高中物理实验题

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

某同学用多用电表测量某一电阻，以下是该同学实验过程中的主要操作步骤。
a．将“选择开关”置于如图甲所示的“×1００”挡位置，

b．将红黑表笔短接，转动欧姆调零旋钮，进行欧姆调零；
c．如图乙所示把两表笔接触待测电阻的两端进行测量，表盘指针如图丙所示；
d．记下读数，实验完毕。
请指出该同学操作中不合理或遗漏的地方，并加以指正。
                                       ；
                                       ；
                                       ；
          
（b）该同学想采用“伏安法”更精确地测量该电阻的阻值，选用了如图（10）丁所示的实验器材。其中电压表量程3V、内阻约为3kΩ，电流表量程15mA、内阻约为4Ω，滑动变阻器总阻值20Ω，电源电动势3V。图中已经完成部分导线的连接，请你在实物接线图中完成余下导线的连接。

在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器接在电压为U、频率为f的交流电源上，从实验打出的几条纸带中选出一条理想纸带，如图所示，选取纸带上打出的连续5个点A、B、C、D、E，测出A点与起始点O的距离为s₀，点A、间的距离为s₁，点C、E间的距离为s₂，已知重锤的质量为m，当地的重力加速度为g，则：

（1）从起点O开始到打下C点的过程中，重锤重力势能的减少量为        ，重锤动能的增加量为             。
（2）根据题设条件，还可利用重锤下落求出当地的重力加速度              ，经过计算可知，测量值比当地重力加速度的真实值要小，其主要原因是：                                    。

如图为“测量弹簧劲度系数”的实验装置图，弹簧的上端固定在铁架台上，下端装有指针及挂钩，指针恰好指向一把竖直立起的毫米刻度尺。现在测得在挂钩上挂上一定数量钩码时指针在刻度尺上的读数如下表：

钩码数n	0	1	2	3	4	5
刻度尺读数xn(cm)	2.62	4.17	5.70	7.22	8.84	10.43

已知所有钩码的质量可认为相同且为m₀=50g，当地重力加速度g=9.8m/s²。请回答下列问题：

（1）请根据表格数据计算出弹簧的劲度系数，k=_____________N/m。（结果保留两位有效数字）
（2）考虑到在没有挂钩码时弹簧自身有重量，测量的劲度系数与真实值相比较__________（填偏大、偏小、没有影响）。

（1）“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，具体测算加速度前的主要步骤有：

A．将打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，接上低压交流电源；

B．把纸带固定在小车后端并让纸带穿过打点计时器；

C．把一条细绳拴在小车前端，绳跨过滑轮挂上砝码；

D．把小车停在靠近打点计时器的地方，先放开小车，再接通电源；

E、断开电源，取下纸带；
F、换上纸带重复做三次，选择一条较为理想的纸带；
以上步骤有错误的是（       ）
（2）一同学在练习使用电磁打点计时器时，打出3条纸带（ab间距离相等），则______条纸带的平均速度大，_________纸带的加速度为零。

（3）在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图给出了从0点开始，每5个点取一个计数点的纸带，其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点，测得：
x₁=1.40cm,   x₂=1.90cm,    x₃=2.38cm,    x₄=2.88cm,    x₅=3.39cm,     x₆=3.87cm.那么：（保留两位有效数字）

①   在计时器打出点1、2、3、4、5时，小车的速度分别为： 
v₁=_______  m/s，
v₂=______  m/s，  
v₃=______  m/s，
v₄=_______m/s， 
v₅=________m/s. 
②   在平面直角坐标系中作出v-t图象.

图象可得小车的加速度大小a＝________m／s²。

在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：

A．待测的干电池（电动势约为1.5 V，内电阻小于1.0 Ω ）
B．电流表A₁（量程0—3 mA，内阻＝10 Ω）
C．电流表A₂（量程0—0.6 A，内阻＝0.1 Ω）
D．滑动变阻器R₁（0—20 Ω，10 A）
E．滑动变阻器R₂（0—200 Ω，l A）
F．定值电阻R₀（990 Ω）
G．开关和导线若干
（1）某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了如图甲所示的（a）、（b）两个参考实验电路，其中合理的是______图所示的电路；在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选______（填写器材前的字母代号）。

（2）图乙为该同学根据（1）中选出的合理的实验电路，利用测出的数据绘出的I₁-I₂图线（I₁为电流表A₁的示数，I₂为电流表A₂的示数，且I₂的数值远大于I₁的数值），则由图线可得被测电池的电动势E＝____________V，内阻r＝____________Ω。（结果保留小数点后2位）
（3）若将图线的纵坐标改为_______________，则图线与纵坐标轴的交点的物理含义即为电动势的大小。

“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图1所示。

（1）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2所示。计时器打点的时间间隔为0.02 s。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。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个相同的砝码都放在小车上。挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度。小车的加速度a与砝码盘中砝码的总重力F的实验数据如下表：

砝码总重力F（N）	0.196	0.392	0.588	0.784	0.980
加速度a（m•s^－2）	0.69	1.18	1.66	2.18	2.70

请根据实验数据，在图3中作出a—F图线（画在答题纸上）

（3）根据提供的实验数据，作出的a—F图线不经过原点，主要原因是________________________ 。

小明研究小车在水平长木板上运动所受摩擦力的大小，选用的实验器材是：长木板、总质量为m的小车、光电门、数字毫秒计、弧形斜面、挡光片、游标卡尺、刻度尺．器材安装如图甲所示
（a）主要的实验过程：
①用游标卡尺测量挡光片宽度d，读数如图乙所示，则d=           mm．
②让小车从斜面上某一位置释放，读出小车通过光电门时数字毫秒计示数t．
③用刻度尺量出小车停止运动时遮光板与光电门间的距离L
 
④求出小车与木板间摩擦力f=            （用物理量的符号表示）
（b）若实验中没有现成的挡光片，某同学用一宽度为8cm的金属片替代这种做法是否合理？        （选填“合理”或“不合理”）．
（c）实验中，小车释放的高度应该适当             （选填“大”或“小”）些．

某同学设计了如图所示的装置来验证“加速度与力的关系”.把打点计时器固定在长木板上，把纸带穿过打点计时器连在小车的左端.将数字测力计固定在小车上，小车放在长木板上.在数字测力计的右侧拴有一细线，细线跨过固定在木板边缘的定滑轮与一重物相连，在重物的牵引下，小车在木板上加速运动，数字测力计可以直接显示细线拉力的大小.

