高中物理实验中常用仪器及其正确操作方法试题

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_________________。

（1）图一中螺旋测微器读数为__________mm。图二中游标卡尺（游标尺上有50个等分刻度）读数为_________cm。


（2）如图8所示，由两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器的极板N与静电计相接，极板M接地。用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U。在两板相距一定距离d时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度。在整个实验过程中，保持电容器所带电量Q不变，下面哪些操作将使静电计指针张角变小      。

A．将M板向下平移
B．将M板沿水平向左方向远离N板
C．在M、N之间插入云母板（介电常数ε>1）
D．在M、N之间插入金属板，且不和M、N接触
（3）在“电场中等势线的描绘”实验中，用在导电纸上形成的电流场模拟静电场，描绘一个平面上的等势线。现有一位同学想模拟带负电的点电荷附近电场在一个平面上的等势线，他在木板上依次铺上白纸、复写纸、导电纸，并用图钉固定，然后在导电纸中央平放上一个小圆柱形电极A，如图9所示。

①还需要怎样一个电极？答：       。在图画出该电极，并用连线完成实验电路的连接。
②通电后，要描绘出过C点的等势线，还需要的仪器是：               。
③在图10的俯视图中，通电后，当将灵敏电流表一个探针接触C点，将另一个探针由C点附近，沿C→B滑动的过程中，灵敏电流表指针与零刻度夹角的变化情况是          。
A．逐渐增大   B．逐渐减小   C．先变大后变小     D．先变小后变大

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）图1是"研究匀速直线运动"实验中获得的一条纸带，、、、、和为纸带上六个计数点。加速度大小用表示

①间的距离为

②图2是根据实验数据绘出的图线（为各计数点至同一起点的距离），斜率表示，其大小为(保留3位有效数字)
（2）在"描绘小电珠的伏安特性曲线"实验中，所用器材有：小电珠（，），滑动变阻器，多用电表，电流表，学生电源，开关，导线若干。

①粗测小电珠的电阻，应选择多用电表倍率的电阻档（请填写""、""或""）；调零后，将表笔分别与小电珠的两极连接，示数如图3，结果为
      
②实验中使用多用电表测量电压，请根据实验原理图4完成实物图5的连线。     
③开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片置于端。为使小电珠亮度增加，应由中点向端滑动。
④下表为电压等间隔变化测得的数据，为了获得更准确的实验图象，必须在相邻数据点间多测几组数据（请填写"" "" "" ""或""）

用如图1所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关和两个部件、。
请根据下列步骤完成电阻测量：

①旋动部件，使指针对准电流的""刻线。
②将旋转到电阻挡""的位置。
③将插入""、""插孔的表笔短接，旋动部件,使指针对准电阻的（填"刻线"或"刻线"。
④将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按的顺序进行操作，再完成读数测量。
A. 将旋转到电阻挡""的位置
B. 将旋转到电阻挡""的位置
C. 将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接
D. 将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准
（2）如图2，用"碰撞试验器"可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。

①试验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通过仅测量（填选项前的序号），间接地解决这个问题
A小球开始释放高度           
B小球抛出点距地面的高度

C小球做平抛运动的射程
②图2中点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时，先让入射球多次从斜轨上位置静止释放，找到其平均落地点的位置,测量平抛射程，然后，把被碰小球静止于轨道的水平部分，再将入射小球从斜轨上位置静止释放，与小球相撞，并多次重复。
接下来要完成的必要步骤是(填选项的符号)
A.用天平测量两个小球的质量、

B.测量小球开始释放高度h
C.测量抛出点距地面的高度h
D．分别找到相碰后平均落地点的位置、

E．测量平抛射程，

③若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为（用②中测量的量表示）；
若碰撞是弹性碰撞。那么还应满足的表达式为（用②中测量的量表示）。
④经测定，,,小球落地点的平均位置距点的距离如图所示。

碰撞前，后动量分别为与 ，则:=:11,若碰撞结束时的动量为，则:=11:．   
实验结果说明，碰撞前、后总动量的比值为          
⑤有同学认为，在上述实验中仅更换两个小球的材质，其它条件不变，可以使被撞小球做平抛运动的射程增大。请你用④中已知的数据，分析和计算出被撞小球平抛运动射程的最大值为

