高中物理实验题

“探究求合力的方法”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_______．（填写F或F′）
（2）本实验采用的科学方法是______________．

A．等效替代法

B．理想实验法

C．控制变量法

D．建立物理模型法

在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材：
A.干电池（电动势约为1.5V，内阻小于1.5Ω）
B.电流表G（满偏电流2mA，内阻10Ω）
C.电流表A（0～0.6A，内阻约0.1Ω）
D.滑动变阻器R₁（0～20Ω，10A）
E.滑动变阻器R₂（0～100Ω，1A）
F.定值电阻R₃＝990Ω
G.开关、导线若干
（1）为方便且能较准确地进行测量，应选用滑动变阻器         （填写“R₁”或“R₂”）；
（2）请在下面所给方框内画出利用本题提供的器材所设计的测量电池电动势和内阻的实验电路原理图；
（3）某同学根据他设计的实验测出了六组I₁（电流表G的示数）和I₂（电流表A的示数），请在所给坐标纸上做出I₁和I₂的关系图线；

序 号	1	2	3	4	5	6
I1/mA	1.40	1.36	1.35	1.28	1.20	1.07
I2/A	0.10	0.15	0.23	0.25	0.35	0.50

 
（4）根据图线可得，被测电池的电动势为______V，内阻为______Ω．

欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材:

A．电池组（3V，内阻1Ω）；
B．电流表（0～3A，内阻约为0.0125Ω）；
C．电流表（0～0.6A，内阻约为0.125Ω）；
D.电压表（0～3V，内阻约为3kΩ）:
E.电压表（0～15V，内阻约为15kΩ，）；
F.滑动变阻器（0～20Ω，额定电流1A）；
G.滑动变阻器（0～2000Ω，额定电流0.3A）；
H.开关、导线。
（1）上述器材中应选用的是
（填写各器材的字母代号）。
（2）实验电路应采用电流表___      _接法（填“内”或“外”）。
（3）设实验中，电流表、电压表的某组示数如上图所示，图示中I=___   _ __A，U=___     __V。

（4）为使通过待测金属导线的电流能在0～0.5A范围内改变，请按要求在方框中画出测量待测金属导线电阻Rx的原理电路图。

有一待测的电阻器R_x，其阻值约在40～50Ω之间，实验室准备用伏安法来测量该电阻值的实验器材有：
电压表V（量程0～10V，内电阻约20kΩ）；
电流表A₁，（量程0～500mA，内电阻约20Ω）；
电流表A₂，（量程0～300mA，内电阻约4Ω）；
滑动变阻器R₁（最大阻值为10Ω，额定电流为2A）；
滑动变阻器R₂（最大阻值为250Ω，额定电流为0.1A）；
直流电源E（电动势为9V，内电阻约为0.5Ω）；
开关及若干导线．
实验要求电表读数从零开始变化，并能多测出几组电流、电压值，以便画出I﹣U图线．
（1）电流表应选用      ．
（2）滑动变阻器选用      （选填器材代号）．
（3）请在如图所示的方框内画出实验电路图．

如图为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置．用拉力传感器记录小车受到拉力的大小，在长木板上相距为L=48.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器，分别记录细线拉力和小车到达A、B时的速率．

（1）本实验有关的说法正确的是：
A．两速度传感器之间的距离应适当远些
B．要调整长木板的倾斜角度，平衡小车受到的摩擦力
C．应先释放小车，再接通速度传感器的电源
D．改变所挂钩码的数量时，要使所挂钩码的质量远小于小车质量
E．不必用天平测出小车和车上的拉力传感器的总质量
（2）某同学在表中记录了实验测得的几组数据，v_B²﹣v_A²是两个速度传感器记录速率的平方差，则加速度的表达式为a=     ，表中第3次实验缺失的数据是      m/s²（结果保留三位有效数字）；

