高中物理实验试题及复习资料
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高中物理《物理实验》练习题(附答案解析)学校:___________姓名:___________班级:___________一、单选题1.如图所示为双缝干涉的实验装置,图中有六个光学元件的名称空缺,关于它们的名称正确的是()A.②单缝③双缝⑥目镜B.①滤光片②双缝③遮光筒C.①单缝③双缝⑥毛玻璃D.②凸透镜③双缝④遮光筒2.关于数字计时器的说法正确的是()A.数字计时器只能记录物体通过一个光电门的时间B.数字计时器能记录物体通过一个光电门的位移C.数字计时器能记录物体先后两次经过光电门之间的时间D.数字计时器不能记录物体先后两次经过光电门之间的时间请阅读下述文字,完成下列小题。
频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段。
在暗室中,照相机的快门处于常开状态,频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光,照亮运动的物体,于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。
如图所示是小球从零时刻开始自由下落的频闪照片示意图,频闪仪每隔0.04s闪光一次。
照片中的数字是闪光时刻小球所处的位置坐标值,单位是厘米。
3.下列物理量中,可以用来描述小球运动快慢的物理量是()A.位移B.速度C.路程D.时间4.小球在前0.08s内的平均速度大小为()A.0.3m/s B.0.4m/s C.0.8m/s D.0.16m/s5.小球在向下运动的过程中,小球的速度( )A .先增大后减小B .逐渐减小C .保持不变D .逐渐增大6.小球在向下运动的过程中,小球的重力势能( )A .逐渐增大B .逐渐减小C .保持不变D .先增大后减小7.小球在向下运动的过程中,小球的机械能( )A .逐渐增大B .逐渐减小C .保持不变D .先增大后减小8.某物体的长度在12 cm 到13 cm 之间,若用最小分度为1 mm 的刻度尺来测量,记录的结果的有效数字位数是( )A .4位B .3位C .2位D .1位 9.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,得到如图所示的纸带,其中A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 为计数点,相邻两计数点间的时间间隔为T ,1x 、2x 、3x 、4x 、5x 、6x 分别为AB 、BC 、CD 、DE 、EF 、FG 的长度,下列用来计算打D 点时小车速度的表达式中误差最小的是( )A .34x x T + B .342x x T + C .23454x x x x T +++ D .162x x T+ 10.在用单摆测量重力加速度的实验中,下面的叙述正确的是( )A .摆线要选择细些的、伸缩性小些的,并且适当长一些B .摆球尽量选择质量小些、体积大些的C .为了使摆的周期大一些,以方便测量,开始时拉开摆球,使摆角较大D .用刻度尺测量摆线的长度l ,这就是单摆的摆长11.小明用如图的电路测量一节干电池的电动势和内阻,实验测量得到的电动势E '和内阻r '与电动势的真实值E 和内阻的真实值r 之间的大小关系,正确的是( )A .E E '<,r r '<B .E E '=,r r '>C .E E '<,r r '>D .E E '=,r r '<12.如图所示,在“用双缝干涉测光的波长”实验中,下列说法正确的是( )A .滤光片应置于单缝和双缝之间B .拨杆的作用是为了调节缝的宽度C .把单缝与双缝的距离增大,干涉条纹间距减小D .把毛玻璃屏与双缝的距离增大,干涉条纹间距增大二、多选题13.关于打点计时器和打出的纸带,下列叙述中正确的是( )A .电火花打点计时器使用交流电,电磁打点计时器使用直流电B .纸带上点迹均匀,说明物体做匀速运动C .纸带上点迹变稀疏,说明物体做加速运动D .在做打点计时器测量速度的实验时,应先释放纸带,再接通电源14.如果打点计时器用50Hz 的交流电,下列说法中正确的是( )A .打点计时器的打点周期是0.02sB .每隔2个点取一个计数点,则计数周期为0.04sC .每隔5个点取一个计数点,则计数周期为0.1sD .每5个点取一个计数点,则计数周期为0.1s15.当纸带与运动物体连接时,打点计时器在纸带上打出点迹,下列说法正确的是()A .点迹记录了物体运动的时间B.点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移大小C.点迹在纸带上的分布情况十分准确地记录了物体的运动情况D.点迹在纸带上的分布情况能准确反映物体的运动情况16.在做了“测定平行玻璃砖的折射率”的实验(如图)后,某同学得出下列几种结论中,说法正确的是()A.玻璃砖的宽度适当选大些B.入射角应尽量小些,防止在另一侧面发生全反射C.大头针P1、P2及P3、P4之间的距离应适当大些D.入射角越大越好,这样测量误差能尽可能的减小E.玻璃砖的折射率与入射角有关,入射角越大,测得折射率越大F.玻璃砖的折射率与入射角无关,入射角越大,折射角越大,但是入射角与折射角的正弦值的比值是一个常数G.玻璃砖的折射率与入射角无关,入射角越大,折射角越大,但是入射角与折射角的比值是一个常数三、填空题17.如图所示的三把游标卡尺,它们的游标尺从上至下分别为9 mm长10等分、19 mm长20等分、49 mm 长50等分,它们的读数依次为____mm、____mm、____mm。
高中物理实验复习题集实验复习要求: 一、仪器的使用要求会正确使用的仪器主要有:刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、电火花计时器或电磁打点计时器、弹簧秤、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等,掌握各种仪器的使用条件、读数有效数字1、游标卡尺10分尺、20分尺、50分尺1读出游标卡尺的读数为__________cm . 2一游标卡尺的主尺最小分度是 1 mm,游标尺上有20个小的等分刻度,用它测量一工件的长度,如下图所示;这个工件的长度是______mm;2、螺旋测微器用螺旋测微器测量一矩形小零件的长和宽时,螺旋测微器上的示数如下图所示,左图的读数是 _______cm,右图的读数是 cm;二、验证力的平行四边形定则1、在“验证力的平行四边形定则”的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;1图乙中的F 与F ′两力中,方向一定沿AO方向的是____________________2本实验采用的科学方法是--- A. 理想实验法 B. 等效替代法51056C. 控制变量法D. 建立物理模型法 1 F '; 2 B;三、探究弹簧弹力与伸长量的关系:1、用金属制成的线材如纲丝、钢筋受到的拉力会伸长,17世纪英国物理学家胡克发现,金属丝或金属杆在弹性限度内的伸长与拉力成正比,这就是着名的胡克定律.这个发现为后人对材料的研究奠定了重要的基础.现有一根用新材料制成的金属杆,长为4m,横截面积为0. 8 cm 2,设计要求它受到拉力后的伸长不超过原长的1/1 000,由于这一拉力很大,杆又较长,直接测试有困难,就选用同种材料制成样品进行测试,通过测试取得数据如下:1根据测试结果,推导出线材伸长x 与材料的长度L 、材料的横截面积S 及拉力F 的函数关系为 ;2在寻找上述关系中,你运用哪种科学研究方法 ;3通过对样品的测试,求出新材料制成的金属细杆能承受的最大拉力约 ;答案:1sFLk x 其中k 为比例系数;2控制条件法或控制变量法、单因子法、归纳法;3104 N2、在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中,将弹簧水平放置测出其自然长度,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端竖直向下施加外力F,实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的.用记录的外力F 与弹簧的形变量x 作出的F -x 图线如图所示,由图可知弹簧的劲度系数为 .