高中物理实验题

在地面附近的真空中，存在着竖直向上的匀强电场和垂直电场方向水平向里的匀强磁场，如图甲所示．磁场的磁感应强度B（图像中的B₀末知）随时间t的变化情况如图乙所示．该区域中有一条水平直线MN，D是MN上的一点．在t＝0时刻，有一个质量为m、电荷量为＋q的小球(可看做质点)，从M点开始沿着水平直线以速度v₀向右做匀速直线运动，t₀时刻恰好到达N点．经观测发现，小球在t＝2t₀至t＝3t₀时间内的某一时刻，又竖直向下经过直线MN上的D点，并且以后小球多次水平向右或竖直向下经过D点．不考虑地磁场的影响，求：

(1)电场强度E的大小；(2)小球从M点开始运动到第二次经过D点所用的时间；
(3)小球运动的周期，并画出运动轨迹(只画一个周期)．

关于多用电表的使用，请回答下列问题．

（1）用如图1所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T．请根据下列步骤完成电阻测量：
①旋动部件      ，使指针对准电流的“0“刻线．
②将K旋转到电阻挡“×l00“的位置．
③将插入“十“、“﹣“插孔的表笔短接，旋动部件      ，使指针对准电阻的       （填“0刻线“或“∞刻线“）．
④将两表笔分别与侍测电阻相接，发现指针偏转角度过小．为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按      的顺序进行操作，再完成读数测量．
A．将K旋转到电阻挡“×1k“的位置
B．将K旋转到电阻挡“×10“的位置
C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接
D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准
正确操作后，多用表的指针位置如图2所示，此被测电阻R_x的阻值约为      Ω．
（2）某同学利用多用电表的电阻档判断二极管的正负极，当红表笔接A端，黑表笔接B端时，电阻很小；当黑表笔接A端，红表笔接B端时，电阻很大，如图所示，则      端是二极管的正极．（填“A”或“B”）
（3）对于多用电表以下说法不正确的是     
A．电流始终是从“+”插孔流入多用电表的
B．当使用电压表测电压时“+”通过红表笔接外电路的高电势点
C．当使用欧姆挡测电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，会对测量结果有影响
D．若将满偏电流为3mA的电流表改装成欧姆表，欧姆表中值电阻为500Ω，若测一未知电阻时，其指针指在1mA处，则被测电阻的阻值为1000Ω

在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，小灯泡的规格为
“3.8V 0.3A”，除了开关、导线外，还有如下器材：
电压表V: 量程0～5V，内阻约5k
电流表A₁：量程0～500mA，内阻约0.5
电流表A₂：量程0～100 mA，内阻约4
滑动变阻器R₁：最大阻值10，额定电流2.0A
滑动变阻器R₂：最大阻值100，额定电流1.0A
直流电源E:电动势约6V，内阻约0.5
（1）上述器材中，电流表应选       ，滑动变阻器应选       ．（填器材符号）
（2）某同学已连接如图甲所示的电路，在闭合开关前，检查发现有一处不当之处，请指出并说明如何改正．                                                  ．

（3）不当之处改正后，在电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零，闭合开关后，发现反复调节滑动变阻器，小灯泡亮度发生变化，但电压表、电流表的示数不能调为零，则断路的导线为       （用图中给出的导线符号表示）．
（4）通过实验得出了小灯泡的I-U图线如图乙，可知在小灯泡上的电压为2.0V时，小灯泡的电阻是   ．
（5）如果把该小灯泡直接接在电动势是2V、内阻是8的电源上组成闭合回路，则通过小灯泡的电流为      A

在“探究求合力的方法”的实验中，王同学用了两个量程为5N、最小刻度为0.1N的弹簧测力计来测量拉力，实验之前他先检查了弹簧测力计，然后进行实验：将橡皮条的一端固定在水平放置的木板上，用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使结点到达某一位置0，记录下O点的位置和拉力F₁、F₂的大小及方向；然后用一个弹簧测力计拉橡皮条，仍将结点拉到O点，再记录拉力F的大小及方向；然后取下白纸作图，研究合力与分力的关系，
（1）实验前对弹簧测力计进行检查，下列哪些检查是必需的？       
A．将弹簧测力计放在桌面上，进行调零
B．将弹簧测力计竖直放置，进行调零
C．将弹簧测力计用力拉，看是否能达到最大量程
D．将两只弹簧测力计水平互钩对拉，检查两弹簧测力计读数是否相同
（2）下图是王同学研究合力与分力关系时在白纸下画出的图，根据物理上作图要求和规范，请指出图中存在的四种错误，

