高中物理实验题

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，先用一个弹簧秤拉橡皮条的另一端到某﹣点并记下该点的位置；再将橡皮条的另一端系两根细绳，细绳的另一端都有绳套，用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉像皮条．
（1）某同学认为在此过程中必须注意以下几项：
A．两根细绳必须等长
B．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
D．在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等
E．在用两个弹簧秤同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位置其中正确的是      ．（填入相应的字母）
（2）在“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图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向是      ．
②本实验采用的科学方法是     
A．理想实验法
B．等效替代法
C．控制变量法
D．建立物理模型法
（3）在验证力的平行四边形法则的实验中，有位同学做了一系列步骤，其中的两个步骤是这样做的：
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木板上，另一端拴两根细线，通过细线同时用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，使它与细线的结点达到某一位置O点，在白纸上记下O点与两个弹簧秤的读数F₁与F₂；
②只用一个弹簧秤通过细线沿原来的方向（即两个弹簧同时拉时橡皮条伸长的方向）拉橡皮条，记下此时弹簧秤的读数F′和细线的方向；以上两个步骤中均有疏漏或错误，分别是
在①中      ；
在②中      ．

某人用多用电表测量电阻．
①用已调零且选择旋钮指向欧姆挡“×100”位置的多用电表测某电阻阻值，根据如图1所示的表盘，被测电阻阻值为      Ω．若将该表选择旋钮置于直流10mA挡测电流，表盘仍如图1所示，则被测电流为      mA．
②现用已调零且选择旋钮指向欧姆挡“×100”位置的多用电表继续测量另一个电阻的阻值，将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，如图2所示，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．
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，完成读数测量．
D．将两表笔短接，对电表进行欧姆调零．

在研究“电磁感应现象”的实验中，所需的实验器材如图所示．现已用导线连接了部分实验电路．
（1）请把电路补充完整；
（2）实验时，将线圈A插入线圈B中，合上开关瞬间，观察到检流计的指针发生偏转，这个现象揭示的规律是      ；
（3）（多选）某同学设想使线圈B中获得与线圈A中相反方向的电流，可行的实验操作是

A．抽出线圈A	B．插入软铁棒
C．使变阻器滑片P左移	D．断开开关．

匀变速直线运动的物体，中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，某同学在“验证匀变速直线运动的小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图给出了从0点开始，每5个点取一个计数点的纸带，其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点．测得：s₁=1.40cm，s₂=1.90cm，s₃=2.40cm，s₄=2.88cm，s₅=3.43cm，s₆=3.90cm．（以下计算结果均保留三位有效数字）

（1）在计时器打出点1、2、3、4、5时，小车的速度分别为：v₁=       cm/s，v₂=       cm/s，v₃=      cm/s，v₄=       cm/s，v₅=       cm/s．
（2）在坐标纸中作出小车运动的v﹣t图象．
（3）在求解运动小车的加速度时，两位同学对这一问题有不同看法，甲同学认为，只要在上面计算好的5个速度中，任意取两个，代入公式即可求出加速度，而乙同学则认为，应该选取v﹣t图象上的相距较远的两个点来计算加速度，请问你认为哪位同学求解的加速度的方法更合理      （填甲或乙），按照你认为合理的方法求出a=      cm/s²．

某同学为了探究老师课上讲的自感现象，自己找来带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图1所示的电路．检查电路后，闭合开关S，小灯泡发光；再断开开关S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象．虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象．

（1）你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是     
A．线圈电阻偏大
B．小灯泡电阻偏大
C．电源的内阻偏大
D．线圈的自感系数偏大
（2）t₁时刻断开开关，断开开关前后流经小灯泡的电流i随时间t变化的图象是图2中的      ．

某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻．实验室除提供开关S和导线外，有以下器材可供选择：
电压表：V₁（量程3V，内阻R_v1=10kΩ）
电压表：V₂（量程15V，内阻R_v2=50kΩ）
电流表：G（量程3mA，内阻R_g=100Ω）
电流表：A（量程3A，内阻约为0.5Ω）
滑动变阻器：R₁（阻值范围0～10Ω，额定电流2A）R₂（阻值范围0～1000Ω，额定电流1A）
定值电阻：R₃=0.5Ω   R₄=10Ω
①为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中电压表应选用      ，滑动变阻器应选用      （填写器材的符号）．
该同学发现所给的两个电流表的量程均不符合要求，他将电流表G进行改装，电流表G应与定值电阻      并联，改装后的电流表对应的量程是      A．
②在如图所示的虚线框内，画出该同学实验连线时依据的实验原理图．

③电流表G改装后其表盘没有来得及重新刻度，该同学利用上述实验原理测得数据，以电流表G的读数为横坐标，以电压表V的读数为纵坐标绘出了如图所示的图线，根据图线可求出电源的电动势E=      V （结果保留三位有效数字），电源的内阻r=      Ω （结果保留两位有效数字）．

用螺旋测微器测量一根电阻丝的直径，测量结果如图甲，其读数为      mm．用游标为50分度的卡尺测量某圆筒的内径，则该游标卡尺的标尺每一小格的长度为      mm，测量结果如图乙所示，此工件的直径为      cm．

某同学用多用电表的欧姆档来测量电压表的内阻，如图甲所示．先将选择开关旋至倍率“×100”档，红、黑表笔短接调零后进行测量，红表笔应接电压表的      接线柱（选填“+”或“﹣”），测量结果如图乙所示，电压表的电阻为      Ω．

