高中物理实验题

根据伏安法，由10V电源、0～10V电压表、0～10mA电流表等器材，连接成测量较大阻值电阻的电路。由于电表内阻的影响会造成测量误差，为了避免此误差，现在原有器材之外再提供一只高精度的电阻箱和单刀双掷开关，某同学设计出了按图甲电路来测量该未知电阻的实验方案。

（1）请按图甲电路，将图乙中所给器材连接成实验电路图。
（2）请完成如下实验步骤：
①先把开关S拨向Rx，调节滑动变阻器，使电压表和电流表有一合适的读数，并记录两表的读数，U=8.16V，I=8mA，用伏安法初步估测电阻Rx的大小为               Ω。
②调节电阻箱的电阻值，使其为伏安法估测的值，之后把开关S拨向电阻箱R，微调电阻箱的电阻值，使电压表、电流表的读数与步骤①中的读数一致，读得此时电阻箱的阻值R=1000Ω。③该未知电阻Rx=      Ω。
（3）利用测得的数据，还可以得到          表的内电阻等于            Ω。

为了描绘标有“3V，0.4W”的小灯泡的伏安特性曲线，要求灯泡电压能从零开始变化，所给器材如下：
A．电流表（0~200mA，内阻0.5Ω）
B．电流表（0~0.6A，内阻0.01Ω）
C．电压表（0~3V，内阻5kΩ）
D．电压表（0~15V，内阻50kΩ）
E．滑动变阻器（0~10Ω，0.5A）
F．滑动变阻器（0~1kΩ，0.1A）
G．电源（3V）
H．电键一个，导线若干．
（1）为了完成上述实验，实验中应选择的仪器是_______________
（2）画出实验电路图。

某同学利用图甲所示电路，探究电源在不同负载下的输出功率。依据所得实验数据，绘出了如图乙所示的U﹣I的图象。

（1）电流I=0.60A时，电源的输出功率为      W。（保留两位有效数字）
（2）当变阻器电阻为      Ω时，电源的输出功率最大。

用如图甲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。
（1）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”刻度线。
②将K旋转到电阻挡“×100”位置。
③将插入“＋”“ —”插孔的表笔短接，旋动部件______，使指针对准电阻的“0”刻度线。
（2）将调好零的多用电表按正确步骤测量一电学元件P的电阻，P的两端分别为a、b，指针指示位置如图乙所示。则通过P的电流方向是________（选填“a→b”或“b→a”），为使测量比较精确，应将选择开关旋到________的倍率挡位上，并需重新调零，再进行测量。

用如图甲所示的电路图研究灯泡L（2.4V，1.0W）的伏安特性，并测出该灯泡在额定电压下正常工作时的电阻值，检验其标示的准确性。
（1）在闭合开关S前，滑动变阻器触头应放在___________端。（选填“A”或“B”）
（2）根据电路图，请在图乙中以笔划线代替导线将实物图补充完整。
（3）实验后作出的U-I图象如图丙所示，图中曲线弯曲的主要原因是：___________________。
（4）根据所得到的图象如丙图所示，求出它在额定电压（2.4V）下工作时的电阻值R="___" ，这个测量值比真实值偏__________。（选填“大”或“小”）

杨小华用如图所示的装置做“探究加速度与力的关系”的实验：小车搁置在水平放置的长木板上，纸带连接车尾并穿过打点计时器，用来测定小车的加速度a，小桶通过细线对小车施拉力F。在保持小车质量不变的情况下，改变对小车拉力F的大小，测得小车所受拉力F和加速度a的数据如下表：


（1）根据测得的数据，在下图中作出a－F图象。
（2）由图象可知，小车与长木板之间的最大静摩擦力大小为_________N。
（3）若要使作出的a－F图线过坐标原点，需要调整实验装置，可采取以下措施中的（ ）

A．增加小车的质量

B．减小小车的质量

C．适当垫高长木板的右端

D．适当增加小桶内砝码质量

用接在50Hz交流电源上的打点计时器，研究小车做匀加速直线运动的规律，某次实验中得到的一条纸带如图所示，从比较清晰的点起，每五个打印点取一个点作为计数点，分别标作0、1、2、3、4。量得0、1两计数点间的距离s₁=30.0mm，3、4两计数点间的距离s₄＝48.0mm，则：
（1）电磁打点计时器是一种使用交流电源的______仪器，工作电压为______。当电源的频率为50Hz时，它每隔______s打一次点；
（2）小车在0与1两计数点间的平均速度为______m/s；
（3）小车的加速度为______m/s²。

科学探究活动通常包括以下要素：提出问题，猜想与假设，制定计划与设计实验，进行实验与收集证据，分析与论证，评估，交流与合作等。伽利略对落体运动规律探究过程如下：

A．伽利略依靠逻辑的力量推翻了亚里斯多德的观点；

B．伽利略提出了“落体运动的速度v与时间t成正比”的观点；

C．为“冲淡”重力，伽利略设计用斜面来研究小球在斜面上运动的情况；

D．伽利略换用不同质量的小球，沿同一斜面从不同位置由静止释放，并记录相应数据；

E．伽利略改变斜面的倾角，重复实验，记录相应数据；
F．伽利略对实验数据进行分析；
G．伽利略将斜面实验得到的结论推广到斜面的倾角增大到90°时。
（1）与上述过程中B步骤相应的科学探究要素是                    ；
（2）与上述过程中F步骤相应的科学探究要素是                    。

