高中物理实验题

如图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动。在圆形卡纸的旁边垂直安装一个改装了的电火花计时器。

（1）请将下列实验步骤按先后排序：_______
A.使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触
B.接通电火花计时器的电源，使它工作起来
C.启动电动机，使圆形卡纸转动起来
D.关闭电动机，拆除电火花计时器；研究卡纸上留下的一段痕迹（如图乙所示），写出角速度ω的表达式，代入数据，得出ω的测量值。
（2）要得到ω的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是___________。
A.秒表  B.毫米刻度尺   C.圆规      D.量角器
（3）写出角速度ω的表达式，并指出表达式中各个物理量的意义：        
                                                                  。

在测定一根粗细均匀合金丝R_x的电阻率的实验中．
Ⅰ．利用螺旋测微器测定合金丝的直径，示数如图(a)所示，则可读得合金丝的直径为___mm．
Ⅱ．待测合金丝R_x的电阻约为5Ω．提供的仪器有：
A．电压表V(内阻约为10kΩ，量程为3V)
B．电流表A₁(内阻约为3Ω，量程为0.6A)
C．电流表A₂(内阻约为0.1Ω，量程为3A)
D．滑动变阻器R(阻值为0～5Ω，额定电流为2A)
E．电源E(电动势为5V，内电阻为1Ω)
F．一个开关、若干导线
①要求较准确地测出其阻值，电流表应选____．(填序号)
②某同学根据以上仪器，按图(b)连接实验线路，在实验中发现电流表示数变化范围较窄，现请你用笔在图(b)中画一条线对电路进行修改，使电流表示数的变化范围变宽．
③修改后的电路其测量结果比真实值偏___(填“大”或“小”)．

如图所示，某同学为了测量截面为正三角形的三棱镜玻璃折射率，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的左侧插上两枚大头针P₁和P₂，然后在棱镜的右侧观察到 P₁像和P₂像，当P₁的像恰好被P₂像挡住时，插上大头针P₃和P₄，使P₃挡住P₁、P₂的像，P₄挡住P₃和P₁、P₂的像.在纸上标出的大头针位置和三棱镜轮廓如图所示.

① 在答题纸的图上画出对应的光路；
② 为了测出三棱镜玻璃材料的折射率，若以AB作为分界面，需要测量的量是       和       ，在图上标出它们；
③ 三棱镜玻璃材料折射率的计算公式是n=       .
④ 若在测量过程中，放置三棱镜的位置发生了微小的平移（移至图中的虚线位置底边仍重合），则以AB作为分界面，三棱镜材料折射率的测量值       真实值（填“大于”、“小于”、“等于”）.

用某种单色光做双缝干涉实验时，已知双缝间距离d＝0.25 mm，双缝到毛玻璃屏间距离L的大小由图12－9中毫米刻度尺读出(如图戊所示)，实验时先移动测量头(如图甲所示)上的手轮，把分划线对准靠近最左边的一条明条纹(如图乙所示)，并记下螺旋测微器的读数x₁(如图丙所示)，然后转动手轮，把分划线向右边移动，直到对准第7条明条纹并记下螺旋测微器读数x₇(如图丁所示)，由以上测量数据可求该单色光的波长.
图示中双缝的位置L₁，毛玻璃屏的位置L₂均以mm作为单位，螺旋测微器的读数x₁＝________mm，螺旋测微器读数x₇＝________mm.请用以上测量量的符号表示该单色光波长的表达式________．

常用电流表有内阻，现要测量电流表G₁的内阻r₁ 电路如图甲所示。供选择的仪器如下：

A．待测电流表G1(0~5 mA，内阻约300)	B．电流表G2(0~10 mA，内阻约100)
C．定值电阻R1（30)	D．定值电阻R2(300)

E.定值电阻R₃(3)                     F.滑动变阻器R₄(0〜20)
G.电源（电动势6.0 V，内阻不计）        H.开关S及导线若干
(1) 电路中与电流表G₁并联的电阻应选_______，保护电阻应选用_______ (请填写器材前的字母序号）。

(2) 根据电路在图乙中连接实物图，要求闭合开关前滑动变阻器的滑动触头P处于正确位置。
(3) 补全实验步骤：
①按电路图连接电路；
②闭合开关S，移动滑动触头P至某一位置，记录G₁、G₂的读数I₁、I_2;
③_______________________________________________________________
④以I₁为纵轴，I₂为横轴,作出相应图象如图丙所示。
(4) 根据I₁-I₂图线的斜率k及定值电阻，写出电流表G₁内阻的表达式r₁=_______

为了研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧压缩量的关系，某实验小组的实验装置如图所示，光滑水平桌面距地面高为h，一轻质弹簧左端固定，右端与质量为m的小钢球接触，弹簧处于原长。将小球向左推，压缩弹簧一段距离后由静止释放，弹簧将小球沿水平方向推出，小球落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，已知重力加速度为g