图线不过原点的原因是由于 ;答案:200 N/m 弹簧有自重3、以下是一位同学做“探究形变与弹力的关系”的实验;1下列的实验步骤是这位同学准备完成的,请你帮这位同学按操作的先后顺序,用字母排列出来是: ;A、以弹簧伸长量为横坐标,以弹力为纵坐标,描出各组数据x,F对应的点,并用平滑的曲线连结起来;B、记下弹簧不挂钩码时,其下端在刻度尺上的刻度LC、将铁架台固定于桌子上,并将弹簧的一端系于横梁上,在弹簧附近竖直固定一刻度尺D、依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个……钩码,并分别记下钩码静止时,弹簧下端所对应的刻度并记录在表格内,然后取下钩码E、以弹簧伸长量为自变量,写出弹力与弹簧伸长量的关系式.F、解释函数表达式中常数的物理意义.2下表是这位同学探究弹力大小与弹簧伸长量之间的关系所测的几组数据:弹力F/N/cm 15 15 15 15 15 弹簧原来长度L弹簧后来长度L/cm弹簧伸长量x/cm①算出每一次弹簧伸长量,并将结果填在上表的空格内②在图6的坐标上作出F-x图线;③写出曲线的函数表达式;x用cm作单位:④函数表达式中常数的物理意义:图63、1实验步骤排列: C B D A E F请计算出每一次弹簧伸长长度并将结果填在上表的空格内弹力F/N弹簧伸长量x/cm请你在下图坐标上作出F-x图线;曲线的函数式;x用cm作单位;F =2.4 函数表达式中的常数为弹簧的劲度系数,表示使弹簧每伸长或压缩1cm 所需的拉力,大小为;四、研究匀变速直线运动1、在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图所示,并在其上取A 、 B 、 C 、 D 、 E 、F 、G 等7个计数点,每相邻两个计数点间还有4个点,图中没有画出,打点计时器接周期为T= s 的交流电源.他经过测量并计算得到打点计时器在打B 、 C 、 D 、 E 、F 各点时物体的瞬时速度如下表:1计算F v 的公式为F v = ;2根据1中得到的数据,以A 点对应的时刻为t=0,作出v -t 图象,并求物体的加速度a= m/s 2 ;3如果当时电网中交变电流的频率是f=51 Hz,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比 选填:偏大、偏小或不变.答案:1 Td d v F 1046-=2 2/005.0425.0s m a ±=,图略 3偏小 2、在“测定匀变速直线运动的加速度”实验中,打点计时器使用的交流电的频率为50 Hz,记录小车做匀变速运动的纸带如图所示,在纸带上选择0、1、2、3、4、5的6个计数点,相邻两计数点之间还有四个点未画出,纸带旁放着带有最小分度毫米的刻度尺,零点跟 “0”计数点对齐,由图可以读出三个计数点1、3、5跟0点的距离填入下列表格中.计算小车通过计数点“2”的瞬时速度为v 2 = m/s;小车的加速度是a= m/s 2保留两位有效数字.答案: v 2 = m/s a = m/s 23、为了测量两张纸之间的动摩擦因数,某同学设计了一个实验:如图所示,在木块A 和板B 上贴上待测的纸,B 木板水平固定,砂桶通过细线与木块A 相连,调节砂桶中砂的多少,使木块A 匀速向左运动.测出砂桶和砂的总质量m,以及贴纸木块A 的质量M,则两纸间的动摩擦因数Mm =μ. 1该同学为什么要把纸贴在木块A 和木板B 上,而不直接测量两张纸间的滑动摩擦力2在实际操作中,发现要保证木块A 做匀速运动较困难,请你对这个实验作一改进来克服这一困难.①你设计的改进方案是 ;②根据你的方案,结果动摩擦因数μ的表达式是 ; ③根据你的方案要添加的器材有 ; 答案:1通过增大压力来增大摩擦力,便于测量; 2①使木块A 做匀加速运动,测出其加速度a; ②a Mgm M M m +-=μ;③打点计时器、低压电源 4、图是运用运动传感器测定小车A 刹车时加速度大小的实验中的简易装置图.1若信号发射器向被测物体发出短暂的超声波脉冲,脉冲被运动的物体反射后又被信号发射器接受到,从而可以测量物体运动的一些物理量.下列说法正确的是 ;A .超声波是一种电磁波B .超声波是一种机械波2这组传感器所测量的物理量是 ;3图是通过传感器、数据采集器,再经计算机所绘制的小车运动速度与时间关系v —t 图线,根据图线中的数据可求出小车的加速度的大小a= m/ s 2.答案:1B 2位移、时间 31. 35 m/s 25、像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图9所示,a 、b 分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a 、b 间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间;现利用图10所示装置测量滑块和长lm 左右的木块间的动摩擦因数,图中MN 是水平桌面,Q 是木板与桌面的接触点,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器设有画出;此外在木板顶端的P 点还悬挂着一个铅锤,让滑块从木板的顶端滑下,光电门l 、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为2100.5-⨯s 和2100.2-⨯s;用游标卡尺测量小滑块的宽度d ,卡尺数如图图11所示;1读出滑块的宽度d = cm;2滑块通过光电门1的速度v 1 = m/s,滑块通过光电门2的速度v 2 = m/s;3若仅提供一把米尺,已知当地的重力加速度为g,为完成测量,除了研究v 1、v 2和两个光电门之间的距离L 外,还需测量的物理量是 说明各量的115 6 7cm510 1520光电门N10物理意义,同时指明代表物理量的字母;4用3中各量求解动摩擦因数的表达式μ= 用字母表示;5、1 2 3P 点到桌面高度h ;重锤在桌面上所指的点与Q 点的距离a ;斜面的长度b 4Lgab v v a h 2)(2122--6、一位同学进行“用打点器测量自由落体的加速度”实验;1现有下列器材可供选择:铁架台、电火花计时器及碳粉纸、电磁打点器及复写纸、纸带若干、220V 交流电源,低压直流电源、天平、秒表、导线、电键;其中不必要的器材是: ;缺少的器材是 .2这位同学从打出的几条纸带中,挑出较为理想的一条纸带;把开始打的第一个点标为A,随后连续的几个点依次标记为点B 、C 、D 、E 和F,测量出各点间的距离,如图7所示;请你在这位同学工作的基础上,思考求纸带加速度的方法,写出你所依据的公式:3根据你的计算公式,设计表格记录需要的数据,计算纸带下落的加速度;结果保留两位有效数字4估计你的计算结果的误差有多大试分析误差的来源及其减少误差的方法; 6、答案1:其中不必要的器材是: 电火花计时器及碳粉纸、220V 交流电源、低压直流电源、天平、秒表;缺少的器材是: 低压交流电源、毫米刻度尺、重锤 .答案2:其中不必要的器材是: 电磁打点器及复写纸、低压直流电源、天平、秒表;缺少的器材是: 毫米刻度尺、重锤 .答案1:2依据的公式:22221ts g ,gt s =∴=4Δg =| m/s 2= m/s 2;误差的来源主要是空气的阻力和纸带的摩擦,可以用增大重锤重量的方法,减少摩擦的影响;答案2:2依据的公式:22020Tsa ,s .T ,aT s ∆=∴==∆Δa=| m/s 2= m/s 2;误差的来源主要是空气的阻力和纸带的摩擦,可以用增大重锤重量的方法,减少摩擦的影响;五、验证牛顿运动定律1、在验证牛顿第二定律的实验中得到的两条曲线如图15所示.左图的直线不过原点是由于______;右图的直线发生弯曲是由于______造成的.2、9. 某同学在探究牛顿第二定律的实验中,在物体受外力不变时,改变物体a -m 图象和a -1/m 图象;图52由a -m 图象,你得出的结论为 ; 由a -1/m 图象,你得出的结论为 ; 3物体受到的合力大约为 ; 2、1图象略2在物体受外力不变时,物体的质量越大,它的加速度越小 ;在物体受外力不变时,物体的加速度与质量的倒数成正比或F 一定,a 与m 成反比 ;3~ 均对;六、验证机械能守恒定律的实验1、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 s 打一次点,当地的重力加速度g=9. 80m/s 2.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P E ∆= J,动能增加量K E ∆= J ;结果取3位有效数字4实验的结论是 ; 答案:1左 2B 3 4在误差范围内,重物下落过程中机械能守恒 2、如图所示,光滑水平轨道与光滑圆弧轨道相切,轻弹簧的一端固定在轨道的左端,OP 是可绕O 点转动的轻杆,且摆到某处就能停在该处;另有一小钢球.现在利用这些器材测定弹簧被压缩时的弹性势能.①还需要的器材是 、 ;②以上测量实际上是把对弹性势能的测量转化为对 能的测量,进而转化对 和 的直接测量.答案:1下降 上升2①天平 刻度尺 ②重力势能 质量 高度七、验证动量守恒定律1、如图所示,气垫导轨是常用的一种实验仪器. 它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦.