高中物理实验题

如图为“探究加速度与物体所受合力F的关系”实验．
（1）某同学用如图（甲）所示装置，采用控制变量的方法，来研究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到的力的关系，下列措施中正确的是
A．平衡摩擦力，其目的是使小车受到的合力等于细绳对小车的拉力
B．平衡摩擦力的方法就是，在塑料小桶中添加细砂，使小车能匀速滑动
C．每次改变拉小车的拉力后都需要重新平衡摩擦力
D．实验中可以通过在塑料桶中增减细砂来改变小车受到的拉力
        
（2）某组同学实验得出数据，画出a-F图如图（乙）所示，那么该组同学实验中出现的问题可能是
A．实验中没有平衡摩擦力
B．实验中摩擦力平衡时倾角过大
C．实验中绳子拉力方向没有跟平板平行
D．实验中小车质量发生变化

某学习小组要描绘一只小灯泡（2.5V，0.5A）的伏安特性曲线,所供选择的器材除了灯泡、导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：

A.电源E（电动势为3.0V ，内阻不计）
B.电压表V₁（量程为0 ～3.0V ，内阻约为2kΩ）
C.电压表Ｖ₂（量程为0 ～15.0V ，内阻约为6KΩ）
D.电流表A₁（量程为0～0.6A ，内阻约为1Ω）
E.电流表A₂（量程为0～100mA ，内阻约为2Ω）
F.滑动变阻器R₁（最大阻值10Ω）
G.滑动变阻器R₂（最大阻值2kΩ）
(1)为了减小实验误差,实验中电压表应选择________,电流表应选择_____________,滑动变阻器应选择______________(填写仪器前的字母代号)；
(2)为提高实验精度，请你为该学习小组设计电路图，并画在上右侧的方框中；
(3)下表中的各组数据是此学习小组在实验中测得的，根据表格中的数据在方格纸上画出该灯泡的伏安特性曲线。

(4)由图象可知，该小灯泡的电阻的变化特性是温度升高，电阻将               。

在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，现除了有一个标有“5 V,2.5 W”的小灯泡、导线和开关外，还有：
A．直流电源(电动势约为5 V，内阻可不计)
B．直流电流表(量程0～3 A，内阻约为0.1 Ω)
C．直流电流表(量程0～600 mA，内阻约为5 Ω)
D．直流电压表(量程0～15 V，内阻约为15 kΩ)
E．直流电压表(量程0～5 V，内阻约为10 kΩ)
F．滑动变阻器(最大阻值10 Ω，允许通过的最大电流为2 A)
G．滑动变阻器(最大阻值1 kΩ，允许通过的最大电流为0.5 A)
实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据．
(1)实验中电流表应选用________，电压表应选用________，
滑动变阻器应选用________(均用序号字母表示)．
(2)实验线路的连接，测量线路的伏安法应采用              接法（填“内”或“外”），
控制线路滑动变阻器应采用                接法(填“分压”或“限流”）

“验证牛顿第二定律”的实验装置如图所示，实验中认为细绳对小车拉力F大小等于细砂和小桶的总重力。回答下列问题：

（1）为了消除小车与木板之间摩擦力的影响可采取的做法是：_______________________________
（2）在探究加速度与质量的关系时，保持细砂和小桶的质量不变，改变小车质量m，得到小车加速度a与质量m的数据如下表：

	1	2	3	4	5
小车加速度a／m／s^2	0.78	0.38	0.25	0.20	0.16
小车质量m／kg	0.20	0.40	0.60	0.80	1.00

根据上述实验数据，描绘出a－m图象如图所示：

图（甲）                                      图（乙）
观察图甲，可猜想在拉力F一定的情况下a与m的关系可能是：a∝m^－1、a∝m^－2、a∝m^－3、…，为了验证猜想，请在图乙中作出直观反映a与m之间关系的图象。
（3）在探究加速度与力的关系时，保持小车的质量不变，改变小桶中细砂的质量，并根据实验数据作出了a－F图线如图所示，该图线未通过坐标原点，试分析可能的原因是：_________________________

