高中物理实验中常用仪器及其正确操作方法试题

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；

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=______

测量一块量程已知的电压表的内阻，器材如下：

A 待测电压表（量程3V,内阻约3KΩ
B 电流表（量程3.4,内阻约0.01Ω) —块 ,
C定值电阻（R=3kΩ,额定电流0.5A)   —个
D 电池组（电动势略小于3V,内阻不计）一组
E 开关两只
F 导线荇干
(1) 首先，用多用电表进行粗测：多用电表电阻挡有4个倍率，分别是X1KΩ X100Ω、 x1OΩ、X1Ω。该同学选样倍率，用正确的操作方法测量，发现指针偏角太小（接近左端）为了较准确地进行测量，他又将选择幵关拨到了与x1OΩ郐近的倍率上，若这时刻度盘上的指针位置如图所示，那么测量结果是______Ωp
(2) 为了史精确地测出此电压.表内阻，该同学设计了如图所示的牢、乙两实验电路。你认为其中较合理的是_______ (填“甲”或“乙”）电路

(3) 用你选择的电路进行实验时，需要直接测量的物理量是______________
用上述所测各物理量表示电压表内阻，其表达式应为Rv=_______

（1）一同学用多用电表测量一电器元件电阻约40k，选用×10倍率，操作正确，此时刻度盘上的指针在图甲位置，则该同学紧跟下来的做法主要有    ，正确操作后，指针在图乙位置，则该元件电阻值为     
（2）为了更精确地测出其阻值，该同学去实验室借用器材，实验员替他准备了下列器材：

A．直流电流表A1（0～l00A，r1≈lk）

B．直流电流表A2（0～500A，r2≈200）

C．直流电压表V1（0～15V，R1≈l00k）

D．直流电压表V2（0～50V，R2≈500k）

E．直流电源E（电动势为12V、r=4）
F．滑动变阻器R（0～lk，功率1W）
G．开关一个、导线若干
则该同学应选用电流表       （填A₁或A₂），电压表      （填V₁或V₂），并在虚线框内画出测量电路图。

某实验小组设计了如图（a）的实验电路，通过调节电源可在原线圈中产生变化的电流，用磁传感器可记录原线圈中产生的磁场B的变化情况，用电压传感器可记录副线圈中感应电动势E的变化情况，二者的变化情况可同时显示在计算机显示屏上。某次实验中得到的B-t、E-t图像如图（b）所示。

（1）试观察比较这两组图像，可得出的定性结论是（请写出两个结论）：
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
（2）该实验小组利用两组图像求出六组磁感应强度变化率（ΔB/Δt）和对应的感应电动势E的数据，并建立坐标系，描出的六个点如图（c）所示。请在图（c）中绘出E-ΔB/Δt的图线；
（3）在该实验中，若使用的副线圈的匝数为100匝，则由图线可求得该副线圈的横截面积为___________ cm2。

在利用打点计时器验证做自由落体运动的物体机械能守恒的实验中。
（1）需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h。某小组的同学利用实验得到的纸带，共设计了以下四种测量方案，其中正确的是               
A．用刻度尺测出物体下落的高度h，并测出下落时间t，通过v = t计算出瞬时速度v；
B．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过v²=2gh计算出瞬时速度v；
C．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v，并通过计算出高度h；
D．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v。
（2）已知当地重力加速度为g，使用交流电的频率为f。在打出的纸带上选取连续打出的五个点A、B、C、D、E，如图10所示。测出A点距离起始点O的距离为s₀，A、C两点间的距离为s₁，C、E两点间的距离为s₂，根据前述条件，如果在实验误差允许的范围内满足关系式__    _____，即验证了物体下落过程中机械能是守恒的。而在实际的实验结果中，往往会出现物体的动能增加量略小于重力势能的减小量，出现这样结果的主要原因是_________________。

有一小灯泡上面标有＂6V，4W＂字样，现在要描绘这个灯泡的图线，下列器材可供选用。
A．电压表（量程6V，内阻）       B．电压表（量程10V，内阻）
C．电流表（量程0.6A，内阻）     D．电流表（量程1A，内阻2）
E．滑动变阻器（50，1A）           F．滑动变阻器（5）
（1）实验中所用电压表应选______，电流表应选_______，滑动变阻器应选_____。
（2）为达到实验目的，请在乙图中方框内将实验电路补充、连接完整。
（3）这个灯泡的图线如图甲。若小灯泡两端的电压是额定电压的一半，则此时小灯泡的实际功率为________W。
（4）若将小灯泡接到图丙中的ab两点之间，闭合开关S小灯泡的实际功率为__W。