(1) 某次实验测得小球的落点P到O点的距离为_S，那么由理论分析得到小球释放前压缩弹簧的弹性势能E_p与h、s、mg之间的关系式为____________________；
(2) 改变弹簧压缩量进行多次实验，测量数据如下表所示，请在坐标纸上做出x-s图象。

弹簧压缩量x/m	0.010	0.015	0.020	0.025	0.030	0.035
小球飞行水平距离s/m	2.0	3.0	4.1	5.9	6.0	7.0

(3) 由图象得出x与s的关系式为_______________；由实验得到弹簧弹性势能E_p与弹簧压缩量x之间的关系式为______________。

同学为了探究杆转动时的动能表达式，设计了如图所示的实验：质量为m的均匀长直杆一端固定在光滑转轴O处，杆由水平位置静止释放，用光电门测出另一端A经过某位置时的瞬时速度v_A，并记下该位置与转轴O的高度差h。
⑴设杆的宽度为L（L很小），A端通过光电门的时间为t，则A端通过光电门的瞬时速度v_A的表达式为   ▲   。


⑵调节h的大小并记录对应的速度v_A，数据如上表。为了形象直观地反映v_A和h的关系，请选择适当的纵坐标并画出图象。
⑶当地重力加速度g取10m/s²，结合图象分析，杆转动时的动能E_k=    ▲   （请用质量m、速度v_A表示）。

某同学设计了一个探究加速度a与小车所受拉力F及质量M关系的实验，图(a)为实验装置简图。(所用交流电的频率为50Hz)
⑴ 为了研究加速度与质量的关系，在实验中必须采用控制变量法，应保持     不变，用砂桶及砂所受的重力作为         ，图(b)为某次实验得到的纸带，实验数据如图，图中相邻计数点之间还有4个点未画出，根据纸带可求出小车的加速度大小为      m/s²。(保留两位有效数字)


⑵ 在本次实验中，该同学通过改变小车质量共做了8组实验，得到下表所示的实验数据，通过分析表中数据，得出的结论是：                                  。

实验序号	1	2	3	4	5	6	7	8
小车加速度a(ms^-2)	0.659	0572	0.502	0.418	0.332	0.250	0.167	0.101
小车质量M(kg)	0.25	0.29	0.33	0.40	0.50	0.66	1.00	1.64

⑶ 在某次实验中为研究加速度和力的关系，根据测得的多组数据可画出a-F关系图线，如图(c)所示。此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是
          
A、小车与木板之间存在摩擦
B、木板没有保持了水平状态
C、所挂砂桶及砂的总质量太大
D、所用小车的质量太大

图甲为某同学测定电池的电动势和内电阻的实验电路图。图中R₀为阻值2Ω的定值保护电阻。
⑴ 该同学将电路连接好后闭合电键发现：电压表读数不为零，但电流表读数为零，检查确定各接线柱正确且接触良好。于是该同学用多用表的电压档检查电路，测得，而读数与电压表读数相同。由此可以推知故障是        。
⑵ 将图乙的实物连线电路补充完整(用黑色笔连线)，并将用多用表的电压档检查电路中c、d两端的电压也用笔画线代导线将线路连接起来。
⑶ 故障排除后，该同学完成了实验，测出相关数据如下表所示，并在图丙的U-I坐标中描出了对应的点。请画出U-I图线，并由图求出：电池的电动势为               V ，内阻为        Ω。

Ⅰ.在电磁感应现象实验中，研究磁通量变化与感应电流方向的关系时，所需的实验器材如图所示．现已用导线连接了部分实验电路．

（1）请画实线作为导线从箭头１和２处连接其余部分电路；
（2）实验时，将L₁插入线圈L₂中，合上开关瞬间，观察到电流计的指针发生偏转，这个现象揭示的规律是__________________________；
（3）（多选）某同学设想使一线圈中电流逆时针流动，另一线圈中感应电流顺时针流动，可行的实验操作是

A．抽出线圈L1	B．插入软铁棒
C．使变阻器滑片P左移	D．断开开关

某研究小组收集了两个电学元件：电阻R₀（约为2kΩ）和手机中的锂电池（电动势E标称值为3.7V，允许最大放电电流为100mA）。实验室备有如下器材：
A．电压表V（量程3V，电阻R_V 约为4.0kΩ）
B．电流表A₁（量程100mA，电阻R_A1 约为5Ω）
C．电流表A₂（量程2mA，电阻R_A2 约为50Ω）
D．滑动变阻器R₁（0～40Ω，额定电流1A）
E．电阻箱R₂（0～999.9Ω）
F．开关S一只、导线若干

