高中物理实验题

某课题小组通过实验测量淮河水的电阻率．现备有一根均匀的长玻璃管(两端各有一个圆形电极，可装入样品水，接触电阻不计)、电压表(量程12 V，内阻约100 Ω)，电流表(量程100 μA，内阻约50 Ω)、滑动变阻器(10 Ω，1 A)、电池组(电动势E＝12 V，内阻不计)、开关、导线若干、直尺、待测的水样品．如图7－7－19是他们用伏安法多次测量并计算出对应的水柱长度L与水柱电阻R描点画出的图象．实验中还用10分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径，结果如图7－7－20所示．

请回答下面的问题：
玻璃管内径d的测量值为________ cm；
请在上面的虚线框内画出测量水柱电阻的电路图；
所测水的电阻率为________ Ω·m(保留两位有效数字)．

某照明电路出现故障，其电路如图甲所示，该电路用标称值为12V的蓄电池为电源， 导线及其接触点均完好。

维修人员使用已调好的多用电表直流50V挡检测故障，他将黑表笔接在c点，用红表笔分别探测电路的a、b点。
（1）断开开关，红表笔接a点时多用电表指示如图乙所示，读数为________ V，说明________正常（选填“蓄电池”“保险丝”“开关”“小灯”）。
（2）红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用电表指示仍然和图乙相同，可判定发生故障的器件是______（选填“蓄电池”“保险”“开关”“小灯”）。

某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，安装好实验装置，让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐，在弹簧下端挂1个钩码，静止时弹簧长度为l₁，如图1所示，图2是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺（最小分度是1毫米）上位置的放大图，示数l₁＝______cm。在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个相同钩码，静止时弹簧长度分别是l₂、l₃、l₄、l₅。已知每个钩码质量是50 g，挂2个钩码时，弹簧弹力F₂＝______N（当地重力加速度g＝9.8 m／s²）。要得到弹簧伸长量x，还需要测量的是____________。作出F－x曲线，得到弹力与弹簧伸长量的关系。

小汽车正在走进我们的家庭，一辆汽车性能的优劣，其油耗标准非常重要.而影响汽车油耗标准最主要的因素是其在行进中所受到的空气阻力.人们发现汽车在高速行驶中所受到的空气阻力f(也称风阻)主要与两个因素有关:(1)汽车正面投影面积S； (2)汽车行驶速度v.某研究人员在汽车风洞实验室中通过模拟实验得到下表所列数据:


(1)由上述数据可得汽车风阻f与汽车正面投影面积S及汽车行驶速度v的关系式为=________(要求用表示比例系数).
(2)由上述数据得出的大小和单位是_________.
(3)据推理或猜测，的大小主要与、_________、________等因素有关.

在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，质量m=1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点（下图纸带上的所有点均为计时点，相邻计时点时间间隔为0.02s)，那么：

(1)实验中下列物理量中需要直接测量的量有________，通过计算可得到的量有________（填字母序号）.

A．重锤质量	B．重力加速度
C．重锤下落的高度	D．与下落高度相应的重锤的瞬时速度

(2)纸带的________ (填“P”或“C”，用字母表示)端与重物相连；
(3)打点计时器打下计时点B时，物体的速度v_B=________m/s(保留到小数点后两位)；
(4)从起点P到打下计时点B的过程中物体的重力势能减少量△E_P=________J，此过程中物体动能的增加量△E_k=________J； (g取9.8m／s²保留到小数点后两位)
(5)通过计算表明数值上ΔE_P _____ ΔE_k（填“大于”“小于”或“等于”），这是因为                                          ，实验的结论是：                                                .

为了验证动能定理，某学习小组在实验室组装了如图的装置外，还备有下列器材：打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、天平、细沙。他们称量滑块的质量为M、沙和小桶的总质量为m。当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小桶时，滑块处于静止状态。要完成该实验，则：

⑴还缺少的实验器材是       。
⑵实验时为保证滑块受到的合力与沙、小桶的总重力大小基本相等，沙和小桶的总质量应满足的实验条件是      ，实验时为保证细线拉力等于滑块所受的合外力，首先要做的步骤是       。
⑶在⑵问的基础上，让小桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出该两点的间距为L、打下该两点时滑块的速度大小为v₁、v₂（v₁< v₂），已知当地的重力加速度为g。写出实验要验证的动能定理表达式        （用题中所给的字母表示）。

在“探究感应电流的方向与哪些因素有关”的实验中，请完成下列实验步骤：

⑴为弄清灵敏电流表指针摆动方向与电流方向的关系，可以使用一个已知正负极性的直流电源进行探究。某同学想到了多用电表内部某一档含有直流电源，他应选用多用电表的     挡（选填“欧姆”、“直流电流”、“直流电压”、“交流电流”或“交流电压”）对灵敏电流表进行测试。由实验可知当电流从正接线柱流入电流表时，指针向右摆动。
⑵该同学先将多用电表的红表笔接灵敏电流表的正接线柱，再将黑表笔      （选填“短暂”或“持续”）接灵敏电流表的负接线柱。若如图灵敏电流表的指针向左摆动，说明电流由电流表的    （选填“正”或“负”）接线柱流入灵敏电流表的。
⑶实验中该同学将磁铁某极从线圈上方向下插入线圈时，发现电流表的指针向左偏转，请在图中用箭头画出线圈电流方向，并用字母N、S标出磁铁的极性。

