高中物理实验题

某同学用如图所示的装置测定重力加速度：
    
（1）电火花计时器的工作电压为______，频率为________。
（2）打出的纸带如图所示，实验时纸带的______端应和重物相连接。（选填“甲”或“乙”）
（3）纸带上1至9各点为计时点，由纸带所示数据可算出实验时的加速度为    m/s²。
（4）若当地的重力加速度数值为9.8 m/s²，请任意写出一个测量值与真实值有差异的原因：            。

小明同学采用如图1所示的装置进行“验证机械能守恒定律”实验。

（1）除了图1装置中的器材之外，还必须从图2中选取实验器材，其名称是     ；
（2）指出图1装置中不合理的地方（一处）         ；
（3）小明同学得到了如图3的一条纸带，读出0、4两点间的距离为    cm；
（4）已知打点计时器的电源频率为50 Hz，打下计数点5时纸带速度的大小为    m/s（保留2位有效数字）。

为了测定电源电动势E、内电阻r的大小并同时描绘出小灯泡的伏安特性曲线，某同学设计了如图甲所示的电路．闭合开关，调节电阻箱的阻值，同时记录电阻箱的阻值R，电压表V₁的示数U₁，电压表V₂的示数U₂.根据记录数据计算出流过电阻箱的电流I，分别描绘了a、b两条U－I图线，如图乙所示．请回答下列问题：

（1）写出流过电阻箱的电流I的表达式：________；
（2）小灯泡两端电压随电流变化的图象是________（选填“a”或“b”）；
（3）根据图乙可以求得电源的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω，该电路中小灯泡消耗的最大功率为________W.

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               。

用下列器材组装成一个电路，既能测量出电池组的电动势E和内阻r，又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线．
A．电压表V₁（量程6V、内阻很大）
B．电压表V₂（量程4V、内阻很大）
C．电流表A（量程3A、内阻很小）
D．滑动变阻器R（最大阻值10Ω、额定电流4A）
E．小灯泡（2A、7W）
F．电池组（电动势E、内阻r）
G．开关一只，导线若干
实验时，调节滑动变阻器的阻值，多次测量后发现：若电压表V₁的示数增大，则电压表V₂的示数减小．
（1）请将设计的实验电路图在下方的虚线方框中补充完整．
（2）每一次操作后，同时记录电流表A、电压表V₁和电压表V₂的示数，组成两个坐标点（I，U₁）、（I，U₂），标到U-I坐标中，经过多次测量，最后描绘出两条图线，如下图所示，则电池组的电动势E=______V、内阻r=______Ω．（结果保留两位有效数字）
（3）在U-I坐标中两条图线在P点相交，此时滑动变阻器连入电路的阻值应为______Ω，电池组的效率为______（结果保留两位有效数字）．

用图所示的电路测定一种特殊电池的电动势和内阻，它的电动势E约为8 V，内阻r约为30 Ω，已知该电池允许输出的最大电流为40 mA。为防止调节滑动变阻器时造成短路，电路中用了一个定值电阻充当保护电阻，除待测电池外，可供使用的实验器材还有：

A．电流表A（量程为0.05 A.内阻约为0.2 Ω）
B．电压表V（量程为6 V、内阻为20 kΩ）
C．定值电阻R₁（阻值为100 Ω、额定功率为1 W）
D．定值电阻R₂（阻值为200 Ω、额定功率为1 W）
E．滑动变阻器R₃（阻值范围为0～10 Ω、额定电流为2 A）
F．滑动变阻器R₄（阻值范围为0～750 Ω、额定电流为1 A）
G．导线和单刀单掷开关若干
（1）为了电路安全及便于操作，定值电阻应该选________；滑动变阻器应该选________。（填写器材名称）
（2）接入符合要求的用电器后，闭合开关S，调滑动变阻器的阻值，读取电压表和电流表的示数。取得多组数据，作出了如图所示的图线。根据图线得出该电池的电动势E为________V，内阻r为________Ω。（结果保留两位有效数字）

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：            。

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．

某同学用多用电表测金属丝的阻值，操作过程如下：

（1）将红、黑表笔分别插入多用电表的“＋”、“－”插孔，选择开关旋至电阻挡“×10”挡位。
（2）将红、黑表笔短接，调节   旋钮（填图甲中的“A”、“B”），使欧姆表指针对准电阻的    处（填“0刻线”或“∞刻线”）。
（3）把红、黑表笔分别与金属丝的两端相接，此时多用电表的示数如图乙所示。
（4）为了使金属丝的阻值读数更准确一些，该同学应将选择开关旋至电阻挡    （填“×1”或“×1k”）挡位，重新进行               。
（5）重新测量得到的结果如图丙所示，金属丝的电阻为       Ω。

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：        。

某物理实验小组用下列器材进行实验描绘一种特殊元件的伏安特性曲线，所测数据记录在表格中。

序号	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
U/V	0	0.4	0.8	1.2	1.6	2.0	2.4	2.6	2.8	3.0
I/mA	0	0.9	2.2	4.2	6.7	11.9	19.0	23.8	30.0	37.1