我们可以用带竖直挡板C 、D 的气垫导轨以及滑块A 、B 来验证动量守恒定律,实验装置如图所示弹簧的长度忽略不计,采用的实验步骤如下:a 用天平分别测出滑块A 、B 的质量A m 、B m .b 调整气垫导轨,使导轨处于水平.c 在滑块A 、滑块B 间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上.d 用刻度尺测出滑块A 的左端至板C 的距离L 1.e 按下电钮放开卡销,同时使分别记录滑块A 、B 运动时间的计时器开始工作.当滑块A 、B 分别碰撞挡板C 、D 时停止计时,计下滑块A 、B 分别到达挡板C 、D 的运动时间t 1和t 2;1实验中还应测量的物理量是 ;2利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是 ,由此公式算得的A 、B 两滑块的动量大小并不完全相等,产生误差的原因是 ;3利用上述实验数据能否测出被压缩弹簧的弹性势能的大小如能,请写出表达式.答案:lB 的右端至D 板的距离2l 2 02211=-t Lm t L m B A测量时间、距离等存在误差,由于阻力、气垫导轨不水平等造成误差.3能 )(2122222121t L m t L m E B A P +=2、用如图所示装置来验证动量守恒定律,质量为B m 的钢球B 放在小支柱N 上,拴好球心离地面高度为H ;质量为A m 的钢球A 用细线悬挂于O 点,当细线被拉直时O 点到球心的距离为L,且细线与竖直线之间夹角α;球A 由静止释放,摆到最低点时恰与球B 发生正碰,碰撞后,A 球把轻质指示针C推移到与竖直夹角为β处,B 球落到地面上,地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D,用来记录球B 的落点.1用图中所示各个物理量的符号表示碰撞前后两球A 、B 的动量设两球A 、B 碰前的动量分别为A p 、B p ;碰后动量分别为'A p 、'B p ,则A p = ;'A p = ; B p = ; 'B p = ;2请你提供两条提高实验精度的建议: ; 答案:1 )cos 1(2α-gL m A )cos 1(2β-gL m B 0gL Hsm B 22 2①让球A 多次从同一位置摆下,求B 球落点的平均位置;② α角取值不要太小;③两球A 、B 质量不要太小;④球A 质量要尽量比球B 质量大3、某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验:在小车A 的前端粘有橡皮泥,推动小车A 使之做匀速运动,然后与原来静止在前方的小车B 相碰并粘合成一体,继续做匀速运动,他设计的具体装置如图所示.在小车A 后连着纸带,电磁打点计时器电源频率为50Hz,长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力.1若已得到打点纸带如图所示,并测得各计数点间距标在图上,A 为运动起始的第一点,则应选____段起计算A 的碰前速度;应选____段来计算A 和B 碰后的共同速度填AB 、BC 、CD 、DE .2已测得小车A 的质量m 1=,小车B 的质量m 2=,由以上测量结果可得: 碰前总动量=______kg ·m/s 碰后总动量=______kg ·m/s31 BC DE 2·m/s ·m/s4. 某同学用图16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附近静止,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.⑴本实验必须测量的物理量有以下哪些_____________.A .斜槽轨道末端到水平地面的高度HB .小球a 、b 的质量m a 、m b C .小球a 、b 的半径r D .小球a 、b 离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t E .记录纸上O 点到A 、B 、C 各点的距离OA 、OB 、OC F .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 ⑵小球a 、b 的质量m a 、m b 应该满足什么关系为什么ab H图17⑶放上被碰小球后,两小球碰后是否同时落地如果不是同时落地,对实验结果有没有影响为什么这时小球a 、b 的落地点依次是图中水平面上的_____点和_____点.⑷为测定未放被碰小球时,小球a 落点的平均位置,把刻度尺的零刻线跟记录纸上的O 点对齐,右图给出了小球a 落点附近的情况,由图可得OB 距离应为__________cm .⑸按照本实验方法,验证动量守恒的验证式是______________.4.1B 、E2ma>mb 、防止a 球碰撞后反向弹回,再回到碰撞点的过程中因为有摩擦导致速度减小而影响实验结果;3同时落地、如果不是同时落地,会影响实验结果、A 、C 45maOB=maOA+mbOC八、测定金属的电阻率1、在“测定金属的电阻率”的实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示,用米尺测量金属丝的长度l =0.810 m .金属丝的电阻大约为4Ω,先用伏安法测出金属丝的电阻,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率.1从图中读出金属丝的直径为 mm.2在用伏安法测定金属丝的电阻时,除被测电阻丝外,还有如下供选择的实验器材:A .直流电源:电动势约 V,内阻很小;45 46B.电流表A1:量程0~ A,内阻0. 125Ω;C.电流表A2:量程0~3. 0 A,内阻0. 025Ω;D.电压表V:量程0~3 V,内阻3 kΩ;E.滑动变阻器R1:最大阻值10Ω;F.滑动变阻器R2:最大阻值50Ω;G.开关、导线等.在可供选择的器材中,应该选用的电流表是 ,应该选用的滑动变阻器是 ;3根据所选的器材,在如图所示的方框中画出实验电路图.4若根据伏安法测出电阻丝的电阻为Rx=4. 1Ω,则这种金属材料的电阻率为Ω·m.保留二位有效数字答案:1± 2 A1 R13实验电路如图所示 4±×10-62、一个标有“12 V”字样,功率未知的灯泡,测得灯丝电阻R随灯泡两端电压变化的关系图线如图所示,利用这条图线计算:1在正常发光情况下,灯泡的电功率P= W.2假设灯丝电阻与其绝对温度成正比,室温有300 K,在正常发光情况下,灯丝的温度为 K.3若一定值电阻与灯泡串联,接在20 V的电压上,灯泡能正常发光,则串联电阻的阻值为Ω.答案:124 21 800 343、有一根细长而均匀的金属管线样品,横截面如图所示.此金属材料重约1~2 N,长约为30 cm,电阻约为10Ω.已知这种金属的电阻率为ρ,密度为0ρ.因管内中空部分截面积形状不规则,无法直接测量,请设计一个实验方案,测量中空部分的截面积S 0,现有如下器材可选:A .毫米刻度尺B .螺旋测微器C .电流表600 mA,1. 0ΩD .电流表3 A,0. 1ΩE .电压表3 V,6 k ΩF .滑动变阻器2 k Ω,0. 5 AG .滑动变阻器10 k Ω,2 AH .蓄电池6 V,ΩI .开关一个,带夹子的导线若千.1除待测金属管线外,还应选用的器材有 只填代号字母.2在图中画出你所设计方案的实验电路图,并把所选仪器连成实际测量电路. 3实验中要测量的物理量有: ,计算金属管线内部空间截面积S 0的表达式为S 0=;答案:1ABCEGHI 2如图所示3横截面边长a 、管线长度l 、电压表示数U 、电流表示数I UIla S ρ-=20九、测量电源的电动势和内阻1、某同学用一个定值电阻R 、两个开关、一个电压表和若干导线连成一个测量电源内阻的实验电路,如图所示,已知电压表的内阻远大于电源的内电阻,其量程大于电源电动势,表盘上刻度清晰,但数字不清,电源内阻约为几欧.1在方框内画出实验电路图.2实验中始终闭合开关S 1,当开关S 2处于断开和闭合两种状态时,电压表指针偏转格数分别为n 1、n 2,则计算电源内阻的表达式是r= ;答案:1 略 2R n n n 221 2、现有一种特殊的电池,它的电动势E 约为9V,内阻r 约为50Ω,已知该电池允许输出的最大电流为50 mA,为了测定这个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,图中电压表的内阻很大,对电路的影响可不考虑,R 为电阻箱,阻值范围0~9 999Ω,R 0是定值电阻,起保护电路的作用.1实验室备有的定值电阻R 0有以下几种规格: A. 10Ω W B. 100Ω 1. 0 W C. 200Ω 1. 0 W D. 2 000Ω W 本实验应选哪一种规格答 ;2该同学接入符合要求的R 0后,闭合开关S,调整电阻箱的阻值,读取电压表的示数改变电阻箱阻值,取得多组数据,作出了如图 b 所示的图线已知该直线的截距为 V -1.