高中物理实验题

在“探究加速度与力、质量的关系”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）实验中，需要在木板的右端垫上一个小木块，其目的是               。
（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？                         。

现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D、透红光的滤光片E等光学元件,要把它们放在图1所示的光具座上组装成双缝干涉装置,用以测量红光的波长.

(1)将白光光源C放在光具座的最左端,从左至右,依次放置其他光学元件,表示各光学元件的字母排列顺序为C、____________、A.
(2)本实验的步骤有:
①调节单缝与双缝的间距为5cm~10cm,并使单缝与双缝相互平行;
②按合理顺序在光具座上放置各光学元件,并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上;
③取下遮光筒右侧的元件,打开光源,调节光源高度,使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮;
④用米尺测出双缝到屏的距离;用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离;
⑤将测得的数据代入公式求出红光的波长.
以上步骤合理的顺序是______________.(只填步骤代号)
(3)将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图2所示;然后同方向转动测量头,使分划板的中心刻线与第5条亮纹中心对齐,此时手轮上的示数如图所示. 则图2中手轮上的示数是________mm;图3中手轮上的示数是________mm.
(4)已知双缝到屏的距离为0.500m,使用的双缝间距为2.8×10^-4m,由此可求得所测红光波长为λ=______________m.

在探究加速度和力的关系的实验中，某实验小组设计了如下图甲所示的实验装置，其中B为打点计时器，C为弹簧测力计。不计滑轮和绳子之间的摩擦。

（1）甲同学打好三条纸带，选取其中最好的一条，其中一段如图乙所示：图中A、B、C、D、E、F为计数点，相邻的两个计数点间有四个点未画出。根据纸带可计算出各计数点的瞬时速度，且v_B=________m/s；v_C=________ m/s；还可求得小车加速度a=________ m/s²。（保留2位有效数字）

（2）下列说法正确的是____。
A．实验时必须先平衡小车受到的摩擦力
B．实验中m₂应远小于m₁
C．实验中，无论m₂取何值，小车受到的合外力大小总等于测力计相应的读数
D．实验中，无论m₂取何值，测力计相应的读数始终为
（3）若该同学利用已学的牛顿第二定律计算发现小车所受合外力小于测力计读数，明显超出实验误差的正常范围。你认为主要原因是_____________________，实验操作中改进的措施是___________。

在一个未知星球上用如图（a）所示装置研究平抛运动的规律。悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出作平抛运动．现对采用频闪数码照相机连续拍摄。在有坐标纸的背景屏前，拍下了小球在作平抛运动过程中的多张照片，经合成后，照片如图所示。a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s，照片大小如图中坐标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1:4，则：

（1）由以上信息，可知a点           （填“是”或“不是”）小球的抛出点；
（2）由以上及图信息，可以推算出该星球表面的重力加速度为              m/s²
（3）由以上及图信息可以算出小球平抛的初速度是             m/s；
（4）由以上及图信息可以算出小球在b点时的速度是             m/s 。

随着航天技术的发展，许多实验可以搬到太空中进行。飞船绕地球做匀速圆周运动时，无法用天平称量物体的质量。假设某宇航员在这种环境下设计了如图所示装置（图中O为光滑的小孔）来间接测量物体的质量：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动，设飞船中具有基本测量工具。

(1)物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计，原因是_____________________；
(2)实验时需要测量的物理量是弹簧秤示数F、_______________和________________；（写出描述物理量的文字和符号）
(3)待测物体质量的表达式为________________。

在“探究功与物体速度变化关系”的实验中，某实验研究小组的实验装置如图甲所示。木块从A点静止释放后，在一根弹簧作用下弹出，沿足够长的木板运动到B₁点停下，O点为弹簧原长时所处的位置，测得OB₁的距离为L₁，并记录此过程中弹簧对木块做的功为W₁。用完全相同的弹簧2根、3根……并列在一起进行第2次、第3次……实验并记录相应的数据，作出弹簧对木块做功W与木块停下的位置距O点的距离L的图像如图乙所示。

请回答下列问题：
（1）W­L图线不通过原点的原因是__________________________________________________________。
（2）弹簧被压缩的长度L_OA=________cm。

