高中物理实验题

在“探究恒力做功与物体的动能改变量的关系”的实验中备有下列器材：

A．电磁打点计时器；

B．干电池；

C．秒表；

D．低压交流电源；E.纸带；F.细线、砝码、小车、砝码盘；G.长直木板。

（1）其中多余的器材是__________，缺少的器材是______________。（填器材名称）
（2）如图所示，是打点计时器打出的小车在恒力F作用下做匀加速直线运动的纸带。对纸带的测量数据已用字母表示在图中，已知打点计时器的打点频率为f。若要利用这些数据验证动能定理，还需要测量哪些物理量？                  

（3）根据上述数据，写出验证动能定理的表达式，并对本实验的可靠性做出评价      

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)(多选题)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

在验证机械能守恒定律的实验中，质量为0.20kg的重物拖着纸带自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示。已知相邻计数点间的时间间隔为0.02秒，当地的重力加速度为9. 80m/s²，回答以下问题。

（1）纸带的      （选填“左”或“右”）端与重物相连；
（2）打点计时器应接      （选填“直流”或“交流”）电源，实验时应先      （填“释放纸带”或“接通电源”）；
（3）从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△Ep=       J，此过程中物体动能的增加量△E_k=       J；（结果保留3位有效数字）
（4）在上述验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能大于重锤动能的增加，其原因主要是由于在重锤下落的过程中存在阻力作用，通过以上实验数据可以测出重锤在下落过程中受到的平均阻力大小F =        N。（结果保留1位有效数字）

现有一电池，电动势E约为9V，内阻r在35~55Ω范围内，允许通过的最大电流为50mA。为测定该电池的电动势和内阻，某同学利用如图（a）所示的电路进行实验。图中R为电阻箱，阻值范围为0~9999Ω；R₀为保护电阻。

（1）（单选）可备选用的定值电阻R₀有以下几种规格，本实验应选用（   ）

（A）20Ω，2.5W          （B）50Ω，1.0W
（C）150Ω，1.0W         （D）1500Ω，5.0W
（2）按照图（a）所示的电路图，将图（b）所示的实物连接成实验电路。
（3）接好电路，闭合电键后，调整电阻箱的阻值，记录阻值R和相应的电压表示数U，取得多组数据，然后通过做出有关物理量的线性关系图像，求得电源的电动势E和内阻r。
①请写出所作线性图像对应的函数表达式____________________；
②图（c）是作线性图像的坐标系，若纵轴表示的物理量是，请在坐标系中定性地画出线性图像。

某同学在做“探究小车速度随时间变化规律”的实验时，打点计时器所用电源的频率是，在实验中得到一条点迹清晰的纸带，他把某一点记作，再选依次相邻的6个点作为测量点，分别和，如下图所示．

①在做用打点计时器测速度的实验时，要用到打点计时器，打点计时器是一种计时仪器，其电源频率为50Hz，常用的电磁打点计时器和电火花打点计时器使用的是         （直流电，交流电），它们是每隔         s打一个点。
②如果测得两点相距，两点相距，则在打点时小车速度是    ．
③该同学分别算出打各点时小车的速度，然后根据数据在坐标系中描点(如图所示)，由此可求得小车的加速度＝       ．

利用下图所示装置可以做一些力学实验。

（1）以下说法正确的是（  ）   

A．利用此装置“研究匀变速直线运动”时必须平衡摩擦力

B．利用此装置探究“小车的加速度与质量的关系”并用图象法处理数据时，如果画出的a—Μ关系图象是一条曲线，就可以确定加速度与质量成反比

C．利用此装置探究“功与速度变化的关系”实验时，应将放置打点计时器的那端木板适当垫高，这样做的目的是为了平衡摩擦力

D．利用此装置探究“小车的加速度与外力的关系”时，若用钩码的重力代替绳子对小车的拉力，应让钩码质量远小于小车质量

（2）一学生在利用此装置探究“小车的加速度与力的关系”时， 得到a~F关系图象如右图所示，则图线不过坐标原点的主要原因是____________________

某同学用下图所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验．先将a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端静止放置，让a球仍从原固定点由静止开始滚下，和b球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次．

（1）本实验必须测量的物理量有________；
A．斜槽轨道末端到水平地面的高度H
B．小球a、b的质量m_a、m_b
C．小球a、b离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t
D．记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC
E．a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h
（2）根据实验要求，m_a__________m_b(填“大于”、“小于”或“等于”)；
（3）本实验中，要求小球a、b的半径________        (填“一定相同”、“不一定相同”)；
 

（4）为测定未放小球b时，小球a落点的平均位置，把刻度尺的零刻度线跟记录纸上的O点对齐，下图给出了小球a落点附近的情况，由图可得OB距离应为__________ cm；
（5）按照本实验方法，验证动量守恒的验证式是___________________________．（用本题（1）中测量的物理量符号表示）

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1/m，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

请在上面方格坐标纸中画出a-1/m图线，并从图线求出小车加速度a与质量倒数1/m之间的关系式是_________________________

(10分)为了“探究动能改变与合外力做功”的关系，某同学设计了如下实验方案：
A.第一步:把带有定滑轮的木板有滑轮的一端垫起，把质量为M的滑块通过细绳与质量为m的带夹重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤夹后连一纸带，穿过打点计时器，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板向下匀速运动，如图甲所示.

