高中物理实验题

如图所示的实验装置可以用来测量重力加速度g，方法是让“工“字型金属片自由下落通过光电门，“工”字型中间立柱长为h，上下两块挡光片A、B足够窄，宽度均为D，挡光时间由跟光电门相连的数字计时器记录下来，若下档片B通过光电门时时间为△t₁，上挡光片A通过光电门时时刻为△t₂，则“工”字型金属片进入光电门时的速度v₁=     ，离开光电门时的速度v₂=     ，自由落体运动的加速度g=     ．

某同学用如图甲所示的实验装置研究匀变速直线运动．实验步骤如下：
A．安装好实验器材；
B．让小车拖着纸带运动，打点计时器在纸带上打下一系列小点，重复几次，选出一条点迹比较清晰的纸带，从便于测量的点开始，每五个点取一个计数点，如图乙中a、b、c、d等点；
C．测出x₁、x₂、x₃、…．

结合上述实验步骤，请你继续完成下列任务：
（1）实验中，除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下列的仪器和器材中，必须使用的有      ．（填选项代号）
A．电压合适的50Hz交流电源 B．电压可调的直流电源 C．秒表 D．刻度尺 E．天平 F．重锤 G．弹簧秤 H．滑动变阻器
（2）如果小车做匀加速运动，所得纸带如图乙所示，则x₁、x₂、x₃的关系是      ，已知打点计时器打点的时间间隔是t，则打c点时小车的速度大小是     ．用x₁、x₃、t表示小车的加速度为     ．

如图甲示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长长度的关系实验．
（1）实验中还需要的测量工具有：_________________．
（2）如图乙示，根据实验数据绘图，纵轴是钩码质量m，横轴是弹簧的形变量x．由图可知：图线不通过原点的原因是由于       ；弹簧的劲度系数k=______N/m（计算结果保留2位有效数字，重力加速度g取9.8m/s²）；

（3）如图丙示，实验中用两根不同的弹簧a和b，画出弹簧弹力F与弹簧长度L的F-L图像．下列正确的是

A．a的原长比b的长	B．a的劲度系数比b的大
C．a的劲度系数比b的小	D．弹力与弹簧长度成正比

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______________（填“A的上表面”、“A的下表面”或“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Δt．
③测出挡光片的宽度d，计算有关物理量，验证机械能守恒定律．
（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？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________．

某同学通过实验研究小灯泡的电压与电流的关系，可用的器材如下：电源（电动势3V，内阻1Ω）、电键、滑动变阻器（最大阻值20Ω）、电压表、电流表、小灯泡、导线若干。
（1）实验中移动滑动变阻器滑片，得到了小灯泡的U-I图像如图a所示，则可知小灯泡的电阻随电压增大而_______________（填“增大”、“减小”或“不变”）。

（2）根据图a，在图b中把缺少的导线补全，连接成实验的电路（其中电流表和电压表分别测量小灯泡的电流和电压）
（3）若某次连接时，把AB间的导线误接在AC之间，合上电键，任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭，则此时的电路中，小灯泡可能获得最小功率是_____________W（本小题若需要作图，可画在图中）

图a所示的实验装置验证牛顿第二定律：
（1）某同学通过实验得到如图b所示的a-F图像，造成这一结果的原因是：在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角____________（填“偏大”或“偏小”）

（2）该同学在平衡摩擦力后进行实验，实际小车在运动过程中所受的拉力_______砝码和盘的总重力（填“大于”、“小于”或“等于”），为了便于探究、减小误差。应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足_______的条件
（3）某同学得到如图c所示的纸带。已知打点计时器电源频率为50Hz。A.B.C.D.E、F、G是纸带上7个连续的点。由此可算出小车的加速度a=________（保留两位有效数字）

