高中物理实验题

某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系．
①将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧．弹簧轴线和刻度尺都应在__方向(填“水平”或“竖直”)．
②弹簧自然悬挂，待弹簧________时，长度记为L₀；弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为L_x；在砝码盘中每次增加10g砝码，弹簧长度依次记为L₁至L₆.数据如下表.

代表符号	L0	Lx	L1	L2	L3	L4	L5	L6
数值(cm)	25.35	27.35	29.35	31.30	33.4	35.35	37.40	39.30

表中有一个数值记录不规范，代表符号为________．
③下图是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与_______的差值(填“L₀”或“L_x”)．
④由图可知弹簧的劲度系数为______N/m；通过图和表可知砝码盘的质量为______g．(结果保留两位有效数字，重力加速度取9.8 m/s²)

在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，某同学把两根弹簧如图甲连接起来进行探究。

某次测量如图乙所示，指针示数为___________cm。
在弹性限度内，将50g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。用表的数据计算弹簧1的劲度系数为_________N/m（重力加速度g=10m/s²）。由 表1数据____________（填“能”或“不能”）
计算出弹簧2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

 

人造卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，物体对支持面没有压力，所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量。针对这种环境，某兴趣小组通过查资料获知：弹簧振子做简谐运动的周期为（其中m时振子的质量，k时弹簧的劲度系数）。他们设计了一种装置来间接测量物体的质量，如图所示，A是带夹子的金属块，金属块和夹子的总质量为m₀，B是待测质量的物体（可以被A上的夹子固定），弹簧的劲度系数k未知，测量工具只有秒表。

（1）测量待测物体质量的方法和步骤如下：
①不放B时用秒表测出弹簧振子完成30次全振动的时间t₁；
②将B固定在A上，用秒表测出弹簧振子完成30次全振动的时间t₂。
（2）用所测物理量和已知物理量，求待测物体质量的计算式为m＝___________。
（3）由于在太空中受到条件限制，只能把该装置放在如图所示的粗糙的水平桌上进行操作，则该操作对该实验结果_____（填“有”或“无”）影响，因为__________________。

（1）某同学用游标为20分度的卡尺测量一薄金属圆板的直径D，用螺旋测微器测量其厚度d，示数如图所示。由图可读出D=________________mm，d=__________mm。
        
（2）某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度变化的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行。

①实验中木板略微倾斜，这样做______
A．是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑
B．是为了增大小车下滑的加速度
C．可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功
D．可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动
②)若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是    (    )    
A．橡皮筋处于原长状态              B．橡皮筋仍处于伸长状态    
C．小车在两个铁钉的连线处          D．小车已过两个铁钉的连线
（3）测量一块量程已知的电压表的内阻，器材如下：

A．待测电压表（量程3V，内阻未知）      
B．电流表（量程3A，内阻0.01Ω） 
C．定值电阻R（阻值5kΩ，额定电流0.5A） 
D．电池组（电动势小于3V，内阻不计）
E．多用电表一块     F．开关两只    G．导线若干
有一同学利用上面所给器材，进行如下实验操作：

① 用多用电表进行粗测：多用电表电阻档有3种倍率，分别是×100Ω、×10Ω和×1Ω。该同学选择×10Ω倍率，用正确的操作方法测量时，发现指针偏转角度太小。为了较准确地进行测量，应重新选择             倍率。重新选择倍率后，刻度盘上的指针位置如图所示，那么测量结果大约是               Ω。  
②为了更准确的测出该电压表内阻的大小，该同学设计了如图甲、乙两个实验电路。你认为其中较合理的是       （填“甲”或“乙”）电路。用你选择的电路进行实验时，需要直接测量的物理量             ；用上述所测各量表示电压表内阻，其表达式应为R_v＝            。