在“验证机械能守恒定律”的实验中
（1）实验的研究对象是  _________ ．
（2）供选择的重物有以下四个，应选择_________
A．质量为100 g的钩码            B．质量为10 g的砝码
C．质量为200 g的木球            D．质量为10 g的塑料球
（3）给打点计时器提供的电源如下，应选择_________
A．4节干电池                        B．3节蓄电池
C．学生电源4 V~6 V，交流输出        D．学生电源4 V~6 V，直流输出
（4）验证机械能守恒定律的实验步骤有
a.将打点计时器竖直安装在铁架台上．
b.接通电源，再松开纸带，让重物自由下落．
c.取下纸带，再换一条新纸带，重复以上实验步骤．
d.将纸带固定在重物上，让纸带穿过打点计时器，用手提着纸带使重物静止．
e.选取一条理想纸带，用刻度尺测出物体下落的高度h₁、h₂、h₃……并计算出相应的瞬时速度v₁、v₂、v₃……
f.分别计算出mv_n²与mgh_n，在误差允许范围内，看是否相等．
上述步骤合理的顺序是_________．
（5）在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz，查得当地的重力加速度g=9．80 m/s²，测得所用的重物的质量为1．00 kg，实验中得到一条点迹清晰的纸带，如图所示，把第一个点记作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62．99 cm、70．18 cm、77．76 cm、85．73 cm，根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于_____  J，动能的增加量等于_____J．（取三位有效数字）

本小题包括A、B两小题，请在答题区域内作答。

A、(1)我们已经知道，物体的加速度（a）同时跟合外力（F）和质量（M）两个因素有关。要研究这三个物理量之间的定量关系的思想方法是                   
A．理想实验法                   B．等效替代法
C．控制变量法                   D．建立物理模型法
(2)某同学的实验方案如图所示，她想用砂桶的重力表示小车受到的合外力F，为了减少这种做法而带来的实验误差，她先做了两方面的调整措施：

A、用小木块将长木板无滑轮的一端垫高，目的是                  。
B、使砂桶的质量远小于小车的质量，目的是使拉小车的力近似等于             。
(3)实验中打出的其中一条纸带如图所示，求小车的加速度。
B、(1)对万有引力定律的表达式，下列说法正确的是                 
A．公式中G为常量，没有单位，是人为规定的
B．r趋向于零时，万有引力趋近于无穷大
C．两物体之间的万有引力总是大小相等，与m₁、m₂是否相等无关
D． 两个物体间的万有引力总是大小相等，方向相反的，是一对平衡力
(2)地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，万有引力常数为G，则第一宇宙速度为
                              （用g、R表示）；
(3)求卫星以第一宇宙速度环绕地球的周期（用g、R、G表示）。

小明同学到实验室去做《验证力的平行四边形定则》的实验时看见实验桌上有一把20分度的游标卡尺，他立即用游标卡尺测量了钢笔套的长度，如图（a）所示，则钢笔套的长度为____ _mm．

（2）随后小明开始做《验证力的平行四边形定则》的实验，在水平放置的木板上垫上一张白纸，把橡皮条的一端固定在板上的A点，橡皮条的另一端拴上两个细绳套，如图（b）所示。先用两个弹簧秤钩住细绳套，互成角度拉橡皮条使之伸长，结点被拉到某一位置O，此时记下两个弹簧测力计的读数F₁和F₂和两细绳的方向.请完成下列问题：
① F₁的读数如图（c）所示（只画出了弹簧秤的一部分）则F₁=_______N.
②小明再用一个弹簧测力计钩住细绳套把橡皮条拉长，应该使结点拉到_______________，记下弹簧测力计的读数，并记下        ．

如图所示为验证机械能守恒定律的实验装置示意图．现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带，带铁夹的重锤、天平．

回答下列问题：
(1)为完成此实验，除了所给的器材外，还需要的器材有________．
（填入正确选项前的字母）
A．米尺                     B．秒表
C．0～12 V的直流电源        D．0～12 V的交流电源
(2)下面列举了该实验的几个操作步骤：
A．按照图示的装置安装器材
B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上
C．用天平测出重锤的质量
D．先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带
E．测量纸带上某些点间的距离
F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能
其中操作不当的步骤是____________．
(3)实验中误差产生的原因有                      。(写出两个原因)

如图所示为“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，如图所示。
①分析此图线的OA段可得出的实验结论是                                。
②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．轨道保持了水平状态

C．所挂钩码的总质量太大

D．所用小车的质量太大

在“研究匀变速直线运动”的实验中，小车拖着纸带运动，打点计时器打出的纸带如图所示，A、B、C、D、E 5个计数点，每相邻两点间还有4个试验点（图中未画），并测量出A点与其它各计数点的间距如图所示，已知打点计时器每打两个点的时间为0.02s，求:

（1）在AE这段时间内小车的平均速度v=          m/s。
（2）打下D点时小车的瞬时速度V_D=          m/s。
（3）小车的加速度a=           m/s²。

在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知电磁打点计时器所用的电源的频率为50 Hz，查得当地的重力加速度g＝9.80 m/s²，测得所用的重物质量为1.00 kg.实验中得到一条点迹清晰的纸带（如图所示），把第一个点记作O，另选连续的四个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99 cm、70.18 cm、77.76 cm、85.73 cm.

（1）根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于______ J，动能的增加量等于________ J．（结果取三位有效数字）
（2）根据以上数据，可知重物下落时重力势能的减少量    动能的增加量（填“大于”或“小于”），原因是____________________________________________________.

（1）在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹。为了能较准确地描绘运动轨迹，下面的操作要求，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端保持水平

B．每次释放小球的位置必须不同

C．每次必须由静止释放小球

D．记录小球位置用的木条（或凹槽）每次必须严格等距离下降

E．小球运动时不应与木板上的白纸相接触
F．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线
（2）如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格纸的边长均为5 cm．

①闪光频率是________Hz．
②小球运动中水平分速度的大小是________m/s
③小球抛出点    在闪光点a处（填“是”或“不是”）。