高中物理实验题

襄城高中物理兴趣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．实验装置如图甲所示，打点计时器固定在斜面上．滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，图乙是打出的一段纸带．

（1）已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，选A、B、C…等7个点为计数点，且各计数点间均有一个没有画出，如图乙所示．滑块下滑的加速度a=      m/s²．（保留3位有效数字）
（2）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．木板的末端被垫起的高度h
C．木板的质量m₁ D．滑块的质量m₂ E．滑块运动的时间t
（3）测量（2）中所选定的物理量需要的实验器材是      ．
（4）滑块与木板间的动摩擦因数μ=     （用被测量物理量的字母表示，重力加速度为g）．与真实值相比，测量的动摩擦因数      （填“偏大”或“偏小”）

某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度，电源频率f=50Hz．在纸带上打出的点中，选出零点，每隔4个点取1个计数点．因保存不当，纸带被污染．如图所示，A、B、C、D是依次排列的4个计数点，仅能读出其中3个计数点到零点的距离：x_A=16.6mm、x_B=126.5mm、x_D=624.5mm，若无法再做实验，可由以上信息推知：

（1）相邻两计数点的时间间隔为      s；
（2）打C点时物体的速度大小为      m/s（取2位有效数字）；
（3）物体的加速度大小为     （用x_A、x_B、x_D和f表示）．

某实验小组利用图（a）所示实验装置及数字化信息系统探究“外力做功与小车动能变化的关系”。实验时将小车拉到水平轨道的O位置由静止释放，在小车从O位置运动到 A位置过程中，经计算机处理得到了弹簧弹力与小车位移的关系图线如图（b） 所示，还得到了小车在 A位置的速度大小v_A；另外用电子秤测得小车（含位移传感器发射器）的总质量为m。回答下列问题：

（1）由图（b）可知，图（a）中A位置到力传感器的距离________（“小于”、“等于”或“大于”）弹簧原长。
（2）小车从O位置运动到A位置过程中弹簧对小车所做的功W=           ，小车的动能改变量ΔE_k =           。（ 用m、v_A、）_A、）₀、x_A中各相关物理量表示）
（3）若将弹簧从小车上卸下，给小车一初速度v₀，让小车从轨道右端向左端滑动，利用位移传感器和计算机得到小车的速度随时间变化的图线如图（c）所示，则小车所受轨道摩擦力的大小）=           。（ 用m、v₀、t_m中各相关物理量表示）
（4）综合步骤（2）、（3），该实验所要探究的“外力做功与小车动能变化的关系”表达式是                                            。（ 用m、v_A、）_A、）₀、x_A、v₀、t_m中各相关物理量表示）

在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球作平抛运动的轨迹并计算初速度。
（1）为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上：_______            _．

A．通过调节使斜槽的末端保持水平

B．应该利用天平测出小球的质量

C．每次必须由静止释放小球

D．每次释放小球的位置必须相同

E．应该用秒表测出小球运动的时间
F.应该用重锤线画出竖直轴y轴
G．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线
（2）某同学根据所描绘出的运动轨迹，测量了轨迹上的不同点的坐标值。根据所测到的数据以y为纵坐标，以x²为横坐标，在坐标纸上画出对应的图像，发现为过原点的直线，并测出直线斜率为k，已知当地的重力加速度为g，则初速度v₀＝________．

利用图实验装置探究重物下落过程中动能与重力势能的转化问题．

（1）实验操作步骤如下，请将步骤B补充完整：
A．按实验要求安装好实验装置；
B．使重物靠近打点计时器，接着先________，后________，打点计时器在纸带上打下一系列的点；（填 “放开纸带”或“接通电源”）
C．下图为一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一个点，O点与第2点的距离约为2mm，分别测出若干连续点A、B、C…与O点之间的距离h_A、h_B、h_C….

