高中物理实验题

某课外活动小组利用竖直上抛运动验证机械能守恒定律．
（1）某同学用20分度游标卡尺测量小球的直径，读数如图甲所示，小球直径为       cm．图乙所示弹射装置将小球竖直向上抛出，先后通过光电门A、B，计时装置测出小球通过A、B的时间分别为2.55ms、5.15ms，由此可知小球通过光电门A、B时的速度分别为v_A、v_B，其中v_A=         m/s．

（2）用刻度尺测出光电门A、B间的距离h，已知当地的重力加速度为g，只需比较      和      是否相等，就可以验证机械能是否守恒（用题目中涉及的物理量符号表示）．
（3）通过多次的实验发现，小球通过光电门A的时间越短，（2）中要验证的两数值差越大，试分析实验中产生误差的主要原因是                               ．

某兴趣小组利用自由落体运动测定重力加速度，实验装置如图所示。 倾斜的球槽中放有若干个小铁球，闭合开关K，电磁铁吸住第1个小球。 手动敲击弹性金属片M，M与触头瞬间分开，第1个小球开始下落，M迅速恢复，电磁铁又吸住第2个小球。 当第1个小球撞击M时，M与触头分开，第2个小球开始下落。这样，就可测出多个小球下落的总时间。

（1）在实验中，下列做法正确的有（    ）

A．电路中的电源只能选用交流电源

B．实验前应将M调整到电磁铁的正下方

C．用直尺测量电磁铁下端到M的竖直距离作为小球下落的高度

D．手动敲击M的同时按下秒表开始计时

（2）实验测得小球下落的高度H=1.980m，10个小球下落的总时间T=6.5s。可求出重力加速度g=_______m/s²。（结果保留两位有效数字）
（3）某同学考虑到电磁铁在每次断电后需要时间△t磁性才消失，因此，每个小球的实际下落时间与它的测量时间相差△t，这导致实验误差。 为此，他分别取高度和，测量n个小球下落的总时间和。他是否可以利用这两组数据消除对实验结果的影响？请推导说明。

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．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     。

某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究，一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连:弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图（a)所示。向左推小球，使弹黄压缩一段距离后由静止释放:小球离开桌面后落到水平地面。通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能。

回答下列问题：
（1)本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等。已知重力加速度大小为g。为求得Ek，至少需要测量下列物理量中的     （填正确答案标号)。

A．小球的质量m

B．小球抛出点到落地点的水平距离s

C．桌面到地面的高度h

D．弹簧的压缩量△x

E.弹簧原长l0
（2)用所选取的测量量和已知量表示Ek，得Ek=           。
（3)图（b)中的直线是实验测量得到的s-△x图线。从理论上可推出，如果h不变.m增加，s—△x图线的斜率会           （填“增大”、“减小”或“不变”):如果m不变，h增加，s—△x图线的斜率会        （填“增大”、“减小”或“不变”)。由图（b) 中给出的直线关系和Ek的表达式可知，Ep与△x的       次方成正比。

研究小车匀变速直线运动，打点计时器的工作频率为50 Hz，纸带上计数点的间距如图所示，其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出．

⑴部分实验步骤如下：

A．测量完毕，关闭电源，取出纸带．

B．接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车．

C．将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连．

D．把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔．

上述实验步骤的正确顺序是：____________(用字母填写)．
⑵图纸带中标出的相邻两个计数点的时间间隔T＝________s.
⑶计数点E对应的瞬时速度大小计算式为v_E＝___________．
⑷为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小的计算式应为a＝____.

