高中物理实验中常用仪器及其正确操作方法试题

为了测量一微安表头的内阻，某同学设计了如图所示的电路。图中，是标准电流表，和分别是滑动变阻器和电阻箱，和分别是单刀双掷开关和单刀开关，是电池。完成下列实验步骤中的填空：

（1）将拨向接点1，接通，调节,使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时的读数；
（2）然后将拨向接点2，调节,使,记下此时的读数；
（3）多次重复上述过程，计算读数的,此即为待测微安表头内阻的测量值。

（1）某研究性学习小组进行了如下实验：如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做成的小圆柱体。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与轴重合，在从坐标原点以速度=3匀速上浮的同时，玻璃管沿轴正方向做初速为零的匀加速直线运动。同学们测出某时刻R的坐标为（4，6）,此时R的速度大小为，R在上升过程中运动轨迹的示意图是。（视为质点）

（2）为测量一电源的电动势及内阻
①在下列三个电压表中选一个改装成量程为9的电压表
量程为1V、内阻大约为1的电压1
量程为2V、内阻大约为2的电压2
量程为3V、内阻大约为3的电压3
选择电压表串联的电阻可以改转成量程为9的电压表
② 利用一个电阻箱、一只开关、若开关导线和改装好的电压表（此表用符号123与一个电阻串联来表示，且可视为理想电压表），在虚线框内画出电源电动势及内阻的实验原理电路图。

3.根据以上试验原理电路图进行实验，读出电压表示数为1.50时、电阻箱值为15.0;电压表示数为2.00时，电阻箱的阻值为40.0，则电源的电动势=、内阻r=。

热敏电阻包括正温度系数电阻器（PTC）和负责温度系数电阻器（NTC）。正温度系数电阻器（PTC）在温度升高时电阻值越大，负责温度系数电阻器（NTC）在温度升高时电阻值越小，热敏电阻的这种特性，常常应用在控制电路中。某实验小组选用下列器材探究通过热敏电阻R_x（常温下阻值约为10.0Ω）的电流随其两端电压变化的特点。
A．电流表A₁（量程100mA，内阻约1Ω）  B．电流表A₂（量程0.6A，内阻约0.3Ω）
C．电压表V₁（量程3.0V，内阻约3kΩ）  D．电压表V₂（量程15.0V，内阻约10kΩ）
E．滑动变阻器R（最大阻值为10Ω）     F．滑动变阻器R′（最大阻值为500Ω）
G．电源E（电动势15V，内阻忽略）         H．电键、导线若干
①实验中改变滑动变阻器滑片的位置，使加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大，请在所提供的器材中选择必需的器材，应选择的器材为电流表        ；电压表      ；滑动变阻器           。（只需填写器材前面的字母即可）
②请在所提供的器材中选择必需的器材，在虚线框内画出该小组设计的电路图。

③该小组测出热敏电阻R1的U—I图线如曲线I所示。请分析说明该热敏电阻是   
         热敏电阻（填PTC或NTC）。
④该小组又通过查阅资料得出了热敏电阻R₂的U—I图线如曲线II所示。然后又将热敏电阻R₁、R₂分别与某电池组连成如图所示电路。测得通过R₁和R₂的电流分别为0.30A和0.60A，则该电池组的电动势为         V，内阻为         Ω（结果保留三位有效数字）。

请完成以下两小题．
(1)某同学欲利用小车验证“动能定理”，他在实验室中组装了一套如图所示的装置，利用砂桶带动小车运动，砂和砂桶的总重力代表小车所受的合力，请回答下列问题：

①在图示状态下开始做实验，该同学的装置和操作中的主要错误是：
a                         
b                         
②实验中，测得砂和桶的总质量为m，小车的质量为M，二者应满足的关系为     ；
③已知打点计时器所接电源频率为50Hz，正确组装和操作后，实验中得到一条纸带如下图所示，纸带上有7个计数点A、B、C、D、E、F、G，相邻计数点间的距离如图所示，相邻计数点间有4个点未画出，则运动物体的加速度为        m/s²,打C点时小车的速度为_________m/s.（结果小数点后面保留两位小数）