某同学利用如图甲的实验装置探究测量重力加速度大小。

（1）该同学开始实验时情形如图甲所示，接通电源释放纸带。请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当的地方：
①                                                ；
②                                                                  。
（2）该同学经修改错误并正确操作后得到如图乙所示的纸带，取连续六个点A、B、C、D、E、F为计数点，测得A点到B、C、D、E、F的距离分别为h₁、h₂、h₃、h₄、h₅。若打点的频率为f，则打E点时重物的速度表达式V_E=              ；该同学先分别计算出各计数点的速度值，并试画出速度的二次方(V²)与对应重物下落的距离（h）的关系如图丙所示，则重力加速度g=               m/s²。

如图所示,是用来做电磁感应实验装置的示意图,当闭合开关S时,发现电流表的指针向左偏转一下后,又回到中央位置.现继续进行实验

（1）把原线圈插入副线圈的过程中,电流表的指针将                      (填“向左偏”或“向右偏”或“在中央位置”) .
(2)把原线圈插入副线圈后电流表的指针将(填“向左偏”或“向右偏”或“在中央位置”)                        
(3)原、副线圈保持不动,把变阻器滑动片P向右移动过程中,电流表的指针将 (填“向左偏”或“向右偏”或“在中央位置不动”)

某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度变化的关系

（1）下列叙述正确的是（    ）
A．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值
B．每次实验中，橡皮拉伸的长度没有必要保持一致
C．放小车的长木板应该尽量使其水平
D．先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出
（2）实验中，某同学在一次实验中得到了一条如图所示的纸带。这条纸带上的点距并不均匀，下列说法正确的是（    ）

A．纸带的左端是与小车相连的
B．纸带的右端是与小车相连的
C．利用E、F、G、H、I、J这些点之间的距离来确定小车的速度
D．利用A、B、C、D这些点之间的距离来确定小车的速度
（3）实验中木板略微倾斜，这样做_______ _________；
A．是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑
B．是为了增大小车下滑的加速度
C．可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功
D．可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动
（4）若根据多次测量数据画出的W—v图象如下图所示，根据图线形状，可知对W与v的关系符合实际的是图______。

如图所示，在“测滑轮组机械效率”实验中，物体重为5.4N。
（1）实验时要竖直向上且____     拉动弹簧测力计。若物体上升高度为10cm，此时弹簧测力计的示数如图所示，是____      N，则滑轮组的机械效率是____      。
（2）若仅增加物体的重，该滑轮组的机械效率将____      （选填“增大”、“减小”或“不变”）。（不计摩擦）

在用DIS实验研究小车加速度与外力的关系时，某实验小组先用如图（a）所示的实验装置，重物通过滑轮用细线拉小车，位移传感器（发射器）随小车一起沿倾斜轨道运动，位移传感器（接收器）固定在轨道一端．实验中把重物的重力作为拉力F，改变重物重力重复实验四次，列表记录四组数据。

（1）在坐标纸上作出小车加速度a和拉力F的关系图线；
（2）从所得图线分析该实验小组在操作过程中的不当之处是_________；
（3）如果实验时，在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器来测量绳子的拉力大小，如图（b）所示。是否仍要满足小车质量M远大于重物的质量m_______（填“必要”，或“不需要”）。

如图所示，在用斜槽轨道做“探究平抛运动的规律”的实验时让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹。

（1）为了能较准确地描出运动轨迹，下面列出了一些操作要求，正确的是（    ）
A、通过调节使斜槽的末端保持水平                     
B、每次释放小球的位置可以不同
C、每次必须由静止释放小球
D、小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触
（2）下图中A、B、C、D为某同学描绘的平抛运动轨迹上的几个点，已知方格边长为L。则小球的初速度₀=    ；（用L，g表示）

在做“测定匀变速直线运动加速度”的实验中，取下一段如图所示的纸带研究其运动情况。设O点为计数的起始点，在四个连续的计数点中，相邻两计数点间的时间间隔为0.1s，若物体做理想的匀加速直线运动，则计数点“A”与起始点O之间的距离s₁为    cm，物体的加速度为     m/s²（结果均保留3位有效数字）.