在探究物体的加速度（a）跟合外力（F）和质量（m）的关系实验中，某同学的实验方案如图甲所示，用沙桶的重力表示小车受到的合外力F．

（1）为消除摩擦力的影响，实验前必须平衡摩擦力．某同学平衡摩擦力时是这样操作的：将小车静止地放在水平长木板上．把木板不带滑轮的一端慢慢垫高，直到小车由静止开始沿木板向下滑动为止．请问这位同学的操作是否正确？
（2）为使装有细砂的小桶的总重力在数值上近似等于小车运动时的拉力，应满足的条件是桶及桶内细砂的总质量             小车的质量。（选填“远大于”“远小于”或“近似等于”）
（3）该同学在“保持小车质量M不变，探究a与F的关系”时记录了实验数据，并将数据在坐标系中描点，作出a－F图象，如图乙所示；由图线求出小车的质量等于             kg， 从理论上来看“a﹣F”图象是过原点的一条直线，本次实验得到的图线却如图乙所示，
其中的原因是             ．

在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另
一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套（如图）。实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度
地拉像皮条。某同学认为在此过程中必须注意以下几项：

A．橡皮条弹性要好，拉力要适当大些。

B．拉橡皮条的细绳应适当长一些，便于确定力的方向。

C．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上。

D．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行。

其中正确的是  ___________________（填入相应的字母）

某同学利用多用电表测量二极管的反向电阻（二极管具有单向导电性，电流正向通过时几乎没有电阻，电流反向时，电阻很大）。完成下列测量步骤：
（1）检查多用电表的机械零点。
（2）将红、黑表等分别插入正、负表笔插孔，二极管的两个极分别记作和，将红表笔接端时，表针几乎不偏转，接端时偏转角度很大，则为了测量该二极管的反向电阻，应将红表笔接二极管的       （填“”或“”）端。
（3）将选择开关拨至电阻“”挡位，进行正确的测量步骤后，发现表针偏角较小。为了得到准确的测量结果，应让电表指针尽量指向表盘中央，应重新选择量程进行测量。则该同学应选择          （“”或“”）挡，然后         ，再进行测量。测量后示数如图所示，则测量结果为          。

（4）测量完成后，将选择开关拨向     挡位置。

在伏安法测电阻的实验中，待测电阻约为，电压表V的内阻约为，电流表A的内阻约为，测量电路中电流表的连接方式如图（a）或图（b）所示，结果由公式计算得出，式中与分别为电压表和电流表的示数。若将图（a）和图（b）中电路测得的电阻值分别记为和，则       （填“”或“”）更接近待测电阻的真实值，且测量值      （填“大于”、“等于”或“小于”）真实值，测量值        （填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。

某同学做描绘小灯泡（额定电压为3．8V，额定电流为0．32A）的伏安特性曲线实验，实验给定的实验器材如下：（本实验要求小灯泡的电压从零开始调至额定电压）
直流电源的电动势为4V，内阻不计
电压表V（量程4V，内阻约为5kΩ）、
电流表A₁（量程0．6A，内阻约为4Ω）、
电流表A₂（量程3A，内阻约为1Ω）、
滑动变阻器R₁（0到1000Ω，0．5A）
滑动变阻器R₂（0到10Ω，2A）
开关、导线若干。
(1)若该同学误将电流表和电压表接成如图甲所示的电路，其他部分连接正确，接通电源后，以下说法正确的是（    ）

A．小灯泡将发光    B．小灯泡将不亮
C．电压表会烧坏    D．电流表将会烧坏
(2)下列关于该实验的说法，正确的是(      )

A．实验电路应选择图乙中的电路图（a）
B．电流表应选用A₂
C．滑动变阻器应该选用R₂
D．若采用如图乙（b）所示电路图，实验前，滑动变阻器的滑片应置于最右端
(3)该同学按照正确的电路图和正确的实验步骤，描出的伏安特性曲线如图丙所示，从图中可知小灯泡的阻值随小灯泡两端的电压的增大而______（填增大、减小、先增大后减小、先减小后增大），当给小灯泡加电压3．2V时，此时小灯泡的发热功率为       W（结果取2位有效数字）。