B.第二步:保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使其穿过打点计时器，然后接通电源释放滑块，使之从静止开始向下加速运动，打出纸带，如图乙所示.
打出的纸带如图：

试回答下列问题：
①已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数的时间间隔为△t，根据纸带求滑块速度，当打点计时器打A点时滑块速度v_A=________,打点计时器打B点时滑块速度v_B=__________.
②已知重锤质量m，当地的重加速度g，要测出某一过程合外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块________(写出物理名称及符号,只写一个物理量)，合外力对滑块做功的表达式W_合=__________.
③测出滑块运动OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力对滑块所做的功，W_A、W_B、W_C、W_D、W_E，以v²为纵轴,以W为横轴建坐标系,描点作出v²-W图像,可知它是一条过坐标原点的倾斜直线,若直线斜率为k，则滑块质量M=_______.

某实验小组在实验室做“探究加速度与力、质量的关系”实验：
（1）甲同学在物体所受合外力不变时，改变物体的质量，得到数据如下表所示｡

实验次数	物体质量m(kg)	物体的加速度a(m/s^2)	物体质量的倒数1/m(1/kg)
1	0.20	0.78	5.00
2	0.40	0.38	2.50
3	0.60	0.25	1.67
4	0.80	0.20	1.25
5	1.00	0.16	1.00

根据表中的数据，在下图所示的坐标中描出相应的实验数据点，并作出图象｡

②由图象，你得出的结论为               ｡
③物体受到的合力大约为      ｡（结果保留两位有效数字）
(2)乙同学在保持小车质量不变的情况下，通过多次改变对小车的拉力，由实验数据作出的a—F图象如下图所示，则该图象中图线不过原点的原因是：                  ，小车的质量为         kg。（保留两位有效数字）

在研究平抛运动的实验中，下列哪些说法是正确的（    ）
①使斜槽末端的切线保持水平            
②每次使小球从不同的高度滚下
③钢球与斜槽间的摩擦使实验的误差增大  
④计算初速度时，所选择的点应离坐标原点稍远些

A．①②

B．①④

C．③④

D．②④

在做“研究平抛运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻在空中所通过的位置，实验时用了如图所示的装置．
先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸．将该木板竖直立于水平地面上，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离槽口平移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B；又将木板再向远离槽口平移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡
板处由静止释放，再得到痕迹C.若测得木板每次移动距离x＝10.00 cm，A、B间距离y₁＝5.02 cm，B、C间距离y₂＝14.82 cm.请回答以下问题(g＝9.80 m/s²)

(1)为什么每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放？__________.
(2)根据以上直接测量的物理量来求得小球初速度的表达式为v₀＝__________.
(用题中所给字母表示)
(3)小球初速度的值为v₀＝__________ m/s.

如右图是利用闪光照相研究平抛运动的示意图．小球A由斜槽滚下，从桌边缘水平抛出，当它恰好离开桌边缘时，小球B也同时下落，闪光频率为10 Hz的闪光器拍摄的照片中B球有四个像，像间距离已在图中标出，单位为cm，两球恰在位置4相碰．则A球离开桌面时的速度______．(g取10 m/s²) 

继神秘的火星之后，土星也成了全世界关注的焦点.经过近7年35.2亿公里在太空中风尘仆仆的穿行后，美航空航天局和欧航空航天局合作研究的“卡西尼”号土星探测器抵达预定轨道，开始“拜访”土星及其卫星家族.这是人类首次针对土星及其31颗已知卫星最详尽的探测.若“卡西尼”号探测器进入绕土星飞行的轨道，在半径为R的土星上空离土星表面高h的圆形轨道上绕土星飞行，环绕n周飞行时间为t.试计算土星的质量和平均密度。（万有引力常量为G）

某待测电阻R_x（阻值约20Ω）。现在要较准确地测量其阻值，且测量时要求两电表的读数均大于其量程的1/3，实验室还有如下器材：

A．电流表A1（量程150mA，内阻r1约为10Ω）

B．电流表A2（量程20mA，内阻r2=30Ω）

C．定值电阻R0（100Ω）

D．滑动变阻器R（0~10Ω）

E．直流电源E（电动势约4V，内阻较小）
F．开关S与导线若干
（1）在图中虚线框内画出测量电阻R_x的电路图，并将图中元件标上相应符号；

（2）用已知量和一组直接测得的量写出测量电阻R_x的表达式为               。