高中物理实验中常用仪器及其正确操作方法试题

（1）某校学习兴趣小组在研究“探索小车速度随时间变化的规律”的实验，图是某次实验得出的纸带，所用电源的频率为50H_Z，舍去前面比较密集的点，从0点开始，每5个连续点取1个计数点，标以1、2、3……。各计数点与0计数点之间的距离依次为d₁=3cm，d₂=7.5cm,d₃=13.5cm，则物体通过1计数点的速度v₁=        m/s；（3）物体运动的加速度为a =         m/s².

（2）有一根细长而均匀的金属管线样品，横截面如图甲所示．此金属管线长约30Cm，电阻约10Ω．已知这种金属的电阻率为ρ，因管内中空部分截面积形状不规则，无法直接测量，请你设计一个实验方案，测量中空部分的截面积S₀,现有如下器材可选：

A．毫米刻度尺
B．螺旋测微器
c．电流表Al(600mA，约1．0Ω)
D．电流表A2(3A，约0．1Ω)
E．电压表V(3V，6KΩ)
F．滑动变阻器R1(2KΩ，O．5A)
G．滑动变阻器R2(10Ω，2A)
H．蓄电池E(6V，O．05 Ω )
I．开关一个，带夹子的导线若干
(1)上列器材中，应选用的器材有____________
(只填代号字母)．
(2)在上面方框中画出你所设计的电路图，并把图乙的实物连成实际测量电路，要求尽可能测出多组有关数值．

(3)实验中要测量的物理量有：　　　　　　　　　　　，计算金属管线内部空问截面积S₀的表达式为：S₀=　　　　　　　　　　　　　　　　　

在“探究加速度与力、质量关系”的实验中，在满足实验条件的前提下某同学做出的a-的关系图线如图所示。从图象中可以看出，作用在物体上的恒力F=_______N。当物体的质量为2.5 kg时，它的加速度为_______m/s²。

图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图。现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平。回答下列问题：

(1)为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有    。(填入正确选项前的字母)

A．米尺

B．秒表

C．0～12V的直流电源

D．0～12V的交流电源

（2）本实验中，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的顺时速度v和下落高度h。某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案：
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=gt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v= 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h= 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。
以上方案中只有一种正确，正确的是            。（填入相应的字母）

2007年10月24日，中国用长征运载火箭成功地发射了“嫦娥1号”卫星．如右图是某监测系统每隔2.5s拍摄的，关于起始匀加速阶段火箭的一组照片．已知火箭的长度为40m，用刻度尺测量照片上的长度关系，结果如图所示．火箭的加速度大小a＝________m/s²，火箭在照片中第2个像所对应时刻的瞬时速度大小v＝________m/s.

（2）用双缝干涉测光的波长。实验装置如图（甲）所示，已知单缝与双缝间的距离L₁=100mm，双缝与屏的距离L₂=700mm，双缝间距d=0.25mm。用测量头来测量亮纹中心的距离。测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻线对准亮纹的中心（如图（乙）所示），记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的读数。

图（乙）
①分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时，手轮上的读数如图（丙）所示，则对准第1条时读数x₁=_______mm、对准第4条时读数x₂=_______mm

②写出计算波长λ的表达式，λ=_________（用符号表示），λ=_____nm

(一) 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
（１）、以上操作有错误的是_________________________;
（２）、某同学用上述验证机械能守恒的装置测定当地的重力加速度：如图纸带上1至9为连续点，打点计时器所用的电源50Hz,由纸带所示数据算出当地的重力加速度是______ ；若当地的重力加速度真实数值是9.8 m/s²，请任意写出一个测量值与真实值有差异的原因__________；

（二）某同学利用图（a）所示的电路进行电路实验．电路中R₁的阻值为20Ω，滑动变阻器R上标有“50Ω 2A”字样．闭合电键S，将滑片P从最左端向右移动到某位置时，电压表、电流表的示数分别为2伏和0.2安．当不断向右移动滑片P，使得电压表与电流表指针偏离零刻度线的角度恰好均为指针满偏角度的1/4时（两表满偏角度相同），如图（b）、（c）所示．则此过程中，两表指针偏转的方向相________（填“同”、“反”）；该电源的电动势为_____________V，内阻为_________W．

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）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""）

（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）

某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ。步骤如下：
（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图，由图可知其长度为             mm；

（2）用螺旋测微器测量其直径如右上图，由图可知其直径为        mm；

（3）用多用电表的电阻“×10”挡，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）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，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0～4mA，内阻约50Ω）
电流表A₂（量程0～10mA，内阻约30Ω）
电压表V₁（量程0～3V，内阻约10kΩ）
电压表V₂（量程0～15V，内阻约25kΩ）
直流电源E（电动势4V，内阻不计）
滑动变阻器R₁（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）
滑动变阻器R₂（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）
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，请在右上框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号。
（5）若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等，由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为ρ＝         。（保留2位有效数字）

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

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

  

（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？