高中物理实验题

在“验证牛顿运动定律”的实验中，采用如图所示的实验装置，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打上的点计算出.

（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及盘中砝码的重力.
（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（a），甲同学根据测量数据做出的a－F图线，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图线，如图（b）所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？

如图1所示是用打点计时器测瞬时速度实验时得到的一条纸带的一部分，从0点开始依照打点的先后依次标为0、1、2、3、4、5、6，现在量得0、1间的距离x₁=5.18cm，1、2间的距离x₂=4.40cm，2、3间的距离x₃=3.62cm，3、4间的距离x₄=2.78cm，4、5间的距离x₅=2.00cm，5、6间的距离x₆="1.22cm" （f=50Hz）

（1）根据上面记录，计算打点计时器在打1、2、3、4、5点时的速度并填在下表中．

位置	1	2	3	4	5
v/（m·s^﹣1）

（2）根据（1）中表格，在图2中画出小车的速度时间图象．并说明小车速度变化特点．

图为《探究小车速度随时间变化的规律》的实验中某时刻的照片，由图看出，小车正在向  运动填 “左”或“右”）；小车开始运动时，所在位置是          。

要测绘一个标有“3V  0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，要求灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，并便于操作。已选用的器材有：
直流电源（电压为4V）；
电流表（量程为0—0.6A．内阻约0.5Ω)；
电压表（量程为0--3V．内阻约3kΩ)；
电键一个、导线若干。
①实验中所用的滑动变阻器应选下列中的_______（填字母代号）。
A．滑动变阻器（最大阻值10Ω, 额定电流1A）
B．滑动变阻器（最大阻值1kΩ，额定电流0.3A）
②右图为某同学在实验过程中完成的部分电路连接的情况，请你帮他完成其余部分的线路连接。
（用黑色水笔画线表示对应的导线）
③实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示。由曲线可知小灯泡的电阻随电压增大而          （填“增大”、“不变”或“减小”）

④ 如果某次实验测得小灯泡两端所加电压如图所示，请结合图线算出此时小灯泡的电阻是       Ω（保留两位有效数字）。
⑤ 根据实验得到的小灯泡伏安特性曲线，下列分析正确的是
A. 测得的小灯泡正常发光的功率偏小，主要是由于电压表内阻引起
B. 测得的小灯泡正常发光的功率偏小，主要是由于电流表内阻引起
C. 测得的小灯泡正常发光的功率偏大，主要是由于电压表内阻引起
D. 测得的小灯泡正常发光的功率偏大，主要是由于电流表内阻引起

在“探究力的平行四边形定则”的实验中，用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳另一端系着绳套B、C（用来连接弹簧测力计）．其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳．

（1）在实验中，如果只将细绳换成橡皮筋，其他步骤没有改变，那么实验结果是否会发生变化？
答：________（选填“变”或“不变”）
（2）本实验采用的科学方法是________
A．理想实验法         B．等效替代法
C．控制变量法          D．建立物理模型法

要测绘一个标有“3V，0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，并便于操作．已选用的器材有：
电池组（电动势为4.5V，内阻约1Ω）：
电流表（量程为0～250mA．内阻约5Ω）；
电压表（量程为0～3V．内限约3kΩ）：
电键一个、导线若干．

①实验中所用的滑动变阻器应选下列中的      （填字母代号）．
A．滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流1A）
B．滑动变阻器（最大阻值1750Ω，额定电流0.3A）
②实验的电路图应选用图1中      （填字母代号）．
③实脸得到小灯泡的伏安特性曲线如图2所示．如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V，内阻为5.0Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是      W．

实物粒子和光都具有波粒二象性，下列事实中突出体现波动性的是     。（填正确答案标号，选对1个给2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分0分）
A．β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹
B．热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性
C．人们利慢中子衍射来研究晶体的结构
D．人们利用电子显微镜观测物质的微观结构
E．光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关
(2)现利用图(a)所示装置验证动量守恒定律。在图(a)中，气垫导轨上有A、B两个滑块，滑块A右侧带有一弹簧片，左侧与打点计时器（图中未画出）的纸带相连；滑块B左侧也带有一弹簧片，上面固定一遮光片，光电计数器（未完全画出）可以记录遮光片通过光电门的时间。

