高中物理实验题

在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，某同学把两根弹簧如图连接起来进行探究．

（1）某次测量如图所示，指针示数为________ cm.

（2）在弹性限度内，将50 g的钩码逐个挂在弹簧下端，得到指针A、B的示数L_A和L_B如表所示.用下表数据计算弹簧Ⅰ的劲度系数为____ N/m（重力加速度g取10 m/s²）．由表Ⅰ数据________（选填“能”或“不能”）计算出弹簧Ⅱ的劲度系数．

钩码数	1	2	3	4
LA/cm	15.71	19.71	23.66	27.76
LB/cm	29.96	35.76	41.51	47.36

如图所示，是小明在探究“影响液体内部压强大小的因素”实验：

（1）小明从左管口向图A中的U形管内注入适量的水，当管内的水静止时，U形管左右两侧液面的高度              （选填“相同”或“不同”）。他连接好橡皮管和金属盒，在使用压强计前，发现U型管内水面已有高度差（如图B），通过        （选填序号）方法可以进行调节。
①从U型管内向外倒出适量水 ②拆除软管重新安装  ③向U型管内添加适量水
（2）重新调节器材后，小明将金属盒深入水面以下进行了如图C、D、E、F所示的实验。由      （选填实验序号）两幅图可知，在同种液体内部，液体压强随着深度的增加而        。（选填“增大”或“减小”）
（3）小明将金属盒深入烧杯中水面以下某一深度处，完成了如图D、E、F的三次实验，由图中现象可知，同一深度，液体压强与橡皮膜所朝的方向          （选填“有关”或“无关”）。
（4）小明保持C图中金属盒的位置不变，并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后，他发现U形管两侧的液面的高度差变大了，于是得出了“在同一深度，液体的密度越大，其内部的压强就越大”的结论。你认为他得出结论的过程是_______ （选填“可靠”或“不可靠”）的，原因是                           。  
（5）实验中液体压强的大小是通过比较U形管两边液面的高度差来判断的，如果所用的压强计的U形管中可以选择染色的酒精、水和水银（ρ_酒精＜ρ_水＜ρ_水银）中的一种液体，为了使实验现象更明显，小明应该选择上述三种液体中的        装入U型管中。

如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置，部分导线已连接。

（1）用笔画线代替导线将图中未完成的电路连接好。
（2）如果在闭合开关时发现灵敏电流表的指针向右偏了一下，那么闭合开关后，将原线圈迅速插入副线圈的过程中，电流表指针将向    偏；原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向右滑动时，电流表指针将向     偏。

在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球作平抛运动的轨迹并计算初速度。
（1）为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上：________．

A．通过调节使斜槽的末段保持水平

B．应该利用天平测出小球的质量

C．每次必须由静止释放小球

D．每次释放小球的位置必须相同

E．应该用秒表测出小球运动的时间
F．应该用重锤线画出竖直轴y轴
G．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线
（2）某同学根据所描绘出的运动轨迹，测量了轨迹上的不同点的坐标值。根据所测到的数据以y为纵坐标，以x²为横坐标，在坐标纸上画出对应的图像，发现为过原点的直线，并测出直线斜率为k，已知当地的重力加速度为g，则初速度v₀＝________．

为了测量两张纸之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验：如图所示，在木块A和木板B上贴上待测的纸，将木板B固定在水平桌面上，沙桶通过细线与木块A相连。
    
（1）调节沙桶中沙的多少，使木块A匀速向左运动．测出沙桶和沙的总质量m，以及贴纸木块A的质量M，则两纸间的动摩擦因数=          ；
（2）在实际操作中，发现要保证木块A做匀速运动较困难，有同学对该实验进行了改进：实验装置如图乙所示，木块A的右端接在力传感器上（传感器与计算机相连接，从计算机上可读出对木块的拉力），使木板B向左运动时，木块A能够保持续静止。若木板B向左匀速拉动时，传感器的读数为F1，则两纸间的动摩擦因数=      ；当木板B向左加速运动时，传感器的读数F2      F1（填“>”、“=”或“<”）。

