高中物理实验题

有一灯泡上标有“6V   0.1A”字样，现要测绘该灯泡的伏安特性曲线，有下列器材可供选用：
A．电压表（0~5V，内阻2.0kΩ）
B．电压表（0~10V，内阻3.0kΩ）
C．电流表（0~0.3A，内阻2.0Ω）
D．电流表（0~6A，内阻1.5Ω）
E．滑动变阻器（30Ω，2A）
F．学生电源（直流9V）及开关、导线等
（1）实验中所用的电压表应选___________________，电流表应选____________________.
（2）画出实验电路图，要求电压从零开始测量

几位同学探究“用圆锥摆粗略验证向心力的表达式”.他们用细线吊着一小铁球，使小铁球在水平面内做匀速圆周运动，如图。他们用仪器测出下列物理量：小铁球质量m，悬点O到球心距离L，细线与竖直方向的夹角α.已知重力加速度为g.则：

（1）小铁球做匀速圆周运动时向心力的大小是          
（2）小铁球做匀速圆周运动时的角速度是           

小静在观看台球比赛时发现：有时运动的白球去撞击一个静止的球后，白球会立即静止在碰撞时的位置，而被撞的球似乎接替了白球，沿白球原来的运动方向，以几乎相同的速度向前运动，如图甲所示．

小静想：白球碰撞后立即静止，被撞的球是以白球撞前相同大小的速度运动出去的吗？
通过了解和初步实验，小静发现只有当体积和质量均相同的两球，而且球心在同一直线上相碰时，才可能出现上述现象．为进一步探究，她设计了下述实验方案：
将一个两端翘起、中间水平的轨道固定在水平桌面上，取两个相同的台球A、B，将B球静置于轨道的滴水平部分，A球置于轨道左端斜面上某处，测出该点到水平桌面的高度h₁，如图乙所示，释放A球，撞击后，A球静止，B球向前运动并冲上轨道右端斜面能到达的最高点，测出该点的高度h₂．通过比较h₂与h₁的大小关系即可作出判断．
请你作答以下问题：
（1）A球从斜面滑下的过程中，   能转化为动能．
（2）B球由静止变为运动是因为B球在碰撞中获得了   能．
（3）已知重力势能的计算公式为E_p=mgh，动能的计算公式为．若轨道光滑，则碰撞前瞬间A球运动速度的表达式v_A=   ；若h₂=h₁，则说明B球被撞后开始运动的速度v_B   v_A（选填“＞”、“=”或“＜”）．
（4）在实际实验中，测出的h₂总小于h₁，若导致这一现象的原因是轨道不光滑，那么，在阻力不可避免的情况下，你认为小静的设计是否还有价值？请说出你的理由                                     ．

如图为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置．用拉力传感器记录小车受到拉力的大小，在长木板上相距L=48.00cm的A、B两点各安装一个速度传感器，分别记录小车到达A、B时的速率．
实验主要步骤如下：
①将拉力传感器固定在小车上；
②平衡摩擦力，让小车做匀速直线运动；
③把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；
④接通电源后自C点释放小车，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率v_A、v_B；
⑤改变所挂钩码的数量，重复④的操作．

（1）表中记录了实验测得的几组数据，是两个速度传感器记录速率的平方差，请将表中第3次的实验数据填写完整（结果保留三位有效数字）（请写在答题纸的横线上）；

次数	F/N	（m^3/s^3）	a（m/s^2）
1	0.60	0.77	0.80
2	1.04	1.61	1.68
3	1.42	2.34
4	2.62	4.65	4.84
5	3.00	5.49	5.72

（2）依据表中数据，在坐标纸上作出a～F关系图线；

（3）比较实验结果与理论计算得到的关系图线（图2中已画出理论图线），造成上述偏差的原因是     ．

如图a所示是“研究平抛物体的运动”的实验装置图，g取10m/s²．
(1)图b是正确实验后的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为      m／s．
(2)在另一次实验中将白纸换成方格纸，每一小方格边长L="5" cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图c所示，则该小球做平抛运动的初速度为     m／s，小球通过B点的速度为      m／s．

如图甲所示，为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置．

（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持     不变，用钩码所受的重力大小作为     ，用DIS测小车的加速度．
（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量．在某次实验中根据测得的多组数据可画出a﹣F关系图线（如图乙所示）．分析此图线的OA段可得出的实验结论是     ．
（3）（单选题）此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是     

A．小车与轨道之间存在摩擦	B．导轨保持了水平状态
C．所挂钩码的总质量太大	D．所用小车的质量太大．

（1）平抛物体的运动规律可以概括为两点：①水平方向做匀速运动，②竖直方向做自由落体运动。为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图所示，用小锤打击弹性金属片，A球就水平飞出，同时B球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，这个实验能够说明（  ）

A．只能说明上述规律中的第①条

B．只能说明上述规律中的第②条

C．不能说明上述规律中的任何一条

D．能同时说明上述两条规律

（2）在做研究平抛运动的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。如图是用一张印有小方格的纸记录的轨迹，小方格的边长为L，小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则由图可知小球从a运动到b和b运动到c的时间是         (填“相等”或“不相等”)的,这段时间       ，小球平抛运动初速度的计算式为       （用L、g表示）。