则根据该同学所作出的图线可求得该电池的电动势E 为 V,内阻r 为 Ω.答案:1 C 210 46±23、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. 0Ω B .电流表G 满偏电流3 mA,内阻Rg=10ΩC .电流表A0~0. 6 A,内阻ΩD .滑动变阻器R 1Ω,10 A E.滑动变阻器R 20~200Ω,l A F .定值电阻R 0 990Ω 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,于是他设计了如图所示中甲的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I 1—I 2图线I 1为电流表G 的示数,I 2为电流表A 的示数,则由图线可以得被测电池的电动势E= V,内阻r= Ω;答案:1 b D 或R, 2 士 ~4、在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻”实验中,某同学测得了七组数据如下表.1根据表中实验数据在图中作出I —U 图线;从图线中得出,电源电动势E= V,内电阻r= Ω.2若一位同学未画出图线,只选用其中两组U 和I 的数据,根据公式E= U 1+I 1r 和E=U 2+I 2r 算出E 和r,这样做可能得出误差很大的结果,则他选用其中第 组和第 组数据时算得的结果误差大.答案:1 0. 73 23 5图线略十、描绘小灯泡伏安特性曲线1、1在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中,为减小实验误差,方便调节,请在如图所示的四个电路图和给定的三个滑动变阻器中选取适当的电路和器材,并将它们的编号填在横线上.应选取的电路是,滑动变阻器应选取 ;E总阻值I5Ω,最大允许电流2A的滑动变阻器F.总阻值200Ω,最大允许电流2A的滑动变阻器G.总阻值1 000Ω,最大允许电流1A的滑动变阻器2由实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图中b线,将该小灯泡与一干电池组成闭合电路,该电池两极的电压随电路中电流的变化关系图线如图中a线,则小灯泡与电池连接后的实际功率为 W;若再将一阻值为Ω的电阻串联在电路中,则小灯泡的实际功率为 W.答案:1 C E 20. 72 0. 242、小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变化,一研究性学习小组在实验室通过实验研究这一问题,实验室备有的器材是:电压表 V,3 kΩ、电流表0~ A,Ω、电池、开关、滑动变阻器、待测小灯泡、导线若干.实验时,要求小灯泡两端电压从零逐渐增大到额定电压以上.1他们应选用图85中图所示电路进行实验.2根据实验测得数据描绘出如图所示U-I图象,由图分析可知,小灯泡电阻随温度T变化的关系是 ;3已知实验中使用的小灯泡标有1. 5 V 字样,请你根据上述实验结果求出小灯泡在1. 5 V 电压下的实际功率是 W.答案:1 A 2 R 随温度T 升高而增大 3 W十一、电阻的测量11.有一待测的电阻器R x ,其阻值约在40~50Ω之间,实验室准备用来测量该电阻值的实验器材有:电压表V 量程0~10 V,内电阻约20 k Ω ; 电流表A,量程0~500 mA,内电阻约20Ω; 电流表A,量程0~300 mA,内电阻约4Ω ; 滑动变阻器R,最大阻值为10Ω,额定电流为2 A ; 滑动变阻器R2最大阻值为250Ω,额定电流为 A; 直流电源E 电动势为9V,内电阻约为0. 5Ω; 开关及若干导线.实验要求电表读数从零开始变化,并能多测出几组电流、电压值,以便画出I -U 图线.1电流表应选用 .2滑动变阻器选用 选填器材代号. 3请在如图甲所示的方框内画出实验电路图,并将图乙中器材连成符合要求的电路.答案:1 A 1 2R 1 3电路图如图所示 14.某同学测量一只未知阻值的电阻.1他先用多用电表进行测量,按照正确的步骤操作后,测量的结果如图甲所示,请你读出其阻值大小为 ,为了使多用电表测量的结果更准确,该同学接着应该进行哪些操作答 ; 2若该同学再用“伏安法”测量该电阻,所用器材如图乙所示,其中电压表内阻约为5 k Ω,电流表内阻约为5Ω,变阻器阻值为50Ω.图中部分连线已经连接好,为了尽可能准确地测量电阻,请你完成其余的连线.3该同学按照“伏安法”测量电阻的要求连接好图乙电路后,测得的电阻值将 填“大于”、“小于”或“等于”被测电阻的实际阻值.答案:11. 0 K Ω 将选择开关打到“×100”挡;将两表笔短接,调节调零旋钮,进行欧姆挡调零;再将被测电阻接到两表笔之间测量其阻值并读出读数;测量完毕将选择开关打到“OFF ”挡.2如图8所示. 3大于.15.利用如图所示电路测量一量程为300 mV 的电压表的内阻R V , R V 约为300Ω.某同学的实验步骤如下:①按电路图正确连接好电路,把滑动变阻器R 的滑片P 滑到a 端,闭合开关S 2,并将电阻箱R 0的阻值调到较大;②闭合开关S 1,调节滑动变阻器滑片的位置,使电压表的指针指到满刻度; ③保持开关S 1闭合和滑动变阻器滑片P 的位置不变,断开开关S 2,调整电阻箱R 0的阻值大小,使电压表的指针指到满刻度的一半;读出此时电阻箱R 0的阻值,即等于电压表内阻R V .实验所提供的器材除待测电压表、电阻箱最大阻值999. 9Ω、电池电动势约1. 5 V,内阻可忽略不计、导线和开关之外,还有如下可供选择的实验器材:A.滑动变阻器最大阻值150Ω;B.滑动变阻器最大阻值10Ω;。
物理学科实验操作考查试题〔一〕用打点计时器测量平均速度〔20分钟完成〕考号成绩一.实验器材:电磁打点计时器〔或电火花计时器〕、纸带、刻度尺、导线、电源、小车、铁架台、木板。
二.实验操作要求:应用上述器材,测定纸带的平均速度。
1.正确组装实验器材;2.接通电源,将小车在斜面上由静止开始释放,打出一条纸带;﹙小车到达斜面底端时用手按住小车。
﹚3.在纸带上标注计数点,分别量出OA、OB两段位移;4.将实验数据记录在表格中。
5.计算出纸带在这两段时间运动的平均速度。
三.实验数据记录:O A B实验次数运动时间/t s位移/mυ⋅s平均速度-1/m s 12考号成绩高中物理2 测定匀变速直线运动的加速度一、实验器材:打点计时器、纸带、交流电源、小车、细绳、一端固定有滑轮的长木板、刻度尺、钩码.二、实验操作要求:应用上述器材,测定匀变速直线运动的加速度.1.按图正确组装实验器材.2.接通电源,释放小车,让打点计时器在纸带上打下一系列的点,换上新纸带,重复实验三次.三、实验数据记录、处理:1.选择一条比拟理想的纸带,先确定一个适宜的点做为计数起始点为O,然后选择时间间隔为的假如干相邻的点为计数点.2.测量出各计数点到O点的距离,计算出各计数点的瞬时速度,并把结果填入表中.计数点瞬时速度v/(cm·s -1)3.在下坐标系中,按实验数据描点,作出速度—时间图象,并利用图象求a=m· s-2考号成绩v/(cm· s -1)/s 0高中物理3 探究三个共点力作用下物体的平衡一、实验器材:方木板、白纸、弹簧测力计〔三个〕、小铁环、细绳〔三条〕、三角板〔一副〕、刻度尺、图钉〔几个〕.二、实验操作要求:应用上述器材,探究三个共点力作用下物体的平衡1、正解组装实验器材;2、先将两个弹簧测力计固定在图板上,再沿某一方向拉第三个弹簧测力计,当铁环平衡时,分别记下弹簧测力计的示数F1、F2、F3和它们的方向;3、按各个力的大小和方向用同一标度作出力的图示;4、按平行四边形定如此作出F1、F2的合力F12 ;5、比拟F12和F3 大小、方向的关系;6、找出三个力F1、F2、F3的关系.三、实验数据记录探究加速度a与合外力F的关系〔20分钟完成〕考号成绩一.实验器材:打点计时器或电火花计时器、20g钩码三个、纸带、电源、刻度尺。
2023学年高一下学期物理期末复习专题期末高分必刷实验题(20道)1.某同学用图1和图2两个装置来探究平抛运动的特点。
(1)用图1所示的装置探究平抛运动竖直分运动的特点:用小锤击打弹性金属片后,A、B两球同时开始运动,A球沿水平方向抛出,做平抛运动,同时B球被释放,做自由落体运动。
如果___________,说明两个小球同时落地。
分别改变小球距地面的高度和___________,多次重复该实验,结果两小球均能同时落地,说明平抛运动竖直分运动是___________;(2)接着用图2所示的装置探究平抛运动水平分运动的特点:实验中让小球多次从斜槽同一点由静止释放,使得小球沿同一轨迹做平抛运动,描出轨迹上的3个点A、B、C,并以抛出点O为原点,水平、竖直建立平面直角坐标系如图3所示。
操作中还需要注意的是___________(写出一点即可),并且在上下调节挡板N时,设法确定“相等的时间间隔”,则特意使其到抛出点的竖直高度调节为123::=y y y___________,若测得123x x x=::___________,说明平抛运动水平分运动是匀速直线运动。