某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，电火花打点计时器使用的交流电频率为50Hz，记录小车运动的纸带如下，舍去太密的点，在纸带上选择标为0～6的计数点，相邻两个计数点间还有四个计时点未画出，纸带旁并排放着毫米刻度尺，零刻度点跟0计数点对齐。

（1）电火花计时器使用的电源是________；A.220V交流电 B.220直流电
（2）每两个相邻的计数点之间的时间间隔为______s；
（3）请根据放大的图片计算2和4两个计数点的速度、（保留2位有效数字）=0.15m/s，=      m/s  ="0.22" m/s，=      m/s，=0.39m/s。
（4）请根据上一步得到的结论，建立适当的坐标系，将1-5这五个计数点描述在对应的位置上，并尝试用尽可能平滑的曲线拟合这些点

重庆一中物理实验小组进行“验证牛顿第二定律”的实验，图甲为实验装置简图。

（1）图乙所示为某小组在实验中通过打点计时器得到的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s，若测得，则打D点时小车的瞬时速度=   m/s，小车加速度a=   m/s²。(以上计算结果均保留二位有效数字)
如果实验时电网中交变电流的实际频率偏大，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值比实际值    。（填“偏大”或“偏小”）。
（2）某组同学实验后得到了如图丙所示的两条a-F 图线。
（Ⅰ）图线①不过原点的原因是：             ；
（Ⅱ）图线②不过原点的原因是：             ；
（Ⅲ）分析丙图可得小车质量m=   kg；假设得到图线②时长木板水平且小车和木板间的摩擦为滑动摩擦，则他们接触面间的动摩擦因数μ=    。（g取10m/s²）

（1）在探究固体熔化规律时，小琴记录的实验数据如表一所示。请根据表中的实验数据解答下列问题。
表一：

时间/min	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
海波的温度/℃	40	42	44	46	48	48	48	48	48	48	50	53	56
石蜡的温度/℃	40	41	42	44	46	47	48	49	51	52	54	56	59

 
①在海波和石蜡这两种物质中，属于非晶体的是          ；
②当海波的温度为42℃时，它处于           态（选填“固”、“液”或“固液共存”）；
③在海波和石蜡的熔化过程中，如果停止加热，海波和石蜡停止熔化；重新加热后，海波和石蜡又继续熔化，这说明固体熔化时需要__________。（选填“吸热”或“放热”）
（2）小明为了探究“电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关”，做了如图14所示的几次实验：
①通过观察图甲中A与B两个电磁铁可知：当通过线圈的电流大小相同、有相同铁芯时，电磁铁线圈的匝数越多，它的磁性就越_______（选填“强”或“弱”）；
②通过观察图甲中B与C两个电磁铁可知：当通过线圈的电流相同、线圈的匝数相同时，__________（选填“有”或“无”）铁芯的电磁铁的磁性强；
③通过观察图乙与图丙可知：当线圈的匝数相同、有相同的铁芯时，电磁铁的电流越_______（选填“大”或“小”），它的磁性就越强。

某同学在做“研究物体的平抛运动”实验中，忘记记下斜槽末端的位置O。A点为物体运动一段时间后的位置，则从A点开始，物体水平方向的分运动是　　　　　　。据图所示图象，物体平抛的初速度为　　　　　，物体从A点运动到G点的时间是　　　　　（g取10 m/s² ，后两空结果保留两位有效数字）。

如图所示气垫是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在轨道上，滑块在轨道上的运动可视为没有摩擦。我们可以用带竖直挡板Ｃ和Ｄ的气垫轨道以及滑块Ａ和Ｂ来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：

a.调整气垫轨道，使导轨处于水平；
b.在Ａ和Ｂ间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上；
c.按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计数器开始工作，当A、B滑块分别碰撞Ｃ、Ｄ挡板时停止计时，记下滑块A、B分别到达挡板C、D的运动时间和；
d.用刻度尺测出滑块A的左端至C挡板的距离、滑块B的右端到D挡板的距离。
（１）试验中还应测量的物理量是　　　　　；
（２）利用上述过程测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是　　　　　；
（３）利用上述实验数据导出的被压缩弹簧的弹性势能的表达式是     .