实验测得滑块A的质量m₁=0.301kg，滑块B的质量m₂=0.108kg，遮光片 的宽度d=1.00cm；打点计时器所用交流电的频率f=50.0Hz。将光电门固定在滑块B的右侧，启动打点计时器，给滑块A一向右的初速度，使它与B相碰。碰后光电计数器显示的时间为Δt_B=3.500ms，碰撞前后打出的纸带如图(b)所示。

若实验允许的相对误差绝对值（）最大为5%，本实
验是否在误差范围内验证了动量守恒定律？写出运算过程。

如今，合肥一中的每间教室里都有饮水机，纯净水的质量关乎每一名学生的身体健康。纯净水质量是否合格的一项重要指标是它的电导率λ是否超标（电导率λ即为电阻率ρ的倒数）。
（1）某同学选用一根粗细均匀且绝缘性能良好的圆柱形塑料直管装满纯净水样品（直管两端用薄金属圆片电极密封）来测定样品的电导率（不考虑温度对电阻的影响）：
实验中，该同学分别用刻度尺和游标为20分度的游标卡尺测定塑料管的长度和内径，刻度尺和游标卡尺的示数分别如图甲、乙所示，则可读出塑料管的长度L=______m、内径d_______________mm。

（2）该同学用下列器材测定样品的电阻：
a．电压表V（量程0～3V，内阻约为5kΩ；量程0～15V，内阻约为25kΩ）；
b．电流表A（量程0～10mA，内阻约为2Ω；量程0～50mA，内阻约为0.4Ω）；
c．滑动变阻器R（0～20Ω，2A）；
d．学生电源E（电动势4.5V，内阻很小）；
c．开关S及导线若干。
该同学先用多用电表粗测管内水样品的电阻值约为500Ω，要求用尽量精确的方法测出其电阻值，请在图丙中连接实验电路图（图中有六根导线已经接好）。
（3）在不损坏电表的前提下，将滑动变阻器滑片P从最左端向右滑动，随滑片P移动距离x的增加，被测水样品两端的电压U也随之增加，则在图丁反映U-x关系的示意图中正确的是图线___________（填“a”“b”“c”或“d”）。

在测定某新型电池的电动势和内阻的实验中，所提供的器材有：
待测电池（电动势约6V）
电流表G（量程6.0mA，内阻r₁=100Ω）
电流表A（量程0.6A，内阻r₂=5.0Ω）
定值电阻R₁=100Ω，定值电阻R₂=900Ω
滑动变阻器R′（0～50Ω），开关、导线若干
（1）为了精确测出该电池的电动势和内阻，采用图甲所示实验电路图，其中定值电阻应选用______（选填R₁或R₂）．
（2）某同学在实验中测出电流表A和电流表G的示数I和I_g根据记录数据作出I_g-I图象如图丙所示（图象的纵截距用b表示，斜率用k表示），根据图象可求得，被测电池电动势的表达式E=______，其值为______V；内阻的表达式r=______，其值为______Ω

某同学为了测量某电池的电动势 E和内阻 r，设计了如图所示的电路．并已连接成实物图，已知定值电阻R₀=20Ω，电压表V₁的内阻约为5000Ω、V₂为理想电压表。

（1）根据如图所示实物电路，请在虚线框内画出实验电路图．

（2）实验中，该同学移动滑动变阻器滑片，读出电压表V₁和V₂的示数U₁、U₂，数据如下表所示．请根据表格中的数据在图示的坐标纸中画出U₂-U₁的图线．

次数	1	2	3	4	5	6
U1/V	1.0	2.0	3.0	4.0	4.5	5.0
U2/V	17.0	15.2	14.0	12.4	11.6	10.8

（3）由图象可得该电源的电动势E=    V，内阻r=    Ω．（结果保留三位有效数字）。
（4）实验电路测得的电源内阻的阻值       （选填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。