某同学对电阻丝的电阻与哪些因素有关进行了实验探究，现有如下器材：电源E（电动势为4V，内阻约为1Ω）；电流表A₁（量程5mA，内阻约为10Ω）；
电流表A₂（量程0.6A，内阻约为1Ω）；电压表V₁（量程3V，内阻约为l kΩ）；
电压表V₂（量程l5V，内阻约为3kΩ）；滑动变阻器R₁（阻值0～2Ω）；
滑动变阻器R₂（阻值0～20Ω）；     开关及导线若干。
他对电阻丝做了有关测量，数据如下表所示：

编号	金属丝直径D/mm	金属丝直径的二次方D/mm^2	金属丝长度L/cm	电阻R/Ω
1	0.280	0.0784	100.00	16.30
2	0.280	0.0784	50.00	8.16
3	0.560	0.3136	100.00	4.07

①图乙是他测量编号为2的电阻丝电阻的备选原理图，则该同学应选择电路    （选填“A”或“B”）进行测量．电流表应选        ，电压表应选       ，滑动变阻器应选        。
②请你认真分析表中数据，写出电阻R与L、D间的关系式R=                        （比例系数用k表示），并求出比例系数k=       Ω•m（结果保留两位有效数字）。

为了验证机械能守恒定律，某同学在墙壁上固定了竖直的标尺，让小钢球在标尺附近无初速释放，然后启动数码相机的连拍功能，连拍两张照片的时间间隔为T，得到了如右图所示的照片。测量出A、B、C、D、E相邻两点间的距离依次为L₁、L₂、L₃、L₄，当地重力加速度为g。

（1）为了获得钢球在C位置的动能，需要求得经C位置时的速度v_c，则v_c=___   __。
（2）钢球经E位置时的速度表示为_______。（填序号）
A．v_E=4gT    B．v_E=    C．v_E=
（3）用B、E两点验证钢球的机械能是否相等，实际得到的关系式为_______mg（L₂+L₃+L₄）（填“>”、“<”或“=”），原因是_______________________________________________________________。

某学习小组通过实验来研究电器元件Z的伏安特性曲线。他们在实验中测得电器元件Z两端的电压与通过它的电流的数据如下表：

U/V	0.0	0.2	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
I/A	0.000	0.050	0.100	0.150	0.180	0.195	0.205	0.215

 
现备有下列器材：
A．内阻不计的6V电源；
B．量程为0～3A的理想电流表；
C．量程为0～0.6A的理想电流表；
D．量程为0～3V的理想电压表；
E．阻值为0～10Ω，额定电流为3A的滑动变阻器；
F．电键和导线若干。
①这个实验小组在实验中电流表选的是      。（填器材前面的字母）

②分析上表内实验数据可知，在方框内画出实验电路图

③利用表格中数据绘出的电器元件Z的伏安特性曲线，如上图所示，分析曲线可知该电器元件Z的电阻随U变大而        （填“变大”、“变小”或“不变” ）；
④若把用电器Z接入如图所示的电路中时，电流表的读数为0.10A，已知A、B两端电压恒为1.5V，则定值电阻R₀阻值为________Ω。

如图甲所示为阿特武德机的示意图，它是早期测量重力加速度的器械，由英国数学家和物理学家阿特武德于1784年制成．他将质量同为M（已知量）的重物用绳连接后，放在光滑的轻质滑轮上，处于静止状态．再在一个重物上附加一质量为m的小重物，这时，由于小重物的重力而使系统做初速度为零的缓慢加速运动并测出加速度，完成一次实验后，换用不同质量的小重物，重复实验，测出不同m时系统的加速度．

（1）若选定如图甲左侧物块从静止开始下落的过程进行测量，则为了图乙需要直接测量的物理量有

A．小重物的质量m

B．大重物质量M

C．绳子的长度

D．重物下落的距离及下落这段距离所用的时间

（2）经过多次重复实验，得到多组a、m数据，作出图象，如图乙所示，已知该图象斜率为k，纵轴截距为b，则可求出当地的重力加速度g=       ，并可求出重物质量M=