该同学要测量一节干电池的电动势和内阻，有以下器材可供选择：
A．电流表   （0～0.6A～3A）
B．电压表   （0～3V）
C．滑动变阻器R   （0～15Ω，5A）
D．滑动变阻器R′   （0～50Ω，1A）
E．定值电阻R₀为    1Ω
F．开关S及导线   若干
本次实验的原理图如图丙，则滑动变阻器应选      （填器材前的字母序号）．
按照原理图连接好线路后进行测量，测得数据如下表所示．

待测量	1	2	3	4	5
I/A	0.11	0.20	0.30	0.40	0.50
U/V	1.37	1.35	1.33	1.32	1.29

由上表数据可看出，电压表示数变化不明显，试分析引起情况的原因是      ．现将上述器材的连线略加改动就可使电压表的示数变化更明显，请在图丁中按改动后的原理图完成连线．

如图甲所示的装置叫做阿特伍德机，是英国数学家和物理学家阿特伍德（G•Atwood 1746﹣1807）创制的一种著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律．某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律，如图乙所示．

（1）实验时，该同学进行了如下操作：
①将质量均为M（A的含挡光片、B的含挂钩）的重物用绳连接后，跨放在定滑轮上，处于静止状态，测量出挡光片中心到光电门中心的竖直距离h．
②在B的下端挂上质量为m的物块C，让系统（重物A、B以及物块C）中的物体由静止开始运动，光电门记录挡光片挡光的时间为△t．
③利用螺旋测微器测出挡光片的宽度d如丙图所示，则d=      mm，计算有关物理量，验证机械能守恒．
（2）如果系统（重物A、B以及物块C）的机械能守恒，应满足的关系式为           （已知重力加速度为g）
（3）引起该实验系统误差的原因有      （写一条即可）．
（4）验证实验结束后，该同学突发奇想：如果系统（重物A、B以及物块C）的机械能守恒，不断增大物块C的质量m，重物B的加速度a也将不断增大，那么a与m之间有怎样的定量关系呢？a随m增大会趋于一个什么值？请你帮该同学解决：
①写出a与m之间的关系式：     （还要用到M和g）；
②a的值会趋于      ．

为了探究“加速度与力、质量的关系”，现提供如图1所示实验装置．请思考探究思路并回答下列问题：
（1）为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取的做法是      ．

A．将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动

B．将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动

C．将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动

D．将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动

（2）某学生在平衡摩擦力时，不慎使长木板倾角偏大．则他所得到的a﹣F关系应该是图2中的哪根图线？答：      （图中a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力）．
（3）消除小车与水平木板之间摩擦力的影响后，要用钩码总重力代替小车所受的拉力，此时钩码质量m与小车总质量M之间应满足的关系为      ；
（4）某同学在实验中得到的纸带如图3所示，已知实验所用电源的频率为50Hz．据纸带可求出小车的加速度大小为      m/s²（结果保留两位有效数字）．

（1）在下列给出的器材中，选出“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中所需的器材并填在横线上（填序号）．
①打点计时器 ②天平 ③低压交流电源 ④低压直流电源 ⑤细线和纸带 ⑥钩码和小车 ⑦秒表 ⑧一端有滑轮的长木板 ⑨刻度尺
选出的器材是
（2）为了计算加速度，最合理的方法是

A．根据任意两计数点的速度用公式算出加速度

B．根据实验数据画出v﹣t图，量出其倾角θ，由公式a=tanθ求出加速度

C．根据实验数据画出v﹣t图，由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间，用公式a=算出加速度

D．依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度．

如图所示，R为电阻箱，为理想电压表．当电阻箱读数为R₁=2Ω时，电压表读数为U₁="4" V；当电阻箱读数为R₂=5Ω时，电压表读数为U₂="5" V．求：

(1)电源的电动势E和内阻r
(2)当电阻箱R读数为多少时，电源的输出功率最大?最大值P_m为多少?

实验室新进了一批低电阻的金属丝（如实物图中电阻），已知金属丝的电阻率ρ＝1.7×10^－8 Ω·m.课外活动小组的同学设计了一个实验来测算使用的金属丝长度．他们选择了电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器(千分尺)、导线和学生电源等．在实验中，为了减少实验误差，并在实验中获得较大的电压调节范围，
（1）应从下图所示的A、B、C、D四个电路中选择_______电路来测量金属丝电阻；

（2）请把下面的实物按照原理图连接起来，要求导线不能交叉。

(3)他们使用千分尺测量金属丝的直径，示数如右图所示，金属丝的直径为________mm；
(4)测出电压表示数为2.0V时，电流表示数为0.5A ，根据金属丝电阻值，可估算出绕制这个螺线管所用金属丝的长度约为________m。(结果保留两位有效数字)

用如图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

如图乙所示，两个完全相同的圆弧轨道分别固定在竖直板上不同高度处，轨道的末端水平。在它们相同位置上各安装一个电磁铁，两个电磁铁由同一个开关控制，通电后，两电磁铁分别吸住相同小铁球A、B，断开开关，两个小球同时开始运动。离开圆弧轨道后，A球做平抛运动，B球进入一个光滑的水平轨道，则：B球进入水平轨道后将做_____________运动；改变A轨道距离B轨道的高度，多次重复上述实验过程，总能观察到A球正好砸在B球上，由此现象可以得出的结论是_____________；‚若某次两小球相碰的位置恰在水平轨道上的P点处，固定在竖直板上的方格纸的正方形小格每边长为5cm，则可算出A铁球刚到达P点的速度为_____________m/s。（g取10m/s²，结果保留两位小数）