用如图甲所示的装置探究直流电机转动时线圈的电热功率与输入电流的关系，图中电路图未画出．现备有如下实验器材：

A．直流电机M（3.0V 1W）	B．3V直流电源
C．电流表（0-0.6A 0.5Ω）	D．电流表（0-3A 0.1Ω）

E．电压表（0-3V 内阻约3 kΩ）         F．滑动变阻器（0-5Ω）
G．开关、导线若干                       H．秒表
I．电火花打点计时器                        J．重锤P（约0.1kg）
K．纸带                                 L．刻度尺  
M．弹簧测力计                           N．游标卡尺
（1）为测量电机线圈的电热功率，上述提供的器材中多余的是         （写出器材序号）；
（2）根据实验要求，在图甲虚线框内画全实验电路图；

（3）实验中，若测出电压表的读数为U，电流表的读数为I，重锤的重力为G，电机匀速提升重物的速度为v，则电机线圈的电热功率可表示为      ；若在某一输入电流下，电机提升重锤运动时打点纸带如图乙所示（图中相邻计数点的时间间隔T=0.04s），根据纸带数据，可求得重锤匀速向上运动时的速度v=       m/s．
（4）改变电路中的电流，得出电机线圈在不同电流I下的电热功率P_热，作出P_热—I²图线如图丙中实线所示．发现实验图线与理论图线存在较大偏差，你认为产生这种偏差的原因可能是                                                           （回答一个原因即可）．

某研究小组设计了一种“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案．如图所示，A是可固定于水平桌面上任意位置的滑槽（滑槽末端与桌面相切），B是质量为m的滑块（可视为质点）．

第一次实验，如图（a）所示，将滑槽末端与桌面右端M对齐并固定，让滑块从滑槽最高点由静止滑下，最终落在水平地面上的P点，测出M距离地面的高度h、M与P间的水平距离x₁；
第二次实验，如图（b）所示，将滑槽沿桌面向左移动一段距离并固定，让滑块B再次从滑槽最高点由静止滑下，最终落在水平地面上的P′点，测出滑槽末端与桌面右端M的距离L、M与P′ 间的水平距离x₂．
（1）在第二次实验中，滑块在滑槽末端时的速度大小为_____________．（用实验中所测物理量的符号表示，已知重力加速度为g）．
（2）若实验中测得h＝25cm、x₁＝30cm、L＝10cm、x₂＝20cm，则滑块与桌面间的动摩擦因数μ＝_________．

用如图所示的装置研究在作用力F一定时，小车的加速度a与小车质量M的关系，
某位同学设计的实验步骤如下：

A．用天平称出小车和小桶及其内部所装砂的质量；

B．按图装好实验器材；

C．把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂砂桶；

D．将电火花计时器接在电压为6 V的交流电源上，接通电源，放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，并在纸带上标明小车质量；

E．保持小桶及其内部所装砂的质量不变，增加小车上的砝码个数，并记录每次增加后
的M值，重复上述实验；
F．分析每条纸带，测量并计算出加速度的值；
G．作a－1/M关系图像，并由图像确定a－M关系．

(1)该同学漏掉的重要实验步骤是______，该步骤应排在实验步骤______之后．
(2)在上述步骤中，有错误的是_______，应把____________改为_____                 _____．
(3) 根据表中所列数据，画出a—1/M图像．

a(m·s^－2)	2.04	2.66	3.23	3.98
1/M(kg^－1)	0.50	0.67	0.80	1.00

为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小明选用小车、斜面、木板、钩码、木块等器材进行如下的实验探究：

（1）实验中，通过比较小车推动木块距离的远近，来判断小车动能的大小，这种常用的实验方法是     法(选填“控制变量法”或“转换法”)。
（2）为了研究汽车超速问题，实验中应选择       两个图进行比较，得到的结论是：小车的质量一定时，速度越大，则动能越大；
（3）为了研究汽车超载问题，实验中应选择乙、丙两个图进行比较，得到的结是：               。