某实验小组探究影响滑轮组机械效率的因素的实验装置如图所示，实验数据如下表．若不计摩擦，比较1和2两次的实验数据，可以看出滑轮组的机械效率与             有关；比较1和3两次的实验数据，可以看出滑轮组的机械效率与             有关．

次数 物理量	1	2	3
钩码重G/N	4	4	6
钩码上升高度h/m	0.1	0.1	0.1
绳端拉力F/N	1.8	1.4	2.4
绳端移动距离s/m	0.3	0.5	0.3
机械效率η	74%	57%	83%

在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，用打点计时器记录纸带运动的时间，计时器所用电源的频率为50Hz，如图所示是一次实验得到的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出，按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6七个计数点，用刻度尺量出1、2、3、4、5、6点到0点的距离分别为1.40cm、3.55cm、6.45cm、10.15cm、14.55cm、19.70cm．由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度大小为
v₄=      m/s，小车的加速度大小a=     m/s²．（结果保留三位有效数字）

某同学在做“利用单摆测重力加速度”实验中，先测得摆线长为97.50cm，摆球直径为2.00cm，然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间为99.9s．则
①该摆摆长为_______cm。
②如果他测得的g值偏大，可能的原因是          

A．测摆线长时摆线拉的过紧	B．摆球的质量测的不准确
C．摆角太小，使周期变小	D．实验中误将49次全振动数为50次

（1）在用两面平行的玻璃砖测定玻璃折射率的实验中，其实验光路如图所示，对实验中的一些具体问题，下列意见正确的是(　　)

A．若P1、P2的距离较大时，通过玻璃砖会看不到P1、P2的像

B．为减少测量误差，P1、P2的连线与玻璃砖界面的夹角应尽量大些

C．为了减少作图误差，P3和P4的距离应适当取大些

D．若P1、P2连线与法线NN′夹角较大时，有可能在bb′面发生全反射，所以在bb′一侧就看不到P1、P2的像

（2）图1所示为光学实验用的长方体玻璃砖，它的光学面面不能用手直接接触。在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔a、b、c的位置相同，且插在c位置的针正好挡住插在a、b位置的针的像，但最后一个针孔的位置不同，分别为d、e两点，如图2所示。计算折射率时，用________(填“d”或“e”)点得到的值较小，用________(填“d”或“e”)点得到的值误差较小。

测绘小灯泡的伏安特性曲线实验中：
（1）实验器材：
小灯泡、     、电流表、     、学生电源（或电池组）、开关、导线、坐标纸、铅笔等．
实验电路如图所示．

（2）实验操作
①按电路图连接好电路，开关闭合前，将滑动变阻器滑片滑至R的     端．
②闭合开关，向右移动变阻器的滑片到不同位置，并分别记下     、     的示数．
③依据实验数据作出小灯泡的     图线．
④由于小灯泡的电阻较小，为减小误差，采用电流表     ．（填内接法或外接法）

现有白光光源A、毛玻璃屏B、双缝C、透红光的滤光片D和单缝E等光学元件，要把它们放在如图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A放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为A________________。
(2)若测得双缝间距为3.0mm，双缝与屏之间的距离为0.65m，通过测量头(与螺旋测微器原理相似，手轮转动一周，分划板前进或后退0.500mm)观察到第1条亮条纹的位置如图(a)所示，观察到第5条亮条纹的位置如图(b)所示。则相邻两个亮条纹间距，则可求出红光的波长λ＝________(保留两位有效数字)。

某实验小组利用图示的装置探究加速度与力、质量的关系。

（1）下列做法正确的是         （填字母代号，如：A.B、C……）
A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行
B．在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴木块上
C．实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源
D．通过增减木块上的砝码改变质量时，需要每次都重新调节木板倾斜度
（2）为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量     木块和木块上砝码的总质量。（填字母代号，如：A.B、C）
A．远大于        B．远小于        C．近似于
（3）甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图示的装置放在水平桌面上，木块上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到图中甲、乙两条直线。设甲、乙用的木块质量分别为m_甲、m_乙，甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μ_甲，μ_乙，由图可知，m_甲  m_乙，μ_甲   μ_乙。（填字母代号，如：A.B、C）

A．小于        B．等于        C．大于

在用单摆测定重力加速度的实验中
（1）①实验时对摆线偏离竖直线的最大摆角θ的要求是      ；实验中计时起点选在
          （选填“平衡位置”或“最高点”）
②用游标卡尺测摆球直径时测量结果如图所示，摆球直径为d=__________cm，某次实验中停表测量单摆摆动50次全振动的示数如图所示，则停表读数t=___________s.

③测得摆线长为97.54 cm
④由此可以得出当地的重力加速度g＝______ m/s².(取π²≈10，结果保留3位有效数字)
⑤上述过程中若测得的g值偏小，可能的原因是__________

A．测摆线长时摆线拉得过紧

B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现了松动，使摆线长度增加了

C．开始计时时，秒表提前按下

D．实验中误将49次全振动数为50次

（2）某同学测出不同摆长时对应的周期T，作出T²~L图线，如图所示，再利用图线上任两点A、B的坐标（x₁，y₁）、（x₂，y₂），可求得g=             ；若该同学测摆长时漏加了小球半径，而其它测量、计算均无误，则用上述方法算得的g值和真实值相比是       的（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）．