“探究加速度与质量的关系”的实验中：

（1）备有器材：
A．长木板；
B．电磁打点计时器、低压交流电源、纸带；
C．细绳、小车、砝码；
D．装有细沙的小桶；
E．薄木板；
F．毫米刻度尺；
还缺少的一件器材是_______．
（2）实验得到如图甲所示的一条纸带，相邻两个计数点的时间间隔为T；B、C两点的间距x₂和D、E两点的间距x₄已量出，利用这两段间距计算小车加速度的表达式为_______________．
（3）某同学根据实验数据画出的图线如图乙所示，从图线可得沙和沙桶的总质量为   kg．（g取10 m/s²）
（4）另一位同学根据实验数据画出的图象如图丙所示，则造成这一结果的原因是          ．

关于验证平行四边形法则的实验，请回答下列问题：

（1）在该实验中，合力与分力的概念是一种_______的科学思想方法．
（2）某同学在做实验时，操作时弹簧秤平行于板面如图1放置，然后记录力的大小和方向，请你指出这样操作的问题_____________________．
（3）某同学完成实验后得到的图形如图2所示，图上所画的四个力中，由一个弹簧秤拉橡皮筋得到的力是____．

小明利用如图甲所示的电路测定旧电池组的电动势与内电阻。
⑴用笔画线代替导线将图乙中的实物连线补充完整；
⑵由图丙可知：该电池组的电动势E=      V，内阻r=      （保留两位有效数字）；


⑶小明又利用上述实验方案测定了同规格新电池组的电动势与内电阻。通过实验发现旧电池组与新电池组相比，电动势几乎没有变化，但它们的输出功率P随外电阻R变化的关系图线有较大差异，如图丁所示。可知图线           （选填“A”或“B”）对应的是新电池组，试说出判断的理由：        。

用图示装置测量重锤的质量，在定滑轮两侧分别挂上重锤和n块质量均为m₀的铁片，重锤下端贴一遮光片，铁架台上安装有光电门．调整重锤的高度，使其从适当的位置由静止开始下落，读出遮光片通过光电门的挡光时间t₀；从定滑轮左侧依次取下1块铁片放到右侧重锤上，让重锤每次都从同一位置由静止开始下落，计时器记录的挡光时间分别为t₁、t₂…，计算出t₀²、t₁²…．
 
（1）挡光时间为t₀时，重锤的加速度为a₀．从左侧取下i块铁片置于右侧重锤上时，对应的挡光时间为t_i，重锤的加速度为a_i．则=__________．（结果用t₀和t_i表示）
（2）作出﹣i的图线是一条直线，直线的斜率为k，则重锤的质量M=__________．
（3）若重锤的质量约为300g，为使实验测量数据合理，铁片质量m₀比较恰当的取值是__________．

A．1g

B．5g

C．40g

D．100g．

研究小车匀变速直线运动的实验装置如图（a）所示，打点计时器的工作频率为50H_Z，纸带上计数点的间距如图（b）所示，其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出．

相邻的两个连续计数点间距依次为：
S₁＝1.00 cm、S₂＝2.78 cm、S₃＝4.55 cm、S₄＝6.35 cm、S₅＝8.10 cm、 S₆＝9.93 cm ，
（1）图（b）中标出的相邻两计数点的时间间隔T=______s
（2）小车做           运动
（3）小车的加速度是____________ m/s²，
（4）在打计数点3时小车运动的速度是________ m/s.(计算保留3位有效数字)

某同学利用以下器材测量电源电动势、内阻和定值电阻的阻值．
待测电源(电动势约3V，内阻约1Ω)
一个阻值未知的电阻
电压表两块(内阻很大，量程3V)
电流表(内阻约为5Ω，量程0.6A)
滑动变阻器A(0～30Ω，3A)
滑动变阻器B(0～200Ω，0.2A)
电键一个，导线若干
该同学设计了如图甲的电路，用U₁、U₂、I分别表示电表V₁、V₂、A的读数．将滑动变阻器的滑片移到不同位置时，得到下表所示数据：


