高中物理实验题

小明设计了如图甲所示的电路，同时测电阻R₀的阻值、电源的电动势E及内阻r。

（1）用笔画线代替导线按图甲电路图将图乙实验连接图补充完整；
（2）闭合电键S，移动滑动触头P，用V₁、V₂和A测得并记录多组数据。根据数据描出如图丙所示的M、N两条U-I直线，则直线N是根据电压表_____________（填“V₁”或“V₂”）和电流表A的数据画得的；
（3）根据图像可以求得电阻R₀的测量阻值为___________，电源电动势E的测量值为 _____V，内电阻的测量值为______________；
（4）要使实验中测量定值电阻R₀的误差尽可能小，对电流表A的内阻大小的要求是_________________（选填字母代号）。
A．尽可能选大一点    B．尽可能选小一点    C．无要求

物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图甲所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮：木板上有一滑块，其一端与穿过电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50 H_Z。开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列点。

（1）图乙给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个计时点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算的加速度a=____m／s²（保留两位有效数字）。
（2）为了测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的是___________。

A．木板的长度L

B．木板的质量m1

C．滑块的质量m2

D．托盘和砝码的总质量m3

E．滑块运动的时间t
（3）滑块与木板间的动摩擦因数=_______（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）

某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案，实验室提供的器材有：
A. 电流表A₁（内阻R_g=100Ω，满偏电流I_g=3mA）
B. 电流表A₂（内阻约为0.4Ω，量程为0.6A）
C. 定值电阻R₀=900Ω
D.滑动变阻器R（5Ω，2A）
E.干电池组（6V，0.05Ω）
F.一个开关和导线若干
G．螺旋测微器，游标卡尺
（1）用螺旋测微器测金属棒直径为＿＿＿mm；用20分度游标卡尺测金属棒长度为＿＿cm。

（2）用多用电表粗测金属棒的阻值：当用“×10Ω”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用______挡（填“×1Ω”或“×100Ω”），换挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图所示，则金属棒的阻值约为______Ω。

（3）请根据提供的器材，设计一个实验电路，要求尽可能精确测量金属棒的阻值。
（4）若实验测得电流表A₁示数为I₁,电流表A₂示数为I₂，则金属棒电阻的表达式为R_x=        。（用I₁，I₂，R₀，R_g表示）

有一同学测量小车从斜面上下滑所受到的阻力大小，他利用一打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，如图所示是打出的纸带的一段，已量出各相邻计数段的长度分别为：s₁、s₂、s₃、s₄、s₅、s₆、s₇、s₈。

（1）已知打点计时器使用的交流电频率f=50Hz，打点的周期为           s。用以上已知的物理量表示小车下滑的加速度算式为a =                 。
（2）为了求出小车在下滑过程中所受的阻力，还需测量的物理量有             。
（3）用加速度a及其他需要测得的量表示阻力的计算式为f =                。

在“用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻”的实验中，提供的器材有：
A．干电池一节
B．电流表(量程0.6A)
C．电压表(量程3V)
D．开关S和若干导线
E．滑动变阻器R₁(最大阻值20Ω，允许最大电流1A)
F．滑动变阻器R₂(最大阻值200Ω，允许最大电流0.5A)
G．滑动变阻器R₃(最大阻值2000Ω，允许最大电流0.1A)
（1）按图甲所示电路测量干电池的电动势和内阻，滑动变阻器应选      （填“R₁”“R₂”或“R₃”）。
（2）图乙电路中部分导线已连接，请用笔画线代替导线将电路补充完整。要求变阻器的滑片滑至最左端时，其使用电阻值最大。
（3）闭合开关，调节滑动变阻器，读取电压表和电流表的的示数。用同样方法测量多组数据，将实验测得的数据标在如图丙所示的坐标图中，请作出U­I图线，由此求得待测电池的电动势E=      V，内电阻r =      Ω。（结果保留两位有效数字）所得内阻的测量值与真实值相比      （填“偏大”“偏小”或“相等”）
    