次数	F（N）	vB^2﹣vA^2（m^2/s^2）	a（m/s^2）
1	0.60	0.77	0.80
2	1.04	1.61	1.68
3	1.42	2.34
4	2.00	3.48	3.63
5	2.62	4.65	4.84
6	3.00	5.49	5.72

（3）表中a与F并不成正比，这是由于      （填写“平衡摩擦力不足”或“平衡摩擦力过度”）造成的．
E．改变所挂钩码的数量，重复步骤D的操作．

实验桌上有下列实验仪器：
A．待测电源（电动势约3V，内阻约7Ω）；
B．直流电流表（量程0～0.6～3A，0.6A档的内阻约0.5Ω，3A档的内阻约0.1Ω；）
C．直流电压表（量程0～3～15V，3V档内阻约5kΩ，15V档内阻约25kΩ）；
D．滑动变阻器（阻值范围为0～15Ω，允许最大电流为1A）；
E．滑动变阻器（阻值范围为0～1000Ω，允许最大电流为0.2A）；
F．开关、导线若干；
请你解答下列问题：

（1）利用给出的器材测量电源的电动势和内阻，要求测量有尽可能高的精度且便于调节，应选择的滑动变阻器是      （填代号）．
（2）请将图甲中实物连接成实验电路图；
（3）某同学根据测得的数据，作出U﹣I图象如图乙中图线a所示，由此可知电源的电动势E=      V，内阻r=      Ω；

如图1为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图．实验步骤如下：

A．用天平测出物块质量M=500g、重物质量m=200g；
B．调整长木板上的轻滑轮，使细线水平；
C．调整长木板倾斜程度，平衡摩擦力；
D．打开电源，让物块由静止释放，打点计时器在纸带上打出点迹；
E．多次重复步骤（D），选取点迹清晰的纸带，求出加速度a；
F．根据上述实验数据求出动摩擦因数μ．
回到下列问题：
（1）以上实验步骤中，不需要的步骤是      ；
（2）某纸带如图2所示，各点间还有4个点未标出，则物块的加速度a=      m/s²（结果保留三位有效数字）；
（3）根据实验原理，动摩擦因数μ=     （用M、m、a和重力加速度g表示）．

用电流表和电压表测定电池的电动势E 和内电阻r，所用的电路如图1所示，一位同学测得的6组数据如下表中所示．

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

（1）试根据这些数据在图2中作出 U﹣I图线；
（2）根据图线得出电池的电动势 E=       V，根据图线得出的电池内阻r=      Ω．

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“×100”的位置．
③将插入“+”、“﹣”插孔的表笔短接，旋动部件      ，使指针对准电阻的      （填“0”刻线或“∞刻线”）．
④将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过大．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．

a．某同学测定重力加速度的实验步骤如下：
（1）将打点计时器固定在铁架台上．
（2）将接有重物的纸带沿竖直方向穿过打点计时器的限位孔．
（3）先      ，再释放纸带．
（4）获得点迹清晰的几条纸带．
b．为了测得重物下落的加速度，需要的实验器材有
A．天平          B．秒表           C．刻度尺
c．电火花计时器的工作电源为      ．
d．打出的纸带如图所示，与重物相连的是纸带的      端（填甲或乙）．
e．纸带上1﹣9各点为计时点，则下落重物的加速度为      m/s²．

在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中“

（1）下列哪些器材是多余的
①打点计时器 ②天平 ③低压直流电源  ④细绳  ⑤纸带 ⑥小车 ⑦钩码  ⑧秒表  ⑨一端有滑轮的长木板
（2）要达到实验目的还需要的器材是：
（3）在一次实验中，打点计时器打出一纸带，如图所示A、B、C、D为四个计数点，且两相邻计数点间还有四个点没有画出，所用交流电频率为50Hz，纸带上各点对应单位为厘米的尺上的刻度如图所示，则A点的速度v_A=      m/s，A点的加速度a=      m/s²．