“验证机械能守恒定律”的实验采用重物自由下落的方法。
（1）若实验中所用的重锤质量M="1kg" ，打点纸带如右图所示，打点时间间隔为0.02s，则记录B点时，重锤动能E_KB=          ，从开始下落起至B点，重锤的重力势能减少量ΔE_P=          ，因此可得结论是

（2）根据纸带算出相关各点速度v ，量出下落的距离h ，以v²/2为纵轴，以h为横轴画出的图线应是图中的          （g=10m/s²）

下图为接在50Hz低压交流电源上的打点计时器，在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带，图中所示的是每打5个点所取的记数点，但第3个记数点没有画出。由图数据可求得：

（1）该物体的加速度为             m/s²，
（2）第3个记数点与第2个记数点的距离约为           cm，
（3）打第2个计数点时该物体的速度为          m/s。
（4）如果当时电网中交变电流的频率是f=51Hz，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比           （选填：偏大、偏小或不变）．

某研究性学习小组为探究小灯泡灯丝电阻与温度的关系，设计并完成了有关的实验，以下是实验中可供选用的器材．
A．待测小灯泡（额定功率6W，额定电流0.5A）
B．电流表（量程0～0.6A，内阻0.1Ω）
C．电压表（量程0～5V，内阻约5kΩ）
D．电压表（量程0～15V，内阻约15kΩ）
E．滑线变阻器（最大阻值50Ω）
F．滑线变阻器（最大阻值1kΩ）
G．直流电源（电动势15V，内阻可忽略）
H．开关一个，导线若干
实验中调节滑线变阻器，小灯泡两端电压可以从零至额定电压范围内变化，从而测出小灯泡在不同电压下的电流．
（1）实验中为较准确测量、方便调节，电压表应选用    ，滑动变阻器应选用    （填写仪器符号）；
（2）请在虚线框中画出为完成上述实验而设计的合理的电路图．

（3）如图所示是该研究小组测得小灯泡的I—U关系图线．由图线可知，小灯泡灯丝电阻随温度的升高而_____________（填“增大”、“减小”或“不变”）；当小灯泡两端所加电压为6V时，其灯丝电阻值约为_____________Ω．（保留两位有效数字）
（4）若不考虑电表内阻的影响，得到的是上面的I—U关系图线．但由于电表存在内阻，实际测得的伏安特性曲线比上面的I—U关系图线位置来得偏 ______（选填“高”或“低”）。

某活动小组利用图甲装置验证机械能守恒定律。钢球自由下落过程中，先后通过光电门A、B，计时装置测出钢球通过A、B的时间分别为t_A、t_B．用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度．测出两光电门间的距离为h，钢球直径为D，当地的重力加速度为g．

（1）用20分度的游标卡尺测量钢球的直径，读数如图乙所示，钢球直径为D=      cm．
（2）要验证机械能守恒，只要比较      ．
A．与gh是否相等         B．与2gh是否相等
C．与gh是否相           D．与2gh是否相等
（3）钢球通过光电门的平均速度          （选填“>”或“<”）钢球球心通过光电门的瞬时速度，由此产生的误差         （选填“能”或“不能”）通过增加实验次数减小．

某同学要研究一质地均匀，圆柱形的热敏电阻的电阻率随温度的变化规律，其部分步骤如下：
（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图所示，由图可知其长度为     mm；

（2）用螺旋测微器侧量其直径如图所示，由周可知其直径为      mm；
（3）该同学利用以下实脸器材研究热敏电阻的组值随很度的变化规律：
A．热敏电阻（常温下约300）
B．温度计
C．电流表A₁（60 mA，约10）
D．电流表A₂（3A、约0．1）
E．电压表V（6V，约15 k）
F．滑动变阻器斤R₁（2 k，0．SA）
G．滑动变阻器R₂（50，ZA）
H．蓄电池（9V，0．05）
1．开关一个，导线若干
①实验要求通过热敏电阻的电流从零开始增加，电流表应选择    ，滑动变阻器应选择
②为精确测量该热敏电阻，请在图中完成实验器材的连接．