高中物理实验题

(6分)某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ。步骤如下：
(1)用螺旋测微器测量其直径如图，由图可知其直径为___________mm；

(2)用多用电表粗测其电阻．用已经调零且选择开关指向欧姆挡“×10”档位的多用电表测量，其表盘及指针所指位置如右图所示，则此圆柱体的的电阻约为_________Ω．

（1）在做“验证力的平行四边形定则”实验时,橡皮条的一端固定在木板上，一次用两个弹簧秤分别拉着两根绳套把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点,另一次是用一个弹簧秤通过细绳把橡皮条的另一端拉到O点,则下列说法中正确的是________(填字母代号)

A．同一次实验中,O点位置不允许变动

B．实验中，橡皮条、细绳和弹簧秤应与木板保持平行

C．实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时,两个弹簧秤之间的夹角必须取90°

D．拉橡皮条的细绳要适当长些，标记同一细绳方向的两点要稍远些

(2)如图所示，是甲、乙两位同学在做本实验时得到的结果，其中F是用作图法得到的合力，F’是通过实验验证测得的合力,则哪个实验结果是符合实验事实的是               (填“甲”或“乙”)。
(3)实验中如果合力恰好竖直向下，大小为3N，作出此力的图示________。

如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带．A、B、C、D是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出．

(1)已知打点计时器电源的频率为50 Hz，则纸带上相邻两计数点的时间间隔为________s．
(2)从图中读出A、B两点间距x＝______cm；C点对应的速度是________m/s,加速度是_______m/s²(计算结果保留三位有效数字)．

某同学在做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验时，所用实验装置如右图所示，所用的钩码每只质量都是30g.他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，并将数据填在表中．（实验中弹簧始终未超过弹性限度，取g=10m/s²)
         

钩码质量/g	0	30	60	90	120	150
弹簧总长/cm	6.00	7.00	8.00	9.00	10.00	11.00

（1）试根据这些实验数据在坐标纸上作出弹簧所受弹力大小跟弹簧总长之间的函数关系图线．
（2）图线跟横轴交点的物理意义是          ；当悬挂钩码质量为90 g时，弹簧被拉长了      cm；该弹簧的劲度系数k=        N/m．

某同学做“验证力的平行四边形定则”实验中，主要步骤是：

A．在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上。

B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套。

C．用两个弹簧秤分别勾住绳套，互成角度的拉橡皮条，使橡皮条拉长，结点到达某一位置O，记录下O点的位置，读出两个弹簧秤的示数。

D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧秤的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F。

E．只用一只弹簧秤，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧秤的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F’的图示。
F．比较力F’和F的大小和方向，看他们是否相同，得出结论。
上述步骤中：①有重要遗漏的步骤的序号是_______和______
②遗漏的内容分别是：_______________________和________________________

在研究匀变速直线运动的实验中，如图所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔为T=0.1s.

（1）根据_______可判定小球做__________运动；
（2）计算C点速度v_C=_____m/s；
（3）根据纸带点的分布，求出加速度a=_________m/s²；

一辆以10m/s的速度匀速直线行驶的汽车即将通过红绿灯路口，当汽车车头与停车线的距离为25m时，绿灯还有2s的时间就要熄灭（绿灯熄灭黄灯即亮）．若该车加速时最 大加速度大小为2m/s²，减速时最大加速度大小为5m／s²．请通过计算说明：
(1)汽车能否不闯黄灯顺利通过；
(2)若汽车立即做匀减速直线运动，恰好能紧靠停车线停下的条件是什么。

(10分)实际电流表有内阻，测量电流表G_l的内阻r_l采用如图甲所示的电路．可供选择的器材如下：

①待测电流表G₁:量程为0～5mA，内阻约为300 Ω
②电流表G₂:量程为0—10 mA，内阻约为40Ω
③定值电阻R₁：阻值为10Ω
④定值电阻R₂：阻值为200Ω
⑤滑动变阻器R₃：阻值范围为0一1000Ω
⑥滑动变阻器R₄：阻值范围为0—20Ω
⑦干电池E：电动势约为1.5 V，内阻很小
⑧电键S及导线若干

(1)定值电阻R_o应选    ，滑动交阻器R应选    。（在空格内填写序号）
(2)用笔画线代替导线，按图甲要求，在图乙中连接实物图，
(3)实验步骤如下：
①按电路图连接电路（为电路安全，先将滑动变阻器滑片P调到电压为0处）；
②闭合电键S，移动滑片P至某一位置，记录G₁和G₂的读数，分别记为I₁和I_2;
③多次移动滑动触头，记录各次G₁和G₂的读数I₁和I₂：
④以I₁为纵坐标，I为横坐标，作出相应图线，如图丙所示，
⑤根据I₁-I₂图线的斜率k及定值电阻R_o，得到待测电流表G_l的内阻表达式为r₁=     ．（用k，R₀表示）

某同学找到一条遵循胡克定律的橡皮筋来验证力的平行四边形定则，设计了如下实验：
(1)将橡皮筋的两端分别与两条细线相连，测出橡皮筋的原长；
(2)将橡皮筋一端细线用钉子固定在竖直板上A点，在橡皮筋的中点D再用细线系一重物，自然下垂，如图甲所示

