高中物理实验题

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。

在测导线电阻率试验中,图(a)是改装并校准电流表的电路图．已知表头的量程为Ig＝600 μA、内阻为Rg，是标准电流表．要求改装后的电流表量程为I＝60 mA.完成下列填空：
图(a)            图(b)                        图(c)
(1)在电表改装完成后的某次校准测量中，表的示数如图(b)所示，由此读出流过电流表的电流为______mA.此时流过分流电阻Rp的电流为______mA(保留1位小数)．
(2)由图(c)可以知道该导线直径为           mm

“研究共点力的合成”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点位置，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示。

（1）图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是     。
（2）关于此实验,下列情况正确的是：

A．两弹簧秤的拉力一定比橡皮筋的拉力大

B．橡皮筋的拉力是合力，两个弹簧秤的拉力是分力

C．如果将两个绳套换成两根橡皮筋，那么实验结果将不同

D．两次拉橡皮筋结点到同一位置O的目的是确保两次弹簧秤拉力的效果相同

某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”．弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M．弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置．分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向．

下列不必要的实验要求是______．

A．应测量重物M所受的重力

B．弹簧测力计应在使用前校零

C．拉线方向应与木板平面平行

D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置

某人用多用电表测量电阻。
①用已调零且选择旋钮指向欧姆挡“×100”位置的多用电表测某电阻阻值,根据如左图所示的表盘，被测电阻阻值为           Ω。
②现用已调零且选择旋钮指向欧姆挡“×100”位置的多用电表继续测量另一个电阻的阻值，将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，如右图所示，为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按          的顺序进行操作。

A．将K旋转到电阻挡“x1K”的位置。

B．将K旋转到电阻挡“x10”的位置。

C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接，完成读数测量。

D．将两表笔短接，对电表进行欧姆调零。

如图所示，用“碰撞实验器”：可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。

（1）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通过仅测量______  (填选项前的符号)，间接地解决这个问题。
A．小球开始释放高度h
B．小球抛出点距地面的高度H
C．小球做平抛运动的射程
（2）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球m_l多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP。

然后，把被碰小球m₂静置于轨道的水平部分，再将入射球m_l从斜轨上S位置静止释放，与小球m₂相碰，并多次重复。接下来要完成的必要步骤是_________。(填选项前的符号)
A．用天平测量两个小球的质量m_l、m₂
B．测量小球m₁开始释放高度h
C．测量抛出点距地面的高度H
D．分别找到m₁、m₂相碰后平均落地点的位置M、N
E．测量平抛射程OM、ON
（3）经测定，m₁=45.0g，m₂=7.5g，小球落地点的平均位置距O点的距离如图所示。碰撞前、后m₁的动量分别为p₁与p₁´，则p₁:p₁´="____" :11；若碰撞结束时m₂的动量为p₂´，则p₁´: p₂´=11:_______。
实验结果表明，碰撞前、后总动量的比值为____________。（此问结果保留三位有效数字）

在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学使用了如图（甲）所示的装置，计时器打点频率为50Hz．

（1）该同学得到一条纸带，在纸带上取连续的六个点，如图（乙）所示，自A点起，相邻两点间的距离分别为10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm，则打E点时小车的速度为      m/s，从A点到F点的过程中小车的平均速度为      m/s，小车的加速度为      m/s²．

（2）该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系，应该保持      不变；若该同学要探究加速度a和拉力F的关系，应该保持      不变．
（3）该同学通过数据的处理作出了a﹣F图象，如图（丙）所示，则
①图中的直线不过原点的原因是      ．
②图中的力F理论上指绳对小车的拉力，而实验中用      表示．（选填字母符号）
A．小盘和重物的重力
B．绳对小车的拉力
C．小车及小车中重物的总重力．