在做“验证力的平行四边形定则”实验时：要使每次合力与分力产生相同的效果，必须

A．每次将橡皮条拉到同样的位置

B．两弹簧秤的夹角相同

C．每次弹簧秤示数必须相同

D．只要一个弹簧秤的读数相同就行

随后开始做《验证力的平行四边形定则》的实验，在水平放置的木板上垫上一张白纸，把橡皮条的一端固定在板上的A点，橡皮条的另一端拴上两个细绳套，如图1所示．先用两个弹簧秤钩住细绳套，互成角度拉橡皮条使之伸长，结点到某一位置O，此时记下两个弹簧测力计的读数F₁和F₂和两细绳的方向．请完成下列问题：

①F₁的读数如图2所示（只画出了弹簧秤的一部分）则F₁=       N．
②再用一个弹簧测力计钩住细绳套把橡皮条拉长，应该使结点拉到      ，记下弹簧测力计的读数，并记下      ．图3所示，是甲乙两位同学在做“验证力的平行四边形定则”的实验时得到的结果，则其中      同学实验结果比较符合实验事实

在“测定金属的电阻率”的实验中，电阻丝的电阻值约为40～50Ω，可供选择的主要器材如下：
A．电压表（内阻20kΩ，量程0～10V）
B．电流表（内阻约20Ω，量程0～50mA）
C．电流表（内阻约4Ω，量程0～300mA）
D．滑动变阻器（额定电流1.5A，阻值为10Ω）
E．滑动变阻器（额定电流0.3A，阻值为1700Ω）
F．电池组（电动势为9V，内阻为0.5Ω）

（1）电流表应选      ，滑动变阻器应选      ．
（2）把如图1所示的器材连接成测电阻值的实验电路．
（3）用螺旋测微器测电阻丝的直径，读数如图2所示，则电阻丝的直径d=      mm．

某物理学习小组的同学在研究性学习过程中，用伏安法研究某电子元件R₁（6V，2.5W）的伏安特性曲线，要求多次测量并尽可能减小实验误差，备有下列器材
A.直流电源（6V，内阻不计）
B.电流表G（满偏电流3mA，内阻10Ω）
C.电流表A（0～0.6A，内阻未知）
D.滑动变阻器R（0～20Ω，5A）
E.滑动变阻器R'（0～200Ω，1A）
F.定值电阻R₀（阻值为1990Ω）
G.开关与导线若干
（1）根据题目提供的实验器材，请你设计测量电子元件R₁伏安特性曲线的电路原理图（R₁可用“”表示）（请画在图1方框内）

（2）在实验中，为了操作方便且能够准确地进行测量，滑动变阻器应选用      （温馨提示：填写器材前面的字母序号）
（3）将上述电子元件R₁和另一个电子元件R₂接入如图2所示的电路甲中，他们的伏安特性曲线分别如图3中oa、ab所示，电源的电动势E=7.0V，内阻忽略不计，调节滑动变阻器R₃，使电子元件R₁和R₂消耗的电功率恰好相等，则此时电子元件R₁的阻值为      Ω，R₃接入电路的阻值为      Ω（结果保留两位有效数字）

图示为《测量弹簧劲度系数》的实验装置图，弹簧的上端固定在铁架台上，下端装有指针及挂钩，指针恰好指向一把竖直立起的毫米刻度尺．现在测得在挂钩上挂上一定数量钩码时指针在刻度尺上的读数如下表：

钩码数n	0	1	2	3	4	5
刻度尺读数xn（cm）	2.62	4.17	5.70	7.22	8.84	10.64
△xn=xn﹣xn﹣1（cm）	0	1.55	1.53	1.52	1.62	1.80

已知所有钩码的质量可认为相同且为m=50g，当地重力加速度g=9.8m/s²．请回答下列问题：
（1）△x₄、△x₅与△x₁、△x₂、△x₃有很大区别的可能原因是：      ；
（2）小刘同学通过k（x₂﹣x₀）=2mg，k（x₃﹣x₁）=2mg得：劲度系数公式：k=，请根据小刘同学的方法计算出弹簧的劲度系数k=      N/m．（结果保留两位有效数字）