①                                        ；
②                    ；
③                    ；
④                    .
（3）在实验之余，王同学又将两弹簧测力计竖直互钩对挂，如右图所示，发现上面弹簧测力计的读数大于下面弹簧测力计的读数，倒置后也是如此，产生这种现象的原因是    ．

A．弹簧测力计外壳的重力
B．弹簧自身的重力
C．弹簧测力计只能水平测力
D．两挂钩之间的作用力不同

小明和学习小组利用电源（电压未知）、滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个，导线若干来测量电阻R_x的阻值．
（1）实验原理是          ．连接电路前开关应该          （填“断开”或“闭合”），将变阻器滑片移至          处；
（2）在图甲中完成实验电路的连接．
（3）设计的实验表格为下表，表格中，①处应填写                  ．

实验次数	电流I/A	电压U/V	电阻R/Ω	①
1
2
3

（4）正确连接电路后，进行第1次实验。当滑动变阻器的滑片移至某一位置时，电压表、电流表的示数如图乙所示，此时R_x的阻值为       Ω．

（5）完成上述实验后，小明尝试用另外一种办法测出未知阻值的电阻Rx，他设计的电路图（R₀的阻值已知）如图所示。

实验步骤：
①按电路图连接；
②S断开时，读出电流表示数I₁；
接下来的实验步骤是：③                             ．
通过以上三步，小明完成了实验，则R_x表达式为：         

某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻。
（1）分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图（a）和图（b）所示，长度为_____cm，直径为_____mm。

（2）按图（c）链接电路后，实验操作如下：
①将滑动变阻器R₁的阻值置于最_____处（填“大”或“小”）；将S₂拨向接点1，闭合S₁，调节R₁，使电流表示数为I₀；
②将电阻箱R₂的阻值调至最______（填“大”或“小”）；将S₂拨向接点2；保持R₁不变，调节R₂，使电流表示数仍为I₀，此时R₂阻值为1280Ω。
（3）由此可知，圆柱体的电阻为_____Ω。

某班举行了一次物理实验操作技能比赛，其中一项比赛为用规定的器材设计合理电路，并能较准确地测量某电源的电动势及内阻。给定的器材如下：

A．电流表G（满偏电流10 mA，内阻10 Ω）
B．电流表A（0～0.6A～3A，内阻未知）
C．滑动变阻器R₀（0～100 Ω，1 A）
D．定值电阻R（阻值990 Ω）
E．开关与导线若干
①请你用以上实验器材设计测量该电源电动势和内阻的电路图，并画在右边的虚线框中。（要求：为了保证器材的安全，在闭合开关前滑动变阻器的滑动头应置于最右端，即最大电阻处）

②图甲为小刘同学根据上述设计的实验电路利用测出的数据绘出的I₁－I₂图线（I₁为电流表G的示数，I₂为电流表A的示数），则由图线可以得到被测电源的电动势为___________ V，内阻为__________ Ω。（结果保留两位有效数字）
③另一位小张同学对另一电源也用上面的实验电路进行测量，初始时滑片P在最右端，但由于滑动变阻器某处发生断路，合上电键后发现滑片P向左滑过一段距离x后电流表A才有读数，于是该同学根据测出的数据作出了两个电流表读数I与x的关系图，如图乙所示，则根据图象可知，此电池组的电动势为__________ V，内阻为__________ Ω。（结果保留三位有效数字）

在“探究弹力和弹簧伸长量的关系，并测量弹簧的劲度系数”的实验中，实验装置如图1所示。所用的每隔钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定的拉力，实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测量相应的弹簧的总长度
 
（1）某同学通过以上实验测量后把6组实验数据描点在坐标系图2中，请作出F-L图线
（2）由此图线可得出该弹簧的原长=________cm，劲度系数k=_______N/m
（3）试根据该同学以上的实验情况，帮组他设计一个记录实验数据的表格（不必填写其实验测得的具体数据）
（4）该同学实验时，把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较
优点在于：____________________________________________________________
缺点在于：_____________________________________________________________

