高中物理实验中常用仪器及其正确操作方法试题

关于验证平行四边形定则的实验，请回答下 列问题：

（1）在该实验中合力与分力的关系利用了________的科学思想方法。
（2）某同学在做该实验时，弹簧测力计平行于木板如图放置，然后记录力的大小和方向，请你指出这样操作的问题是：__________________________________

现有以下器材：电流表A（量程0.6A、内阻=0.5Ω），电阻箱R（量程99.99Ω），待测电阻R_x，直流电源（电动势E和内阻r待测），单刀单掷开关S₁，单刀双掷开关S₂，带铁夹的导线若干。某探究实验小组设计如图甲所示的实验电路，用来测定待测电阻的阻值R_x、直流电源的电动势E和内阻r。
⑴按图甲所示的电路，将图乙所示的实物连线补画完整

⑵测量电阻R_x的阻值
①将开关S₁闭合、开关S₂接a，读出电流表的示数I₁
②保持开关S₁闭合，将开关S₂接b，调节电阻箱R的阻值，使得电流表的示数也为I₁，此时电阻箱的阻值R= 4.00Ω，则R_x=   Ω
⑶测电源的电动势E和内阻r
将开关S₁闭合、开关S₂接b，调节电阻箱R的阻值，记下电流表的示数I，得到若干组 R、I的数据（见下表），请在图丙所示的坐标纸上作出-R的图像，并根据图像求得电动势E=   V，内阻r=   Ω（保留两位有效数字）。

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？

（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）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"）

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．

用下列器材，测定小灯泡的额定功率。

A．待测小灯泡：额定电压6V，额定功率约为5W；

B．电流表：量程l.0A，内阻约为0.5Ω；

C．电压表：量程3V，内阻5kΩ；

D．滑动变阻器R：最大阻值为20Ω，额定电流1A；

E.电源：电动势10V，内阻很小；
F.定值电阻R₀（阻值10kΩ）；
G.开关一个，导线若干。
要求：①实验中，电流表应采用______接法（填“内”或“外”）；滑动变阻器应采用_________接法（填“分压”或“限流”)。
②在方框中画出实验原理电路图。

③实验中，电压表的示数调为______V时，即可测定小灯泡的额定功率。

（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．某同学利用如图(a)装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验。
①在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持　　状态。
②他通过实验得到如图(b)所示的弹力大小Ｆ与弹簧长度x的关系图线。由此图线可得该弹簧的原长x₀=　　cm，劲度系数k=   N/m。
③他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧秤，当弹簧秤上的示数如图(c)所示时，该弹簧的长度x=　　cm。

Ⅱ．某学习小组为探究导电溶液的电阻在体积相同时，电阻值与长度的关系。选取一根乳胶管，里面灌满了盐水，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭的盐水柱。进行了如下实验：
（1）该小组将盐水柱作为纯电阻，粗测其电阻约为几千欧。现采用伏安法测盐水柱的电阻，有如下实验器材可供选择：

A．直流电源：电动势12V，内阻很小，额定电流1A；

B．电流表A1：量程0～10mA，内阻约；

C．电流表A2：量程0～600mA，内阻约；

D．电压表V：量程0～15V，内阻约；

E．滑动变阻器R₁：最大阻值；
F．滑动变阻器R₂：最大阻值；         
G．开关．导线等
在可供选择的器材中，应选用的电流表是_______（填“A₁”或“A₂”），应该选用的滑动变阻器是________（填“R₁”或“R₂”）。
（2）根据所选的器材在题给的方框内画出实验的电路图。

（3）握住乳胶管两端把它均匀拉长，多次实验测得盐水柱长度L，电阻R的数据如下表：

实验次数	1	2	3	4	5	6
长度L（cm）	20.0	25.0	30.0	35.0	40.0	45.0
电阻R（）	1.3	2.1	3.0	4.1	5.3	6.7

为了研究电阻R与长度L的关系，该小组用纵坐标表示电阻R，作出了如图所示的图线，你认为横坐标表示的物理量是____________。

某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示。在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B，滑块P上固定一遮光条，若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出高电压，两光电传感器采集数据后与计算机相连。滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器A、B时，通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图像。

⑴实验前，接通气源，将滑块（不挂钩码）置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙中的
Δt₁   Δt₂（选填“＞”、“=”或“＜”）时，说明气垫导轨已经水平。
⑵用螺旋测微器测遮光条宽度d，测量结果如图丙所示，则d =   mm。
⑶滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与质量为m的钩码Q相连，将滑块P由图甲所示位置释放，通过计算机得到的图象如图乙所示，若Δt₁、Δt₂和d已知，要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒，还应测出   和   （写出物理量的名称及符号）。
⑷若上述物理量间满足关系式     ，则表明在上述过程中，滑块和砝码组成的系统机械能守恒。

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=______

利用图1所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度。一斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动，当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间。改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用米尺测量甲、乙之间的距离，记下相应的值；所得数据如下表所示。

s（m）	0.500	0.600	0.700	0.800	0.900	0.950
t（ms）	292.9	371.5	452.3	552.8	673.8	776.4
s/t（m/s）	1.71	1.62	1.55	1.45	1.34	1.22

完成下列填空和作图：

（1）若滑块所受摩擦力为一常量，滑块加速度的大小、滑块经过光电门乙时的瞬时速度测量值和四个物理量之间所满足的关系式是；
 (2)根据表中给出的数据，在图2给出的坐标纸上画出图线；

（3）由所画出的图线，得出滑块加速度的大小为=（保留2位有效数字）。

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。