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）．

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）

为了验证机械能守恒定律，某同学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M通过G₁、G₂光电门时，光束被滑行器M上的挡光片遮挡的时间△t₁、△t₂都可以被测量并记录，滑行器连同挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，两光电门中心间的距离为x，牵引砝码的质量为m，细绳不可伸长且其质量可以忽略，重力加速度为g．该同学想在水平的气垫导轨上，只利用以上仪器，在滑行器通过G₁、G₂光电门的过程中验证机械能守恒定律，请回答下列问题：

（1）实验开始应先调节气垫导轨下面的螺母，使气垫导轨水平．请在以下空白处填写实验要求．
在不增加其他测量器材的情况下，调水平的步骤是：取下牵引砝码m，接通气垫导轨装置的电源，调节导轨下面的螺母，若滑行器M放在气垫导轨上的任意位置都能保持静止，或者轻推滑行器M，M分别通过光电门G₁、G₂的时间      ，则导轨水平；
（2）当气垫导轨调水平后，在接下来的实验操作中，以下操作合理的是      ；
A．挡光片的宽度D应尽可能选较小的
B．选用的牵引砝码的质量m应远小于滑行器和挡光片的总质量M
C．为了减小实验误差，光电门G₁、G₂的间距x应该尽可能大一些
D．用来牵引滑行器M的细绳可以与导轨不平行
（3）在每次实验中，若表达式          （用M、g、m、△t₁、△t₂、D、x表示）在误差允许的范围内成立，则机械能守恒定律成立．

某同学做“测定电源的电动势和内阻”实验。
（1）他采用如图所示的实验电路进行测量。右图中给出了做实验所需要的各种仪器。请你按电路图把它们连成实验电路。

（2）根据实验数据作出U-I图象，如图所示，蓄电池的电动势E=＿V，内电阻r=＿＿Ω。
（3）这位同学对以上实验进行了误差分析，其中正确的是      。

A．实验产生的系统误差，主要是由于电压表的分流作用

B．实验产生的系统误差，主要是由于电流表的分压作用

C．实验测出的电动势小于真实值

D．实验测出的内阻大于真实值

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．他在纸带上按打点的顺序在便于测量的地方选取第一个计时点，在这点下标明A，第六个点下标 明B，第十一个点下标明C，第十六个点下标明D，第二十一个点下标明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，小车运动的加速大小为       m/s²，小车运动的加速方向为      ，AB的距离应为      cm．（保留三位有效数字）

某同学在测一厚度均匀的圆形玻璃的折射率时，先在白纸上画一与圆形玻璃同半径的圆，圆心为O，将圆形玻璃平放在白纸上，使其边界与所画的圆重合。在玻璃一侧竖直插两枚大头针和,在另一侧按正确方法再插两枚大头针和，移去大头针和圆形玻璃后，得图如下：
（1）从和一侧观察时，应使遮住              ；
（2）完成光路图，并标明入射光线、玻璃内传播的光线、出射光线；
（3）用α和β表示出光线从玻璃射入空气时的入射角和折射角，并用它们表示出玻璃的折射率为          。

在 练习使用打点计时器的实验中，某同学使小车做匀加速直线运动并打出一条点迹清晰的纸带，从比较清晰的点起，每五个打印点取一个计数点（每两个计数点间有四个实验点未画出），分别标明0、1、2、3、4、5、6，用刻度尺量得各计数点到0计数点之间的距离如下图所示，已知电源的频率为50Hz，计算结果均保留三位有效数字，则：

（1）打点计时器打计数点2时，小车的速度大小v₂=        m∕s。
（2）小车的加速度大小a=        m∕s²。

下图是用打点计时器打出一系列点的纸带，纸带固定在一个做匀加速直线运动的小车后面，A、B、C、D、E为选好的记数点。两邻两计数点间有四个点未画出，电源频率为50赫兹，则相邻两记数点间的时间间隔为      s。由以上数据可从纸带上求出小车在运动中的加速度a=_____m／s²，打点计时器打下C点时小车的瞬时速度v_c=_____.m／s