（2）验证机械能是否守恒时，两点间的时间间隔为T，重力加速度为g，|ΔE_p|表示O点至C点过程重物重力势能减少量，ΔE_k表示O点至C点过程重物动能的增加量，实验中计算C点的速度，甲同学用来计算，可以推断|ΔE_p|_____ΔE_k（填“>”或“=”或“<”）；乙同学用来计算，可以推断|ΔE_p|_____ΔE_k（填“>”或“=”或“<”）；丙同学用来计算，可以推断|ΔE_p|_____ΔE_k（填“>”或“=”或“<”）。其中_______同学的计算方法更符合实验要求。

某同学在做“探究小车速度随时间变化规律”的实验时，得到一条点迹清晰的纸带如图，在纸带上依次选出7个计数点，分别标以O、A、B、C、D、E和F，每相邻的两个计数点间还有4个点未画出，打点计时器所用电源的频率是50 Hz.

（1）如果测得C、D两点间距s₄＝2.70 cm，D、E两点间距s₅＝2.90 cm，则据此数据计算在打D点时小车的速度公式为__________，小车的速度值v_D＝______m/s.（保留3位有效数字）
（2）该同学分别算出其他速度：v_A＝0.220 m/s，v_B＝0.241 m/s，v_C＝0.258 m/s，v_E＝0.300 m/s. 设O点为计时起点，在图中作出小车运动的v－t图象，．

（3）由所做v－t图象判断，小车所做的运动为____________________．

图甲为“探究求合力的方法”的实验装置．
（1）下列说法中正确的是        

A．在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中，橡皮条结点O的位置不能变化

B．弹簧测力计拉细线时，拉力方向必须竖直向下

C．F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程

D．为减小测量误差，F1、F2方向间夹角必须为90°

（2）弹簧测力计的指针如图乙所示，由图可知拉力的大小为____  _N．

某同学做“验证力的平行四边形定则”实验的情况如下图甲所示，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）关于此实验的下列说法中正确的是________．

A．同一次实验中，O点位置不允许变动

B．实验中，只需记录弹簧测力计的读数和O点的位置

C．实验中，把橡皮筋的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间的夹角必须取90°

D．实验中，要始终将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向，把橡皮筋另一端拉到O点

（2）图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是________．
（3）本实验采用的科学方法是________．

如图所示，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可以测定重力加速度．

（1）所需器材有：电磁打点计时器、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需_________（填字母代号）中的器材．
A．直流电源         B．天平及砝码      C．4-6V交流电源     D．毫米刻度尺
（2）下列实验操作步骤正确的是（    ）
A．实验所用的重物可用实心泡沫球
B．应调整打点计时器，使其两限位孔连线在竖直方向
C．实验时应先使重物靠近打点计时器再释放，释放后再接通电源
（3）实验中得到的一条纸带如下图所示，从比较清晰的点起，每2个点取一个计数点，分别标明0，1，2，3，4．测得x₁=30.0mm，x₂=45.4mm，x₃=60.8mm，x₄=76.2mm，则物体在打下点2时的速度大小为________m/s。物体的加速度大小为________m/s²。该实验中测得的重力加速度偏小，其主要原因是______________。

某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时，发现里面除了一节1.5V的干电池外，还有一个方形的集成电池．为了测定集成电池的电动势和内电阻，实验室中提供如下器材：
A．电流表A₁（满偏电流10mA，内阻10Ω）；
B．电流表A₂（0～0.6～3A，内阻未知）；
C．滑动变阻器R₀（0～100Ω，1.0A）；
D．定值电阻R（阻值990Ω）；
E．开关S与导线若干．

①该同学根据现有的实验器材，设计了如图甲所示的电路，并且连接了实物图乙，请你从标有数字的三条连线中找出错误的一条，写出数字编号            ，如何改正？
网②该同学根据上述设计的实验电路测出多组数据，绘出如图丙所示的I₁﹣I₂图线（I₁为电流表A₁的示数，I₂为电流表A₂的示数），则由图线可以得到被测电池的电动势E=  V，内阻r=    Ω．（结果均保留两位有效数字）

在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示，用米尺测量金属丝的长度l="0." 810 m．金属丝的电阻大约为4Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．
        
（1)从图中读出金属丝的直径为         mm.
（2)在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测电阻丝外，还有如下供选择的实验器材：

A．直流电源：电动势约4.5 V，内阻很小；

B．电流表A1：量程0～0.6 A，内阻0. 125Ω;

C．电流表A2：量程0～3. 0 A，内阻0. 025Ω;

D．电压表V：量程0～3 V，内阻3 kΩ;