2.用如图1所示装置研究平地运动,将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。
钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出,落在水平挡板MN上。
由于挡板靠近硬板一侧较低,钢现落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。
移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。
(1)下面的做法可以减小实验误差的有___________。
A . 使用密度小、体积大的球B . 实验时让小球每次都从同一高度由静止开始滚下C . 使斜槽末端的切线保持水平D . 尽量减小钢球与斜槽间的摩擦(2)为定量研究,建立以水平方向为x 轴、竖直方向为y 轴的坐标系:a. 取平抛运动的起始点为坐标原点,将钢球静置于Q 点,钢球的对应白纸上的位置即为原点。
b. 若遗漏记录平抛轨迹的起始点,也可按下述方法处理数据:如图2所示,在轨迹上取A 、B 、C 三点,AB 和BC 的水平间距相等且均为x ,测得AB 和BC 的竖直间距分别是1y 和2y ,则12y y ___________13(选填“大于”、“等于”或者“小于”)。
实验专题(力学、电学、其他)1、力学实验1.[2024·甘肃卷] 用图甲所示实验装置探究外力一定时加速度与质量的关系.(1)以下操作正确的是 . A .使小车质量远小于槽码质量 B .调整垫块位置以补偿阻力C .补偿阻力时移去打点计时器和纸带D .释放小车后立即打开打点计时器(2)保持槽码质量不变,改变小车上砝码的质量,得到一系列打点纸带.其中一条纸带的计数点如图乙所示,相邻两点之间的距离分别为S 1,S 2,…,S 8,时间间隔均为T.下列加速度算式中,最优的是 . A .a =17S 8-S 7T 2+S 7-S 6T 2+S 6-S 5T 2+S 5-S 4T 2+S 4-S 3T 2+S 3-S 2T 2+S 2-S 1T2B .a =16S 8-S 62T 2+S 7-S 52T 2+S 6-S 42T '2+S 5-S 32T 2+S 4-S 22T 2+S 3-S 12T 2C .a =15S 8-S 53T 2+S 7-S 43T 2+S 6-S 33T 2+S 5-S 23T 2+S 4-S 13T 2D .a =14S 8-S 44T 2+S 7-S 34T 2+S 6-S 24T 2+S 5-S 14T 2(3)以小车和砝码的总质量M 为横坐标,加速度的倒数1a为纵坐标,甲、乙两组同学分别得到的1a -M 图像如图丙所示.由图可知,在所受外力一定的条件下,a 与M 成 (填“正比”或“反比”);甲组所用的 (填“小车”“砝码”或“槽码”)质量比乙组的更大.1.(1)B (2)D (3)反比 槽码[解析] (1)为了使小车所受的合外力大小近似等于槽码的总重力,故应使小车质量远大于槽码质量,故A 错误;为了保证小车所受细线拉力等于小车所受合力,则需要调整垫块位置以补偿阻力,也要保持细线和长木板平行,故B 正确;补偿阻力时不能移去打点计时器和纸带,需要通过纸带上点迹是否均匀来判断小车是否做匀速运动,故C 错误;根据操作要求,应先打开打点计时器再释放小车,故D 错误.(2)根据逐差法可知S 5-S 1=4a 1T 2,S 6-S 2=4a 2T 2,S 7-S 3=4a 3T 2,S 8-S 4=4a 4T 2,联立可得小车加速度表达式为a =14S 8-S 44T 2+S 7-S 34T 2+S 6-S 24T 2+S 5-S 14T 2,此方法用到了纸带上的所有数据,故选D .(3)根据图像可知1a 与M 成正比,故在所受外力一定的条件下,a 与M 成反比;设槽码的质量为m ,则由牛顿第二定律得mg =(m +M )a ,化简可得1a =1mg ·M +1g ,故斜率越小,槽码的质量m 越大,由图可知甲组所用的槽码质量比乙组的更大.2.[2024·广东卷] 下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤,请完成实验操作和计算.(1)图甲是“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验装置示意图.图中木板右端垫高的目的是 .图乙是实验得到的纸带一部分,每相邻两计数点间有四个点未画出,相邻计数点的间距已在图中给出.打点计时器电源频率为50 Hz,则小车的加速度大小为 m/s 2(结果保留3位有效数字).(2)在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中,某同学用50分度的游标卡尺测量一圆柱体的长度,示数如图丙所示,图丁为局部放大图,读数为 cm .(3)在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验调节过程中,在光具座上安装光源、遮光筒和光屏.遮光筒不可调节.打开并调节 ,使光束沿遮光筒的轴线把光屏照亮.取下光屏,装上单缝、双缝和测量头.调节测量头,并缓慢调节单缝的角度直到目镜中观察到 .2.(1)平衡摩擦力 2.86 (2)4.122 (3)光源 清晰的干涉条纹[解析] (1)“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中,图中木板右端垫高的目的是平衡摩擦力;打点计时器打点的周期T =1f =150 s=0.02 s,因为纸带上每相邻两计数点间有四个点未画出,故纸带上每相邻两计数点间的时间间隔为Δt =5T =0.1 s,由逐差法可得小车的加速度大小为a =Δx (Δt )2=[(16.29+13.43+10.59)-(7.72+4.88+2.01)]×10-2(3×0.1)2m/s 2≈2.86 m/s 2.(2)根据游标卡尺读数规则,读数为41 mm+11×0.02 mm=41.22 mm=4.122 cm .(3)在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验中,安装完元件后,应打开并调节光源,使光束沿轴线照亮光屏.取下光屏,装上单缝、双缝和测量头,调节测量头,并缓慢调节单缝的角度直到目镜中观察到清晰的干涉条纹.3.[2024·海南卷] 水平圆盘上紧贴边缘放置一密度均匀的小圆柱体,如图甲所示,图乙为俯视图,测得圆盘直径D =42.02 cm,圆柱体质量m =30.0 g,圆盘绕过盘心O 的竖直轴匀速转动,转动时小圆柱体相对圆盘静止.甲乙丙为了研究小圆柱体做匀速圆周运动时所需要的向心力情况,某同学设计了如下实验步骤: (1)用秒表测圆盘转动10周所用的时间t =62.8 s,则圆盘转动的角速度ω= rad/s(π取3.14).(2)用游标卡尺测量小圆柱体不同位置的直径,某次测量的示数如图丙所示,该读数d = mm,多次测量后,得到平均值恰好与d 相等.(3)写出小圆柱体所需向心力表达式F = (用D 、m 、ω、d 表示),其大小为 N(保留2位有效数字).3.(1)1 (2)16.1 (3)mω2·(D -d )26.1×10-3[解析] (1)圆盘转动10周所用的时间t =62.8 s,则圆盘转动的周期为T =62.810s=6.28 s,根据角速度与周期的关系有ω=2πT =1 rad/s .(2)根据游标卡尺的读数规则有1.6 cm+1×0.1 mm=16.1 mm . (3)小圆柱体做圆周运动的半径为r =D -d2,则小圆柱体所需向心力表达式F =mω2·(D -d )2,代入数据得F ≈6.1×10-3 N .4.[2024·海南卷] 为验证两个互成角度的力的合成规律,某组同学用两个弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆环、木板、刻度尺、白纸、铅笔、细线和图钉等器材,按照如下实验步骤完成实验:a.用图钉将白纸固定在水平木板上;b.如图甲、乙所示,橡皮条的一端固定在木板上的G点,另一端连接轻质小圆环,将两细线系在小圆环上,细线另一端系在弹簧测力计上,用两个弹簧测力计共同拉动小圆环到某位置,并标记圆环的圆心位置为O点,拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点,大小分别为F1=3.60 N、F2=2.90 N;撤去拉力F1和F2,改用一个弹簧测力计拉动小圆环,使其圆心到O点,在拉力F的方向上标记P3点,拉力的大小为F=5.60 N.请完成下列问题:(1)在图乙中按照给定的标度画出F1、F2和F的图示,然后按平行四边形定则画出F1、F2的合力F'.(2)比较F和F',写出可能产生误差的两点原因.4.