高中物理实验题

如图所示：某同学在水平桌面上用木块和光滑木板做成一个斜面，使一个小钢球从斜面上某一位置滚下，钢球沿桌面飞出，只用一把刻度尺进行测量，探究钢球在斜面上运动的机械能是否守恒。回答相关问题：

(1) 写出需要测量的物理量，并用相应的字母表示：_______、__________、_______
(2) 在误差允许的范围内，机械能守恒应满足的关系式________(用上面字母表示）
(3) 写出一条影响机械能守恒的因素__________

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        ．

某探究性学习小组欲探究光滑斜面上物体的加速度与物体质量及斜面倾角是否有关。实验室提供如下器材：

A．表面光滑的长木板(长度为L)，

B．小车，

C．质量为m的钩码若干个，

D．方木块(备用于垫木板)，

(E)米尺，
(F)秒表。
(1)实验过程：
第一步，在保持斜面倾角不变时，探究加速度与质量的关系。
实验中，通过向小车放入钩码来改变物体质量，只要测出小车由斜面顶端滑至底端所用时间t，就可以由公式a=       求出a。某同学记录了数据如上表所示：
根据以上信息，我们发现，在实验误差范围内质量改变之后平均下滑时间       (填“改变”或“不改变”)，经过分析得出加速度与质量的关系为             。
第二步，在物体质量不变时，探究加速度与倾角的关系。

实验中通过改变方木块垫放位置来调整长木板的倾角，由于没有量角器，因此通过测量出木板顶端到水平面高度h，求出倾角α的正弦值sinα=h／L。某同学记录了高度和加速度的对应值，并在坐标纸上建立适当的坐标轴后描点作图如下，请根据他所作的图线求出当地的重力加速度g=       m／s²。进一步分析可知，光滑斜面上物体下滑的加速度与倾角的关系为         。

科学探究活动通常包括以下环节：提出问题，作出假设，制定计划，搜集证据，评估交流等．一组同学研究“运动物体所受空气阻力与运动速度关系”的探究过程如下
A．有同学认为：运动物体所受空气阻力可能与其运动速度有关
B．他们计划利用一些“小纸杯”作为研究对象，用超声测距仪等仪器测量“小纸杯”在空中直线下落时的下落距离、速度随时间变化的规律，以验证假设
C．在相同的实验条件下，同学们首先测量了单只“小纸杯”在空中下落过程中不同时刻的下落距离，将数据填入表中，如图（a）是对应的位移—时间图线．然后将不同数量的“小纸杯”叠放在一起从空中下落，分别测出它们的速度—时间图线，如图（b）中图线1、2、3、4、5所示
D.同学们对实验数据进行分析、归纳后，证实了他们的假设．
回答下列提问：
（1）与上述过程中A、C步骤相应的科学探究环节分别是________、________；
（2）图（a）中的AB段反映了运动物体在做________运动，表中x处的值为________；
（3）图（b）中各条图线具有共同特点，“小纸杯”在下落的开始阶段做__________运动，最后“小纸杯”做________运动；

时间（s）	下落距离（m）
0.0	0.000
0.4	0.036
0.8	0.469
1.2	0.957
1.6	1.447
2.0	x

 

在“探究求合力的方法”的实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套(如图9)。实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置0。

(1)某同学在做该实验时认为：

A．拉橡皮条的细绳OB,OC长度必须相等。

B．拉橡皮条时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行

C．实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一个弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮条另一端拉到O点

D．拉力F1和F2的夹角越大越好其中正确的是(填入相应的字母)．

(2)在实验中，如果只将细绳换成橡皮筋，其它步骤没有改变，那么实验结果是否会发生变化?
答：          。(选填“变’或“不变”)

在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量m="1." 00㎏的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点．如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出）．已知打点计时器每隔0.02 s打一次点，当地的重力加速度g="9." 80m/s²．那么：

(1)纸带的   端（选填“左”或“右’）与重物相连；
(2)根据图上所得的数据，应取图中O点和   点来验证机械能守恒定律；
(3)从O点到所取点，重物重力势能减少量=                  J，动能增加量
=           J；(结果取3位有效数字）
(4)实验的结论是                                             。

在“探究匀变速直线运动的规律”的实验中
⑴目前实验室用的打点计时器有电火花打点计时器和电磁式打点计时器两种，它们的原理基本一样，所接电源均为的______（填“交流”或“直流”）电源，若频率为50Hz，则每隔______s打一次点。
⑵实验中某同学用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定了A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻计数点之间的时间间隔为0.10s。

①请根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B、E两个点时的瞬时速度，并将速度值记录到下方的表格中（数值保留到小数点后第二位）；

位置	B	C	D	E	F
瞬时速度v(m/s)		0.48	0.56		0.72

 
②将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在下图的坐标线上，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线，由图线可求得小车加速度为________m/s²。（保留两位有效数字）

需要组装一个单量程的欧姆表，所给电源的电动势为3.0V，内阻可忽略不计，其他可供选择的主要器材有：
（1）电流表A₁（量程0~300μA，内阻3000Ω）
（2）电流表A₂（量程0~3mA，内阻500Ω）
（3）变阻器R₁（阻值范围0~300Ω）
（4）变阻器R₂（阻值范围0~800Ω）
①在方框内完成组装欧姆表的电路图（要标明所选器材的代号，如A₁）；
②电流表的表盘刻度分为三等分大格，如上图所示，其中0为电流表的零刻度，则该单量程欧姆表按正确的方法组装完成后，刻度C表示的电阻值为     Ω，刻度B表示的电阻值为       Ω.