如图甲为一段粗细均匀的新型导电材料棒，现要测量该材料的电阻率

（1）首先用多用电表的欧姆档（倍率为×100Ω）粗测其电阻，指针位置如图乙所示，其读数为_____Ω
（2）用螺旋测微器测量此新型导电材料直径d，测量结果如丙图所示，则d=_________mm
用游标卡尺测量此新型导电材料的长度L，测量结果如丁图所示，则L=____________mm
（3）采用以下器材用伏安法尽可能准确地测量其电阻

A．电流表：量程为0.6A，内阻约为0.2Ω

B．电压表：量程为3V，内阻约为3kΩ

C．滑动变阻器，最大阻值为20Ω，额定电流1A

D．电源E，电动势6V

E.电键S，导线若干
请在方框中画出实验原理电路图

（4）某同学设计了如图所示的实验电路，但是在实验过程中却发现导电材料棒电阻率的测量明显偏小，经检查发现实验中有一根导线连接错误，该导线是____________（用导线的序号表示）
 
（5）如果（3）问实验电路中电流表示数为I，电压表示数为U，并测出该棒的长度为L，直径为d，则该材料的电阻率ρ=___________（用I、U、L、d表示）

某同学用如图所示装置测量当地的重力加速度

（1）电火花打点计时器的工作电压为____________
（2）打出的纸带图所示，实验时纸带的______端是和重物相连；（选填“甲”“乙”）
（3）纸带上1到9各点为计时点，由纸带所示数据算出当地的重力加速度是_________
（4）若当地的重力加速度真实值是，请任意写出一个测量值与真实值有差异的原因

（1）某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中，正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如图所示，则它们的读数值依次是_______mm、______A、_______V。

（2）现已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0~10Ω，电流表内阻约几欧，电压表内阻约20kΩ。电源为干电池（不宜在长时间、大功率状况下使用），电动势E = 4.5V，内阻很小。则以下电路图中_________（填电路图下方的字母代号）电路为本次实验应当采用的最佳电路。但用此最佳电路测量的结果仍然会比真实值偏_________。

（3）若已知实验所用的电流表内阻的准确值，那么准确测量金属丝电阻的最佳电路应是上图中的__________电路（填电路图下的字母代号）。此时测得电流为I、电压为U，则金属丝电阻___________（ 用题中字母代号表示）。

某同学用图示实验装置来研究弹簧弹性势能与弹簧压缩量的关系，弹簧一端固定，另一端与一带有窄片的物块接触，让物块被不同压缩状态的弹簧弹射出去，沿光滑水平板滑行，途中安装一光电门。设重力加速度为g.
（1）如图所示，用游标卡尺测得窄片的宽度L为_________________。

（2）记下窄片通过光电门的时间，则窄片通过光电门的速度为 _______m/s。（计算结果保留三位有效数字）
（3）若物块质量为，弹簧此次弹射物块过程中释放的弹性势能为 _____________（用表示）。

要测一个待测电阻R_x（约200 Ω）的阻值，实验室提供了如下器材：
电源E：电动势3.0V，内阻不计；
电流表A₁：量程0~10mA，内阻r₁约50 Ω；电流表A₂：量程0~500μA，内阻r₂为1000 Ω；
滑动变阻器R₁：最大阻值20 Ω，额定电流2A；
定值电阻R₂=5000Ω；定值电阻R₃=500Ω；电键S及导线若干。

（1）为了测定待测电阻上的电压，可以将电流表     （选填“A₁”或“A₂”）串联定值电阻    （选填“R₂”或“R₃”），将其改装成一个量程为3.0V的电压表。
（2）如图（1）所示为测量电阻R_x的甲、乙两种电路方案，其中用到了改装后的电压表和另一个电流表，则应选电路图       （选填“甲”或“乙”）。
（3）若所选测量电路中电流表的读数为I=6.2mA，改装后的电压表读数为1.20V。根据电流表和电压表的读数，并考虑电压表内阻，求出待测电阻R_x=         Ω。