在测量小灯泡的伏安特性曲线的实验中：（答案只填字母）
（1）已知小灯泡的电阻较小，并要求小灯泡两端电压从零开始调节，则应选电路      。

（2）在下面的伏安特性曲线中，比较符合事实的是           。

某同学做“测定电源的电动势和内阻”实验。
（1）他采用如图所示的实验电路进行测量。右图中给出了做实验所需要的各种仪器。请你按电路图把它们连成实验电路。

（2）根据实验数据作出U-I图象，如图所示，蓄电池的电动势E=＿V，内电阻r=＿＿Ω。
（3）这位同学对以上实验进行了误差分析，其中正确的是      。

A．实验产生的系统误差，主要是由于电压表的分流作用

B．实验产生的系统误差，主要是由于电流表的分压作用

C．实验测出的电动势小于真实值

D．实验测出的内阻大于真实值

在“测定金属的电阻率”的实验中，某同学进行了如下操作：
（1）用毫米刻度尺测量接入电路中的金属丝的有效长度l，再用螺旋测微器测量金属丝的直径D，某次测量结果如图1所示，则这次测量的读数D=＿＿＿＿＿mm。

（2）为了合理选择实验方案和器材，首先使用欧姆表（´1挡）粗测接入电路的金属丝的阻值R。欧姆调零后，将表笔分别与金属丝两端连接，某次测量结果如图2所示，则这次测量的读数R=＿＿＿＿＿＿＿Ω。
（3）使用电流表和电压表准确测量金属丝的阻值。为了安全、准确、方便地完成实验，除电源（电动势为4V，内阻很小）、待测电阻丝、导线、开关外，电压表应选用＿＿＿＿＿＿，电流表应选用＿＿＿＿＿，滑动变阻器应选用＿＿＿＿＿（选填器材前的字母）。
A.电压表V₂（量程3V，内阻约3kΩ）
B.电压表V₁（量程15V，内阻约15kΩ）
C.电流表A₁（量程600mA，内阻约1Ω）
D.电流表A₂（量程3A，内阻约0.02Ω）
E.滑动变阻器R₁（总阻值为10Ω，额定电流2A）
F.滑动变阻器R₂（总阻值为100Ω，额定电流2A）
（4）若采用图所示的电路测量金属丝的电阻，电压表的左端应与电路中的＿＿＿点相连（选填“a”或“b”）。

图1是交流发电机模型示意图。在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一矩形线图可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴OO′转动，由线圈引出的导线和分别与两个跟线圈一起绕OO′转动的金属圈环相连接，金属圈环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触，这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电阻形成闭合电路。图2是线圈的正视图，导线和分别用它们的横截面来表示。已知长度为, 长度为,线圈以恒定角速度逆时针转动。（共N匝线圈）
（1）线圈平面处于中性面位置时开始计时，推导t时刻整个线圈中的感应电动势表达式；
（2）线圈平面处于与中性面成夹角位置时开始计时，如图3所示，写出t时刻整个线圈中的感应电动势的表达式；
（3）若线圈电阻为r，求电阻R两端测得的电压，线圈每转动一周电阻R上产生的焦耳热。（其他电阻均不计）

测一个待测电阻R_x（约200Ω）的阻值，除待测电阻外，实验室提供了如下器材：
电源E：电动势3V，内阻不计；
电流表A₁：量程0～10mA、内阻r₁约为50Ω；
电流表A₂：量程0～500μA、内阻r₂= 1000Ω
滑动变阻器R₁：最大阻值20Ω、额定电流2A；
电阻箱R₂：阻值范围0～9999Ω。
（1）由于没有提供电压表，为了测定待测电阻上的电压，应选电流表      与电阻箱R₂            联，将其改装成电压表。
（2）对于下列测量R_x的四种电路图，为了测量准确且方便应选图            。

