高中物理实验题

为了描绘标有“3V，0.4W”的小灯泡的伏安特性曲线，要求灯泡电压能从零开始变化，所给器材如下：
A．电流表（0~200mA，内阻0.5Ω）
B．电流表（0~0.6A，内阻0.01Ω）
C．电压表（0~3V，内阻5kΩ）
D．电压表（0~15V，内阻50kΩ）
E．滑动变阻器（0~10Ω，0.5A）
F．滑动变阻器（0~1kΩ，0.1A）
G．电源（3V）
H．电键一个，导线若干．
（1）为了完成上述实验，实验中应选择的仪器是_______________
（2）画出实验电路图。

某同学用如图1所示的电路描绘一个标有“3V 0.25A”小灯泡的伏安特性曲线。他已选用的器材有：电池组（电动势为4.5V，内阻约1Ω）；电流表（量程为0～250mA，内阻约5Ω）；电压表（量程为0～3V，内阻约3kΩ）；电键一个、导线若干。

（1）实验中所用的滑动变阻器应选择下面两种中的            （填数字代号）。
①滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流1A） 
②滑动变阻器（最大阻值1750Ω，额定电流0.3A）
（2）在图2中他已经连接了一部分电路，请你用笔画线代替导线将电路连线补充完整。
（3）闭合电键前滑动变阻器的滑片应该置于              端（选填“a”“b”）。
（4）为了得到伏安特性曲线，他以电压表的读数U为横轴，以电流表的读数I为纵轴，将实验中得到的多组数据进行了描点，如图3所示，请你帮他完成I-U图像。
（5）由实验得到的伏安特性曲线可以看出小灯泡的电阻随电压的增大而           。
（6）如果将此小灯泡连入如图4所示电路，其中电源电动势为3V，电源内阻与保护电阻R₀的总阻值为5Ω，定值电阻R的阻值为10Ω。开关S闭合后，通过小灯泡的电流是＿＿＿            A（保留两位有效数字）

用接在50Hz交流电源上的打点计时器，研究小车做匀加速直线运动的规律，某次实验中得到的一条纸带如图所示，从比较清晰的点起，每五个打印点取一个点作为计数点，分别标作0、1、2、3、4。量得0、1两计数点间的距离s₁=30.0mm，3、4两计数点间的距离s₄＝48.0mm，则：
（1）电磁打点计时器是一种使用交流电源的______仪器，工作电压为______。当电源的频率为50Hz时，它每隔______s打一次点；
（2）小车在0与1两计数点间的平均速度为______m/s；
（3）小车的加速度为______m/s²。

在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用电压表（视为理想电压表）的量程较小，某同学设计了如图所示的实物电路。

（1）实验时，应先将电阻箱的电阻调到________________（选填“最大值”“最小值”“任意值”）。
（2）改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值的定值电阻两端的电压U。
下列两组R的取值方案中，比较合理的方案是________________（选填“1”“2”）

方案编号	电阻箱的阻值R/Ω
1	400.0	350.0	300.0	250.0	200.0
2	80.0	70.0	60.0	50.0	40.0

（3）根据实验数据描点，绘出的图像一条直线，若直线的斜率的k，在坐标上的截距为b，用该电源的电动势E=__________，内阻r=__________。（用k、b和表示）

如图（a）为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。

（1）平衡小车所受的阻力的操作：取下           ，把木板不带滑轮的一端垫高；接通打点计时器电源，           ，让小车拖着纸带运动．如果打出的纸带如图（b）所示，则应        （减小或增大）木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹        为止。
（2）打点计时器使用的交流电周期T₀=0.02s。下图是某同学在正确操作下获得的一条纸带，A、B、C、D、E每两点之间还有4个点没有标出，写出用s₁、s₂、s₃、s₄以及T₀来表示小车加速度的计算式：a=                 . 根据纸带所提供的数据，算得小车的加速度大小为             （结果保留两位有效数字）。

在做探究平抛运动的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹并计算初速度。
（1）为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上：_______。

A．通过调节使斜槽的末端保持水平

B．应该利用天平测出小球的质量

C．每次必须由静止释放小球

D．每次释放小球的位置必须相同

E．应该用秒表测出小球运动的时间
F．应该用重锤线画出竖直轴y轴
G．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线
（2）某同学根据所描绘出的运动轨迹，测量了轨迹上的不同点的坐标值。根据所测到的数据以y为纵坐标，以x²为横坐标，在坐标纸上画出对应的图像，发现为过原点的直线，并测出直线斜率为k，已知当地的重力加速度为g，则初速度v₀＝________。

某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。

（1）如果没有操作失误，图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是          ；
（2）实验时，主要的步骤是：

A．在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；

B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；

C．用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O。记录下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数；

D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F；

E．只用一只弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F′的图示；
F．比较F′和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论。
上述步骤中：有重要遗漏的步骤的序号是______和______；