根据题中所给信息回答下列问题：
⑴滑动变阻器应选择          (选填器材代号“A”或“B”)；
⑵根据甲图用笔画线代替导线把乙图中的实物图补充完整；
⑶该同学根据表中数据在图丙中已经画出了U₃-I(U₃＝U₁－U₂)图线，请你在图中画出U₂-I图线；
⑷根据图线，求出电源电动势E＝        V，内阻r＝       Ω，定值电阻R₀＝       Ω．

以下是一位同学做“探究弹簧的形变与弹力之间的关系”的实验，下表是这位同学探究弹力大小与弹簧伸长量之间的关系所测的几组数据：

①算出弹簧伸长量，并将结果填在上表的空格内.
②在右图所示的坐标上作出F－x图线.

③写出曲线的函数表达式。（x用cm作单位）：___________________________.
④函数表达式中常数的物理意义：___________________________.

研究小车匀变速直线运动的实验装置如图a所示，其中斜面倾角可调，打点计时器的工作频率为50Hz，纸带上计数点的间距如图b所示，其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出。

①部分实验步骤如下：

A．测量完毕，关闭电源，取出纸带

B．接通电源，待带点计时器工作稳定后放开小车

C．将下车依靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连

D．把打点计时器固定在平板上，让纸穿过限位孔

上述实验步骤的正确顺序为：________（用字母填写）。
②图b中标出的相邻计数点的时间间隔T=______s。
③计数点5对应的瞬时速度大小计算式为=_______。
④为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小的计算式应为a=_______。

某同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验. 图（a）为实验装置简图，A为小车，B为某种打点计时器，C为装有细砂的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于细砂和小桶的总重量，小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得。.


（1）图（b）为实验中所用打点计时器的学生电源。由学生电源可以判断该同学选用的是图(c)中的     （填“甲”或“ 乙”）计时器。上述图（b）的安装中存在的错误有：
①                   ②                    。
（2）在“探究加速度a与质量m的关系”时，保持细砂和小桶质量不变，改变小车质量m，分别记录小车加速度a与其质量m的数据. 在分析处理时，该组同学存在两种方案；甲同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a与其质量m的图象；乙同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a与其质量倒数的图象。两位同学都按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注， 但尚未完成图象（如下图所示）. 你认为同学              （填“甲”、“乙”）的方案更合理. 请继续帮助该同学作出坐标中的图象。

（3）在“探究加速度a与合力F的关系”时，保持小车的质量不变，改变小桶中细砂的质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图(d)，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。答：            。

在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中：小车拖着穿过打点计时器的纸带做匀变速运动，下图是经打点计时器打出纸带的一段，打点顺序是A、B.C、D、E，已知交流电频率为50Hz，纸带上每相邻两个计数点间还有4个点未画出。现把一刻度尺放在纸带上，其零刻度线和计数点A对齐。请回答以下问题：

（1）下列操作正确的有           。（填选项代号）
A．在释放小车前，小车要靠近打点计时器
B．打点计时器应放在长木板的有滑轮一端
C．应先接通电源，后释放小车
D．电火花计时器应使用低压交流电源
（2）根据该同学打出的纸带我们可以判断小车与纸带的         （填“左”或“右”）端相连。
（3）用该刻度尺测量出计数点A、B之间的距离为           cm。
（4）打B这个计数点时纸带的瞬时速度=                m/s。
（5）小车运动的加速度大小是         m/s²        (4、5两问结果保留3位有效数字)

某同学用刻度尺测金属丝的长度L，用螺旋测微器测金属丝的直径d，其示数分别如图1和图2所示，则金属丝长度L=      cm，金属丝直径d=     mm．他还用多用电表按正确的操作程序测出了它的阻值，测量时选用“×1”欧姆挡，示数如图3所示，则金属丝的电阻R=  Ω．