高中物理实验中常用仪器及其正确操作方法试题

Ⅰ某同学在“用单摆测定重力加速度” 的实验中进行了如下的操作：
（1）用游标上有10个小格的游标卡尺测量摆球直径如图甲所示，摆球直径为______cm 。把摆球用细线悬挂在铁架台上，测量摆线长，通过计算得到摆长L。

（2）用秒表测量单摆的周期。当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为n = 0，单摆每经过最低点记一次数，当数到n = 40时秒表的示数如图乙所示，该单摆的周期是T=_____s（结果保留三位有效数字）。
（3）测量出多组周期T、摆长L数值后，画出T²—L图象，并求出结果。

（4）该小组的另一同学没有使用游标卡尺也测出了重力加速度。他采用的方法是：先测出一摆线较长的单摆的振动周期T₁，然后把摆线缩短适当的长度，再测出其振动周期T₂。用该同学测出的物理量表达重力加速度为g=________。
某中学的物理“小制作”小组装配了一台“5 V,0.5 A”的小直流电动机，线圈内阻小于1 Ω.现要进一步研究这个小直流电动机在允许的输入电压范围内，输出功率与输入电压的关系，实验室提供的器材有： ①直流电源E：电压6 V、内阻不计；②小直电流电动机M；
③电压表V₁：量程0.6 V、内阻约3 kΩ； ④电压表V₂：量程6 V、内阻约15 kΩ；
⑤电流表A₁：量程0.6 A，内阻约2.5Ω   ⑥电流表A₂：量程3 A、内阻约0.5 Ω；
⑦滑动变阻器R：0～10 Ω、1A；         ⑧开关一只S，导线若干．
(1)首先要比较精确测量电动机的内阻r.根据合理的电路进行测量时，要控制电动机不转动，通过调节滑动变阻器，使电压表和电流表有合适的示数，电压表应该选_______，若电压表的示数为0.15 V，电流表的示数为0.2 A，则内阻r＝______Ω，这个结果比真实值偏_____(填 “大”或“小”)．


(2)在方框中画出研究电动机的输出功率与输入电压的关系的实验电路图．(标明所选器材的符号)
(3)当电压表的示数为4.3 V时，电流表示数如图示，此时电动机的输出功率是_______ W.

某同学利用如图所示的实验电路来测量电阻的阻值。

(1)将电阻箱接入之间，闭合开关。适当调节滑动变阻器'后保持其阻值不变。改变电阻箱的阻值，得到一组电压表的示数的数据如下表：

请根据实验数据做出关系图像。

(2)用待测电阻替换电阻箱，读得电压表示数为。利用(1)中测绘的图像可得 Ω。
(3)使用较长时间后，电池的电动势可认为不变，但内阻增大。若仍用本实验装置和(1)中测绘的图像测定某一电阻，则测定结果将(选填"偏大"或"偏小")。现将一已知阻值为10Ω的电阻换接在之间，你应如何调节滑动变阻器，便仍可利用本实验装置和(1)中测绘的图像实现对待测电阻的准确测定？

某同学用如图所示的实验装置来验证"力的平行四边形定则"。弹簧测力计挂于固定点，下端用细线挂一重物。弹簧测力计B的一端用细线系于点，手持另一端向左拉，使结点静止在某位置。分别读出弹簧测力计和的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录点的位置和拉线的方向。
(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为，图中的示数为。

(2)下列不必要的实验要求是。(请填写选项前对应的字母)

A．	应测量重物 所受的重力
B．	弹簧测力计应在使用前校零
C．	拉线方向应与木板平面平行
D．	改变拉力，进行多次实验，每次都要使 点静止在同一位置

（3）某次实验中，该同学发现弹簧测力计A的指针示数稍稍超出量程，请你提出一个解决办法。

（1）某探究小组设计了"用一把尺子测定动摩擦因数"的实验方案。如图所示，将一个小球和一个滑块用细绳连接，跨在斜面上端。开始时小球和滑块均静止，剪断细绳后，小球自由下落，滑块沿斜面下滑，可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音，保持小球和滑块释放的位置不变，调整挡板位置，重复以上操作，直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音。用刻度尺测出小球下落的高度、滑块释放点与挡板处的高度差和沿斜面运动的位移。（空气阻力对本实验的影响可以忽略）

①滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为。
②滑块与斜面间的动摩擦因数为。
③以下能引起实验误差的是。

