高中物理实验题

乙同学采用如图甲所示的装置进行了有关“动能定理”研究的实验。

a)  按图3把实验器材安装好，不挂配重，反复移动垫木直到小车做匀速直线运动；
b)  把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂质量为100g的配重，接通电源，放开小车，电火花计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点。从某点A开始，此后在纸带上每隔4个点取一个计数点，依次标为B、C、D、……；
c)  测量出B、C、D、…各点与A点的距离，分别记为x ₁、x₂、x₃、……；
d)  用配重受到的重力分别乘以x₁、x₂、x₃、……，得到配重重力所做的功W₁、W₂、W₃、……；(重力加速度g=9.80m/s²)
e)  求出B、C、D、……各点的速度大小，分别记为v₁、v₂、v₃、……，再求出它们的平方v₁²、v₂²、v₃²、……；
f) 用纵坐标表示速度的平方v²，横坐标表示配重重力所做的功W，作出v²－W图象，并在图象中描出（W_i，v_i²）坐标点，再连成图线；（以下计算保留到小数点后两位）
在步骤d中，该同学测得x₄=40.00cm，则配重重力所做的功W₄=          J；
该同学得到的v²－W图象如图4所示。通过图象可知，打A点时对应小车的速度v₀ = _________m/s；
小车的质量M=           kg。

甲图中游标卡尺的读数是        cm。乙图中螺旋测微器的读数是        mm。

在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，某同学得到的数据记录如下：测得弹簧数据记录如下：
测得弹簧原长为=10cm

根据测得数据作出弹簧拉力F和弹簧总长的关系图象.
由所得图象写出F与的函数关系式.
F与弹簧的伸长Δ成什么关系？F与Δ的比值等于多少？

读出下列测量仪器的读数。

螺旋测微器的读数为__________mm
游标卡尺的读数为     cm。

用多用表欧姆档测量电阻的实验中：

表内电池的 ▲    极与红表笔相连；
进行调零操作的观察的现象有：

A．旋动调零旋钮；

B．短接两表笔；

C．将两表笔分开；

D．使指针偏转到零欧姆处。

操作和观察的合理顺序是    ▲    （填有关字母）
一多用电表的电阻档有三个倍率，分别是×1、×10、×100。用×10档测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很大，为了较准确地进行测量，应换到    ▲        档。如果换档后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是      ▲ 　　  ，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图，则该电阻的阻值是  ▲    Ω。

如图甲、乙所示为定性研究平行板电容器的电容与其结构之间的关系的装置，平行板电容器的A板与静电计相连，B板和静电计金属壳都接地，若充电后保证电容器带电量不变，试指出如图所示的情况下，静电计指针的偏转角度变化情况。

正对面积减小时，静电计指针的偏转角度__________。（填“变大”“变小”或“不变”）
板间距离增大时，两板间的电场强度__________。（填“变大”“变小”或“不变”）

欲用伏安法测定一段阻值约为6Ω左右的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材：
A．电池组（3V，内阻1Ω）                   B．电流表（0～3A，内阻0.0125Ω）
C．电流表（0～0.6A，内阻0.125Ω）          D．电压表（0～3V，内阻3kΩ）
E．电压表（0～15V，内阻15kΩ）          F．滑动变阻器(0～20Ω，额定电流1A)
G．滑动变阻器（0～2000Ω，额定电流0.3A）    H．开关、导线
上述器材中应选用的是                      （填写各器材的字母代号）．
实验电路应采用电流表          接法（选填：“内”或“外”）．

实验中，电流表、电压表的某组示数如右图所示，图示中I=     A,
U=     V．
为使通过待测金属导线的电流能在0～0.5 A范围内改变，请按要求画出测量待测金属导线的电阻R_x的原理电路图．

如图实所示的实验装置可以探究加速度与物体质量、物体受力的关系．小车上固定一个盒子，盒子内盛有沙子．沙桶的总质量(包括桶以及桶内沙子质量)记为m，小车的总质量(包括车、盒子及盒内沙子质量)记为M.

图实－3－12
(1)验证在质量不变的情况下，加速度与合外力成正比：从盒子中取出一些沙子，装入沙桶中，称量并记录沙桶的总重力mg，将该力视为合外力F，对应的加速度a则从打下的纸带中计算得出．多次改变合外力F的大小，每次都会得到一个相应的加速度．本次实验中，桶内的沙子取自小车中，故系统的总质量不变．以合外力F为横轴，以加速度a为纵轴，画出a－F图象，图象是一条过原点的直线．
①a－F图象斜率的物理意义是________________________________________．
②你认为把沙桶的总重力mg当作合外力F是否合理？
答：________.(填“合理”或“不合理”)
③本次实验中，是否应该满足M≫m这样的条件？
答：________(填“是”或“否”)；
理由是_____________________________________________________________．
(2)验证在合外力不变的情况下，加速度与质量成反比：保持桶内沙子质量m不变，在盒子内添加或去掉一些沙子，验证加速度与质量的关系．本次实验中，桶内的沙子总质量不变，故系统所受的合外力不变．
用图象法处理数据时，以加速度a为纵横，应该以______倒数为横轴．

有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度。用它测量一小球的直径，如图所示的读数是        mm。
 
某同学利用如图甲所示的实验装置测量重力加速度．
①请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当：
a.                              ；b.                                      ．
②该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带，取连续的六个打点A、B、C、D、E、F为计数点，测得点A到B、C、D、E、F的距离分别为h₁、h₂、h₃、h₄、h₅．若打点的频率为f，则打E点时重物速度的表达式为v_E =           ；若分别计算出各计数点对应的速度数值，并在坐标系中画出速度的二次方（v²）与距离（h）的关系图线，如图丙所示，则重力加速度g=        m/s²．
③若当地的重力加速度值为9.8m/s²，你认为该同学测量值存在偏差的主要原因是     ．