如图（a）为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。

（1）平衡小车所受的阻力的操作：取下           ，把木板不带滑轮的一端垫高；接通打点计时器电源，           ，让小车拖着纸带运动．如果打出的纸带如图（b）所示，则应        （减小或增大）木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹        为止。
（2）打点计时器使用的交流电周期T₀=0.02s。下图是某同学在正确操作下获得的一条纸带，A、B、C、D、E每两点之间还有4个点没有标出，写出用s₁、s₂、s₃、s₄以及T₀来表示小车加速度的计算式：a=                 . 根据纸带所提供的数据，算得小车的加速度大小为             （结果保留两位有效数字）。

在验证力的平行四边形定则实验有三个实验步骤：
（1）在水平放置的木板上垫一张白纸，把橡皮条的一端固定在板上，另一端拴两根细线，通过细线同时用两个测力计互成角度地拉橡皮条，使它与细线的结点到达某一位置O点，在白纸上记下O点和两测力计的读数F₁和F₂。
（2）在纸上根据F₁和F₂的大小，应用平行四边形定则作图求出合力F。
（3）只用一只测力计通过细绳拉橡皮条，使它的伸长量与两测力计拉时相同，记下此时测力计的读数F′和细绳的方向。
以上三个步骤中均有错误或疏漏：
（1）中是                                    。
（2）中是                                    。
（3）中是                                    。

在做验证牛顿第二定律的实验时，某学生将实验装置如图甲安装，准备接通电源后开始做实验。

①打点计时器是一种计时工具，应该接      （填交流或直流）电源。
②图中砂和砂桶的总质量为m，小车和砝码的总质量为。实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，接下来还需要进行的一项操作是（   ）
A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节m的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
B．将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推一下小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
C．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推一下小车，观察判断小车是否做匀速运动
D．当改变小车的质量时，需要重新平衡摩擦力
③实验中要进行质量和的选取，才能认为绳子的拉力约等于mg，以下最合理的一组是 （   ）
A．="100g," ="40" g、50 g、60 g、80 g、100 g、120 g
B．="200" g, ="10" g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g
C．="200" g, ="40" g、50 g、60 g、80 g、100 g、120 g
D．="400" g, ="10" g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g
④下图是实验中得到的一条纸带，、、、、E为5个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，则计数点间的时间间隔T=    s。量出AB间的距离s₁="4.22" cm、BC间的距离s₂="4.65" cm、CD间的距离为s₃="5.08" cm、DE间的距离为s₄="5.49" cm。则打点计时器打下C点时的速度大小为：v_C=      m/s（结果保留2位有效数字），小车的加速度的符号表达式为：=   （用上面的符号表示）。

⑤在验证当小车的质量一定时，小车的加速度与合外力F的关系时，小华所在的实验小组根据实验数据作出了如图所示的a-F图象，图像不过坐标轴的原点，其原因可能是_______________________________________

在做“验证力的平行四边形定则”的实验时：
（1）下列叙述正确的是（ ）

A．同一次实验过程，结点的位置必须都拉到同一位置O点，不能随意变动

B．用两只弹簧测力计拉橡皮条时，应使两细绳之间的夹角总为90°，以便于算出合力的大小

C．力的夹角越大越好

D．必须使分力与合力在同一平面内

（2）如果实验情况如图①所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。图②是在白纸上根据实验结果画出的图。

图②中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是_________________。

“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图（甲）所示。

（1）在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带。从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，用刻度尺测量计数点间的距离如图（乙）所示。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz。求：

①从图中所给的刻度尺上读出A、B两点间的距离s₁ =        cm；
②该小车的加速度a =        m/s²。
（2）平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在小车上。挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度。小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表：

砝码盘中砝码总重力F（N）	0.196	0.392	0.588	0.784	0.980
加速度a（m·s^-2）	0.69	1.18	1.66	2.18	2.70

①请根据该组实验数据在答卷的坐标纸作出a—F的关系图象；
②根据提供的实验数据作出的a—F图线不通过原点的主要原因是              。

如图1所示，为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量及小车和砝码的质量对应关系图。钩码的质量为m₁，小车和砝码的质量为m₂，重力加速度为g。

（1）下列说法正确的是＿＿＿＿＿。
A．每次在小车上加减砝码时，应重新平衡摩擦力
B．实验时若用打点计时器应先释放小车后接通电源
C．本实验m₂应远小于m₁
D．在用图象探究加速度与质量关系时，应作图象
（2）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，测得，作出图像，他可能作出图2中＿＿＿＿＿ （选填“甲”“ 乙”“ 丙”）图线。此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是＿＿＿＿＿。
A．小车与轨道之间存在摩擦          B．导轨保持了水平状态
C．砝码盘和砝码的总质量太大        D．所用小车的质量太大
（3）实验时，某同学遗漏了平衡摩擦力这一步骤，若轨道水平，他测量得到的图像，如图3。设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，则小车与木板间的动摩擦因数＿＿＿＿＿，钩码的质量＿＿＿＿＿。
（4）实验中打出的纸带如图所示．相邻计数点间的时间是0.1 s，图中长度单位是cm，由此可以算出小车运动的加速度是________m/s²。

某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。

（1）如果没有操作失误，图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是          ；
（2）实验时，主要的步骤是：

A．在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；

B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；

C．用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O。记录下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数；

D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F；

E．只用一只弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F′的图示；
F．比较F′和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论。
上述步骤中：有重要遗漏的步骤的序号是______和______；