高中物理实验题

实际电流额表都是有内阻的，可等效为理想电流表与电阻的串联。现在要测量实际电流表G₁的内阻。可供选择的仪器如下：

A．待测电流表G1（量程为5 mA，内阻约300Ω）

B．电流表G2（量程为10 mA，内阻约100Ω）

C．电压表V（量程为6 V）

D．定值电阻

E．定值电阻
F．滑动变阻器（0～1000Ω）
G．滑动变阻器（0～10Ω）
H．直流电源电动势3 V
I．开关S及导线若干
（1）请选择合适的器材并设计实验电路，尽量使滑动变阻器便于调节，定值电阻应选        （选R₁或R₂），滑动变阻器应选       （选R₃或R₄）；并将实验电路图画在虚线框内。（图中标明所选器材）

（2）根据测得和已知的物理量表示电流表G₁的内阻，则   　　　  ，说明式中各测量量
的物理意义：                       。

现要比较准确测量电压表（，内阻约）的内阻。实验提供的器材有：

A．电流表（，内阻约）

B．电压表（，内阻约）

C．定值电阻（阻值为）

D．定值电阻（阻值为）

E.滑动变阻器（）
F.直流电源（，内阻可不计）
G.开关及导线若干

①A同学设计的测量电路如图甲所示，该设计方案实际上不可行，其原因是                             ；
②B同学用如图乙所示的测量电路完成了实验，则：
（Ⅰ）定值电阻应选               （选填“”或“”）；
（Ⅱ）请用笔画线代替导线在丙图中完成电路的连接；
（Ⅲ）在实验中测得若干组电压表、的读数，画出图线如图丁所示，并求出图线的斜率，则可求出                  。（保留3位有效数字）

（I）①在《验证二力合成的平行四边形定则》实验中，我们需要对使用的两只弹簧秤进行校对，看两只弹簧秤是否完全相同，校对的方法是
A．看两只弹簧秤的外形是否一样，是否由同一厂家生产
B．把两只弹簧秤的钩子互钩着水平地拉动，看两者示数是否完全相同
C．把两只弹簧秤的钩子互钩着一上一下竖直地拉动，看两者示数是否相同
D．把两只弹簧秤的钩子互钩着，任意地拉动，看两者示数是否完全相同
②在《验证二力合成的平行四边形定则》实验中，下列做法有利于减小误差的有
A．F₁、F₂两个力的夹角尽可能大一些
B．F₁、F₂两个力越大越好
C．在拉橡皮条时，弹簧秤的外壳不要与纸面接触，产生摩擦
D．拉力F₁、F₂的方向应与纸面平行，弹簧及钩子不与弹簧秤的外壳及纸面接触，产生摩擦
（Ⅱ）为了较准确地测量某电子元件的电阻，某实验小组做如下测量。
①用多用表测量该元件的电阻，选用“×l0”倍率的电阻挡测量，发现多用表指针偏转很小，因此需选择       倍率的电阻挡（填“×l”或“×l00”），并           ，再进行测量，若多用表中的电池旧了，用它测得的电阻值将          （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
②若用多用表测得该元件的电阻大约为1500Ω，现在要进一步精确测量其电阻，有以下器材：
A．待测元件R；（阻值约为1500Ω）
B．电流表（量程5mA，内阻约5Ω）
C．电阻箱（9999.9Ω，0.02 A）
D．直流电源（电动势约为20 V，内阻约0.5Ω）
E．单刀双掷开关一个，导线若干
实验小组有同学设计了如下电路进行测量。
在闭合S前，先把R打_____（填“最大值”或“最小值”），然后把k打1，____，再把k打2，则R_x=____（用实验中获得的物理量来表示。）

（III）两只完全相同的表头G，分别改装成一只电流表和一只电压表，一位同学不小心做实验时误将两只表串起来连接在一闭合电路中，接通电路后两只表的指针可能出现下列哪种现象
A．电流表的指针偏转，电压表的指针不偏转
B．两表指针偏转角度相同
C．两表指针都偏转，电压表的指针偏转角度比电流表大得多
D．两表指针都偏转，电流表的指针偏转角度比电压表大得多