欲用伏安法测定一段阻值约为6Ω左右的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材：
A．电池组（3V，内阻1Ω）                   B．电流表（0～3A，内阻0.0125Ω）
C．电流表（0～0.6A，内阻0.125Ω）          D．电压表（0～3V，内阻3kΩ）
E．电压表（0～15V，内阻15kΩ）          F．滑动变阻器(0～20Ω，额定电流1A)
G．滑动变阻器（0～2000Ω，额定电流0.3A）    H．开关、导线
上述器材中应选用的是                      （填写各器材的字母代号）．
实验电路应采用电流表          接法（选填：“内”或“外”）．

实验中，电流表、电压表的某组示数如右图所示，图示中I=     A,
U=     V．
为使通过待测金属导线的电流能在0～0.5 A范围内改变，请按要求画出测量待测金属导线的电阻R_x的原理电路图．

某同学到实验室做“测电源电动势和内阻”的实验时，发现实验台上有以下器材：

待测电源（电动势约为4V，内阻约为2Ω）
一个阻值未知的电阻R₀
电压表（内阻很大，有5V、15V两个量程）两块
电流表（内阻约为5Ω，量程500mA）
滑动变阻器A（0～20Ω，3A）
滑动变阻器B（0～200Ω，0.2A）
电键一个，导线若干。
该同学想在完成学生实验“测电源电动势和内阻”的同时测出定值电阻的阻值，设计了如图36-11所示的电路。实验时他用、、分别表示电表、、的读数。在将滑动变阻器的滑片移动到不同位置时，记录了、、的一系列值. 其后他在两张坐标纸上各作了一个图线来处理实验数据，并计算了电源电动势、内阻以及定值电阻的阻值。
根据题中所给信息解答下列问题：
在电压表接入电路时应选择的量程是_________，滑动变阻器应选择_________（填器材代号“A”或“B”）;
在画出图线时，用来计算电源电动势和内阻的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应该用_________、__________表示；用来计算定值电阻R₀的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应该用_________、__________表示。（填“、、”或由它们组成的算式）
若实验中的所有操作和数据处理无错误，实验中测得的定值电阻的值________（选填“大于”、“小于”或“等于”）其真实值。

某同学为探究“合力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是：   
①按图（a）摆好实验装置，其中小车质量M=0．20kg，钩码总质量m=0．05kg．
②释放小车，然后接通打点计时器的电源（电源频率为=50Hz），打出一条纸带．

他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条，如图（b）所示．把打下的第一点记作0，然后依次取若干个计数点，相邻计数点间还有4个点未画出，用厘米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为，…，他把钩码重力（当地重力加速度g=9．8m／s²）作为小车所受合力算出打下0点到打下第5点合力做功W=         J（结果保留三位有效数字），把打下第5点时小车动能作为小车动能的改变量，算得E_k=         ．（结果保留三位有效数字）

此次实验探究的结果，他没能得到“合力对物体做的功，等于物体动能的增量”，且误差很大。通过反思，他认为产生误差的原因如下，其中正确的是         ．

A．钩码质量太大，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多

B．没有平衡摩擦力，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多

C．释放小车和接通电源的次序有误，使得动能增量的测量值比真实值偏小

D．没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离也是产生此误差的重要原因

电磁打点计时器是一种能够按照相同的时间间隔，在纸带上连续打点的仪器，它使用_______（填“交流”或“直流”）电源，由学生电源供电，工作电压为_______V。而电火花计时器使用的交流电压为________V。

图甲是用来探究加速度和力之间关系的实验装置示意图，图乙是其俯视图。两个质量相等的小车，放在光滑水平桌面上，前端各系一条细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里可放砝码。两个小车通过细线用夹子固定，打开夹子，小盘和砝码牵引小车运动，合上夹了，两小车同时停止。

（1）实验中可以通过在小盘中增减砝码来改变小车所受的拉力。为了探究加速度大小和力大小之间的关系，下列做法中正确的是                                                                                      （   ）

A．使小盘和砝码的总质量尽可能与小车质量相等

B．用刻度尺测量两小车通过的位移，通过比较位移司知加速及大小与力大小之间的关系

C．在两小盘内及两小车内分别放置相同质量的砝码进行实验

D．在两小盘内放置不同质量的砝码，在两小车内放置相同质量的砝码进行实验

（2）上述实验中，有四位同学根据实验数据作出如下四幅图像，其中不能说明“质量一定时加速度与合力成正比”或“合力一定时加速度与质罱成反比”的是                                         （   ）

（1）对一定量的气体，下列说法正确的是        
A．气体的体积是所有气体分子的体积之和
B．气体分子的热运动越剧烈，气体温度就越高
C．气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的
D．当气体膨胀时，气体分子之间的势能减小，因而气体的内能减少
（2）如图所示为电冰箱的工作原理示意图．压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环．在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量，经过冷凝器时制冷剂液化，放出热量到箱体外．下列说法正确的是        ．
A．热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外
B．电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律
C．电冰箱的工作原理违反热力学第一定律
D．电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，是因为其消耗了电能
（3）利用油膜法可以粗略测出阿伏加德罗常数，把密度ρ＝0.8×10³ kg/m³的某种油，用滴管滴出一滴在水面上形成油膜，已知这滴油的体积为V＝0.5×10^－3 cm³，形成的油膜面积为S＝0.7 m².油的摩尔质量M＝0.09 kg/mol.若把油膜看成是单分子层，每个油分子看成球形，只需要保留一位有效数字，那么：
①油分子的直径是多少？
②由以上数据可粗略测出阿伏加德罗常数N_A是多少？(先列出文字计算式，再代入数据计算)