(1)如图所示(2)①没有做到弹簧测力计、细线、橡皮条都与木板平行;②读数时没有正视弹簧测力计[解析] (1)按照给定的标度画出F1、F2和F的图示,然后按平行四边形定则画出F1、F2的合力F',如图所示.(2)F和F'不完全重合的误差可能是:①没有做到弹簧测力量计、细线、橡皮条都与木板平行;②读数时没有正视弹簧测力计.5.[2024·江西卷] 某小组探究物体加速度与其所受合外力的关系.实验装置如图1所示,水平轨道上安装两个光电门,小车上固定一遮光片,细线一端与小车连接,另一端跨过定滑轮挂上钩码.(1)实验前调节轨道右端滑轮高度,使细线与轨道平行,再适当垫高轨道左端以平衡小车所受摩擦力.(2)小车的质量为M1=320 g.利用光电门系统测出不同钩码质量m时小车加速度a.钩码所受重力记为F,作出a-F图像,如图2中图线甲所示.(3)由图线甲可知,F较小时,a与F成正比;F较大时,a与F不成正比.为了进一步探究,将小车的质量增加至M2=470 g,重复步骤(2)的测量过程,作出a-F像,如图2中图线乙所示.(4)与图线甲相比,图线乙的线性区间,非线性区间.再将小车的质量增加至M3=720 g,重复步骤(2)的测量过程,记录钩码所受重力F与小车加速度a,如下表所示(表中第9~14组数据未列出).序号12345钩码所受重力0.0200.0400.0600.0800.100F/(9.8 N)小车加速度0.260.550.821.081.36a/(m·s-2)序号6789~1415钩码所受重力0.1200.1400.160…0.300F/(9.8 N)小车加速度1.671.952.20…3.92a/(m·s-2)(5)请在图2中补充描出第6至8三个数据点,并补充完成图线丙.(6)根据以上实验结果猜想和推断:小车的质量 时,a 与F 成正比.结合所学知识对上述推断进行解释:.5.(4)较大 较小 (5)如图所示(6)远大于钩码的质量 对钩码根据牛顿第二定律有F -F T =ma ,对小车根据牛顿第二定律有F T =Ma ,联立解得F =(M +m )a ,变形得a =1M+mF ,当m ≪M 时,可认为m +M ≈M ,则a =1MF ,即a 与F成正比[解析] (4)根据题图2分析可知,与图线甲相比,图线乙的线性区间较大,非线性区间较小.(5)在坐标系中进行描点,结合其他点用平滑的直线连接各点,使尽可能多的点在线上,不在线上的点均匀地分布在线的两侧.作出图线丙如图所示.2、电学实验1.[2024·安徽卷] 某实验小组要将电流表G(铭牌标示:I g=500 μA,R g=800 Ω)改装成量程为0~1 V和0~3 V的电压表,并用标准电压表对其进行校准.选用合适的电源、滑动变阻器、电阻箱、开关和标准电压表等实验器材,按图甲所示连接电路,其中虚线框内为改装电路.(1)开关S1闭合前,滑片P应移动到(填“M”或“N”)端.(2)根据要求和已知信息,电阻箱R1的阻值已调至1200 Ω,则R2的阻值应调至Ω.(3)当单刀双掷开关S2与a连接时,电流表G和标准电压表V的示数分别为I、U,则电流表G 的内阻可表示为.(结果用U、I、R1、R2表示)(4)校准电表时,发现改装后电压表的读数始终比标准电压表的读数偏大,经排查发现电流表G 内阻的真实值与铭牌标示值有偏差,则只要即可.(填正确答案标号)A.增大电阻箱R1的阻值B.减小电阻箱R2的阻值C.将滑动变阻器的滑片P向M端滑动(5)校准完成后,开关S2与b连接,电流表G的示数如图乙所示,此示数对应的改装电压表读数为V.(保留2位有效数字)1.(1)M(2)4000(3)U-R1-R2(4)A(5)0.86I[解析] (1)由图可知,该滑动变阻器采用分压式接法,为了保护仪表安全,在开关S1闭合前,滑片P应移到M端;(2)当开关S2接b时,电压表量程为0~1 V,根据欧姆定律有U1=I g(R g+R1),当开关S2接a时,电压表量程为0~3 V,根据欧姆定律有U2=I g(R g+R1+R2),其中R1=1200 Ω,联立解得R2=4000 Ω; (3)当开关S2接a时,根据欧姆定律有U=I(R g+R1+R2),则电流表G的内阻可表示为R g=U-R1-R2;I(4)校准电表时,发现改装后电压表的读数始终比标准电压表的读数偏大,可知电流表G内阻的真实值小于铭牌标示值,根据闭合电路的欧姆定律知,可以增大两电阻箱的阻值.故选A. (5)根据闭合电路欧姆定律可得U V=I A(R g+R1)=430×10-6×(800+1200) V=0.86 V.2.[2024·甘肃卷] 精确测量干电池电动势和内阻需要考虑电表内阻的影响.可用器材有:电压表(量程0~1.5 V,内阻约为1.5 kΩ)、电流表(量程0~0.6 A)、滑动变阻器、开关、干电池和导线若干.某小组开展了以下实验.甲乙(1)考虑电流表内阻影响①用图甲所示电路测量电流表的内阻.从图乙电压表和电流表读数可得电流表内阻R A=Ω(保留2位有效数字).②用图丙所示电路测量干电池电动势和内阻.电压表读数、电流表读数、干电池内阻和电流表内阻分别用U、I、r和R A表示.则干电池电动势E=U+(用I、r和R A表示).③调节滑动变阻器测得多组电表读数,作出图丁所示的U-I图像.则待测干电池电动势E= V(保留3位有效数字)、内阻r=Ω(保留1位小数).丁(2)考虑电压表内阻影响该小组也尝试用图戊所示电路测量电压表内阻,但发现实验无法完成.原因是.A.电路设计会损坏仪器B.滑动变阻器接法错误C.电压太大无法读数D.电流太小无法读数2.(1)①1.0②I(r+R A)③1.401.0(2)D[解析] (1)①由图乙可知,电压表读数为U=0.60 V,电流表读数为I=0.58 A,根据欧姆定律可得电流表内阻为R A=UI =0.600.58Ω≈1.0 Ω;②由闭合电路欧姆定律可知,干电池电动势的表达式为E=U+I(r+R A);③根据E=U+I(r+R A)变形得到U=-(r+R A)I+E,根据图像可知,纵截距b=E=1.40 V,斜率的绝对值|k|=r+R A=1.40-1.000.20-0Ω=2.0 Ω,所以待测干电池电动势为E=1.40 V,内阻为r=1.0 Ω.(2)由于将电压表串联接在电路中,电压表内阻很大,电路中电流太小,故无法完成实验的原因可能是电流太小无法读数,故选D.3.[2024·广东卷] 某科技小组模仿太阳能发电中的太阳光自动跟踪系统,制作光源跟踪演示装置,实现太阳能电池板方向的调整,使电池板正对光源.图甲是光照方向检测电路.所用器材有:电源E(电动势3 V);电压表V1和V2(量程均有0~3 V 和0~15 V,内阻均可视为无穷大);滑动变阻器R;两个相同的光敏电阻R G1和R G2;开关S;手电筒;导线若干.图乙是实物图.图中电池板上垂直安装有半透明隔板,隔板两侧装有光敏电阻,电池板固定在电动机转轴上.控制单元与检测电路的连接未画出.控制单元对光照方向检测电路无影响.请完成下列实验操作和判断.(1)电路连接.图乙中已正确连接了部分电路,请完成虚线框中滑动变阻器R、电源E、开关S和电压表V1间的实物图连线.(2)光敏电阻阻值与光照强度关系测试.①将图甲中R的滑片置于端,用手电筒的光斜照射到R G1和R G2,使R G1表面的光照强度比R G2表面的小.②闭合S,将R的滑片缓慢滑到某一位置.V1的示数如图丙所示,读数U1为V,V2的示数U2为1.17 V.由此可知,表面光照强度较小的光敏电阻的阻值(选填“较大”或“较小”).③断开S.(3)光源跟踪测试.①将手电筒的光从电池板上方斜照射到R G1和R G2.②闭合S,并启动控制单元.控制单元检测并比较两光敏电阻的电压,控制电动机转动.此时两电压表的示数U1<U2,图乙中的电动机带动电池板(填“逆时针”或“顺时针”)转动,直至时停止转动,电池板正对手电筒发出的光.3.(1)如图所示(2)①b②1.63(1.61~1.65均可)较大(3)②逆时针U1=U2(或R G1=R G2)[解析] (1)由题图甲可知,V1测R G1两端电压,V2测R G2两端电压,滑动变阻器采用分压式接法,由题图乙可知,此时V2已并联在R G2两端,V1未并联在电路中,故应将V1的“3”接线柱连到滑动变阻器右上接线柱处,滑动变阻器分压式接入电路中.(2)①从安全性角度考虑,一开始应将题图甲中R的滑片置于b端,使两个电压表的示数均为零.②由题图丙知电压表的分度值为0.1 V,根据读数原则需估读到0.1 V的下一位,读数为1.63 V.由串联电路中电流相等,电阻之比等于电压之比,可知电压较大时对应的电阻较大.由题图甲知,V1测R G1两端电压,V2测R G2两端电压,且U1>U2,则R G1>R G2,由①可知R G1表面的光照强度比R G2表面的小,说明表面光照强度较小的光敏电阻的阻值较大.(3)②U1<U2,说明R G1电阻小,对应光照强度大,而R G2电阻大,对应光照强度小,因此光是从左上方斜向右下方照射,所以应逆时针转动电池板,使光线和太阳能电池板垂直,直至U1=U2时停止转动,此时R G1=R G2,两板对应光照强度相同,电池板正对手电筒发出的光.4.