(14分)有一金属电阻丝的阻值约为20，现用以下实验器材测量其电阻率：
A．电压表 (量程0～15V，内阻约为15) 
B．电压表 (量程0～3V，内阻约为3)
C．电流表 (量程0～0.3A，内阻约为0.5) 
D．电流表(量程0～3A，内阻约为0.1)
E．滑动变阻器(阻值范围0～1，允许最大电流0.2A)
F．滑动变阻器(阻值范围0～20，允许最大电流1.0A)
G．螺旋测微器
H．电池组(电动势3V，内电阻约为0.5)
I． 开关一个和导线若干
（1）某同学决定采用分压式接法调节电路．为了比较准确地测量出电阻丝的电阻，电压表选________，电流表选________，滑动变阻器选________．(只需填写器材前面的字母)

（2）用螺旋测微器测量该电阻丝的直径，示数如图甲所示，该电阻丝直径的测量值＝________mm；
（3）如图乙所示，将电阻丝拉直后两端分别固定在刻度尺两端的接线柱和上，其间有一可沿电阻丝滑动的触头，触头的上端为接线柱．当按下触头时，它才与电阻丝接触，触头位置可在刻度尺上读出．
该同学测电阻丝电阻的实物连接如图丙所示，在连接最后一根导线的左端到电池组正极之前，请指出其中仅有的2个不当之处，并说明如何改正．
A．                            ;B．_________            _______________.
（4）实验中改变触头与电阻丝接触的位置，并移动滑动变阻器的滑片，使电流表的示数保持不变，记录对应的电压表的示数和接入电路的电阻丝的长度．
利用测量数据描点作出图线，如图丁所示，并求得图线的斜率为．则用电阻丝的直径、电流和斜率表示电阻丝的电阻率＝________．

如图甲所示，一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验。有一直径为d、质量为m的金属小球由A处由静止释放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为H(H>>d)，光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g。则：

⑴如图乙所示，用游标卡尺测得小球的直径d =     cm。
(2)多次改变高度H，重复上述实验，作出随H的变化图象如图丙所示，当图中已知量t₀、H₀和重力加速度g及小球的直径d满足以下表达式：=               时，可判断小球下落过程中机械能守恒。
(3)实验中发现动能增加量总是稍小于重力势能减少量，增加下落高度后，则将
(选填“增加”、“减小”或“不变”)。

某些固体材料受到外力后除了产生形变，其电阻率也发生变化，这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应”。现用如下图所示的电路研究某长薄板电阻Rx的压阻效应。已知Rx的阻值变化范围为几欧到几十欧，实验室中有下列器材：
A．电源E（3 V，内阻约为1Ω）
B．电流表A₁（0．6 A，内阻r₁约为1 Ω）
C．电流表A₂（0．6 A，内阻r₂＝5Ω）
D．开关S，定值电阻R₀
①为了较准确地测量电阻R_x的阻值，请将电流表A₂接入虚线框内并画出其中的电路图。

②在电阻R_x上加一个竖直向下的力F（设竖直向下为正方向），闭合开关S，记下电表读数，A₁的读数为I₁，A₂的读数为I₂，则R_x＝______________（用字母表示）。
③改变力的大小，得到不同的R_x值，然后让力反向从下向上挤压电阻，并改变力的大小，得到不同的R_x值，最后绘成的图像如上图所示。当F竖直向下（设竖直向下为正方向）时，可得R_x与所受压力F的数值关系是R_x＝__________。（各物理量单位均为国际单位）
④定值电阻R₀的阻值应该选用________________。
A．1 Ω               B．5 Ω                C．10 Ω                D．20 Ω

（1）某同学欲将量程为200μA的电流表G改装成电压表。

①该同学首先采用如图所示的实验电路测量该电流表的内阻R_g，图中R₁、R₂为电阻箱。他按电路图连接好电路，将R₁的阻值调到最大，闭合开关S₁后，他应该正确操作的步骤是       。（选出下列必要的步骤，并将其序号排序）
a．记下R₂的阻值
b．调节R₁的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度
c．闭合S₂，调节R₁和R₂的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度的一半
d．闭合S₂，保持R₁不变，调节R₂的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度的一半
②如果按正确操作步骤测得R₂的阻值为500Ω，则R_g的阻值大小为    ；（填写字母代号）