（3）实验中将电阻箱R₂的阻值调到4000Ω，再调节滑动变阻器R₁，两表的示数如下图所示，可读出电流表A₁的示数是________mA，电流表A₂的示数是________μA，测得待测电阻R_x的阻值是__________Ω（此结果保留三位有效数字）。

在“研究电磁感应现象”的实验中，首先按左图接线，当闭合S时观察到电流表指针向左偏，不通电时电流表指针停在正中央。然后按右图所示将电流表与线圈B连成一个闭合回路，将线圈A、电池、滑动变阻器和电键S串联成另一个闭合电路。
   
（1）左图电路中串联定值电阻的主要作用是        
（2）右图电路S闭合后，将线圈A插入线圈B的过程中，电流表的指针将          （填：左偏、右偏或者不偏）。
（3）右图电路S闭合后，线圈A放在B中不动时，在突然断开S时，指针将        （填：左偏、右偏或者不偏）。
（4）右图电路S闭合后，线圈A放在B中不动时，在滑动变阻器滑片向左滑动过程中，指针将            （填：左偏、右偏或者不偏）。

在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图所示。它们是：①电流计、②直流电源、③带铁芯的线圈A、④线圈B、⑤电键、⑥滑动变阻器（用来控制电流以改变磁场强弱）。

（1）试按实验的要求在实物图上连线（图中已连好一根导线）。
（2）若连接滑动变阻器的两根导线接在接线柱C和D上，而在电键刚闭合时电流表指针右偏，则电键闭合后滑动变阻器的滑动触头向接线柱C移动时，电流计指针将__________（填“左偏”“右偏”“不偏”）。

在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径，用米尺测量出金属丝的长度。再用伏安法测出金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。金属丝的电阻大约为5Ω。
（1）下图为螺旋测微器的实物示意图，在对金属丝进行测量时应将金属丝放在图中螺旋测微器的④和⑤之间，旋转           ，当螺旋测微器的⑤部位接近金属丝时，再旋转            ，当出现“咯咯”声时停止转动，此时扳动          固定螺旋测微器，得到的结果如图所示，从图中读出金属丝的直径为______________ mm。

（2）在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测的电阻丝外，还有如下供选择的实验器材：直流电源：电动势约4.0V，内阻很小
电流表：量程0～0.6A，内阻约0.125Ω
电流表：量程0～3.0A，内阻约0.025Ω
电压表V：量程0～3V，内阻约3kΩ
滑动变阻器：最大阻值50Ω
开关、导线等
为了减小实验误差，在可供选择的器材中，应该选用的电流表是_____________。
（3）根据所选的器材，在虚线方框内补画出简洁且合理的实验电路图。

用电流表和电压表测一节干电池的电动势和内电阻，如图中给出了A、B两个供选用的电路图，为了较精确地测定电动势和内电阻，实验中应选用______电路。正确选用电路后，实验时经测量得出的数据如下表，请在下图C的方格纸上画出U-I图线。利用图线可求出电源电动势为______V，内电阻为_______Ω（结果均保留到小数点后两位）。

	1	2	3	4	5	6
I/A	0.12	0.20	0.31	0.32	0.50	0.57
U/V	1.37	1.32	1.24	1.18	1.10	1.05

某同学用量程为1mA、内阻为120Ω 的表头按图（a）所示电路改装成量程分别为1V和1A的多用电表。图中R₁和R₂为定值电阻，S为开关。回答下列问题：

（1）根据图（a）所示的电路，在图（b）所示的实物图上连线。
（2）开关S闭合时，多用电表用于测量      （填“电流”“电压”或“电阻”）；
开关S断开时，多用电表用于测量      （填“电流”“电压”或“电阻”）。
（3）表笔A应为           色（填“红”或“黑”）。
（4）定值电阻的阻值R_１＝    Ω，R_２＝   Ω。（结果取３位有效数字）