①图是某同学连接的实验电路实物图。若L₁、L₂灯都不亮，他采用下列两种方法进行故障检查，应用多用电表的直流电压挡进行检查，那么选择开关应置于    量程。
A.直流电压2.5V    B．直流电压10V     C．直流电压50V    D．直流250V

②该同学测试结果如表1所示，在测试a、b间电压时，红表笔应接触     （填“a”或“b”）。根据测试结果，可以判定出故障是      。
A.灯L₁短路    B．灯L₂短路    C．cd段断路       D.df段断路

③将开关断开，再选择欧姆挡测试，测量结果如表2所示，那么进一步检查出现的故障是
A.灯L₁断路    B．灯L₂断路    C．灯L₁、L₂都断路    D. de间导线断路

现有一合金制成的圆柱体。为测量该合金的电阻率，现用伏安法测量圆柱体两端之间的电阻，用螺旋测微器和游标卡尺的示数如图（a）和图（b）所示。

（1）由上图读得圆柱体的直径为_________mm，长度为__________cm。
（2）若流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端之间的电压为U，圆柱体的直径和长度分别用D、L表示，则用D、L、I、U表示的电阻率的关系式为ρ=___________。

电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表的电流的两倍。某同学利用这一事实测量电压表的内阻（半偏法）实验室提供材料器材如下：
待测电压表（量程3V，内阻约为3 000欧），电阻箱R0（最大阻值为99 999.9欧），滑动变阻器R1（最大阻值100欧，额定电压2A），电源E（电动势6V，内阻不计），开关两个，导线若干。

（1）虚线框内为同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将电路图补充完整。
（2）根据设计的电路写出步骤＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿。
（3）将这种方法测出的电压表内阻记为与内阻的真实值Rv之比  Rv（添“>”“=”或“<”），主要理由是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

在研究弹簧形变与外力关系的实验中，将弹簧水平放置而测出其自然长度，然后竖直悬挂而让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的，用记录的外力F与弹簧的形变量x作出F﹣x图线如左，由图可知弹簧的劲度系数k=      ，图线不过坐标原点的原因是      ．

在测定电源电动势和内阻的实验中某同学所用电路图和测得的数据如下。


（1）本实验的系统误差主要是由____________引起的。
（2）用给出的数据在图中画出U－I图线，可以发现该同学记录的第______组数据有误。
（3）求得电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。（均保留两位有效数字）

为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置 进行实验。其中G₁、G₂为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G₁、G₂光电门时，光束被遮挡的时间Δt₁、Δt₂都可以被测量并记录。滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，光电门间距离为x，牵引砝码的质量为m。回答下列问题。

（1）实验开始时应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气 垫导轨水平，在不增加其他仪器的情况下，判定调节是否到位的方法是_________________________。
（2）若取M＝0.4 kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是________。
A.m₁＝5 g  B.m₂＝10 g   C.m₃＝25 g  D.m₄＝30 g    E、m₅=200 g
（3）在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，其中求得的加速度的表达式为________（用Δt₁、Δt₂、D.x表示）。
（4）某同学经过思考与分析，对本实验进行了改进，选择了一个带凹槽的能装几个砝码的滑行器M，将（2）中参与实验的其它砝码都装在滑块M上，把所有砝码的质量计为m，且把M+m作为研究对象，每次交换一个砝码（每个砝码的质量不等）进行实验，他这样做处理数据的图像最接近      图。

一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧形变量的关系。实验装置如图甲所示，在离地面高为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子右边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的小球刚好接触。将小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使小球沿水平方向射出桌面，小球在空中飞行落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。

（1）若测得某次压缩弹簧释放后小球落点P痕迹到O点的距离为s，则释放小球前弹簧的弹性势能表达式为          ；
（2）该同学改变弹簧的压缩量进行多次测量得到下表一组数据：

弹簧压缩量x/cm	1.00	1.50	2.00	2.50	3.00	3.50
小球飞行水平距离s/m	0.21	0.30	0.41	0.49	0.61	0.69

结合（1）问与表中数据，可分析得到弹簧弹性势能与弹簧压缩量x之间的函数关系式为         （k为比例系数）（      ）
A．      B．     C．      D．
（3）你认为与x的关系式中的比例系数k与弹簧的什么因素有关？

在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图所示。它们是：①电流计、②直流电源、③带铁芯的线圈A、④线圈B、⑤电键、⑥滑动变阻器（用来控制电流以改变磁场强弱）。

（1）试按实验的要求在实物图上连线（图中已连好一根导线）。
（2）若连接滑动变阻器的两根导线接在接线柱C和D上，而在电键刚闭合时电流表指针右偏，则电键闭合后滑动变阻器的滑动触头向接线柱C移动时，电流计指针将__________（填“左偏”“右偏”“不偏”）。