A．250Ω

B．500Ω

C．750Ω

D．1000Ω

③为把此电流表G改装成量程为2.0V的电压表，应选一个阻值为    Ω的电阻与此电流表串联。          

在实验室测量两个直流电源的电动势和内电阻，电源甲的电动势大约为4.5V，内阻大约为1.5Ω；电源乙的电动势大约为1.5V，内阻大约为1Ω。由于实验室条件有限，除了导线，开关外，实验室还能提供如下器材：
A.量程为3V的理想电压表V
B.量程为0.6A的电流表；
C.量程为3A的电流表
D.阻值为4.0Ω的定值电阻
E.阻值为100Ω的定值电阻
F.最大阻值为10,Ω的滑动变阻器
G.最大阻值为100Ω的滑动变阻器
 
（1）选择电压表、电流表、定值电阻、滑动变阻器等器材，采用如图甲所示电路测量电源甲的电动势和内电阻，在数据处理过程中，分别以电流表的示数I和电压表的示数U为横坐标和纵坐标，经过计算机拟合得到如图乙所示的U-I图像，U和I的单位分别为V和A，拟合公式为U=-5.6I+4.4；根据上述实验结果，请你判断，在实验中定值电阻选择的是_______（填D或者E），电流表选择的是__________（填B或者C），滑动变阻器选择的是________（填F或者G）
（2）为了简便快捷地测量电源乙的电动势和内电阻，选择电压表，定值电阻等器材，采用如图丙所示电路
①定值电阻应该选择___________（填D或者E）
②实验中，首先将闭合，断开，电压表示数为1.48V，然后将、均闭合，电压表示数为1.23V，则电源乙的电动势E=____________V；内阻r=________________Ω（该空结果保留2位有效数字）

某实验小组采用如图甲所示的装置探究功与速度变化的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行。打点计时器工作频率为50 Hz

(1)实验中木板略微倾斜，这样做___________；
A．是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑
B．是为了增大小车下滑的加速度
C．可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功
D．可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动
(2)实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条……并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同一位置再释放小车，把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W₁，第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为2W₁……橡皮筋对小车做功后而使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出。根据第四次的纸带（如图乙所示）求得小车获得的速度为___________m/s。
(3)若根据多次测量数据画出的W-v草图如图丙所示，根据图线形状，可知对W与v的关系作出的猜想肯定不正确的是___________。
A.W∝      B.W∝      C.W∝v²      D.W∝v³
(4)如果W∝v²的猜想是正确的，则画出的W-v²图象应是___________。

在用电压表和电流表研究小灯泡在不同电压下的功率的实验中，实验室备有下列器材供选择：
A．待测小灯泡（3.0 V、1.5 W）
B．电流表(量程3 A，内阻约为1 Ω)
C．电流表(量程0.6 A，内阻约为5 Ω)
D．电压表(量程3.0 V，内阻约为10 kΩ)
E．电压表(量程15.0 V，内阻约为50 kΩ)
F．滑动变阻器(最大阻值为100 Ω，额定电流50 mA)
G．滑动变阻器(最大阻值为10 Ω，额定电流1.0 A)
H．电源(电动势为4.0 V，内阻不计)
I．电键及导线等
(1)为了使实验完成的更好，电流表应选用________；电压表应选用________；滑动变阻器应选用________．(只需填器材前面的字母即可)
(2)请在虚线框内画出实验电路图．

(3)某同学在一次测量时，电流表、电压表的示数如图甲所示．则电压值为________ V，电流值为________ A，小灯泡电阻的测量值与真实值相比         （填“偏大”、“偏小”或“不变”）

(4)某实验小组完成实验后利用实验中得到的实验数据在I－U坐标系中，描绘出如乙所示的小灯泡的伏安特性曲线．根据此图给出的信息，可以判断下图丙中正确的是(图中P为小灯泡的功率)(  )