器材有：
A.待测元件R_x
B．电流表A（0～50 mA，内阻约为200 Ω）
C．电压表V₁（0～3 V，内阻约为10 kΩ）
D．电压表V₂（0～6 V，内阻约为15 kΩ）
E．滑动变阻器R₁（0～20 Ω，2 A）
F．滑动变阻器R₂（0～200 Ω，0.2 A）
G．学生电源（直流4 V）
H．开关及导线
（1）为了调节方便，并使测量尽可能准确，实验中电压表应选________，滑动变阻器应选________。（填器材符号）
（2）在虚线框内画出实验电路图。
（3）在坐标纸上用描点法画出元件的伏安特性曲线。
（4）若该元件的最佳工作电压为2.8 V，现用电动势为4 V，内阻r＝1 Ω的电源为其供电，则要在电路中串联一个阻值为R＝________Ω的电阻，才能使其处于最佳工作状态。（保留两位有效数字）

在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，某同学安装实验装置如图①所示，调试好后能观察到清晰的干涉条纹。

（1）根据实验装置知，②、③、④依次是           、             、             。
（2）某次实验时，该同学调节分划板的位置，使分划板中心刻线对齐某亮纹的中心，如图②所示，此时螺旋测微器的读数为            。
（3）转动手轮，使分划线向一侧移动到另一条亮纹的中心位置，再次从螺旋测微器上读数。若实验测得4条亮纹中心间的距离为，已知双缝间距为，双缝到屏的距离为，则对应的光波波长              。

一只灯泡，标有“ ”字样，现要描绘小灯泡的伏安特性曲线，实验器材有：

A．最大阻值为的滑动变阻器

B．电动势为、内阻约为电源

C．量程为、内阻约为的电流表

D．量程为、内阻约为的电流表

E．量程为、内阻约为的电压表
F．量程为、内阻约为的电压表
G．开关、导线若干
（1）电压表应选用         ；电流表应选用                  （将选项代号的字母填在横线上）。
（2）根据以上器材，选出既能满足实验要求，又要减小误差的实验电路图         。

（3）开关S闭合之前，所选正确实验电路图中滑动变阻器的滑片应该置于最       端（填“左”或者“右”）。
（4）在描绘小灯泡的伏安特性时，以电流表作横坐标，电压表做纵坐标，所得的图线可能是图线中的（  ）

小丽同学手里有一个标有“3.8V”字样小灯泡，她想知道小灯泡正常工作时的电阻，于是在学校实验室找来一些器材连接了如图甲所示的实验电路，电源电压恒定不变。

（1）小丽测小灯泡电阻的实验原理是         。
（2）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物连接完整（要求滑片向左移灯泡变亮），并在虚线框内画出电路图。
（3）闭合开关，移动滑动变阻器滑片，她发现灯泡始终不亮，电流表有示数，]电压表无示数 ，其故障原因是         。
（4）故障排除后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，示数为 0.38 A，小灯泡正常工作时的电阻是        Ω。
（5）完成上述实验后，小丽向老师要了一个已知阻值为R₀的定值电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率，请你帮她完成下列实验步骤：
①连接好实验电路，闭合开关S₁，将开关S₂拨到触点      （选填“1”或“2”），移动滑片，使电压表的示数为       V
②保持滑片的位置不动，再将开关S₂拨到触点      （选填“1”或“2”），读出电压表的示数为U
③小灯泡额定功率的表达式为P_额=          （用已知量和测量量表示）

小青和小红都想测量某种液体的密度。

（1）小青的方法是：首先将天平放在水平桌面上，并将游码移至标尺的零刻度线处，发现指针偏向分度盘中央刻度线左侧，她应向______（选填“左”或“右”）侧调节平衡螺母，直至指针指在分度盘中央刻度线。
收集数据：
①向瓶中倒入适量液体，用天平测出瓶和液体的总质量m₁=________g，如图甲所示；
②将瓶中的部分液体倒入量筒中，用天平测出瓶和剩余液体的质量m₂，如图乙所示；
③用量筒测出倒入液体的体积V=_________mL，图丙所示。

由以上数据可以得到液体的密度ρ_液=__________g/cm³。（写出具体数值）
（2）小红用水、石块（密度大于被测液体密度）、烧杯、弹簧测力计也测到了该液体的密度，如图所示（ρ_水为已知）：
①用细线系住石块，并挂在弹簧测力计下，测得其重力为G，如图甲所示；
②用弹簧测力计拉住石块使其浸没在水中，测得拉力为F₁，如图乙所示；
③用弹簧测力计拉住石块使其_______在待测液体中，测得拉力为F₂。
由以上数据可以得出液体密度的表达式ρ_液=__________________，石块密度的表达式ρ_石=_______________（用本次实验收集到的物理量表达，水的密度用ρ_水表达）。
（3）从实验操作的简单、方便这个角度来看_________（选填：“小青”或“小红”）的方法更好。