在“探究求合力的方法”的实验过程中
⑴用两个弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使它伸长到某一位置O点。在这一步操作中必须记录的是（   ）

A．橡皮条固定端的位置

B．描下O点位置和两条细绳套的方向

C．橡皮条伸长后的总长度

D．两个弹簧测力计的读数

⑵做实验时，根据测量结果在白纸上画出如图所示的图，其中O为橡皮条与细绳的结点，图中的________是F₁和F₂的合力的理论值；________是F₁和F₂的合力的实际测量值。

某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10s。根据纸带上各个计数点间的距离，计算点C的速度            m/s， 及小车的加速度a=                m/s²。(保留3位有效数字)

一小球在桌面上做匀加速直线运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下小球运动过程中在每次曝光时的位置，并将小球的位置编号，得到的照片如图所示．由于底片保管不当，其中位置4处被污损．若已知摄影机连续两次曝光的时间间隔均为1s，则利用照片可求出：小球运动的加速度约为________m/s².位置4对应的速度为________m/s，

某同学设计了一个如图甲所示的实验电路，用以测定电电动势和内阻，使用的实验器材为：待测干电池组（电动势约3 V）、电流表（量程0．6A，内阻小于l ）、电阻箱（0～99．99 ）、滑动变阻器（0～l00）、单刀双掷开关、单刀单掷开关各一个及导线若干．考虑到干电池的内阻较小，电流表的内阻不能忽略．
（1）该同学按图甲连线，首先利用半偏法测量电流表内阻，闭合开关K，将开关S置于      位置，调节滑动变阻器使电流表满偏，再保持滑动触头不动，将开关S置于       位置，调电阻箱使电流表半偏，测得电阻箱读数为R₀．
（2）简要写出利用图甲所示电路测量电电动势和内阻的实验步骤：（要求用图像法处理数据）
①                               ；②                                 （3）该同学作出了电流的倒数1/I与电阻R的图像，此图像是一条直线，若其斜率为k，与纵轴截距为b，则电源电动势E＝       ，内阻r＝        。

(1)在“研究求合力的方法”实验中，需要将橡皮筋的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的一端都有绳套。实验中需用两个弹簧测力计分别勾住绳套，并互成角度地拉像皮筋，用两个弹簧测力计把橡皮筋的另一端拉到某一确定的O点，以下操作中错误的是         。
A．同一次实验过程中，O点位置允许变动
B．实验中，弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度
C．实验中，先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向，把橡皮筋另一端拉到O点
D．实验中，橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上
(2)在实验中，使b弹簧秤按图所示位置开始顺时针缓慢转动，在这过程中保持O点位置不变和a弹簧秤的拉伸方向不变。则在整个过程中，关于a、b弹簧秤的读数变化正确的是                

A．a增大、b减小            B．a减小、b增大
C．a减小、b先增大后减小    D．a减小、b先减小后增大

在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后面拉动的纸带经打点计时器打出的点计算得到．

（1）当M与m的大小关系满足       时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的总重力．
（2）甲同学在探究加速度与力的关系时，根据测量数据作出的a一F图线，如图a所示．则实验存在的问题是            ．

(3)乙、丙两同学用同一装置探究加速度与力的关系时，画出了各自得到的a一F图线，如图b所示．则两同学做实验时的哪一个物理量取值不同?
答：                              ．
(4)下图是实验中得到的纸带．已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，每相邻两个计数点间还有4个点未画出，利用下图给出的数据可求出小车下滑的加速度为    m/s²．(结果保留三位有效数字

某同学在用电火花计时器做探究匀变速直线运动规律的实验时，
(1) 使用计时器时,下列说法正确的是       。  
A．应使用220V的交流电
B．使用时应当先放开小车,使其运动起来,再接通电源
C．也可以使用干电池为电火花计时器的电源
D．每打完一条纸带要及时切断计时器的电源
(2) 实验中，取下一段如图所示的纸带研究其运动情况。假设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。则打计数点A时物体的瞬时速度为    m/s,打计数点B时物体的瞬时速度为   m/s，物体的加速度为       m/s²。

(3) 该同学拉着穿过打点计时器的纸带的一端运动，纸带上打出的点如图所示，由此判断纸带运动情况是         。

A．先匀速后减速
B．先加速后匀速
C．先减速后加速
D．先加速后减速