在探究平行板电容器的电容与哪些因素有关的实验中，某同学安装好实验装置并进行如下操作：

（1）给平行板电容器充电，保持两板距离和板上的电荷量不变，使B板平行上移，如图甲所示，则静电计指针偏角      （填“不变”，“变大”或“变小”）
（2）给平行板电容器充电，保持两板正对面积和板上的电荷量不变，使B平行板右移，如图乙所示，观察到静电计指针偏角减小，则平行板电容器的电容      （填“不变”，“变大”或“变小”）

（1）关于用多用表测电阻的实验操作，以下说法正确的是

A．多用电表在使用前，应观察指针是否指电流表的零刻度，若有偏差，应用螺丝刀调节多用电表中间的定位螺丝，使多用表指针指电流表零刻度（注意与欧姆调零区分开）

B．测电阻时，只需将待测电阻与电源断开，和别的元件可以不断开

C．测电阻时为了接触良好，应用两手分别将两表笔金属部分与待测电阻两端紧紧捏在一起

D．第一次测量之前要调零，之后就算换挡测量，也没有必要重新调零

（2）若实验员告知该多用表装新电池时测量值较为准确，而现在电池已因使用太久而致内阻增大，电动势减小了，但仍可通过欧姆档调零电阻调零，据此可判断此种情况下，按规范的实验操作测量电阻，其测量值比真实值      （选填“偏大”、“偏小”或“准确”）．

有一内阻未知（约20kΩ ~ 60kΩ）、量程（0~ 10V）的直流电压表V．
（1）某同学想通过一个多用表中的欧姆档，直接去测量上述电压表的内阻，该多用表刻度盘上读出电阻刻度中间值为30，欧姆档的选择开关拨至倍率_______挡。先将红、黑表棒短接调零后，选用下图中      方式连接。

（2）在实验中，某同学读出欧姆表的读数为       Ω，这时电压表的读数为        V。请你导出欧姆表电池的电动势为         V．

“验证力的平行四边形定则”的实验如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，P为橡皮条与细绳的结点，用两个互成角度的弹簧秤把结点P拉到位置O

（1）从图甲可读得弹簧秤B的示数为              N。
（2）为了更准确得到合力与分力的关系。要采用作力的          （填“图示”或“示意图”）来表示分力与合力。
（3）图乙中与F₁、F₂效果相同的力是         （填“F”或“F′”）
（4）图乙中方向一定沿AO方向的力是             （填“F”或“F′”）

在“研究匀变速直线运动”的实验中，打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，记录小车运动情况的纸带如图所示，在纸带上选择6个计数点A、B、C、D、E、F，相邻两计数点之间还有四个点未画出，各点到A点的距离依次是2.0 cm、5.0 cm、9.0 cm、14.0 cm、20.0 cm。

（1）根据学过的知识可以求出小车在打点计时器打B点时的速度为         m/s，C、E间对应的平均速度为           m/s。
（2）以打B点时为计时起点，建立－坐标系如图所示，

请在图中作出小车运动的速度与时间的关系图线。
（3）根据图线可得小车运动的加速度为           m/s²。

利用图1所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度。一斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动，当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t。改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用米尺测量甲、乙之间的距离s，记下相应的t值；所得数据如下表所示。

（1）根据表中给出的数据，在图乙给出的坐标纸上画出图线；
（2）若滑块所受摩擦力为一常量，滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v、测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是_______________；
（3）由所画出的图线，得出滑块加速度的大小为a=____________m/s²（保留2位有效数字）．

某同学实用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值，先把选择开关旋到“×1k”挡位，测量时针偏转如图（a）所示。请你简述接下来的测量过程：

①                                 ；
②                                 ；
③                                 ；
④测量结束后，将选择开关旋到“OFF”挡。
（2）接下来采用“伏安法”较准确地测量该电阻的阻值，所用实验器材如图（b）所示。
其中电压表内阻约为5k ，电流表内阻约为5 。图中部分电路已经连接好，请完成实验电路的连接。

（3）图（c）是一个多量程多用电表的简化电路图，测量电流、电压和电阻各有两个量程。当转换开关S旋到位置3时，可用来测量         ；当S旋到位置        时，可用来测量电流，其中S旋到位置        时量程较大。