④砂和桶的总质量为m，小车的质量为M，在纸带上取两点B和F进行研究，测得这两点间的距离为L，这两点的速度分别为V_B、V_F，则本实验最终要验证的数学表达式为____________________( 用题中的字母表示实验中要测得的物理量)。
(2)在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：
A．干电池E（电动势约为1.5V、内电阻大约为1.0Ω）      
B．电压表V（0～15V、内电阻大约为15kΩ）
C．电流表A（0～0.6A、内阻R_A=0.1Ω）   
D．电流表G（满偏电流3mA、内阻R_g=10Ω）
E．滑动变阻器R₁（0～10Ω、10A）   
F．滑动变阻器R₂（0～100Ω、1A） 
G．定值电阻R₃=990Ω              
H．开关、导线若干　
①为了方便且能较准确地进行测量，其中应选用的滑动变阻器是_____（填写“R₁”或“R₂”）；
②请在线框内画出你所设计的实验电路图，并在图中标上所选用器材的符号；

在“测量金属丝的电阻率”的实验中：已知电阻丝的电阻RX约为10 Ω，现备有下列器材供测量该电阻丝的电阻时选用：

A．量程为0—0.6A，内阻为0.5Ω的电流表A1

B．量程为0—3A，内阻为0.1Ω的电流表A2

C．量程为0—3V，内阻为6kΩ的电压表V1

D．量程为0—15V，内阻为30kΩ的电压表V2

E．阻值为0—1kΩ，额定电流为0.5A的滑动变阻器R1
F．阻值为0—50Ω，额定电流为2A的滑动变阻器R2
G．电动势为4V、内阻约为2Ω的蓄电池E
H．开关S，导线若干
（1）除选用G、H外，还应选用的器材是(只填代号)电流表     ，电压表     ，滑动变阻器     ，
（2）在本题虚线方框中画出用伏安法测上述电阻丝电阻的电路图

按照有效数字规则读出以下各测量仪器的的测量值.

（1）螺旋测微器的读数        mm,
（2）电流表的示数是          A，电压表的示数是          V.

如图光控电路用发光二极管LED模仿路灯。

（1）请在虚线方框中正确画出斯密特触发器。
（2）RG为光敏电阻,当有较强的光照在RG上，二极管＿＿＿（发光或熄灭）。
（3）如果要想在天更暗时路灯才会亮，应将Ｒ1的阻值调＿＿＿。

在用打点计时器测定小车做“匀变速直线运动的加速度”的实验中，在装置安装正确后打出的纸带如图所示，已知交流电源频率是50Hz，计数点的选取如图，则C点的速率vc = ___m/s，小车加速度a = __m/s2．
               

利用图中装置研究双缝干涉现象时，有下面几种说法正确的是 (   )

A. 将滤光片由红色的换成紫色的，干涉条纹间距变宽
B. 去掉滤光片后，仍能观察到干涉现象
C.将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽
D.换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄
（2）
同学们知道，只要将两个不同的金属电极插入任何一个水果中就可以做成一个水果电池。但日常生活中我们很少用“水果电池”，某学习小组的同学准备就此问题进行探究。
①甲同学将欧姆表直接接在一个“水果电池”的两极时，读得此时的示数为30Ω，从而认为该电池的内阻就是30Ω。请你判断甲同学的测量结果是否准确，并简要说明理由：
②乙同学将理想电流表直接接在一个“水果电池”的两极上时，测得电流为0.32mA。根据前面用电压表测得0.96V，用全电路欧姆定律得：，从而认为该电池的内阻就是3.0kΩ。请判断乙同学的测量结果是否准确，并简要说明理由：
③若实验室除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：A、电流表A1（量程为0.6A，内阻为1Ω）；B、电流表A2（量程0.5mA，内阻为300Ω）；C、电流表A3（量程为50μA，内阻为800Ω）；D、滑动变阻器R1（最大阻值约2kΩ）；E、电阻箱R2（0~9999Ω）。
为了能尽可能准确地测定“水果电池”的电动势和内阻，在方框中画出应采用的实验电路图（要求标注图中所用器材本身的符号A1、A2、A3、R1、R2等）

