高中物理实验题

图a为某同学设计的“探究加速度与物体所受合力F以及质量m的关系”实验装置简图，A为小车，B为电火花打点计时器，C为装有砝码的小桶，D为你一端带有定滑轮的长方形木板，在实验中近似认为细线对小车拉力F的大小等于砝码和小桶的总重力，小车运动加速度a可用纸带上的点求得。

（1）实验过程中，电火花打点计时器应接在____________（选填“直流”或者“交流”）电源上，调整定滑轮的高度，使________________________。
（2）图b是实验中获取的一条纸带的一部分，电火花打点计时器的电源频率为50Hz，其中0、1、2、3、4是计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示，打“3”计数点时小车的速度大小为______m/s，由纸带求出小车的加速度的大小a=____________（计算结果保留2位有效数字）
（3）在“探究加速度与合外力的关系”时，保持小车的质量不变，改变小桶中砝码的质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F关系图线如图c所示，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因是_____________________________________

在“探究”加速度与力、质量的关系的实验中，采用如图A所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打出的点计算出．

①当M与m的大小关系满足             时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力；
②一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度．采用图象法处理数据．为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系，应该做a与_______的图象；
③如图B所示为甲同学根据测量数据作出的a—F图象，说明实验存在的问题是                                           ；
④乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a-F图象如图C所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同____（选填M、m或F）

如图所示，质量为5kg的物体与水平地面间的动摩擦因数μ=0.2，现用F=25N与水平方向成的力拉物体，使物体由静止加速运动，10s后撤去拉力，（），求：

（1）物体在两个阶段的加速度各是多少；
（2）物体从运动到停止总的位移

在“探究加速度与质量的关系”时，保持砝码和小桶质量不变，改变小车质量m分别测得小车的加速度a与对应的质量m数据如下表

根据上表数据，为进一步直观反映F不变时a与m的关系，可在坐标系中选择物理量________和_________为坐标轴建立坐标系并作出图线（选填表格中的物理量名称），该小车受到的拉力F为______N，

实验室中有一块量程较小的电流表G，其内阻约为1000Ω，满偏电流为100μA，将它改装成量程为1mA、10mA双量程电流表。现有器材如下：

A．滑动变阻器R₁，最大阻值50Ω；
B．滑动变阻器R₂，最大阻值50kΩ；
C．电阻箱R＇，最大阻值9999Ω；
D．电池E₁，电动势3.0 V；
E．电池E₂，电动势4.5 V；(所有电池内阻均不计)；
F．单刀单掷开关S₁和S₂，单刀双掷开关S₃，及导线若干。
（1）采用如图甲所示电路测量电流表G的内阻，为提高测量精确度，选用的滑动变阻器为         ，选用的电池为           （填器材前的字母序号）；采用此种方法电流表G内阻的测量值         真实值(填“＞”、“＝”或“＜”)。
（2）如果在步骤（1）中测得电流表G的内阻为900Ω，将流表G改装成双量程电流表，设计电路如图乙所示，则在此电路中，R₁=     Ω，R₂=    Ω。

如图为测量重力加速度实验装置，H为数字毫秒计、A、B两个相同的光电门，H可以测铁球两次挡光之间的时间间隔，闭合开关S吸住铁球，拉开S，球下落到A门时毫秒计开始计时，落到B门时停止计时，显示时间为以一定初速度通过A、B两个光电门的时间间隔t。测量A、B间的距离s，现将光电门B缓慢下降到不同位置，测得多组s、t数值，现画出随变化的图线为直线，如图乙所示，直线与纵轴的交点坐标为b、斜率为k，根据以上信息可知：铁球经过A门处的瞬时速度为v_A=           ，当地重力加速度大小为g=           。

 

某同学要测量额定电压为3V的某圆柱体电阻R的电阻率ρ．
（1）用游标卡尺和螺旋测微器分别测量其长度和直径，如图所示，则其长度L=______mm，直径d=______mm．

（2）该同学先用如图所示的指针式多用电表粗测其电阻．他将红黑表笔分别插入“+”、“-”插孔中，将选择开关置于“×l”档位置，然后将红、黑表笔短接调零，此后测阻值时发现指针偏转角度较小，如图甲所示．试问：
①为减小读数误差，该同学应将选择开关置于“______”档位置．
②再将红、黑表笔短接，此时发现指针并未指到右边的“0Ω”处，如图乙所示，那么他该调节______直至指针指在“0Ω”处再继续实验，结果看到指针指在如图丙所示位置．

③现要进一步精确测量其阻值，实验室提供了下列可选用的器材：

A．灵敏电流计G（量程200μA，内阻为300Ω）

B．电流表（量程3A，内阻约0.3Ω）

C．电压表V1（量程3V，内阻约3kΩ）

D．电压表V2（量程l5V，内阻约5kΩ）

E．滑动变阻器R₁（最大阻值为10Ω）
F．最大阻值为99.99Ω的电阻箱R₂
以及电源E（电动势4V，内阻可忽略）、电键、导线若干
为了提高测量精确度并且使电阻R两端电压调节范围尽可能大，除电源、电键、导线以外还应选择的最恰当器材（只需填器材前面的字母）有______．请在下面的方框中画出你设计的电路图

有一个小灯泡上标有“4 V，2 W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的I—U图线．现有下列器材供选用：
A．电压表（0～5 V，内阻约10 kΩ）
B．电压表（0～15 V，内阻约20 kΩ）
C．电流表（0～3 A，内阻约1 Ω）
D．电流表（0～0.6 A，内阻约0.4 Ω）
E．滑动变阻器（10 Ω，2 A）
F．滑动变阻器（500 Ω，1 A）
G．学生电源（直流6 V）、开关、导线若干
（1）实验中所用电压表应选     ，电流表应选用     ，滑动变阻器应选用     ．
（2）在虚线框内画出实验电路图，并标明各元件。