A．	a．滑块的质量
B．	b．当地重力加速度的大小
C．	c．长度测量时的读数误差
D．	d．小球落地和滑块撞击挡板不同时

（2）某同学利用图甲所示电路，探究了电源在不同负载下的输出功率。

①所得实验数据如下图，请在给出的直角坐标系上(见答题卡)画出的图像。

②根据所画的图像，可求得电流时电源的输出功率为。（保留两位有效数）
③实验完成后，该同学对实验方案进行了反思，认为按图甲电路进行实验操作的过程中存在安全隐患，并对电路重新设计。在图乙所示的电路中，你认为既能测出电源在不同负载下的输出功率，又能消除安全隐患的是。（阻值未知）

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。

（1）用该螺旋测微器测待测金属丝的直径d，得到如图甲所示的读数．可知金属丝的直径是              mm；
（2） 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方向间夹角应为90°

E. 弹簧测力计的指针如图乙所示，由图可知拉力的大小为4.0N.

②某同学在调整了定滑轮的位置的情况下，在验证力的平行四边形定则实验中得到如下数据，请选择合适的标度在下图方框中作图完成实验数据的处理．
（3）某兴趣小组的同学制作了一个“水果电池”：将-铜片和一锌片分别插入一只苹果内，就构成了一个简单的“水果电池”，其电动势约为1．5V，内阻约有几百欧。现要求你用量程合适的电压表（内阻较大）、电流表（内阻较小）来测定水果电池的电动势E和内电阻r。
①本实验的电路应该选择下面的图甲或图乙中的：               

②若给出的滑动变阻器有两种规格：A（0～20Ω）、B（0～3kΩ）。本实验中应该选用的滑动变阻器为：           ，通电前应该把变阻器的阻值调至        。
③实验中测出六组（U，I）的值，在U—I坐标系中描出图丙所示的六个点，分析图中的点迹可得出水果电池的电动势为E=       V，内电阻为r=     Ω。（均保留3位有效数字）
④根据你在①中所选择的电路来测量得出的电动势E和内电阻r的测量值与真实值相比：电动势E             ，内电阻r          。（均选填：“偏大”、“相等”或“偏小”），由此造成的实验误差属于       误差。（选填“系统”或“偶然”）

在"研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系"实验(见图())中，得到图线如图()所示。

(1)(多选题)在实验中需保持不变的是（）

A．	挡光片的宽度	B．	小车的释放位置
C．	导轨倾斜的角度	D．	光电门的位置

(2)线圈匝数增加一倍后重做该实验，在图()中画出实验图线。

在"探究导体电阻与其影响因素的定量关系"试验中，为了探究3根材料未知、横截面积均为=0.20的金属丝的电阻率，采用如图所示的实验电路，为金属丝的左端点，为金属丝的右端点，是金属丝上可移动的接触点。在实验过程中，电流表读数始终为，电压表读数随间距离的变化如下表：

	600	700	800	900	1000	1200	1400	1600	1800	2000	2100
	3.95	4.50	5.10	5.90	6.50	6.65	6.82	6.93	7.02	7.15	7.85

	2200	2300	2400
	8.50	9.05	9.75

(1)绘出电压表读数随间距离变化的图线；
(2)求出金属丝的电阻率，并进行比较。

在"探究加速度与力、质量的关系"实验时，已提供了小车，一端附有定滑轮的长木板、纸带、带小盘的细线、刻度尺、天平、导线。为了完成实验，还须从下图中选取实验器材，其名称是（漏选或全选得零分）；并分别写出所选器材的作用

某物理实验小组利用实验室提供的器材测量一螺线管两接线柱之间金属丝的长度。可选用的器材如下：
A．待测螺线管L（符号）：绕制螺线管的金属丝电阻率为ρ，阻值约几十欧；
B．电流表A₁：量程为10mA，内阻r₁=40Ω；
C．电流表A₂：量程为500μA，内阻r₂=750Ω；
D．电压表V：量程为10V，内阻为10kΩ；
E．保护电阻R₁：阻值为100Ω；
F．滑动变阻器R₂：总阻值约为10Ω；
G．电源E，电动势约为1.5V，内阻忽略不计；
H．开关一个及导线若干。

（1）实验中用螺旋测微器测得金属丝的直径如图所示，其示数D=___________mm。
（2）用多用电表粗测线圈的电阻，选择倍率“×1”和“×10 ”，经正确步骤操作，多用电表表盘示数如图，则金属丝的电阻约为____________Ω