E．滑动变阻器R₁：最大阻值10Ω；
F．滑动变阻器R₂：最大阻值50Ω;   G．开关、导线等．
在上述可供选择的器材中，应该选用哪些仪器       （填入仪器前相应字母）。
（3)根据所选的器材，在如图所示的方框中画出实验电路图．
（4)若根据伏安法测出电阻丝的电阻为R_x="4." 1Ω，则这种金属材料的电阻率为     Ω·m.（保留二位有效数字）

某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率，部分步骤如下：
（1）分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数分别如图甲、乙所示，长度为        mm，直径为          mm。

（2）选用多用电表的电阻“×1”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图所示，则该电阻的阻值约为             ；
（3）为更精确地测量其电阻，可供选择的器材如下：
电流表A₁（量程300mA，内阻约为2）；
电流表A₂（量程l50mA，内阻约为10）；
电压表V₁（量程lV，内阻1000）；
电压表V₂（量程l5V，内阻约为3000）；
定值电阻=1000；
滑动变阻器（最大阻值5）；
滑动变阻器（最大阻值l000）；
电源（电动势约为4V，内阻约为1）；
开关，导线若干。
为了使测量尽量准确，测量时电表读数不得小于其量程的1/3，电压表应选     ，电流表应选     ，滑动变阻器应选      。（均填器材代号）
根据你选择的器材，请在图丙所示的线框内画出实验电路图。

为了探究某电阻R _t在不同温度下的阻值，某同学设计了如图甲所示的电路，其中A为内阻不计、量程为3mA的电流表，E₁为电动势1.5V、内阻约1Ω的电源，R₁为滑动变阻器，R₂为电阻箱，S为单刀双掷开关。
  
（1）实验室中提供的滑动变阻器有两个：R_A（0-150Ω），R_B（0-500Ω）；本实验中滑动变阻器R₁应选用__________（填“R_A”或“R_B"）。
（2）完成下面实验步骤：
①调节温度，使R_t的温度达到t₁；
②将S拨向接点1，调节___________，使电流表的指针偏转到适当位置，记下此时电流表的读数I；
③将S拨向接点2，调节__________，使电流表读数仍为I，记下此时电阻箱的读数R₀，则当温度为t₁时，电阻R_t＝________；
④改变R_t的温度，重复步骤②③，即可测得电阻R_t阻值随温度变化的规律。
（3）现测得电阻R_t随温度t变化的图象如图乙所示，把该电阻与电动势为3.0V、内阻不计的电源E₂、量程为3.0V的理想电压表V（图中未画出）和电阻箱R₂连成如图丙所示的电路。用该电阻作测温探头，将电压表的电压刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“电阻温度计”。若要求电压表的读数必须随温度的升高而增大，则应在原理图丙中________两点（填“ab”或“bc"）接入电压表。如果电阻箱阻值R₂＝75Ω，则电压表刻度盘2.0V处对应的温度数值为____℃。

某学生欲测一未知电阻的阻值，可供选择的器材有：

A．电流表Al，量程0～10mA，

B．电流表A2，量程0～0.6 A，

C．电压表Vl，量程0～3 V，

D．电压表V2，量程0～15 V，

E．滑动变阻器一只，
F．电源电动势为4.5 V，电键2个，
用如图所示电路测量，当电键S₂连a时，两电表的指针偏转角度都在满偏的4/5处；若将S₂接b时，其中一个电表的指针偏角几乎不变,另一电表的指针偏转到满偏的3/4处．该学生所选用的电压表的量程为，所用电流表的量程为，该电阻的阻值为        

在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，打点计时器使用的交流电的频率为50Hz，记录小车运动的纸带如图所示，在纸带上选择0、1、2、3、4、5的6个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出，纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺，零点跟“0”计数点对齐，由图可以读出三个计数点1、3、5跟0点的距离d₁、d₂、d₃分别填入下列表格中。

距离	d1	d2	d3
测量值／cm

 

距离	d1	d2	d3
测量值／cm

 
计算小车通过计数点“2”的瞬时速度为v₂=______m/s．通过计数点“4”的瞬时速度为 v₄=______m/s,小车的加速度是a=______m/s²。