高中物理实验题

(6分)如图所示是用打点计时器测瞬时速度实验时得到的一条纸带的一部分，从0点开始依照打点的先后顺序取了一系列计数点，依次标为0、1、2、3、4、5、6…，各计数点中间还有4个点未画出，量得0、1间的距离x₁＝5.19cm，1、2间的距离x₂＝4.44cm，2、3间的距离x₃＝3.68cm，3、4间的距离x₄＝2.94cm，4、5间的距离x₅＝2.19cm，5、6间的距离x₆＝1.43cm，已知交流电频率f＝50Hz．（结果都保留两位有效数字）

（1）根据上面记录，打点计时器在打点1时物体的速度v₁=           ，打点2时物体的速度v₂=           。
（2）实验测得物体运动的加速度为             m/s²。

某实验小组利用图1示的装置研究匀变速直线运动

①下列操作中必要的是         （填字母代号）

A．调节滑轮的高度，使牵引小车的细线与长木板保持平行

B．为减小系统误差，应使钩码质量远小于小车质量

C．调节木板的倾斜度以平衡摩擦力

D．实验时，先放开小车再接通打点计时器的电源

②图2是实验中获得的一条纸带的一部分，选取0、1、2、3计数点，但0与2之间的原始记录数据已模糊不清，已知打点计时器使用的交流电频率为50H_Z，则小车运动的加速度大小为        m/s²（保留三位有效数字）．

在做“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一点（结点）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，并互成角度地拉橡皮条．
（1）某同学认为在此过程中必须注意以下几项，其中正确的是 AE
A．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
B．两根细绳必须等长
C．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
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结点拉到用一个弹簧秤拉时记下的结点位置
（2）某同学在坐标纸上画出了如图所示的两个已知力F₁和F₂，图中小正方形的边长表示2N，两力的合力用F 表示，F₁、F₂与F 的夹角分别为θ₁和θ₂，下列说法正确的是     

A．F₁=4N        B．F=12N       C．θ₁=45°      D．θ₁＜θ₂．

如图所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点之间还有4个点未画出，则相邻计数点时间间隔为      s，其中x₁=7.05cm，x₂=7.68cm，x₃=8.33cm，x₄=8.95cm，x₅=9.61cm，x₆=10.26cm，则A点处瞬时速度的大小是      m/s，加速度的大小是      m/s²．（计算结果保留两位有效数字）

打点计时器是高中物理中重要的物理实验仪器，如图中甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的

（1）乙图是      打点计时器，所接电源为频率为50Hz的      电源时（填直流或交流），每隔       s打一次点．
（2）在某次实验中，物体拖动纸带做匀加速直线运动，打点计时器所用的电源频率为50Hz，实验得到的一条纸带如图丙所示，纸带上每相邻的两个计数点之间都有4个点未画出．按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个计数点，实验中用直尺量出各计数点到0点的距离如图所示（单位：cm）

①在计数点1所代表的时刻，纸带运动的瞬时速度为v₁=      m/s，物体的加速度a=      m/s²（保留两位有效数字）
②该同学在测量的时候没有将计数点5的数值记录下来，根据前面的数值可以推算出计数点5到0点的距离为      cm．

利用打点计时器《探究小车的速度随时间变化的规律》，如图给出了某次实验中的纸带，其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点，每相邻两个计数点的间还有四点（未画出），从纸带上测得：s₁=1.50cm，s₂=2.00cm，s₃=2.50cm，s₄=3.00cm，s₅=4.00cm，s₆=5.00cm．

（1）通过纸带分析可知，小车的速度在      （填“增大”或“减小”）
（2）已知打点计时器电源频率为50Hz，则每相邻两个计数点的时间间隔是      s．
（3）计数点0到计数点6的平均速度是      m/s，3点对应的瞬时速度是      m/s，小车运动的加速度为       m/s²．

美国物理学家密立根通过如图所示的实验装置，最先测出了电子的电荷量，被称为密立根油滴实验．如图，两块水平放置的金属板A、B分别与电源的正负极相连接，板间产生匀强电场，方向竖直向下，图中油滴由于带负电悬浮在两板间保持静止．

（1）若要测出该油滴的电荷量，需要测出的物理量有：      ．
A．油滴质量m                     B．两板间的电压U
C．两板间的距离d                 D．两板的长度L
（2）用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量q=     （已知重力加速度为g）
（3）在进行了几百次的测量以后，密立根发现油滴所带的电荷量虽不同，但都是某个最小电荷量的整数倍，这个最小电荷量被认为是元电荷，其值为e=      C．

某物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数．实验装置如图1，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接．打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz．开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点．

（1）图2给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图所示．根据图中数据计算的加速度a=      m/s²（保留三位有效数字）．
（2）回答下列两个问题：
a．为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有      ．（填入所选物理量前的字母）