在用打点计时器验证机械能守恒定律实验中，质量为1kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打下一系列的点。如图为选取的符合实验要求的一条纸带，0为打点计时器打下的第一个点，点A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点。已知打点计时器的频率为50HZ，当地重力加速度为9.8m/s²。那么，

（1）纸带的         端（选择“左”或“右”）与重物相连；
（2）图中应取0点与            点来验证机械能守恒
（3）从0点到所取点，重物的重力势能减少量          J，动能的增加量        J。（结果取3位有效数字）

在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的。用记录的外力F于弹簧的型变量做出的描点，如图所示：

（1）在根据描点作图线。
（2）图线不过原点的原因是由于                              。
（3）弹簧的劲度系数为                    ；（计算结果保留三位有效数字）

如图甲所示，两个相同装置：两辆相同的小车并排放在两相同的直轨道上，小车前端系上细线，线的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘．盘里可以分别放不同质量的砂子，小车后端连着纸带，纸带分别穿过固定在轨道上的打点计时器，两个打点计时器并联接在同一接线板上．实验时先接通接线板的电源使两打点计时器同时开始打点，然后同时释放两辆小车，当其中有一辆小车快接近导轨末端时，断开接线板的电源，两打点计时器同时停止工作．
如图乙所示为某次实验得到的两条纸带，纸带上的0、1、2、3、4、5、6为所选取的测量点（相邻两点间还有四个打点未画出），两相邻测量点间的距离如图所示，单位为cm．打点计时器所用电源的频率为50Hz．

（1）求出①号纸带测量点5的速度v₅=      m/s；①号纸带对应的加速度值为       m/s²．（结果保留两位有效数字）
（2）利用此装置，正确平衡摩擦力后，研究质量一定时，加速度与力的关系，是否必须求出两辆小车运动加速度的确切值？       （选填“是”或“否”）；请说明理由：
（3）利用此图的其中一个装置，还可以探究做功与物体速度变化的关系． 若用M表示小车及车上砝码的总质量，m表示砂子及盘的总质量，对于改变外力对小车做的功，下列说法正确的是

A．通过改变小车运动的距离来改变外力做功时，必须平衡摩擦，必须满足M远大于m

B．通过改变小车运动的距离来改变外力做功时，不需要平衡摩擦，也不需要满足M远大于m

C．通过改变小盘里砂子的质量来改变外力做功时，必须平衡摩擦，必须满足M远大于m

D．通过改变小车上砝码的质量来改变外力做功时，只需平衡摩擦不需要满足M远大于m

（4）若在①号纸带上标注纸带随小车运动的加速度方向，应该是       （填“O→E”，或“E→O”）

小明喝水时，偶然发现透过水面看不见玻璃水杯外侧的手指，他感到很惊奇；玻璃和水都是透明物质，为什么光却不能透过呢？小明决定找出原因，下面是小明的探究过程：
根据光经过的路径，首先想到了这种现象与光的折射有关，为此他根据光从水中射向空气的光路进行了推测，如下图，光从水中射向空气时，折射角大于人射角，当入射角逐渐增大时，折射角也逐渐增大，那么，当人射角增大到某一值时，会不会…

（1）小明的推测是                                                 。
（2）小明为了验证自己的推测，进行了如下图所示的实验，实验过程中逐渐增大激光笔射向水面的入射角的角度，当增大到某一角度时，小明观察到            ，证实了自己的推测。

（3）当光从空气射向水中时，也会出现“看不见”的现象吗？说出你的观点并解释：            。

如下图所示是定性研究平行板电容器的电容与其结构之间的关系的装置，平行板电容器的A板与静电计相连，B板和静电计金属壳都接地，若冲电后保持电容器带电量不变，试指出上图所示的情况下，静电计指针偏转角度变化情况

（1）正对面积减小时，静电计指针的偏转角度________________
（2）板间距离增大时，静电计指针的偏转角度________________
（3）使用静电计的目的是观察电容器___________的变化情况。