[2024·广西卷] 某同学为探究电容器充、放电过程,设计了图甲实验电路.器材如下:电容器,电源E(电动势6 V,内阻不计),电阻R1=400.0 Ω,电阻R2=200.0 Ω,电流传感器,开关S1、S2,导线若干.实验步骤如下:(1)断开S1、S2,将电流传感器正极与a节点相连,其数据采样频率为5000 Hz,则采样周期为s;(2)闭合S 1,电容器开始充电,直至充电结束,得到充电过程的I -t 曲线如图乙,由图乙可知开关S 1闭合瞬间流经电阻R 1的电流为 mA(结果保留3位有效数字);(3)保持S 1闭合,再闭合S 2,电容器开始放电,直至放电结束,则放电结束后电容器两极板间电压为 V;(4)实验得到放电过程的I -t 曲线如图丙,I -t 曲线与坐标轴所围面积对应电容器释放的电荷量为0.018 8 C,则电容器的电容C 为 μF .图丙中I -t 曲线与横坐标、直线t =1 s 所围面积对应电容器释放的电荷量为0.003 8 C,则t =1 s 时电容器两极板间电压为 V(结果保留2位有效数字). 4.(1)15000(2)15.0 (3)2 (4)4.7×103 5.2[解析] (1)采样周期为T =1f =15000 s .(2)由图乙可知开关S 1闭合瞬间流经电阻R 1的电流为15.0 mA .(3)放电结束后电容器两极板间电压等于R 2两端电压,根据闭合电路欧姆定律得电容器两极板间电压为U C =ER 1+R 2·R 2=2 V . (4)充电结束后电容器两端电压为U C '=E =6 V,故可得ΔQ =(U C '-U C )C =0.018 8 C,解得C =4.7×103 μF;设t =1 s 时电容器两极板间电压为U C ″,得(U C '-U C ″)C =0.003 8 C,代入数值解得U C ″≈5.2 V .5.[2024·海南卷] 用如图甲所示的电路观察电容器的充放电现象,实验器材有电源E 、电容器C 、电压表、电流表、电流传感器、计算机、定值电阻R 、单刀双掷开关S 1、开关S 2、导线若干.(1)闭合开关S 2,将S 1接1,电压表示数增大,最后稳定在12.3 V .在此过程中,电流表的示数 .(填选项标号) A .一直稳定在某一数值 B .先增大,后逐渐减小为零C .先增大,后稳定在某一非零数值(2)先后断开开关S 2、S 1,将电流表更换成电流传感器,再将S 1接2,此时通过定值电阻R 的电流方向为 (选填“a →b ”或“b →a ”),通过传感器将电流信息传入计算机,画出电流随时间变化的I -t 图像,如图乙,t =2 s 时I =1.10 mA,图中M 、N 区域面积比为8∶7,可求出R = kΩ(保留2位有效数字).5.(1)B (2)a →b 5.2[解析] (1)电容器充电过程中,当电路刚接通后,电流表示数从0增大至某一最大值,后随着电容器的不断充电,电路中的充电电流在减小,当充电结束电路稳定后,此时电路相当于断路,电流为0,故选B .(2)根据电路图可知充电结束后电容器上极板带正电,将S 1接2,电容器放电,此时通过定值电阻R 的电流方向为a →b ;t =2 s 时,I =1.10 mA,可知此时电容器两端的电压为U 2=IR ,电容器开始放电前两端电压为12.3 V ,根据I -t 图像与横轴围成的面积表示放电荷量可得,0~2 s 的放电荷量为Q 1=ΔU ·C =(12.3-1.10×10-3·R )C ,2 s 后到放电结束放电荷量为Q 2=ΔU'·C =1.10×10-3·RC ,根据题意Q 1Q 2=87,解得R ≈5.2 kΩ.6.[2024·河北卷] 某种花卉喜光,但阳光太强时易受损伤.某兴趣小组决定制作简易光强报警器,以便在光照过强时提醒花农.该实验用到的主要器材如下:学生电源、多用电表、数字电压表(0~20 V)、数字电流表(0~20 mA)、滑动变阻器R (最大阻值50 Ω,1.5 A)、白炽灯、可调电阻R 1(0~50 kΩ)、发光二极管LED 、光敏电阻R G 、NPN 型三极管VT 、开关和若干导线等. (1)判断发光二极管的极性使用多用电表的“×10 k”欧姆挡测量二极管的电阻.如图甲所示,当黑表笔与接线端M 接触、红表笔与接线端N 接触时,多用电表指针位于表盘中a 位置(见图乙);对调红、黑表笔后指针位于表盘中b 位置(见图乙).由此判断M 端为二极管的 (选填“正极”或“负极”).(2)研究光敏电阻在不同光照条件下的伏安特性①采用图丙中的器材进行实验,部分实物连接已完成.要求闭合开关后电压表和电流表的读数从0开始.导线L 1、L 2和L 3的另一端应分别连接滑动变阻器的 、 、接线柱(以上三空选填接线柱标号“A”“B”“C”或“D”).②图丁为不同光照强度下得到的光敏电阻伏安特性曲线,图中曲线Ⅰ、Ⅰ和Ⅰ对应光敏电阻受到的光照由弱到强.由图像可知,光敏电阻的阻值随其表面受到光照的增强而(选填“增大”或“减小”).(3)组装光强报警器电路并测试其功能图戊为利用光敏电阻、发光二极管、三极管(当b、e间电压达到一定程度后,三极管被导通)等元件设计的电路.组装好光强报警器后,在测试过程中发现,当照射到光敏电阻表面的光强达到报警值时,发光二极管并不发光,为使报警器正常工作,应(选填“增大”或“减小”)可调电阻R1的阻值,直至发光二极管发光.6.(1)负极(2)①A A C(或D)[或者三空分别为:C(或D)A B]②减小(3)增大[解析] (1)使用多用电表欧姆挡测二极管电阻时,电流也是“红进黑出”,即表内电源正极与黑表笔相连,电源负极与红表笔相连,且测二极管正向电阻时阻值很小,测二极管反向电阻时阻值无穷大.当黑表笔与接线柱M接触、红表笔与接线柱N接触时,多用电表指针位于表盘中a 位置(电阻无穷大),而对调红、黑表笔后指针位于表盘中b位置(电阻很小),说明黑表笔(连接电源正极)与接线柱N接触时测的是二极管正向电阻,即N端为二极管的正极.(2)①要求闭合开关后电压表和电流表的读数从0开始,所以滑动变阻器应采用分压式接法,导线L2应连接A接线柱,导线L1和导线L3应“一上一下”连接滑动变阻器的接线柱,可以导线L1连接A接线柱,导线L3连接C或D接线柱,或者导线L3连接B接线柱,导线L1连接C或D接线柱.②伏安特性曲线上的点与原点连线的斜率的倒数表示电阻,由所给伏安特性曲线图可知,曲线Ⅰ、Ⅰ、Ⅰ对应的电阻在减小,说明随着光照由弱到强,光敏电阻的阻值减小.(3)在测试过程中发现,当照射在光敏电阻表面的光强达到报警值时,发光二极管并不发光,说明三极管未被导通,这是因为b、e间电压较小,未达到是三极管导通的值,为使报警器正常工作,应调大R1两端分得的电压直至发光二极管发光,由于R1与R G串联后总电压一定,所以要调大R1的阻值.7.[2024·江苏卷] 某同学在实验室做“测定金属的电阻率”的实验,除被测金属丝外,还有如下实验器材可供选择:A.直流电源:电动势约为3 V,内阻可忽略不计;B.电流表A:量程0~100 mA,内阻约为5 Ω;C.电压表V:量程0~3 V,内阻为3 kΩ;D.滑动变阻器:最大阻值为100 Ω,允许通过的最大电流为0.5 A;E.开关、导线等.(1)该同学用刻度尺测得金属丝接入电路的长度L=0.820 m,用螺旋测微器测量金属丝直径时的测量结果如图甲所示,从图中读出金属丝的直径为mm.(2)用多用电表欧姆“×1”挡测量接入电路部分的金属丝电阻时,多用电表的示数如图乙所示,从图中读出金属丝电阻约为Ω.(3)若该同学根据伏安法测出金属丝的阻值R=10.0 Ω,则这种金属材料的电阻率为Ω·m.(结果保留两位有效数字)7.(1)0.787(0.785~0.788均可)(2)9.0(3)5.9×10-6[解析] (1)根据螺旋测微器的读数规律,该读数为d=0.5 mm+28.7×0.01 mm=0.787 mm.(2)根据欧姆挡的读数规律,该读数为R x=9.0×1 Ω=9.0 Ω.(3)根据电阻定律有R=ρLS =ρLπ(d2)2=4ρLπd2,解得ρ=πd2R4L,代入数据得ρ=5.9×10-6 Ω·m.8.[2024·江西卷] 某小组欲设计一种电热水器防触电装置,其原理是:当电热管漏电时,利用自来水自身的电阻,可使漏电电流降至人体安全电流以下.为此,需先测量水的电阻率,再进行合理设计.(1)如图1所示,在绝缘长方体容器左右两侧安装可移动的薄金属板电极,将自来水倒入其中,测得水的截面宽d=0.07 m和高h=0.03 m.(2)现有实验器材:电流表(量程0~300 μA,内阻R A=2500 Ω)、电压表(量程0~3 V或0~15 V,内阻未知)、直流电源(3 V)、滑动变阻器、开关和导线.请在图1中画线完成电路实物连接.(3)连接好电路,测量26 ℃的水在不同长度l时的电阻值R x.将水温升到65 ℃,重复测量.绘出26 ℃和65 ℃水的R x-l图线,分别如图2中甲、乙所示.(4)若R x-l图线的斜率为k,则水的电阻率表达式为ρ=(用k、d、h表示).实验结果表明,温度(选填“高”或“低”)的水更容易导电.