（1）采用数字测力计测量细线拉力与用重物重力代替拉力的方法相比，下列说法正确的是    ______（填选项前的字母）

A．可以不用平衡摩擦力

B．直接测量小车（包括测力计）所受的拉力，可以减少误差

C．利用此实验装置还需要测量重物的质量

D．重物的质量要远远小于小车和数显测力计的总质量

（2）下图是某同学在此实验中获得的一条纸带，其中两相邻计数点间有四个点未画出，已知打点计时器使用的交流电源的频率为50H_Z，则小车运动的加速度a=_______m/s².

（3）保持小车和数字测力计的总质量一定，改变钩码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据．请同学们根据测量数据做出a—F图象.

图甲为在温度为10℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻R₁＝20 kΩ，R₂＝10 kΩ，R₃＝40 kΩ，R_t为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示．当a、b端电压U_ab<0时，电压鉴别器使开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度提高；当U_ab>0时，电压鉴别器使开关S断开，停止加热，恒温箱内的温度恒定在________℃，此时电阻R_t=_______。

某同学在测定匀变速直线运动的加速度时，得到了一条较为理想的纸带，已在纸带上每5个计时点取好了一个计数点，即两计数点之间的时间间隔为0.1s，依打点先后编为0、1、2、3、4、5。由于不小心，纸带被撕断了，如图所示。请根据给出的A、B、C、D四段纸带回答：

（1）关于打点计时器的时间间隔，下列正确的是________．
A．电源电压越高，每打两个点的时间间隔就越短
B．纸带速度越大，每打两个点的时间间隔就越短
C．打点计时器连续打两个点的时间间隔由电源的频率决定
D．如果将交流电源改为直流电源，打点计时器连续打两个点的时间间隔保持不变
（2）从纸带A上撕下的那段应该是B、C、D三段纸带中的________。（填字母）
（3）打A纸带时，物体的加速度大小是________m/s²，打1点时物体瞬时速度为________m/s，打4点时物体瞬时速度为________m/s。

某同学想通过一个多用电表中的欧姆挡直接去测量某电压表（量程为10 V）的内阻（大约为几十千欧），该多用电表刻度盘上读出电阻刻度中间值为30，则：

（1）欧姆挡的选择开关拨至______（选填“×1k”或“×100”）挡，先将红、黑表笔短接调零后，选用下图中______（选填“A”或“B”）方式连接.
（2）在实验中，某同学读出欧姆表的读数为______Ω，这时电压表的读数为______V，欧姆表电池的电动势为_______V.

做《验证力的平行四边形定则》实验时，

（1）下列叙述正确的是（  ）

A．同一次实验过程 ，结点的位置必须都拉到同一位置O点， 不能随意变动；

B．用两只弹簧秤拉橡皮条时，应使两细绳之间的夹角总为90°，以便于算出合力的大小；

C．力的夹角越大越好；

D．必须使分力与合力在同一平面内。

（2）如果实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是____________________

某同学为了探究物体在斜面上运动时摩擦力与斜面倾角的关系，设计实验装置如图。长直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物块上。在平板上标出A、B两点，B点处放置一光电门，用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间。
实验步骤如下：
①用游标卡尺测量滑块的挡光长度d，用天平测量滑块的质量m；
②用直尺测量AB之间的距离s，A点到水平桌面的垂直距离，B点到水平桌面的垂直距离；
③将滑块从A点静止释放，由光电计时器读出滑块的挡光时间t；
④重复步骤③数次，并求挡光时间的平均值；
⑤利用所测数据求出摩擦力和斜面倾角的余弦值；

⑥多次改变斜面的倾角，重复实验步骤②③④⑤，做出关系曲线。

⑴用测量的物理量完成下列各式（重力加速度为g）：
①斜面倾角的余弦=          ；
②滑块通过光电门时的速度v=        ；
③滑块运动时的加速度a=         ；
④滑块运动时所受到的摩擦阻力f=         ；
（2）测量滑块挡光长度的游标卡尺读数如图所示，读得d=              。

在“探究功与物体速度变化关系”的实验中，某实验研究小组的实验装置如图甲所示。木块从A点静止释放后，在1根弹簧作用下弹出，沿足够长的木板运动到B₁点停下，O点为弹簧原长时所处的位置，测得OB₁的距离为L₁，并记录此过程中弹簧对木块做的功为W。用完全相同的弹簧2根、3根……并列在一起进行第2次、第3次……实验，每次实验木块均从A点释放，木块分别运动到B₂、B₃……停下，测得OB₂、OB₃……的距离分别为L₂、L₃……作出弹簧对木块做功W与木块停下的位置距O点的距离L的图象如图乙所示。

（1）根据图线分析，弹簧对木块做功W与木块在O点的速度v₀之间的关系。
                                                                            
（2）W-L图线不通过原点的原因是                                        
（3）弹簧被压缩的长度L_OA为