某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ。步骤如下：
（1）用20分度的游标卡尺测量其长度如下图所示，可知其长度为           mm；
（2）用螺旋测微器测量其直径如右上图所示，可知其直径为__________mm；
（3）用多用电表的电阻“×10”档，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图，则该电阻的阻值约为__________Ω。
（4）为更精确地测量其电阻，现有的器材及其代号和规格如下：
待测圆柱体电阻R
电流表A1（量程0～3 mA，内阻约50 Ω）
电流表A2（量程0～15 mA，内阻约30 Ω）
电压表V1（量程0～3 V，内阻约10 kΩ）
电压表V2（量程0～15 V，内阻约25 kΩ）
直流电源E（电动势4 V，内阻不计）
滑动变阻器R1（阻值范围0～15 Ω）
滑动变阻器R2（阻值范围0～2 kΩ）
开关S，导线若干

为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在上框中画出测量用的正确电路图，并标明所用器材的代号。

以下有关高中物理实验的一些描述中，正确的是（    ）

A．在“研究平抛运动”实验中，需要用重锤线确定竖直方向

B．在“研究匀变速直线运动”实验中，需要平衡摩擦力

C．在“验证机械能守恒定律”的实验中，需要用天平测物体的质量

D．在“验证力的平行四边形定则”实验中，必需要两根弹簧秤

E．在“探究功与速度变化的关系”实验中，所选橡皮筋必需相同

某实验小组利用如图所示的装置测量温度：A是容积较大的玻璃泡，A中封有一定量的空气，B是一根很细的与A连接的均匀玻璃管，管壁有温度刻度标志，管下端开口插入水银槽中，管内外水银面高度差为h． 

（1）h越大，温度读数越______（填“大”或“小”）；
（2）试用相关物理规律证明此装置的温度刻度线间距是均匀的；
（3）利用此装置测温度时，如果大气压强增大△P（cmHg），读出的温度值变大还是变小？如何进行修正？

某同学想利用DIS测电风扇的转速和叶片长度，他设计的实验装置如左下图所示．他先在某一叶片边缘粘上一小条弧长为△l的反光材料，当该叶片转到某一位置时，用光传感器接收反光材料反射的激光束，并在计算机屏幕上显示出矩形波，如右下图所示，屏幕横向每大格表示的时间为5.00×10-2s．则矩形波的“宽度”所表示的物理意义是______；电风扇的转速为_____转/s；若△l为10cm，则叶片长度为_____m．

假设我们已经进入了航天时代，一个由三个高中学生组成的航天兴趣小组正乘外星科学考察飞船前往X星球，准备用携带的下列器材测量X星球表面的重力加速度g，这些器材是：
A．钩码一盒，质量未知且各钩码质量不等    B．重锤一个（带夹子），质量未知
C．带孔金属小球一个，直径已知为d
D．电源（带有开关），可输出频率为f的交流电压，可满足实验要求
E．无弹性的丝线若干根                 F．导线，开关若干
G．刻度尺1把                         H．测力计1个
I．天平1台（含砝码1盒）             J．电磁打点计时器1台（含复写纸片、纸带）
K．电子秒表1个
L．带有光控计时器的实验平板一块．在平板两端各有一个光控门，同时还配有其专用的直流电源、导线、开关、重锤线、滑块，该器材可用来测量物体从—个光控门运动到另—个光控门的时间
M．支架：能满足实验所需的固定作用
到达X星球后，三个学生从以上器材中选择各自所需的器材（同一器材可以重复选用），用不同的方法各自独立地测出了重力加速度g的值．
现请你完成他们所做的实验：
实验一：（已经完成）
(1)器材有：A、H、I
（2）主要的实验步骤是：
①选取一个合适的钩码，用天平测出质量m
②用测力计测出该钩码的重力F
③计算重力加速度的表达式为
实验二：
（1）选用的器材有_________________
（2）写出主要的实验步骤（简明扼要）．
______________________________________________________________

在“利用单摆测重力加速度”的实验中。
(1) 某同学用刻度尺测得摆线长为0585m,用如图甲所示的游标卡尺（标尺上有10个等分刻度）测摆球直径，用如图乙所示的秒表记录单摆振动50次所用的时间。由图甲读出摆球直径为_____________m,单摆振动50次所用的时间为____________ S

(2)若测得摆球直径为d,摆线长为l,周期为T,请写出重力加速度的计算式g=______