I．教师为每位同学准备了铁架台、铁夹、电键、复写纸、纸带、刻度尺、电磁打点计时器、密度不同的重物和导线若干。为了完成 “验证机械能守恒定律”的实验，你还必须领取 1  ，正确安装实验装置后，在释放纸带之前，应把重物提高到   2  的地方。某同学选用不同的器材，在实验中分别得到了甲、乙两条打上点的纸带，第一个打点均为，在甲纸带上任选6个连续的打点，它们到的距离分别为19.20cm、23.23cm、27.65cm、32.45cm、37.63cm、43.20cm；同样在乙纸带上任选6个连续的打点，它们到的距离分别为16.00cm、19.36cm、23.05cm、27.04cm、31.37cm、36.10cm。
根据甲纸带的数据可知，的重物由点运动到点重力势能的减少量等于
 3  ，动能的增加量等于  4 （当地的重力加速度取）。分析这位同学的两组实验数据，指出哪组不符合实验要求，并说明原因。
II．现有如下所示的实验器材（示意图），要完成伏安法“测定干电池的电动势和内阻”实验

（1）请选用器材并在实物连线图上完成必需的导线连接。
（2）若测得的实验数据如下表，请用作图法求出干电池的电动势和内阻。

电压(U / V)	1.48	1.44	1.38	1.30	1.20	1.08
电流(I /A)	0.05	0.10	0.15	0.25	0.35	0.50

（3）若上图中所给的电流表已被损坏，用剩余器材能否测定干电池的电动势和内阻？如能的话，请选定器材并给出电路图。

（1）多用电表的读数为________________。

（2）用游标20分度的游标卡尺测量某工件的内径时，示数如图所示，则测量结果应该
读作________mm。
（3）用螺旋测微器测圆柱体的直径时，示数如图所示，此示数为__________mm。

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？

（1）图甲的螺旋测微器的读数是______mm；图乙的游标卡尺的读数是______mm。
　　
（2）利用油膜法估测油酸分子直径的大小，实验器材有：浓度为0.05%（体积分数）的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1ml的量筒、盛有适量清水的4550cm²浅盘、痱子粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸。
①下面是实验步骤，试填写所缺的步骤C

A．用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1ml酒精油酸溶液时的滴数N；

B．将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液，从低处向水面中央一滴一滴地滴入，直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止，记下滴入的滴数n；

C．；

D．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长为1cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，算出油酸薄膜的面积Scm^2；

②用已给的和测得的物理量表示单个油酸分子的直径为                （单位：cm）

(1) (7分)在用重锤下落来验证机械能守恒时，某同学按照正确的操作选得纸带如图所示.其中O是起始点，A、B、C、D、E是打点计时器连续打下的5个点，打点频率为f="50" Hz.该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C、D、E各点的距离，并记录在图中（单位 cm）

①这五个数据中不符合有效数字读数要求的是________（填A、B、C、D或E）点读数。
②该同学用重锤在OC段的运动来验证机械能守恒，OC距离用h来表示，他用vc=计算与C点对应的物体的即时速度，得到动能的增加量，这种做法_________（填对或不对）。正确计算公式vc=_________           。（用题中字母表示）
③如O点到某计数点距离用h表示，重力加速度为g，该点对应重锤的瞬时速度为v，则实验中要验证的等式为_________。
（2）在《测定干电池电动势和内阻》的实验中，某同学所用的电路图如图所示，测得的数据如下表：

	1	2	3	4	5	6
U/V	1.42	1.36	1.08	1.21	1.14	1.07
I/A	0.04	0.08	0.12	0.16	0.20	0.24

①实验误差分系统误差和偶然误差两种。该实验的系统误差主要_________引起的，由于系统误差本实验电动势的测量值E测______真实值E真（填“大于”、“小于”或“等于”）。
用画U－I图线求电动势和内阻的优点在于可以尽量减小实验的_________误差。
②在如图给出的U－I坐标系中用已知的数据画出U－I图线（横、纵坐标的起点已经规定好），从图象中可以发现该同学记录的第___________组数据有错误。

③求得电动势E＝________V，内阻r＝______Ω。（均保留2位有效数字）。

（1）如图所示，一束入射光AO从某种介质以入射角射人空气，以点为圆心，为半径画圆与折射光线OB交于M点，过M点向两介质的交界面作垂线与入射光线AO的延长线交于N点，以O点为圆心，ON为半径画另一个圆，测得该圆的半径为，下列判断正确的是（不定项选择）

