高中物理实验题

如图，为测量作匀加速直线运动小车的加速度，将宽度均为b的挡光片A、B固定在小车上，测得二者间距为d。

(1)当小车匀加速经过光电门时，测得两挡光片先后经过的时间和，则小车加速度      。
(2)为减小实验误差，可采取的方法是(        )
A.增大两挡光片宽度     B.减小两挡光片宽度
C.增大两挡光片间距  D.减小两挡光片间距

小杨同学用如图所示的实验装置“探究小车动能变化与合外力做功的关系”，图中A为小车，连接在小车后面的纸带穿过电火花打点计时器B的限位孔，它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上，C为弹簧测力计，假设绳与滑轮之间的摩擦以及纸带穿过计时器时受到的摩擦均不计，实验时，先接通电源再松开小车，计时器在纸带上留下一系列点。

（1）该同学在一条比较理想的纸带上，依次选取O、A、B、C、D、E共6个计数点，分别测量后5个计数点与计数点O之间的距离，并计算了它们与O点之间的速度平方差（注：），填入下表：
请以 纵坐标，以s为横坐标作出图像；若测出小车质量为0.2kg，结合图像可求得小车所受合外力的大小为      N。（结果保留两位有效数字）


（2）该同学通过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           。

某同学利用图甲所示实验装置获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系图，如图乙所示。实验中小车的质量为200g，实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻质光滑定滑轮，小车的加速度可通过打点计时器打出的纸带得到。请回答下列问题：

（1）根据该同学的结果，小车的加速度与钩码的质量成___________(填“线性”或“非线性”)关系。
（2）由图乙可知，a-m图线不经过原点的原因是_____________________。
（3）若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力，则实验中应采取的改进措施是                                         ，钩码的质量应满足的条件是_____________________。

为了探究某物质在固态和液态时的吸热能力，宗诚用酒精灯均匀加热0.4kg该种固体，根据实验数据绘制出的图线如图所示．通过查阅资料已知该物质液态（BC阶段）时的比热容为3×10³J/(kg·℃)．

（1）该物质在B点时的内能______(大于/小于/等于)在A点时的内能；
（2）该物质从第6min到第10min共吸收______J热量，该物质在固态（OA阶段）时的比热容为______J/(kg·℃)；
（3）经测量BC阶段消耗热值为3.0×10⁷J/kg的酒精10g（酒精完全燃烧），则在BC阶段的热转化效率为______．

如图所示为某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验装置，该装置为水平放置的木板上固定有一张白纸，一橡皮筋的一端固定在白纸上的O点，另一端A拴两个细绳套。

（1）下面为实验的一些操作步骤：
①比较和F大小、方向是否近似相同；
②过P点用统一标度作出F、F₁、F₂的图示；
③用一个弹簧测力计钩住细绳套，拉A至某点P，在纸上标出P点，记下拉力F的方向和大小
④用平行四边形定则作出F₁、F₂的合力F
⑤用两个弹簧测力计互成角度分别拉住两个细绳套，拉A至同样的位置P，在纸上记下两个力F₁、F₂的方向和大小。
这些实验步骤的合理顺序为      。
（2）对于该实验，下列说法正确的是（   ）
A．两细绳套必须等长
B．若将细绳也换成橡皮筋，对实验结果有影响
C．记录弹簧测力计拉力的方向时应用铅笔沿细绳画直线
D．实验中，把橡皮筋的另一端拉到P点时，两弹簧测力计之间的夹角不能太大
（3）假如在上述实验步骤⑤中使其中一弹簧测力计拉力F_l的大小不变，逐渐增加F₁与合力之间的夹角，且保证两弹簧测力计之间的夹角小于90°。为了使橡皮筋仍然伸长到P点．对另一个弹簧测力计的拉力F₂的大小和方向与原来相比，下面说法中正确的是（   ）
A．F₂一直变大。与合力方向的夹角一直增大
B．F₂一直变大，与合力方向的夹角先变大后变小
C．F₂一直变小，与合力方向的夹角一直减小
D．F₂先减小后增大，与合力方向的夹角先减小后增大

下面是在测某电池的电动势和内电阻的实验中记录的六组数据。请在直角坐标系中画出U-I图象，并根据图象算出待测电池的电动势和内电阻。

 
①  池的电动 势为________V
②此电池的内阻为________Ω

某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图。（交流电的频率为50Hz）

（1）图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为     m/s²。（保留二位有效数字）
（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的，数据如下表：

实验次数	1	2	3	4	5	6	7	8
小车加速度 a/m・s^―2	1.90	1.72	1.49	1.25	1.00	0.75	0.50	0.30
小车质量 m/kg	0. 25	0.29	0.33	0.40	0.50	0.71	1.00	1.67
	4.00	3.45	3.03	2.50	2.00	1.41	1.00	0.60

请在方格坐标纸中画出图线，并从图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是             。
（3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如图（c）所示。该图线不通过原点，其主要原因是              。

某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动物体的加速度，电源频率，在纸带上打出的点中，选出零点，每隔4个点取1个计数点，因保存不当，纸带被污染，如图所示，A、B、C、D是依次排列的4个计数点，仅能读出其中3个计数点到零点的距离：，，。若无法再做实验，可由以上信息推知：

（1）相邻两计数点的时间间隔为   s；
（2）打C点时物体的速度大小为   m/s（保留两位有效数字）；
（3）物体的加速度大小为   （用、、和f表示）。

为了仅用一根轻弹簧和一把刻度尺测定某滑块与水平桌面的动摩擦因数μ（设μ为定值），某同学经查阅资料知：一劲度系数为k（设k足够大）的轻弹簧由形变量为x至恢复到原长过程中，弹力所做的功为，于是他设计了下述实验：
第一步：如图所示，将弹簧的一端固定在竖直墙上，使滑块紧靠弹簧将其压缩，松手后滑块在水平桌面上滑行一段距离后停止，且滑块与弹簧已分离；