在测定一节干电池电动势和内电阻的分组实验中，实验1组的同学利用图甲所示电路，选用下列器材进行了规范的实验操作。
A.干电池（内电阻小于1.0）
B.电流表（量程0～0.6A，内阻R_A=1）
C.电压表（量程0～3V，内阻约为20K）
D.滑动变阻器（0～20，允许最大电流2A）
E．开关、导线若干
把得到的数据记录后用“”在图乙所示的“U—I”图象中进行描点。在小组互评环节，实验2组的同学在实验器材没有变化的情况下对1组的实验方案进行了改进后再次进行了实验，并把实验数据用“”也描在图乙所示的“U—I”图象中。请完成以下对1组实验方案的评价及改进。
（1）从实验原理上来看，用图甲电路进行实验，误差主要来自：____________________。
（2）从所得实验数据来看，不足之处是：___________
（3）给出的改进方案电路图是：
（4）根据改进后所得的实验数据作出图线，由图线得到：电动势E=_________；内阻r=_______________。（保留3位有效数字）

在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，某同学安装实验装置如图①所示，调试好后能观察到清晰的干涉条纹。

（1）根据实验装置知，②、③、④依次是           、             、             。
（2）某次实验时，该同学调节分划板的位置，使分划板中心刻线对齐某亮纹的中心，如图②所示，此时螺旋测微器的读数为            。
（3）转动手轮，使分划线向一侧移动到另一条亮纹的中心位置，再次从螺旋测微器上读数。若实验测得4条亮纹中心间的距离为，已知双缝间距为，双缝到屏的距离为，则对应的光波波长              。

如图（甲）是“测定电源电动势和内阻”实验的电路图，根据实验测得的几组I、U数据作出U—I图象如图（乙）所示，由图象可确定：该电源的电动势为         V，电源的内电阻为             （计算结果保留小数）．

某物理实验小组用下列器材进行实验描绘一种特殊元件的伏安特性曲线，所测数据记录在表格中。

序号	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
U/V	0	0.4	0.8	1.2	1.6	2.0	2.4	2.6	2.8	3.0
I/mA	0	0.9	2.2	4.2	6.7	11.9	19.0	23.8	30.0	37.1

器材有：
A.待测元件R_x
B．电流表A（0～50 mA，内阻约为200 Ω）
C．电压表V₁（0～3 V，内阻约为10 kΩ）
D．电压表V₂（0～6 V，内阻约为15 kΩ）
E．滑动变阻器R₁（0～20 Ω，2 A）
F．滑动变阻器R₂（0～200 Ω，0.2 A）
G．学生电源（直流4 V）
H．开关及导线
（1）为了调节方便，并使测量尽可能准确，实验中电压表应选________，滑动变阻器应选________。（填器材符号）
（2）在虚线框内画出实验电路图。
（3）在坐标纸上用描点法画出元件的伏安特性曲线。
（4）若该元件的最佳工作电压为2.8 V，现用电动势为4 V，内阻r＝1 Ω的电源为其供电，则要在电路中串联一个阻值为R＝________Ω的电阻，才能使其处于最佳工作状态。（保留两位有效数字）

用图所示的电路测定一种特殊电池的电动势和内阻，它的电动势E约为8 V，内阻r约为30 Ω，已知该电池允许输出的最大电流为40 mA。为防止调节滑动变阻器时造成短路，电路中用了一个定值电阻充当保护电阻，除待测电池外，可供使用的实验器材还有：

A．电流表A（量程为0.05 A.内阻约为0.2 Ω）
B．电压表V（量程为6 V、内阻为20 kΩ）
C．定值电阻R₁（阻值为100 Ω、额定功率为1 W）
D．定值电阻R₂（阻值为200 Ω、额定功率为1 W）
E．滑动变阻器R₃（阻值范围为0～10 Ω、额定电流为2 A）
F．滑动变阻器R₄（阻值范围为0～750 Ω、额定电流为1 A）
G．导线和单刀单掷开关若干
（1）为了电路安全及便于操作，定值电阻应该选________；滑动变阻器应该选________。（填写器材名称）
（2）接入符合要求的用电器后，闭合开关S，调滑动变阻器的阻值，读取电压表和电流表的示数。取得多组数据，作出了如图所示的图线。根据图线得出该电池的电动势E为________V，内阻r为________Ω。（结果保留两位有效数字）