（3）为了尽可能准确的测量R_L，要求电表的指针偏转至少要达到满刻度的，请你设计一种适合的电路，将你设计的电路画在下面的虚线框中，并标明所用器材的代号。
（4）由已知量和测得量的符号表示金属丝的电阻是__________则金属丝的长度L=_____________。

（5）（3分 ）如图所示,在双缝干涉实验中，若把单缝S从双缝S₁、S₂的中心对称轴位置稍微向上移动，则（　　）

A．不再产生干涉条纹
B．仍可产生干涉条纹,其中央亮条纹的位置不变
C．仍可产生干涉条纹,其中央亮条纹的位置略上移
D．仍可产生干涉条纹,其中央亮条纹的位置略下移

Ⅰ.为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码。实验测出了砝码的质量与弹簧长度的相应数据，七对应点已在图上标出。（=9.8)
作出的关系图线；
弹簧的劲度系数为

Ⅱ.（1）某同学实用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值，先把选择开关旋到""挡位，测量时针偏转如图（）所示。请你简述接下来的测量过程：
①；
②；
③；
④测量结束后，将选择开关旋到""挡。

（2）接下来采用"伏安法"较准确地测量该电阻的阻值，所用实验器材如图（）所示。
其中电压表内阻约为5 ，电流表内阻约为5。图中部分电路已经连接好，请完成实验电路的连接。
图（）是一个多量程多用电表的简化电路图，测量电流、电压和电阻各有两个量程。当转换开关旋到位置3时，可用来测量；当旋到位置时，可用来测量电流，其中旋到位置时量程较大。

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）．
______________________________________________________________

（1）某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的试验中：
①用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图所示，则该摆球的直径为。

②小组成员在试验过程中有如下说法，其中正确的是。（填选项前的字母）

A．	把单摆从平衡位置拉开30度的摆角，并在释放摆球的同时开始计时	B．	测量摆球通过最低点100次的时间，则单摆周期为
C．	用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大	D．	选择密度较小的摆球，测得的重力加速度值误差较小

（2）某同学在探究规格为"，"的小电珠伏安特性曲线实验中：
①在小电珠介入电路前，使用多用电表直接测量小电珠的电阻，则应将选择开关旋至档进行测量。（填选项前的字母）

A．	直流电压	B．	直流电流
C．	欧姆×	D．	欧姆×

②该同学采用图甲所示的电路进行测量。图中为华东变阻器（阻值范围,额定电流），为待测小电珠，为电压表（量程，内阻），为电流表（量程，内阻）,为电源（电动势，内阻不计），为开关。

Ⅰ.在实验过程中，开关闭合前，华东变阻器的画片P应置于最端；（填"左"或"右"）
Ⅱ.在实验过程中，已知各元器件均无故障，但闭和开关后，无论如何调节滑片P，电压表和电流表的示数总是调不到零，其原因是点至点的导线没有连接好；（图甲中的黑色小圆点表示接线点，并用数字标记，空格中请填写图甲中的数字，如"2点至3点"的导线）
Ⅲ.该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图乙所示，则小电珠的电阻值随工作电压的增大而。（填"不变"、"增大"或"减小"）

（1）某同学利用测力计研究在竖直方向运行的电梯运动状态，他在地面上用测力计测量砝码的重力，实数是，他在电梯中用测力计仍测量同一砝码的重力，则测力计的实数小于，由此判断此时电梯的运动状态能是。

（2）用螺旋测微器测量某金属丝直径的结果如图所示。该金属丝的直径是。
（3）某同学用大头针、三角板、量角器等器材测量玻璃砖的折射率，开始玻璃砖位置如图中实线所示，使大头针、 圆心在同一直线上，该直线垂直于玻璃砖的直径边，然后使玻璃砖绕圆心 缓缓转动，同时在玻璃砖的直径边一侧观察、的像，且 的像挡住的像，如此只需测量出，即可计算出玻璃砖的折射率，请用你的方法表示出折射率

（4）某同学测量阻值约为25kΩ的电阻,现备有下列洗菜：

A. 电流表（量程, 内阻约）；
B. 电流表（量程, 内阻约）；
C. 电流表（量程, 内阻约）；
D. 电流表（量程50, 内阻约）；
E. 直流电源（, 允许最大电流）；
F. 滑动变阻器（最大阻值，额定功率）；
G. 电键和导线若干。
电流表应选.电压表应.(填字母代号)
该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题：
①.
②.

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_________________。