第二步；将滑块挂在竖直固定的弹簧下，弹簧伸长后保持静止状态。
回答下列问题：
①你认为该同学 应该用刻度尺直接测量的物理量是（写出名称并用符号表示）：____________________。
②用测得的物理量表示滑块与水平桌面间动摩擦因数μ的计算式：____________

在“探究凸透镜成像规律”的实验中扬州大学附属中学东部分校姜雪峰编制

(1)实验装置正确安装并调节后，小芳同学某次实验情景如图所示，此时她在光屏上看到了烛焰清晰的像。生活中的____________就是利用这一原理制成的。
(2)实验过程中，如果用不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分，则光屏上的像(    )

A．只出现烛焰像的上半部分

B．只出现烛焰像的下半部分

C．出现烛焰完整的像，但像更小了

D．像仍然是完整的，且大小不变，只是变暗了

(3)如果保持蜡烛和凸透镜的位置不变，把光屏向右移动一小段距离后，要想在光屏上再次得到清晰的像，可在蜡烛与凸透镜之间放一个_________（选填“近视眼镜”或“远视眼镜”）。
(4)实验过程中，燃烧的蜡烛在不断缩短，导致光屏上的像向上移动，为了使烛焰的像能成在光屏中央，在不更换实验器材的惰况下，请写出一种可行的方法：_______________

在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中：
（1）以下说法正确的是（   ）

A．弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度

B．用悬挂砝码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态

C．用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量

D．用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，得出拉力与伸长量之比相等

(2) 某同学由实验测得某弹簧的弹力F与长度L的关系如图所示，则弹簧的原长L₀=   cm，劲度系数     k=   N/m

在学习了“实验：探究碰撞中的不变量”的实验后，得出了动量守恒定律，反过来我们可以利用该实验中的有关方案来验证动量守恒定律。下面是某实验小组选用水平气垫导轨、光电门的测量装置来研究两个滑块碰撞过程中系统动量的变化情况。实验仪器如图所示。

实验过程：
（1）调节气垫导轨水平，并使光电计时器系统正常工作。
（2）在滑块1上装上挡光片并测出其长度L。
（3）在滑块2的碰撞端面粘上橡皮泥（或双面胶纸）。
（4）用天平测出滑块1和滑块2的质量m₁、m_2。
（5）把滑块1和滑块2放在气垫导轨上，让滑块2处于静止状态（=0）,用滑块1以初速度与之碰撞（这时光电计时器系统自动计算时间）,撞后两者粘在一起，分别记下滑块1的挡光片碰前通过光电门的遮光时间和碰后通过光电门的遮光时间。
（6）先根据   ④  计算滑块1碰撞前的速度及碰后两者的共同速度；再计算两滑块碰撞前后的动量，并比较两滑块碰撞前后的动量的矢量和。
实验数据： m₁=0.324kg   m₂=0.181kg      L=1.00×10^-3m

次 数	滑块1	滑块2	碰前系统动量kgms^-1	碰后系统动量kgms^-1
/ms^-1	/ms^-1	/ms^-1	/ms^-1			(+)
1	0.290	0.184	0	0.184	0.094	⑤	⑥
2	0.426	0.269	0	0.269	⑦	⑧	0.136
结论：   ⑨

 

“研究感应电流产生的条件”的实验电路如图甲所示。实验表明：当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中就会有电流产生。在闭合电键S前，滑动变阻器滑动片P应置于______端（选填“a”或“b”）。电键S闭合后还有多种方法能使线圈C中产生感应电流，试写出其中的一种方法：__________________________。

（2）多用表的刻度盘如图乙所示，请回答：
当选用量程为50mA的电流档测量电流时，表针指在图示位置，则所测电流为__________mＡ；
若用此多用表测量一个阻值约为2.0×10⁴Ω的电阻，为了使测量比较准确，应选的欧姆档是_________（选填“×10”、“×100”或“×1K”）。

某同 学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验．气垫导轨装置如图（a）所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成．在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，如图 (b)所示，这样就 大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差．

（1）下面是实验的主要步骤：
①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；
②向气垫导轨通入压缩空气；
③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器这弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；
④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；
⑤把滑块2放在气垫导轨的中间；
⑥先______________，然后___________________，让滑块带动纸带一起 运动；
⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出理想的纸带如图（b）所示；
⑧测得滑块1（包括撞针）的质量310g，滑块2（包括橡皮泥）的质量为205g．  （1）试完善实验步骤⑥的内容。
（2）已知打点计时器每隔0．02s打一个点，计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为________kg·m/s；两滑块相互作用以后系统的总动量为_______kg·m/s（保留三位有效数字）。

某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：小灯泡L（额定电压3.8V，额定电流0.32A）；电压表V（量程3V，内阻3kΩ）；电流表A（量程0.5A，内阻0.5Ω）；固定电阻R₀（阻值1000Ω）；滑动变阻器R（阻值0～9.0Ω）；电源E（电动势5V，内阻不计）；开关S；导线若干．

（1）实验要求能够实现在0～3.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图．

（2）实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图（a）所示．由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻________（填“增大”“不变”或“减小”），灯丝的电阻率________（填“增大”“不变”或“减小”）．

（3）用另一电源E₀（电动势4V，内阻1.00Ω）和题给器材连接成图（b）所示的电路图，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率．闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为________W，最大功率为________W．（结果均保留2位小数）