（3）利用实验数据绘出小灯泡的伏安特性曲线如图（乙）所示，分析曲线说明小灯泡电阻变化的特点：                                                           。
（4）若把电器元件Z和小灯泡接入如图（丙）所示的电路中时，通过Z的电流为0.22A，已知A、B两端电压恒为2.5V，则此时灯泡L的功率约为         W（保留两位有效数字）

在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，打点计时器使用的交流电的频率为，记录小车运动的纸带如下图所示，在纸带上选择0、1、2、3、4、5共6个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出，纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺，零刻度线跟“0”计数点对齐，由图可以读出三个计数点1、3、5跟0点的距离填入下列表格中。

①计算小车通过计数点“2”的瞬时速度         。（结果保留两位有效数字）
②加速度               （结果保留两位有效数字）。

某兴趣小组利用如图所示的装置来“探究合外力的功与物体动能变化的关系”。他们通过改变光电门的位置和悬挂物的质量进行多次实验，采集多组数据。已知将此装置平衡摩擦后，小车总是由同一位置自由释放，小车上方固定一宽度为d的挡光板。

①下列关于操作中的说法，正确的是     。
A．调整轨道的倾角至合适位置的标志是：悬挂物连带小车在轨道上匀速运动
B．实验时，使悬挂物的质量远小于小车的质量，就可以近似认为悬挂物的重力等于小车所受拉力
C．实验时，务必先接通光电门，待其正常工作后，再释放小车
D．多次实验时，一定要让小车由静止释放
②本小组同学在实验中有不同操作和数据处理方式，你认为合理的说法是      。
A.甲同学把小车的末速度（v）作为横坐标，拉力对小车做的功（W）作为纵坐标，人为画出该图线后再分析得出结论
B．乙同学保持悬挂物的质量不变，以小车的位移（x）作为纵坐标，以小车的末速度的平方（v²）作为横坐标，人为作出图线后能得出结论
C．丙同学保持小车的位移不变，以悬挂物的质量（m'）为纵坐标，以小车的末速度的倒数（）作为横坐标，人为作出图线后能得出结论
D.丁同学保持小车的位移不变，以悬挂物的质量（m'）为纵坐标，以小车和悬挂物的获得的总动能（）作为横坐标，人为作出图线后能得出结论
③戊同学对实验数据进行分析。他把小车和悬挂物作为研究对象，悬挂物的重力作为合力，计算出的结果始终是：悬挂物重力做的功小于小车和悬挂物整体动能的增量，即没能得到“合力对物体做的功等于物体动能的增量”，你认为导致此结果的主要原因是                        。

如图所示为“探究加速度与物体受力的关系”实验装置图，小车的质量为m₁，托盘及砝码的质量为m₂．

（1）打点计时器使用    （选填“直流”或 “交流”）电源．
（2）实验中    ．

A．应保持m1不变，改变m2	B．应保持m2不变，改变m1
C．应保证m1比m2小得多	D．应保持m1和m2的比值不变

（3）实验时，某同学遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他得到的图像，可能是图中的    （选填“甲”、“乙”、“ 丙”）图线．

 

电动自行车的电瓶用久以后性能会下降，表现之一为电池的电动势变小，内阻变大。某兴趣小组将一辆旧电动自行车充满电，取下四块电池，分别标为A、B、C、D，测量它们的电动势和内阻。

（1）用图乙所示电路测量A、B、C、D四块电池的电动势E和内阻r，图中R₀为保护电阻，其阻值为5Ω。改变电阻箱的阻值R，测出对应的电流I，根据测量数据分别作出A、B、C、D四块电池的图线，如图丙。由图线C可知电池C的电动势E=        ；内阻r=         。
（2）分析图丙可知，电池        较优（选填“A”“B”“C”或“D”）。

指针式多用电表是电路测量的常用工具。现用多用电表测量一个定值电阻的阻值（阻值约为一百多欧姆）。
（1）将红、黑表笔分别插入“+”、“−”插孔，接下来必要的操作步骤和正确的顺序是       。（请将必要步骤前的序号按正确的顺序写出）
①将选择开关旋转“×10”的位置；
②将选择开关旋转“×100”的位置；
③用两支表笔的金属部分分别接触电阻的两条引线；
④根据指针所指刻度和选择开关的位置，读出电阻的阻值；
⑤将两支表笔直接接触，调整“欧姆调零旋钮”使指针指向“0Ω”。
（2）若正确测量时指针所指刻度如图所示，则这个电阻阻值的测量值是           Ω。

（3）在使用多用电表测量电阻时，若双手捏住红、黑表笔金属部分，则测量结果将           。（选填“偏大”或“偏小”）

某同学利用图甲所示电路，探究电源在不同负载下的输出功率。依据所得实验数据，绘出了如图乙所示的U﹣I的图象。

（1）电流I=0.60A时，电源的输出功率为      W。（保留两位有效数字）
（2）当变阻器电阻为      Ω时，电源的输出功率最大。

用如图甲所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T。
（1）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“0”刻度线。
②将K旋转到电阻挡“×100”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“0”刻度线。
（2）将调好零的多用电表按正确步骤测量一电学元件P的电阻，P的两端分别为a、b，指针指示位置如图乙所示。则通过P的电流方向是________（选填“a→b”或“b→a”），为使测量比较精确，应将选择开关旋到________的倍率挡位上，并需重新调零，再进行测量。