高中物理实验题

在“用单摆测重力加速度”的实验中，小明同学的操作步骤为：

A．取一根细线，下端系着直径为d的金属小球，上端固定在铁架台上；

B．用刻度尺量得细线长度l；

C．在细线偏离竖直方向角度很小时释放小球；

D．用秒表记录小球完成n次全振动所用的总时间t，得到周期；

E．用公式计算重力加速度
①为减小实验误差，小明同学应在小球经过　　　　　　（选填“释放位置”或“平衡位置”）时开始计时。
②按上述方法得出的重力加速度值与实际值相比_________（选填“偏大”、“相同”或“偏小”）。

某学习小组为测量一铜芯电线的电阻率，他们截取了一段电线，用米尺测出其长度为L，用螺旋测微器测得其直径为D，用多用电表测得其电阻值约为.为提高测量的精度，该小组的人员从下列器材中挑选了一些元件，设计了一个电路，重新测量这段导线(用表示)的电阻．
A．电源(电动势为3.0V，内阻不计)
B．电压表(量程为0～3.0V，内阻约为2kΩ)    C．电压表(量程为0～15.0V，内阻约为6kΩ)
D．电流表(量程为0～0.6A，内阻约为1Ω)      E．电流表(量程为0～3.0A，内阻约为0.1Ω)
F．滑动变阻器(最大阻值10Ω，额定电流2.0A)  G．滑动变阻器(最大阻值1kΩ，额定电流1.0A)
H．定值电阻(阻值为3Ω)                     I．开关S一个，导线若干
（1）如下图所示是该实验小组用螺旋测微器对铜芯线直径的某次测量，其读数是________mm.
（2）实验时电压表选________，电流表选________，滑动变阻器选________．(只填代号)
（3）为提高实验的精确度，请你为该实验小组设计电路图，并画在下面的方框中．

（4）某次测量时，电压表示数为，电流表示数为，则该铜芯线材料的电阻率的表达式为：＝_______.

某研究性学习小组用如图（a）所示装置验证机械能守恒定律。让一个摆球由静止开始从A位置摆到B位置，若不考虑空气阻力，小球的机械能应该守恒，即，但直接测量摆球到达B点的速度v比较困难，现利用平抛的特性来间接地测出v。

如图（a）中，悬点正下方一竖直立柱上 放置一个与摆球完全相同的小球（OB等于摆线长），当悬线摆至B处，摆球与小球发生完全弹性碰撞（速度互换），被碰小球由于惯性向前飞出作平抛运动。在地面上放上白纸，上面覆盖着复写纸，当小球落在复写纸上时，会在下面白纸上留下痕迹。用重锤线确定出A、B点的投影点N、M。重复实验10次（小球每一次都从同一点由静止释放），球的落点痕迹如图（b）所示，图中米尺水平放置，零刻度线与M点对齐。用米尺量出AN的高度h₁、BM的高度h₂，算出A、B两点的竖直距离，再量出M、C之间的距离x，即可验证机械能守恒定律。（已知重力加速度为g，两球的质量均为m。）
（1）根据图（b）可以确定小球平抛时的水平射程为          m。
（2）用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v₀ =          。
（3）此实验中，小球从A到B过程重力势能的减少量ΔE_P =        ，动能的增加量E_K=  
若要验证此过程中摆球的机械能守恒，实验数据应满足一个怎样的关系          。（用题中的符号表示）

研究灯泡L（3.8V，1.8 W）的伏安特性，并测出该灯泡在额定电压下正常工作时的电阻值，检验其标示的准确性。
（1）选出既满足实验要求，又要减小误差的实验电路图________。

（2）请按电路图连接好图（1）中的实物图。
（3）在闭合开关S前，滑动变阻器触头应放在___________端。（选填“a”或“b”）

（4）根据所得到的图象如图（2）所示，求出它在额定电压（3.8V）下工作时的电阻值R=_______。

一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧形变量的关系。实验装置如下图甲所示，在离地面高为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子右边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的小球刚好接触。将小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使小球沿水平方向射出桌面，小球在空中飞行落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。