Ⅰ.某同学要探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数k。做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作L0，弹簧下端每增加一个50g的砝码时，指针示数分别记作L1、L2、……、L7。

（1）下表记录的是该同学测出的8个值：

代表符号	L0	L1	L2	L3	L4	L5	L6	L7
刻度数值/cm	1.70	3.40	5.10	6.85	8.60	10.30	12.10	14.05

根据表中数据，用“逐差法”计算出每增加50g砝码时弹簧平均伸长量的数值为="___________" cm.
（2）根据以上数据，求出弹簧的劲度系数k=            N/m.（g取9.8m/s2）
Ⅱ.现要测量某电源的电动势和内阻，备有以下器材：
电源E（电动势小于3V，内阻小于1Ω，最大允许电流1A）
电压表V （量程3V的理想电压表）
电阻箱R（调节范围0 – 99.99Ω,）
定值电阻R0 （阻值等于2.00Ω）
导线若干，电键S个
（1）将下图所示的实物连接成实验电路．

（2）闭合开关，调节电阻箱的阻值R．读出电压表相应的示数U，如下图所示，为了比较
准确方便的得出实验结论，现用作图法处理数据，图线纵坐标表示电压表读数U，则图线的横坐标应选用       .
A．R   B．l/R        C．U/R          D．R/U

（3）根据上表数据以及第二问中选取的横坐标，某同学选取合适的标度作出了上图中所示
的图线（其中横轴的物理含义和标度未标出），则由图线可得：E=    V； r=     Ω.（保留两个有效数字）
Ⅲ.如图是研究小球在斜面上平抛运动的实验装置，每次将小球从弧型轨道同一位置静止释放，并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角，获得不同的射程，最后作出了如图所示的图象。则：
 
（1）由图可知，小球在斜面顶端水平抛出时的初速度         ；
（2）若最后得到的图象如图c所示，则可能的原因是（写出一个）                     .

（1）用分度为0．05 mm的游标卡尺测量某物体的厚度时，示数如图5所示，此示数为     m．

（2）下列有关高中物理实验的描述中，正确的是：          。
A．在用打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中，通过在纸带上打下的一系列点迹可求出纸带上任意两个点迹之间的平均速度
B．在“验证力的平行四边形定则”的实验中，拉橡皮筋的细绳要稍长，并且实验时要使弹簧测力计与木板平面平行，同时保证弹簧的轴线与细绳在同一直线上
C．在“用单摆测定重力加速度”的实验中，如果摆长的测量及秒表的读数均无误，而测得的g值明显偏小，其原因可能是将全振动的次数误计为n+1
D．在“验证动量守恒定律"的实验中，必须要用天平测出碰撞小球的质量
Ⅱ．在研究性学习中，某同学设计了一个测量导电纸的导电膜厚度的实验，该同学从资料上查得导电纸导电膜导电材料的电阻率为，并利用下列器材完成了这个实验：
A．电源E（电动势为1 2V，内阻不计）
B．木板N（板上放有导电纸一张，导电膜向上），两个金属条a、b（平行放置在导电纸上，与导电纸接触良好，用作电极，其电极长度与导电纸宽度相同）
C．滑线变阻器R（其总阻值小于两平行电极间导电纸的电阻）
D．毫米刻度尺．
E．电压表V（量程为6V，内阻约3 kΩ）
F．电流表A（量程为0．6A，内阻忽略不计）
G．开关K，导线若干
该同学将实物连线成如图6所示，
（1）请在图7虚线框中画出该实验实物连线相对应的实验原理图。（导电纸用符号“”表示
（2）实验中应测定的物理量是：           。
（3）计算导电膜厚度h的公式是：        。（用和测得物理量的符号表示）

某实验小组测量电源的电动势及内阻，可供选择的器材有：
A．电源（E约为4.5V，r约为1.0Ω）
B．电压表V（0~3V，内阻约为3kΩ）
C．电流表A（0~250mA，内阻约为0.8Ω）
D．定值电阻R0=14Ω
E．滑动变阻器R1（0~50Ω,）
F．滑动变阻器R2（0~10Ω）
G．电键S，导线若干
（1）为了获得更多的实验数据，实验中应选用的滑动变阻器为    ；（用器材序号表示）
（2）画出实验电路原理图，图中各元件需用题目中给出的符号标出；
（3）该小组同学通过正确的实验步骤得到实验数据如下表所示，请在坐标纸上画出U-I图

	1	2	3	4	5
U（v）	3.00	2.50	2.00	1.50	1.00
I(mA)	100.7	134.2	197.8	201.3	234.9