⑴为了测定电阻R₀的阻值，小明设计了一电路，如图甲所示为其对应的实物图，图中的电流表A应选     (选填“A₁”或“A₂”)，请将实物连线补充完整。

⑵为测量锂电池的电动势E和内阻r，小红设计了如图乙所示的电路图。根据测量数据作出—图象，如图丙所示。若该图线的斜率为k，纵轴截距为b，则该锂电池的电动势E=        ，内阻r=       （用k、b和R₂表示）。该实验的测量值偏小，造成此系统误差主要原因是        。

某研究小组在“探究加速度和力、质量的关系”时，利用气垫导轨和光电门进行实验。气垫导轨可以在滑块与导轨之间形成很薄的空气膜，从而极大地减少摩擦力的影响，滑块的运动可以近似看成无摩擦运动。光电门可以准确地记录滑块挡光板通过光电门的时间，从而得到滑块通过光电门的速度，如图所示。

(1)实验时，该小组将托盘和砝码的重力作为滑块所受合外力，但实际上二者只是近似相等，请回答，二者近似相等需要满足什么条件？
________________________________________________________________
(2)滑块挡光板宽度为d，某次实验时发现光电门记录时间为△t，则滑块通过光电门时的速度大小的表达式v=__________。
(3)该小组保持滑块质量恒定，光电门的位置固定，并且始终从同一位置释放，不断改变砝码的个数，并通过计算得到多组滑块通过光电门的数据，如下表所示。

为了便于研究合外力与加速度的关系，该小组用托盘和砝码的总质量代表合外力作为横轴，请你选择合适的物理量代表加速度作为纵轴，并利用表格中数据在坐标纸中选择标度描点作图。通过绘出的图线可以得到如下结论：在滑块质量一定时，_____________________________。

为了测量某高内阻电源的电动势E和内阻r(电动势约5V、内电阻约500Ω),现提供下列器材：

A．待测电源

B．电压表V(0-3V，内阻约几千欧)

C．电流表A(10mA，RA=10Ω)

D．电阻箱R0(0-9999.9Ω)

E．滑动变阻器R₁(0-20Ω)             
F．滑动变阻器R₂(0-1000Ω)
G．开关及导线                        
H．干电池若干节(内阻很小)


(1)实验中需要将电压表改装。首先测定其内阻，某同学采用图甲所示的电路，电源为干电池组，开关S闭合前，电阻箱R₀的阻值应该调到___________(选填“零”或“最大”)。闭合开关，调节电阻箱，当电压表指针满偏时，阻值为R₀₁=2950Ω；当电压表指针半偏时，阻值为R₀₂=8900Ω。则电压表内阻R_V=______Ω。
(2)采用图乙所示电路测量电源电动势和内阻。电阻箱R₀与电压表串联构成量程为6V的电压表，则R₀=_______________Ω；滑动变阻器应选____________________(选填“R₁”或“R₂”)。
(3)根据实验测得数据，作出电源路端电压U和电流I变化的图象如图丙所示，由图象可知E=___________V，r=________Ω。

测一个待测电阻Ｒ_x（约200Ω)的阻值,除待测电阻外，实验室提供了如下器材：
电源E:电动势3V，内阻不计；
电流表A₁ 量程0~10mA、内阻r₁约为50Ω；
电流表A₂：量程0~500μA、内阻r₂=1000Ω；
滑动变阻器Ｒ₁：最大阻值20Ω、额定电流2A；
电阻箱Ｒ₂：阻值范围0~9999Ω；
①由于没有提供电压表，为了测定待测电阻上的电压，应选电流表_____与电阻箱R₂连接，将其改装成电压表.
②对于下列测量R_x的四种电路图，为了测量准确且方便应选图_______.

③实验中将电阻箱R₂的阻值调到4000Ω，再调节滑动变阻器R₁，两表的示数如下图所示，可测得待测电阻R_x的测量值是_______Ω

如图所示，质量为M的滑块Ａ放在气垫导轨B上，C为速度传感器，它能将滑块Ａ滑到导轨最低点时的速度实时传送到计算机上,整个装置置于高度可调节的斜面上,设斜面高度为h.启动气源,滑块4自导轨顶端由静止释放，将斜面的高度、滑块通过传感器C时的对应速度记入表中.（g取9.8m/s²)

①要由此装置验证机械能守恒定律，所需的器材有速度传感器(带电源、计算机、导线），滑块,气垫导轨(带气源），髙度可以调节的斜面，此外还需的器材有________；
A　毫米刻度尺　　   B天平　　   C.秒表　
D.打点计时器      Ｅ弹簧测力计
②选择适当的物理量在图中所示的坐标纸上作出能直观反映滑块经传感器时的速度与斜面髙度的关系图象;(需标出横纵坐标所代表的物理量）
③由图象分析滑块沿气垫导轨下滑时机械能是否守恒.若守恒，说明机械能守恒的依据，若不守恒，说明机械能不守恒的原因.你的结论是______________。