（1）若测得某次压缩弹簧释放后小球落点P痕迹到O点的距离为s，则释放小球前弹簧的弹性势能表达式为         ；
（2）该同学改变弹簧的压缩量进行多次测量得到下表一组数据：

弹簧压缩量x/cm	1.00	1.50	2.00	2.50	3.00	3.50
小球飞行水平距离s/m	0.21	0.30	0.41	0.49	0.61	0.69

结合（1）问与表中数据，可分析得到弹簧弹性势能与弹簧压缩量x之间的函数关系式为        （k为比例系数）
A．      B．     C．      D．
（3）你认为与x的关系式中的比例系数k与弹簧的什么因素有关？

为测量木块与木板间的动摩擦因数，将木反倾斜，木块以不同的初速度沿木板向上滑到最高点后再返回，用光电门测量木块来回的速度，用刻度尺测量向上运动的最大距离，为确定木块向上运动的最大高度，让木块推动轻质卡到最高点，记录这个位置，实验装置如图甲所示．

（1）本实验中，下列操作合理的是     

A．遮光条的宽度应尽量小些

B．实验前将轻质卡置于光电门附近

C．为了实验成功，木块的倾角必须大于某一值

D．光电门与轻质卡最终位置间的距离即为木块向上运动的最大距离

（2）用螺旋测微器测量遮光条的宽度，如图乙所示读数为     mm．
（3）改变木块的初速度，测量出它向上运动的最大距离与木块来回经过光电门时速度的平方差，结果如下表所示，试在丙图坐标纸上作出△v²﹣x的图象，经测量木板倾角的余弦值为0.6，重力加速度取g=9.80m/s²，则木块与木板间的动摩擦因数为     （结果保留两位有效数字）．

序号	1	2	3	4	5
X/cm	16.0	36.0	60.0	70.0	88.0
△v^2/m^2s^﹣2	0.04	0.09	0.15	0.19	0.22

（4）由于轻质卡的影响，使得测量的结果     （选填“偏大”或“偏小”）．

如图所示，是某研究性学习小组做探究“橡皮筋做的功和物体速度变化的关系”的实验，图中是小车在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行的情形，这时，橡皮筋对小车做的功记为W. 当我们用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时，每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放. 小车每次实验中获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。

（1）除了图中的已给出的实验器材外，还需要的器材有导线、开关         、           ；
（2）实验时为了使橡皮筋对小车的弹力为小车所受的合外力，应采取的措施是             ；
（3）下面是本实验的数据记录表

	橡皮筋做的功	10个间隔的距离S（m）	10个间隔的时间T（s）	小车获得的速度vn（m/s）	小车速度的平方vn^2（m/s）^2
1	W	0.200	0.2	1.00	1.00
2	2W	0.280	0.2	1.40	1.96
3	3W	0.300	0.2	1.50	2.25
4	4W	0.400	0.2	2.00	4.00
5	5W	0.447	0.2	2.23	4.97

根据实验所得到的数据，请选择合理的坐标在方格纸中作出功与速度关系的图像。

（4）根据你所作出的图像，你认为功与速度的关系是                 。

小芳同学做探究凸透镜成像的规律实验，她首先按图所示完成仪器装配，图中H点是2倍焦距处。

（1）经过调节，在光屏上得到了一个清晰的像，但像的位置偏高，为了使像能成在光屏的中央，应把蜡烛向   （选填“上”或“下”）调；
（2）调节好蜡烛的高度后，她把蜡烛移到A点处，此时光屏上的像很模糊，为了得到清晰的像，应把光屏向   移动（填“左”或“右”），这次成的是   立、   的实像；
（3）再把蜡烛移到B点处，无论怎样调节光屏，光屏上始终接收不到像，是因为此时成的是正立、放大的  像，要想看到这个像，小芳观察的方法应是：        ．