某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图1甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．

（1）如果没有操作失误，图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是      ．
（2）本实验采用的科学方法是      ．
A．理想实验法                        B．等效替代法
C．控制变量法                        D．建立物理模型法
（3）实验时，主要的步骤是：
A．在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；
B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；
C．用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O，记录下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数；
D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F；
E．只用一只弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F′的图示；
F．比较F′和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论．
上述步骤中，①有重要遗漏的步骤的序号是      和      ；
②遗漏的内容分别是      和      ．

在探究金属丝的电阻与金属丝长度的关系的实验中，为了测量金属丝的电阻（阻值在5-10Ω间），实验提供了下列器材和电路：

A．电压表（0～3V，内阻1kΩ）
B．电压表（0～15V，内阻5kΩ）
C．电流表（0～0.6A，内阻2Ω）
D．电流表（0～3A，内阻0.5Ω）
E．滑动变阻器（10Ω，0.2A）
F．滑动变阻器（50Ω，0.6A）
G．直流电源（6V，内阻不计）
另有开关一个、导线若干．
实验中电压表应选______，电流表应选______，滑动变阻器应选______．（只填器材的字母代号），

某同学利用如图（甲）所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种．图（乙）是他认为较理想的一条纸带，O点是打点计时器打出的第一个点（初速为零），A、B、C、D、E、F点是纸带上相邻的点．他们测出了各点与O点的距离h后做出了必要的计算，测量记录见下表

计数点	A	B	C	D	E	F
h/cm	6.9	9.47	12.40	15.71	19.41	23.49

（1）距离h的记录中不符合有效数字读数的一组是      （填写计数点名称）．
（2）下面列举了该实验的几个操作步骤：
A．按照图示的装置安装器件
B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上；
C．用天平测出重锤的质量
D．释放纸带，立即接通电源开关打出一条纸带；
E．测量纸带上某些点间的距离；
F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能
其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是      （填选项对应的字母）
（3）打点计时器的频率为50Hz，则计时器打下C点时，重物的速度大小为      m/s；
（4）计数点C、D、E与O点之间的距离分别用h_C、h_D、h_E表示，打点计时器的打点周期用T表示，若重物质量为m，重力加速度为g，则从O到D重物动能的增加量△E_k=     ；O到D重物重力势能的减少量△E_P=      （△E_k、△E_P均用h_C、h_D、h_E、T、m、g符号表示）．

为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置 进行实验。其中G₁、G₂为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G₁、G₂光电门时，光束被遮挡的时间Δt₁、Δt₂都可以被测量并记录。滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，光电门间距离为x，牵引砝码的质量为m。回答下列问题。

（1）实验开始时应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气 垫导轨水平，在不增加其他仪器的情况下，判定调节是否到位的方法是_________________________。
（2）若取M＝0.4 kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是________。
A.m₁＝5 g  B.m₂＝10 g   C.m₃＝25 g  D.m₄＝30 g    E、m₅=200 g
（3）在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，其中求得的加速度的表达式为________（用Δt₁、Δt₂、D.x表示）。
（4）某同学经过思考与分析，对本实验进行了改进，选择了一个带凹槽的能装几个砝码的滑行器M，将（2）中参与实验的其它砝码都装在滑块M上，把所有砝码的质量计为m，且把M+m作为研究对象，每次交换一个砝码（每个砝码的质量不等）进行实验，他这样做处理数据的图像最接近      图。

某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动，他将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，实验时得到一条纸带．如图所示，他在纸带上便于测量的地方选取第1个计时点，在这点下标明A，第6个点下标明B，第11个点下标明C，第16个点下标明D，第21个点下标明E．测量时发现B点已模糊不清，于是他测得AC长为14.56cm，CD长为11.15cm，DE长为13.73cm，则打C点时小车的瞬时速度大小为      m/s，小车运动的加速度大小为      m/s²，AB的距离应为      cm．（本题答案全部保留2位有效数字）