高中物理实验题

实验题(18分)
(1)如图所示为“探究加速度与物体受力与质量的关系”实验装置图。图中A为小车，B为装有砝码的小桶，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电火花打点计时器相连，计时器接50H_Z，交流电。小车的质量为m₁ ，小桶及砂的质量为m₂。

①下列说法正确的是______。

A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力

B．实验时应先接通打点计时器电源，再释放小车

C．本实验m2应远大于m1

D．在用图像探究加速度与质量关系时，应作a-图像

②实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a一F图像，可能是图中的图线_______。(选填“甲”、“乙”、“丙”)

③如图所示为某次实验得到的纸带，纸带中相邻计数点间的距离已标出，相邻计数点间还有四个点没有画出。由此可求得小车的加速度大小________²。(结果保留二位有效数字)

某同学用如图所示的装置研究小车在某种布料上的运动情况。他将长木板置于水平桌面上，将其左端适当垫高，并在长木板的右半部分平整地铺上一块布料，该同学将小车以适当的初速度释放后，用打点计时器记录小车的运动情况。通过反复调整木板左端的高度，他得到一系列打上点的纸带，并最终选择了如图所示的一条纸带（附有刻度尺）进行测量。取打点计时器的电源频率为50Hz，重力加速度g＝10m/s²。


（1）请将A、B、C……J各点对应的刻度值，按照正确的读数方法填写在下表内（单位cm）。
（2）
（2）根据以上数据可以判断，小车在A、E两点间做___________运动，在E、J两点间做_____________运动。J点对应的小车速度为_________m/s。
（3）该同学测出长木板左端与桌面间的高度差为4cm，木板长度为80cm，则小车在布料上运动时的阻力与在木板上运动时的阻力之比为。

研究平抛运动，下面哪些做法可以减小实验误差.

A．使用密度大、体积小的钢球

B．尽量减小钢球与斜槽间的摩擦

C．实验时，让小球每次都从同一高度由静止开始滚下

D．使斜槽末端的切线保持水平

如图所示，是某次利用气垫导轨探究加速度与力、质量关系的实验装置，在装置安装完毕后、闭合电路开关之前的示意图。图中A为砂桶和砂，B为定滑轮，C为滑块及上面添加的砝码，D为纸带，E为电火花计时器，F为蓄电池、电动势为6V，G是电键，请指出图中的三处错误：

(1) ；
(2) ；
(3) ；

在做研究平抛运动的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。

（1）为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出一些操作要求，将你认为正确选项的前面字母填在横线上：。
(a)通过调节使斜槽的末端保持水平
(b)每次释放小球的位置必须不同
(c)每次必须由静止释放小球
(d)记录小球位置用的木条（或凹槽）每次必须严格地等距离下降
(e)小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触
(f)将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线
（2）若用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为L，小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v₀= （用L、g表示）。

某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律,弧形轨道末端水平,离地面的高度为H,将钢球从轨道的不同高度h处静止释放,钢球的落点距轨道末端的水平距离为s。

（1）若轨道完全光滑,s²与h的理论关系应满足s²=_____（用H、h表示）。
（2）该同学经实验测量得到一组数据,如下表所示：

请在坐标纸上作出s2-h关系图。
（3）对比实验结果与理论计算得到的s²-h关系图线（图中已画出）,自同一高度静止释放的钢球,水平抛出的速率（填“小于”或“大于”）理论值。

（4）从s2-h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著,你认为造成上述偏差的可能原因是。

如图所示为用频闪照相的方法拍到的一个水平放置的弹簧振子振动情况．甲图是振子静止在平衡位置的照片，乙图是振子被拉伸到左侧距平衡位置20 mm处，放手后向右运动周期内的频闪照片．已知频闪的频率为10 Hz.求：

