度与力、质量的关系”实验时，已提供了小车，一端附有定滑轮的长木板、纸带、带小盘的细线、刻度尺、天平、导线。为了完成实验，还须从下图中选取实验器材，其名称是__________________（漏选或全选得零分）；并分别写出所选器材的作用
                          __________________________________________________。

在“用单摆测定重力加速度”的实验中：
（1）某同学分别选用四种材料不同、直径相同的实心球做实验，各组实验的测量数据如下。若要精确计算当地的重力加速度值，应选用第____________组实验数据。

组别	摆球材料	摆长L/m	最大摆角	全振动次数 N/次
1	铜	0.40	15°	20
2	铁	1.00	5°	50
3	铝	0.40	15°	10
4	木	1.00	5°	50

 （2）某同学选择了合理的实验装置后，测量出几组不同摆长L和周期T的数值，画出T²—L图线(以T²为纵轴) ，并算出图线的斜率为k，则当地的重力加速度g＝____________（用符号表示）。

现用伏安法研究某电子器件R_x的伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整（直接测量的变化范围尽可能大一些）。备用的仪器有：直流电源（12V）、电流表、电压表、滑动变阻器（0~10Ω）、电键、导线若干。
（1）在方框中画出实验电路图。

（2）如图所示是R_x的伏安特性曲线。从图中可看出，当电流超过某一数值后，其电阻迅速________（填“增大”或“减小”）；

（3）若R_x与标有“6V，9W”的灯泡串联后，接入直流电源两端，灯泡恰能正常发光。则此时该电子器件两端的电压是________V，该直流电源的内阻是________Ω。

在“研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”实验(见图(a))中，得到图线如图(b)所示。

(1)(多选题)在实验中需保持不变的是(       )

A．挡光片的宽度

B．小车的释放位置

C．导轨倾斜的角度

D．光电门的位置

(2)线圈匝数增加一倍后重做该实验，在图(b)中画出实验图线。

（1）用多用电表的欧姆档测量阻值为几十kΩ的电阻R_x，以下给出的是可能的实验操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆档凋零旋钮．把你认为正确步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上．
a．将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆表的0刻度，断开两表笔
b．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出R_x的阻值后，断开两表笔
c．旋转S使其尖端对准欧姆档×1k
d．旋转S使其尖端对准欧姆档×100
e．旋转S使其尖端对准交流电压档×500V，并拔出两表笔                    
根据右图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为       Ω．

（2）（多选题）下述关于多用表欧姆档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拔至倍率较小的档位，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，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

在DIS描绘电场等势线的实验中
（1）电源通过正负电极a、b在导电物质上产生的稳定电流分布模拟了由二个_______________产生的_________，用____________探测等势点。
（2）（单选题）在安装实验装置时，正确的做法是（     ）

A．在一块平整木板上依次铺放复写纸、白纸、导电纸

B．导电纸有导电物质的一面应该向上

C．连接电源正负极的电极a、b必须与导电物质保持绝缘

D．连接电极a、b的电源电压为交流4-6V

电磁打点计时器和电火花打点计时器所使用的是      电源（填 交流 直流），电磁打点计时器的工作电压是      Ｖ，电火花打点计时器的工作电压是        Ｖ。当电源频率是50 Ｈz时，它每隔      s打一次点。

在验证机械能守恒定律的实验中，质量m＝1kg的重锤自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示，相邻计数点的时间间隔为0.02s，长度单位：cm，当地的重力加速度g＝9.80m/s²．那么：(1)纸带的       端与重物相连（填“左”或“右”）．(2)从起点O到打下计数点B的过程中，重力势能的减小量为ΔE_P＝      J，物体动能的增加量ΔE _K＝        J．（均取两位有效数字）

用图示装置测量重锤的质量，在定滑轮两侧分别挂上重锤和n块质量均为m₀的铁片，重锤下端贴一遮光片，铁架台上安装有光电门．调整重锤的高度，使其从适当的位置由静止开始下落，读出遮光片通过光电门的挡光时间t₀；从定滑轮左侧依次取下l块铁片放到右侧重锤上，让重锤每次都从同一位置由静止开始下落，计时器记录的挡光时间分别为，计算出…

（l）挡光时间为t₀时，重锤的加速度为a₀．从左侧取下i块铁片置于右侧重锤上时，对应的挡光时间为t₁，重锤的加速度为〔结果用t₀种t_i表示）
（2）作出的图线是一条直线，直线的斜率为k，则重锤的质量M=       ．
（3）若重锤的质量约为300g，为使实验测量数据合理，铁片质量m₀比较恰当的取值是＿．
A．1g  B．5g    C·40g      D．100g

“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图所示的甲或乙方案来进行．
(1)比较这两种方案，________(选填“甲”或“乙”)方案好些；理由是___________．

(2)如图丙是该实验中得到的一条纸带，测得每两个计数点间的距离如图中所示，已知每两个计数点之间的时间间隔T＝0.1 s．物体运动的加速度a＝________（取两位有效数字）；该纸带是采用________(选填“甲”或“乙”)实验方案得到的，简要写出判断依据________________________．

在利用自由落体法“验证机械能守恒定律”的一次实验中，重物的质量m=1kg，在纸带上打出一系列的点，如右图所示(相邻记数点时间间隔为0.02s)，那么：

(1)纸带的________(用字母P或C表示)端与重物相连；
(2)打点计时器打下计数点B时，物体的速度V_B=________m/s；(结果保留两位有效数字)
(3)从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△E_P=_______J，此过程中物体动能的增加量△E_k=______J；(g取9.8m/s²，结果保留两位有效数字)
(4)通过计算，数值上△E_P________△E_k(填“<”、“>”或“=”)，这是因为__________________________________________________________________。