一小球在桌面上做匀加速直线运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下小球运动过程中在每次曝光时的位置，并将小球的位置编号，得到的照片如图所示．由于底片保管不当，其中位置4处被污损．若已知摄影机连续两次曝光的时间间隔均为1 s，则利用该照片可求出：小球运动的加速度约为________m/s²。位置4对应的速度为________m/s，求出3、4两点间的距离_________ cm．

(1)、在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，实验装置如图所示。

①令单缝宽度为，双缝距离为，双缝与屏距离为，当采取下列四组数据中的哪一组时，可能在光屏上观察到清晰可辨的干涉条纹                                               
A．   
B．    
C．     
D．    

②用某种单色光照射双缝得到如图甲所示的干涉条纹，则分划板在图甲中A、B位置时，游标卡尺读数分别为x_A=________ mm，x_B="________" mm，相邻两条纹间距Δx=_________mm。
③如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图乙所示。则在这种情况下波长的测 量值_____________实际值。（填“大于”、“小于”或“等于”）
(2)、某物理“科技制作”小组装配一台小直流电动机，其额定电压5V，额定电流0.5A，线圈绕阻小于1。为了进一步研究其在一定电压范围内，输出功率与输入电压的关系，需要进一步做实验，请你帮助该小组完成该项工作。已知学校实验室提供的器材有：

直流电源E，电压6V，内阻不计；
小直流电动机M；
电压表V₁，量程0～0.6V，内阻约3k；
电压表V₂，量程0～6V，内阻约15k；
电流表A₁，量程0～0.6A，内阻约1；       电流表A₂，量程0～3A，内阻约0.5；
滑动变阻器R，0～10，2A；            电键S一只，导线若干。
①首先要比较精确测量电动机的线圈绕阻。根据合理的电路进行测量时，要控制电动机不转动，调节滑动变阻器，使电压表和电流表有合适的示数，电压表应该选        。若电压表的示数为0.1V，电流表的示数为0.2A，则内阻        ，这个结果比真实值偏         （选填“大”或“小”）。
②在图方框中画出研究电动机的输出功率与输入电压的关系的实验电路图。（标明所选器材的符号）
③当电压表的示数为4.5V时，电流表示数如图所示，此时电动机的输出功率是     W。

某实验小组在做“探究动能定理”实验中，提出了如图所示的甲、乙两种方案：甲方案为用自由落体运动进行实验，乙方案为用小车在斜面上下滑进行实验．

（1）组内同学对两种方案进行了深入的讨论分析，最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案，你认为该小组选择的方案是            ，理由是：                                                    
                                                                                          。
（2）若该小组采用图甲的装置打出了一条纸带如图所示，相邻两点之间的时间间隔为0.02 s，请根据纸带计算出B点的速度大小为________m/s. （结果保留三位有效数字）

（3）若重物的质量m=0.1kg，从B到E运动过程中，重力势能减小的重力势能      J；动能的增加量         J.（（g=9.8m/s²，结果保留三位有效数字）

在“探究平抛运动的运动规律”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：

A．让小球多次从________位置自由滚下，在一张印有小方格的纸记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置，如右图中a、b、c、d所示。
B．按图安装好器材，注意调节斜槽末端切线___________，记下平抛初位置O点和过O点的竖直线。
C．取下白纸以O为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹。
(1)完成上述步骤，将正确的答案填在横线上。
(2)已知图中小方格的边长L＝1.25cm，则小球平抛的初速度为v₀＝_________（取g＝9.80m/s²），小球在b点的速率____________（保留三位有效数字）。

小明听物理老师讲过“干电池内部其实是有电阻的，分析电路时可以把干电池看成是由一个电压为U、电阻为0的理想电源与一个电阻值为r的电阻串联而成”，如图甲所示。在老师指导下，小明设计了图乙所示的电路来测量一节干电池内部的电阻。

（1）按照图乙连接电路时，闭合开关前滑动变阻器的滑片P应位于_____端；
（2）根据实验中电压表和电流表的读数绘出U—I图象如图丙所示，当电流表示数如图丁所示时电压表示数U=_______V；
（3）根据实验数据求得这节干电池内部电阻r=_______Ω。