用DIS研究一定质量气体在温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图Ⅰ所示，实验步骤如下：
       
①把注射器活塞移至注射器中间位置，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一链接；
②移动活塞，记录注射器的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值P；
③用图像处理实验数据，得出如图2所示图线，
（1）为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是_______；
（2）为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是_______；
（3）如果实验操作规范正确，但如图所示的图线不过原点，则代表_____。

在用自由落体运动验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选得纸带如图所示。其中O点是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的三个点，该同学用毫米刻度尺测量O点到A、B、C各点的距离，并记录在图中（单位cm）。已知打点计时器电源频率为50Hz，重锤质量为m，当地重力加速度g=9．80m/s²。

（1）这三组数据中不符合有效数字读数要求的是_______________；
（2）该同学用重锤取OB段的运动来验证机械能守恒定律，先计算出该段重锤重力势能的减小量为_________，接着从打点计时器打下的第一个点O数起，数到图中B点是打点计时器打下的第9个点，他用v_B=gt计算跟B点对应的物体的瞬时速度，得到动能的增加量为___________（均保留三位有效数字）。这样他发现重力势能的减小量__________（填“大于”或“小于”）动能的增加量，造成这一错误的原因是                                  。

（1）如图为“验证力的平行四边形定则”实验，三个细线套L₁、 L₂、 L₃共系于一个结点，另一端分别系于轻质弹簧测力计A、B和重物M上，A挂于固定点P．手持B拉动细线，使结点静止于O点．

①某次实验中A的指针位置如图所示，其读数为_________N；
②实验时要在贴于竖直木板的白纸上，记录_____、______、_____和L₁、L₂、L₃的方向及M的重力。
③下列实验要求中必要的是_________（填选项的字母代号）；
A．弹簧测力计需要在实验前进行校零
B．细线套方向应与木板平面平行
C．需要用托盘天平测量重物M的质量
D．弹簧测力计B始终保持水平
（2）“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示.
①打点计时器应接入____________（填“直流”或“交流”）电源。在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示。计时器打点的时间间隔为0.02s.从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离（单位：cm）。该小车的加速度a=______m/s².（结果保留两位有效数字）


②平衡摩擦力后，将5个相同的钩码都放在小车上，挂上钩码盘，然后每次从小车上取一个钩码添加到钩码盘中，测量小车的加速度。小车的加速度a与钩码盘中钩码总重力F的实验数据如下表：

钩码盘中钩码总重力F（N）	0.20	0.40[	0.60	0.80	1.00
加速度a（m·s^-2）	0.69	1.18	1.66	2.18	2.70

 
请根据实验数据作出a-F的关系图像.
根据提供的试验数据作出的a-F图线不通过原点，主要原因是____________________________。
③关于这个实验下列说法正确的是_____________
A．这套装置可以用于验证牛顿第一定律
B．不可能使小车获得任意加速度
C．实验过程中每次添加钩码必须重新平衡摩擦力
D．实验过程应保证钩码和钩码盘的总质量远小于小车质量

某学习小组探究一小灯泡在不同电压下的功率大小，实验器材如图甲所示，现已完成部分导线的连接.
（1）实验要求滑动变阻器的滑片从左向右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大，请按此要求用笔划线代替导线在图中完成余下导线的连接；

（2）实验测得的数据如下表记录：

序号	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
电压U（V）	0	0.30	0.60	0.90	1.20	1.50	1.80	2.10	2.40	2.70
电流I（A）	0	0.10	0.20	0.28	0.35	0.40	0.45	0.48	0.50	0.51

请将剩余两个点描在图乙的坐标图中，并画出小灯泡的伏安特性曲线；
（3）根据所画伏安特性曲线判断：
①将该灯泡直接接在一电动势为3V、内阻为1Ω的电源两端，小灯泡的功率为      W；（结果保留两位小数）
②将     只相同的小灯泡并联后，与①中电源、以及一定值电阻R₀=0.25Ω串联成闭合回路，可使灯泡消耗的总功率最大，最大值约为        W.（结果保留两位小数）