A. 该介质的折射率为.
B.若光由介质射入空气发生全反射，则临界角为
C. 若过圆与界面的交点D作界面的垂线交圆于P点，则OP与法线所夹的锐角等于全反射的临界角
D.若入射光的强度保持不变，逐渐增大入射角，则折射光的强度将逐渐增加
（2）某同学利用图甲所示的电路测量一定值电阻Rx的阻值。所用的器材有：

待测电阻，阻值约为50
电流表，内阻约为20，量程50mA
电流表，内阻r2约为4，量程300mA 
电阻箱，0～999.9
滑动变阻器，0～20
电源E，电动势3V，内阻很小
单刀单掷开关、单刀双掷开关、导线若干
请回答下列问题：
（a）在图乙所示的实物图上画出连线，

（b）闭合，将掷于1，调节，到适当位置，记下两表的读数、和电阻箱的阻值。为使两表的示数均超过量程的一半，可取________（填序号）.
A. 0.5Ω            B. 5.0Ω           C.50.0Ω
（c）闭合，将掷于，调节、到适当位置，记下两表的读数、和电阻箱的阻值。用测得的物理量表示待测电阻的测量值__________

(1) (8分)为了探索弹力和弹簧伸长量的关系，李卫同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图所示图象。从图象上看，该同学没能完全按实验要求做，而使图象上端成曲线，图象上端弯曲的原因是__________________________。这两根弹簧的劲度系数分别______N/m和______ N/m.若要制作一个精确程度较高的弹秤，应选弹簧秤______。
(2)(4分)在验证机械能守恒定律的实验中，下列说法正确的是(     )

A．要用天平称重锤质量

B．选用质量大的重锤可减小实验误差

C．为使实验结果准确，应选择1、2两点间距离接近2 mm的纸带进行分析

D．实验结果总是动能增加略小于重力势能的减少

下列有关高中物理实验的描述中，正确的是：               。

A．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

B．在“研究平抛物体的运动”的实验中，必须要用秒表测出平抛物体的运动时间

C．在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，弹簧必须水平使用，以克服弹簧所受重力对实验的影响

D．在测量电动势和内阻的实验中，最好使用新电池。

给你一个电压表、一个电阻箱、电键及导线等，如何根据闭合电路欧姆定律测出一节旧干电池的电动势和内电阻。

（1）画出电路图。
（2）实验过程中，将电阻箱拨到45Ω时，电压表读数为0.90V；若将电阻箱拨到图（甲）所示为     时，电压表的读数如图（乙）所示是      V。
（3）根据以上实验数据，可以算出该节干电池的电动势E＝            V，内电阻r＝       Ω。                              

如图甲所示，电压表V1、V2串联接入电路中时，示数分别为6V和4V，当只有电压表V2接入电路中时，如图乙所示，示数为9V，电源的电动势为

A. 9.8V        B.10V      C.10.8V       D.11.2V
⑵(12分)在验证“机械能守恒定律”的实验中，一同学进行如下操作；
①将打点计时器水平固定在铁架台上
②将长约0.5m的纸带用小夹子固定在重物上后穿过打点计时器。用手提着纸带，使重物静止在靠近打点计时器的地方
③先松开纸带，后接通电源，让重物自由下落，打点计时器就在纸带上打下一系列的点
④换几条纸带，重做上面的实验
⑤在打出的纸带中挑选第一、二两点间距接近2mm，且点迹清楚的纸带进行测量，先记下O点的位置，依次再取四个计数点A、B、C、D。求出相应位置对应的速度及其下落的高度
⑥将测量数据及计算结果填入自己设计的表格中
⑦根据以上测得的数据计算相应的和的值。验证机械能守恒定律
Ⅰ.以上操作有错误的是_________________________;
Ⅱ.实验中选出一条纸带如图所示，其中O点为起始点，A、B、C、D为四个计数点，打点计时器所选用电源是频率为50的交流电，用最小刻度为1mm的刻度尺，测得OA=11.13m,OB=17.69m,OC=25.9m.这三个数据中不符合有效数据要求的是___,在计数点A和B之间，B和C之间各还有一个点，重锤的质量为，根据以上数据，当打点到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了___，这时它的动能是__.()

Ⅲ.实验中往往出现重锤的重力势能减少量大于动能的增加量，其主要原因是______