某实验桌上有下列器材：
定值电阻R₀（约2kΩ）
电源（电动势约3V，内阻约0.5Ω）
电压表V（量程3V，内阻约4kΩ）
电流表A₁（量程0.6A，内阻约0.5Ω）
电流表A₂（量程100mA，内阻约50Ω）
电流表A₃（量程2mA，内阻约50Ω）
滑动变阻器R₁（0～40Ω，额定电流1A）
（1）为了测定R₀的阻值，电流表应选    （选填“A₁”、“A₂”或“A₃”）．
（2）小明设计的测定R₀的阻值的电路实物图如图甲所示，用笔画线代替导线将实物图补充完整．
（3）小华选择了一组器材，连接成如图乙所示的电路，想测量该电源的电动势和内电阻，对于电路的设计，不合理的是     ．
（4）小华操作时，发现滑动变阻器触头在右端略向左移动时电流表就满偏，造成这种现象的主要原因是     ．

三个同学根据不同的实验条件，进行了探究平抛运动规律的实验：

（1）甲同学采用如图甲所示的装置。用小锤击打弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，观察到两球同时落地。改变小锤击打的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明__________________。

（2）乙同学采用如图乙所示的装置，两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端可看做与光滑的水平板相切，两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度使     AC＝BD，从而保证小铁球P、Q在轨道末端的水平初速度v₀相等。现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小球能以相同的初速度v₀同时分别从轨道M、N的末端射出。实验可观察到的现象应是__________。仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明________________________。
（3）丙同学采用频闪照相法拍摄到如图丙所示的小球做平抛运动的照片，图中每个小方格的边长为L＝5cm，则由图可求得拍摄时每______ s曝光一次，该小球作平抛运动的初速度为     m/s，以a点为坐标原点，建立如图丙所示的坐标，则该小球做平抛运动的抛出点坐标为x=         cm，y=        cm。（g取10 m/s²）

如图为实验室常用的气垫导轨验证动量守恒的装置．两带有等宽遮光条的滑块A和B，质量分别为m_A、m_B，在A、B间用细线水平压住一轻弹簧，将其置于气垫导轨上，调节导轨使其能实现自由静止，这是表明     ，烧断细线，滑块A、B被弹簧弹开，光电门C、D记录下两遮光条通过的时间分别为t_A和t_B，若有关
系式    ，则说明该实验动量守恒．

如图a是研究小球在斜面上平抛运动的实验装置，每次将小球从弧型轨道同一位置静止释放，并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角θ，获得不同的射程x，最后作出了如图b所示的x-tanθ图象，g=10m/s²。则：由图b可知，小球在斜面顶端水平抛出时的初速度v₀=          。实验中发现θ超过60°后，小球将不会掉落在斜面上，则斜面的长度为          。

某同学在《验证力的平行四边形定则》的实验中，
(1)完成其中两个实验步骤时的操作如下：
①在水平放置的木板上垫一张白纸并固定好，把橡皮条的一端固定在木板上，另一端拴两根细线，通过细线同时用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，使它与细线的结点达到某一位置O点，在白纸上记下O点和两个弹簧秤的读数F₁和F₂，并记下两细线的方向。
②只用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条，使它的伸长量与用两个弹簧秤拉时伸长量一样，记下此时弹簧秤的读数F和细线的方向。
请指出该同学操作中，有疏漏的步骤是：_{___      ___}疏漏的是_{__________________________}
(2)在上述实验中，操作正确情况下，用F₁和F₂表示两个互成角度的力，F表示由平行四边形定则作出的F₁与F₂的合力；F′表示用一个弹簧秤拉橡皮筋时的力，则下图中符合实验事实的是（   ）

小明探究水沸腾时温度变化的特点，实验装置如图甲所示。

（1）加热一定时间后，温度计的示数如图所示，此时水的温度为          ℃；
（2）当观察到                     时，说明水已沸腾；
（3）水在沸腾过程中虽然温度不再升高，但酒精灯要持续加热，这说明液体在沸腾过程中要            ；
（4）图乙中能正确表示实验过程中水温度变化              （填 “A”“B”“C”或“D”）。

如图所示为某同学利用方格坐标纸测定半圆形玻璃砖折射率实验的记录情况，虚线为半径与玻璃砖相同的圆，在没有其它测量工具的情况下，只需由坐标纸即可测出玻璃砖的折射率．则玻璃砖所在位置为图中的     （填“上半圆”或“下半圆”），由此计算出玻璃砖的折射率为     ．