A．木板的长度L

B．木板的质量m1

C．滑块的质量m2

D．托盘和砝码的总质量m3

E.滑块运动的时间t
b．滑块与木板间的动摩擦因数μ=      （用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）．

某实验小组利用如图所示的装置进行实验，钩码A和B分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，钩码质量均为M，在A的上面套一个比它大一点的环形金属块C，在距地面为h₁处有一宽度略比A大一点的狭缝，钩码A能通过狭缝，环形金属块C不能通过．开始时A距离狭缝的高度为h₂，放手后，A、B、C从静止开始运动．

（1）利用计时仪器测得钩码A通过狭缝后到落地用时t₁，则钩码A通过狭缝的速度为     （用题中字母表示）．
（2）若通过此装置验证机械能守恒定律，还需测出环形金属块C的质量m，当地重力加速度为g．若系统的机械能守恒，则需满足的等式为     （用题中字母表示）．
（3）为减小测量时间的误差，有同学提出如下方案：实验时调节h₁=h₂=h，测出钩码A从释放到落地的总时间t，来计算钩码A通过狭缝的速度，你认为可行吗？若可行，写出钩码A通过狭缝时的速度表达式；若不可行，请简要说明理由．      、     ．

某研究性学习小组利用如图所示的装置探究作用力与反作用力的大小关系．如图甲所示，在铁架台上用弹簧秤挂住一个实心铁球，弹簧秤的示数为F₁，在圆盘测力计的托盘上放盛有水的烧杯，圆盘测力计的示数为F₂；再把小球浸没在水中（水未溢出），如图乙所示，弹簧秤的示数为F₃，圆盘测力计的示数为F₄．

（1）请你分析弹簧秤示数的变化，即有F₃      F₁（选填“＞”、“=”或“＜”）．
（2）铁球对水的作用力大小为      ，水对铁球的作用力大小为      ，若两者相等，就说明了作用力与反作用力大小相等．

如图1所示是用打点计时器测瞬时速度实验时得到的一条纸带的一部分，从0点开始依照打点的先后依次标为0、1、2、3、4、5、6，现在量得0、1间的距离x₁=5.18cm，1、2间的距离x₂=4.40cm，2、3间的距离x₃=3.62cm，3、4间的距离x₄=2.78cm，4、5间的距离x₅=2.00cm，5、6间的距离x₆="1.22cm" （f=50Hz）

（1）根据上面记录，计算打点计时器在打1、2、3、4、5点时的速度并填在下表中．

位置	1	2	3	4	5
v/（m·s^﹣1）

（2）根据（1）中表格，在图2中画出小车的速度时间图象．并说明小车速度变化特点．

要测绘一个标有“3V，0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，并便于操作．已选用的器材有：
电池组（电动势为4.5V，内阻约1Ω）：
电流表（量程为0～250mA．内阻约5Ω）；
电压表（量程为0～3V．内限约3kΩ）：
电键一个、导线若干．

①实验中所用的滑动变阻器应选下列中的      （填字母代号）．
A．滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流1A）
B．滑动变阻器（最大阻值1750Ω，额定电流0.3A）
②实验的电路图应选用图1中      （填字母代号）．
③实脸得到小灯泡的伏安特性曲线如图2所示．如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V，内阻为5.0Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是      W．

电磁打点计时器是测量时间的仪器，其工作电压约为       V，电源频率是50Hz，它每隔      s打一次点，在测定匀变速直线运动加速度实验中，某次实验纸带的记录如图所示，纸带上O、A、B、C、D、E、F、G为计数点，每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，由图可知纸带的加速度等于      ，在打D点时纸带的速度为      （保留两位有效数字），F到G的距离为      cm．

要测绘一个标有“3V，0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，并便于操作．已选用的器材有：
电池组（电动势为4.5V，内阻约1Ω）：
电流表（量程为0～250mA．内阻约5Ω）；
电压表（量程为0～3V．内限约3kΩ）：
电键一个、导线若干．

①实验中所用的滑动变阻器应选下列中的      （填字母代号）．
A．滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流1A）
B．滑动变阻器（最大阻值1750Ω，额定电流0.3A）
②实验的电路图应选用图1中      （填字母代号）．
③实脸得到小灯泡的伏安特性曲线如图2所示．如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V，内阻为5.0Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是      W．

（1）用DIS测电源电动势和内电阻电路如图（a）所示，R₀为定值电阻．调节电阻箱R，记录电阻箱的阻值R和相应的电流值I，通过变换坐标，经计算机拟合得到如图（b）所示图线，则该图线选取了     为纵坐标，由图线可得该电源电动势为      V．

（2）现有三个标有“2.5V，0.6A”相同规格的小灯泡，其I﹣U特性曲线如图（c）所示，将它们与图（a）中电源按图（d）所示电路相连，A灯恰好正常发光，则电源内阻r=      Ω，图（a）中定值电阻R₀=      Ω．