(1)相邻两次闪光的时间间隔t₀、振动的周期T₀.
(2)若振子的质量为20 g，弹簧的劲度系数为50 N/m，则振子的最大加速度是多少？

如图所示是三个成功的演示实验，回答下列问题．
（1）在实验中，电流表指针偏转的原因是。
（2）电流表指针偏转角跟感应电动势的大小成关系
（3）第一个成功实验（图a）中，将条形磁铁从同一高度插入到线圈中同一位置，快速插入和慢速插入有什么量是相同的？，什么量是不同的？。
（4）从三个成功的演示实验可归纳出的结论是：
。

小灯泡的伏安特性曲线如I-U图中实线所示，某同学想了解该小灯泡工作时消耗的功率，设计了如图所示测定小灯泡功率的实验电路，电源电动势ε=30V，内电阻可忽略不计，R₁= 20Ω，R₂=40Ω，它们阻值不随温度变化．他将R₁巧妙地看作电源的内电阻，闭合电键S，由U=ε－Ir，得小灯两端电压与小灯电流的一次函数关系U=30－20I，在I-U图上绘得该函数图线（未画出），再通过图线求得小灯泡的实际功率．
指出该同学上述解法中存在的一个错误是___________________________________ ；
小灯的U、I关系是___________________；
小灯泡的实际功率约为___________W．

如图所示为玻璃厚度检测仪的原理简图，其原理是：固定一束激光AO以不变的入射角θ₁照到MN表面，折射后从PQ表面射出，折射光线最后照到光电管C上，光电管将光信号转变为电信号，依据激光束在C上移动的距离，可以确定玻璃厚度的变化。设θ₁＝45°，玻璃对该光的折射率为，C上的光斑向左移动了Δs，则可确定玻璃的厚度比原来变________(填“厚”或“薄”)了________。

（1）在“研究平抛物体运动”的实验中，可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度。实验简要步骤如下：

A．让小球多次从位置上滚下，记下小球穿过卡片孔的一系列位置；

B．安装好器材，注意斜槽末端水平和平板竖直，记下斜槽末端O点和过O点的竖直线，检测斜槽末端水平的方法是 _____________________。

C．测出曲线上某点的坐标x 、y ，用v0=算出该小球的平抛初速度，实验需要对多个点求v0的值，然后求它们的平均值。

D．取下白纸，以O为原点，以竖直线为轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛轨迹。

上述实验步骤的合理顺序是___________（只排列序号即可）。
（2）如图所示，在“研究平抛物体运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长l=1.25cm。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为

v_o=　　　　　　（用l、g表示），其值是　　　　　（取g=9.8m/s²），小球在b点的速率是　　　　　　。

如图是验证楞次定律实验的示意图，竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流．各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况，其中正确的是( )

以下几个实验：

A．用单摆测定重力加速度；

B．研究匀变速直线运动；

C．验证机械能守恒定律；

D．验证动量守恒定律；E．验证力的平行四边形定则，上述实验中需要打点计时器的实验是：；需要天平的实验是：；需要刻度尺（含米尺或三角板）的实验是：____。

在研究产生感应电流条件的实验中，如下图甲所示，把条形磁铁插入或者拔出闭合线圈的过程，线圈的面积尽管没有变化，但是线圈内的磁场强弱发生了变化，此时闭合线圈中感应电流(填“有”或“无”)。继续做如下图乙所示的实验，当导体棒做切割磁感线运动时，尽管磁场的强弱没有变化，但是闭合回路的面积发生了变化，此时回路中感应电流(填“有”或“无”)。因为不管是磁场强弱发生变化，还是回路面积发生变化，都是穿过线圈所围面积的磁通量发生了变化。这种观察总结的方法是物理学中重要的研究方法，即归纳法。

在研究平抛运动的实验中
（1），让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹，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．每次释放小球的位置必须相同

C．每次必须由静止释放小球

D．用铅笔记录小球位置时，每次必须严格地等距离下降

E．小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相触
F．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线
（2）如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm，如果取g＝10m/s²，那么：照相机的闪光频率是　　　Hz；小球运动中水平分速度的大小是m/s