(3)将橡皮筋另一端细线固定在竖直板上的B点，如图乙所示．为完成实验，下述操作中需要的是_____．
A．橡皮筋两端连接细线长度必须相同
B．要测量图甲中橡皮筋Oa和图乙中橡皮筋Oa，Ob的长度
C．A、B两点必须在同一高度处
D.要记录图甲中D点的位置及过D点的竖直方向
E．要记录图乙中结点D的位置、过结点D的竖直方向及橡皮筋Oa，Ob的方向

在测定某新型电池的电动势和内阻的实验中，所提供的器材有：
待测电池（电动势约6V）
电流表G（量程6.0mA，内阻r₁=100Ω）
电流表A（量程0.6A，内阻r₂=5.0Ω）
定值电阻R₁=100Ω，定值电阻R₂=900Ω
滑动变阻器R^/（0~50Ω），开关、导线若干

（1）为了精确测出该电池的电动势和内阻，采用图甲所示实验电路图，其中定值电阻应选用_______(选填R₁或R₂)。
（2）某同学在实验中测出电流表A和电流表G的示数I和I_g，根据记录数据作出I_g — I图象如图乙所示，根据图象可求得，被测电池电动势E = _____________V；内阻r =_________Ω。

（1）某同学用一把游标卡尺上有50个小等分刻度的游标卡尺测量摆球直径，由于被遮住，只能看见游标的后半部分，如图所示，该摆球直径为___mm。

（2）在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器接在电压为U，频率为f的交流电源上，从实验中打出的几条纸带中选出一条理想纸带，如下图所示，选取纸带上打出的连续5个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点的距离为S₀，点AC间的距离为S₁，点CE间的距离为S₂，已知重锤的质量为m，当地的重力加速度为g，则：起始点O到打下C点的过程中，重锤重力势能的减少量为△E_P＝______ ，重锤动能的增加量为△E_K＝ _______。

某研究性学习小组为了验证小球平抛运动规律，设计方案如图(a)所示，在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断。MN为水平木板，已知悬线长为L，悬点到木板的距离OO´=h（h>L）。

（1）电热丝P必须放在悬点正下方的理由是：                        。
（2）将小球向左拉起后自由释放，最后小球落到木板上的C点，O´C=s，则小球做平抛运动的初速度为v₀=                 。
（3）在其他条件不变的情况下，若改变释放小球时悬线与竖直方向的夹角θ，小球落点与O´点的水平距离s将随之改变，经多次实验，以s²为纵坐标、cosθ为横坐标，得到如图(b)所示图象。则当θ=60°时，s为______m；若悬线长L=1.0m，悬点到木板间的距离OO´为______m。

某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此验证小车的运动符合动能定理。此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块、天平、刻度尺等，组装的实验装置如右图所示。
（1）为使细线对小车的拉力可认为是小车受到的合力，除了要让细线与长木板平行，实验前还需平衡摩擦力，具体的操作步骤是                  ；而实验时还须保证小车质量远大于钩码质量，这样做是为了____________________。

（2）如上图为某次实验打出纸带的一部分，若钩码的质量为m，小车的质量为M，打点计时器的打点周期为T，重力加速度为g，则用纸带上标出的测量长度及上述物理量写出验证动能定理的表达式，应为                               。

某同学为探究“合力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是：

①按图甲摆好实验装置，其中小车质量 M ＝0.20 kg ，钩码总质量 m ＝0.05 kg.
②释放小车，然后接通打点计时器的电源（电源频率为 f ＝50 Hz），打出一条纸带．
（1）他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条，如图乙所示．把打下的第一点记作0，然后依次取若干个计数点，相邻计数点间还有4个点未画出，用厘米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为 d ₁ ＝ 0.041 m ， d ₂ ＝ 0.055 m ， d ₃ ＝ 0.167 m ， d ₄ ＝ 0.256 m ， d ₅ ＝ 0.360 m ， d ₆ ＝ 0.480 m ，…他把钩码重力（当地重力加速度 g ＝ 9.8 m /s ² ）作为小车所受合力，算出0点到第5计数点合力做功 W ＝__________J（结果保留三位有效数字），用正确的公式计算打下第5计数点时小车动能E _k ＝__________（用相关数据前字母列式）并把打下第5点时小车动能作为小车动能的改变量，算得 E _k ＝0.125 J．

（2）此次实验探究的结果，他没能得到“合力对物体做的功等于物体动能的增量”，且误差很大．通过反思，他认为产生误差的可能原因如下，其中正确的是__________．

A．没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离是产生此误差的主要原因

B．钩码质量太大，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多

C．没有平衡摩擦力，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多

D．释放小车和接通电源的次序有误，使得动能增量的测量值比真实值偏小

表中是某同学为“探究弹力与弹簧伸长的关系”的实验所测的几组数据：

弹力F/N	2.2	2.4	2.6	2.8	3.0
弹簧的伸长x/cm	2.5	5.0	7.4	10.1	12.5

（1）请你在图中的坐标纸上作出F x图线：

(2)若弹簧的原长为40 cm，写出弹力F与弹簧总长度L的函数表达式：_____     ___(以N和m为单位)。