(5)测出电阻率后,拟将一段塑料水管安装于热水器出水口作为防触电装置.为保证出水量不变,选用内直径为8.0×10-3m的水管.若人体的安全电流为1.0×10-3A,热水器出水温度最高为65 ℃,忽略其他电阻的影响(相当于热水器220 V的工作电压直接加在水管两端),则该水管的长度至少应设计为m.(保留2位有效数字)8.(2)如图所示(4)kdh高(5)0.46[解析] (2)由于电流表阻值已知,因此电流表采用内接法时,水的电阻R =U I-R A ,可消除伏安法测电阻的系统误差;因电源电动势为3 V ,则电压表选用0~3 V 量程.实物连线如图所示. (4)根据电阻定律有R x =ρl S ,又S =dh ,联立可得R x =ρdℎl ,故R x -l 图像的斜率k =ρdℎ,解得ρ=kdh ;根据题图2可知,65 ℃水的R x -l 图像的斜率比26 ℃水的R x -l 图像的斜率小,说明温度高的水的电阻率较小,更容易导电.(5)根据欧姆定律和电阻定律有R =UI =ρl 'πD 24,其中ρ=kdh ,由题图2可知,65 ℃水的R x -t 图像的斜率k =80.7×103 Ω/m,代入数据解得l'≈0.46 m,故该水管长度的最小值为0.46 m .9.[2024·辽宁卷] 某探究小组要测量电池的电动势和内阻.可利用的器材有:电压表、电阻丝、定值电阻(阻值为R 0)、金属夹、刻度尺、开关S 、导线若干.他们设计了如图所示的实验电路原理图.(1)实验步骤如下:①将电阻丝拉直固定,按照图甲连接电路,金属夹置于电阻丝的 (选填“A ”或“B ”)端; ②闭合开关S,快速滑动金属夹至适当位置并记录电压表示数U ,断开开关S,记录金属夹与B 端的距离L ;③多次重复步骤②,根据记录的若干组U 、L 的值,作出图丙中图线Ⅰ;④按照图乙将定值电阻接入电路,多次重复步骤②,再根据记录的若干组U 、L 的值,作出图丙中图线Ⅰ.(2)由图线得出纵轴截距为b ,则待测电池的电动势E = .(3)由图线求得Ⅰ、Ⅰ的斜率分别为k 1、k 2,若k2k 1=n ,则待测电池的内阻r = (用n 和R 0表示).9.(1)A (2)1b(3)R 0n -1[解析] (1)为了保护电路,避免通过电源的电流过大,闭合开关前,金属夹应置于使电阻丝接入电路的阻值最大处,即应该置于A 端.(2)对于图甲电路,根据闭合电路欧姆定律有U =E -Ir ,设金属丝的电阻率为ρ,横截面积为S ,根据欧姆定律和电阻定律有I =UR ,R =ρLS ,联立可得U =E -USρL r ,整理可得1U =1E +Sr Eρ·1L ,对于图乙电路,根据闭合电路欧姆定律有U =E -I (r +R 0),根据欧姆定律和电阻定律有I =UR,R =ρL S,联立并整理可得1U =1E+S (r+R 0)Eρ·1L ,所以图线的纵轴截距b =1E ,解得E =1b .(3)由题意可知k 1=SrEρ,k 2=S (r+R 0)Eρ,又k2k 1=n ,联立解得r =R0n -1. 10.电阻型氧气传感器的阻值会随所处环境中的氧气含量发生变化.在保持流过传感器的电流(即工作电流)恒定的条件下,通过测量不同氧气含量下传感器两端的电压,建立电压与氧气含量之间的对应关系,这一过程称为定标.一同学用图甲所示电路对他制作的一个氧气传感器定标.实验器材有:装在气室内的氧气传感器(工作电流1 mA)、毫安表(内阻可忽略)、电压表、电源、滑动变阻器、开关、导线若干、5个气瓶(氧气含量分别为1%、5%、10%、15%、20%).(1)将图甲中的实验器材间的连线补充完整,使其能对传感器定标; (2)连接好实验器材,把氧气含量为1%的气瓶接到气体入口;(3)把滑动变阻器的滑片滑到 端(选填“a ”或“b ”),闭合开关;。
高中物理实验考试真题试卷一、实验题目1、探究小车速度随时间变化的规律2、探究加速度与力、质量的关系3、探究平抛运动的规律4、验证机械能守恒定律5、测定金属的电阻率6、描绘小灯泡的伏安特性曲线二、实验要求1、考生需独立完成实验操作和数据处理。
2、实验过程中要注意安全,遵守实验室规则。
3、按照实验步骤进行操作,如实记录实验数据。
三、实验器材1、探究小车速度随时间变化的规律附有滑轮的长木板、小车、纸带、打点计时器、细绳、钩码、刻度尺、天平。
2、探究加速度与力、质量的关系小车、砝码、托盘、一端带有定滑轮的长木板、细绳、打点计时器、纸带、刻度尺、天平。
3、探究平抛运动的规律平抛运动实验器、小球、复写纸、坐标纸、铅笔。
4、验证机械能守恒定律打点计时器、纸带、重锤、铁架台、夹子、刻度尺。
5、测定金属的电阻率螺旋测微器、游标卡尺、待测金属丝、电源、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。
6、描绘小灯泡的伏安特性曲线小灯泡、电源、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。
四、实验步骤及注意事项1、探究小车速度随时间变化的规律(1)实验步骤把一端带有滑轮的长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路。
将一条细绳拴在小车上,细绳跨过滑轮,下边挂上合适的钩码,把纸带穿过打点计时器,并把纸带的一端固定在小车的后面。
把小车停在靠近打点计时器处,接通电源,放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一系列的点。
换上新的纸带,重复上述实验两次。
从三条纸带中选择一条比较理想的,舍掉开头一些比较密集的点,在后边便于测量的地方找一个开始点,以后依次每五个点取一个计数点,确定好计数点后,用刻度尺测量出相邻计数点间的距离。
(2)注意事项开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器。
先接通电源,等打点稳定后,再释放小车。
要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞,当小车到达滑轮前及时用手按住它。
实验:探究两个互成角度的力的合成规律基础巩固1.(多选)在探究求合力的方法的实验中,某同学的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳。
图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的图示,下列说法中正确的是( )A.图乙中的F是力F1和F2合力的理论值,F'是力F1和F2合力的实际测量值B.图乙的F'是力F1和F2合力的理论值,F是力F1和F2合力的实际测量值C.在实验中,如果将细绳也换成橡皮条,那么对实验结果没有影响D.在实验中,如果将细绳也换成橡皮条,那么对实验结果有影响2.某同学做“验证力的平行四边形定则”实验时,主要步骤是:A.在桌上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上B.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端系着绳套C.用两个弹簧测力计分别勾住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O。
记录下O点的位置,读出两个弹簧测力计的示数D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F'E.只用一个弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧测力计的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力F的图示F.比较F'和F的大小和方向,看它们是否相同,得出结论上述步骤中:(1)有重要遗漏的步骤的序号是和;(2)遗漏的内容分别是和。
能力提升1.在“验证力的平行四边形定则”实验中,某同学用图钉把白纸固定在水平放置的木板上,将橡皮条的一端固定在板上一点,两个细绳套系在橡皮条的另一端。
用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套,互成角度地施加拉力,使橡皮条伸长,结点到达纸面上某一位置,如图所示。
请将以下的实验操作和处理补充完整:(1)用铅笔描下结点位置,记为O;(2)记录两个弹簧测力计的示数F1和F2,沿每条细绳(套)的方向用铅笔分别描出两个点,用刻度尺把相应的点连成线;(3)只用一个弹簧测力计,通过细绳套把橡皮条的结点仍拉到位置O,记录测力计的示数F3, ;(4)按照力的图示要求,作出拉力F1、F2、F3;(5)根据力的平行四边形定则作出F1和F2的合力F;(6)比较的一致程度,若有较大差异,对其原因进行分析,并作出相应的改进后再次进行实验。
高考复习力学实验题参考答案与试题解析一.实验题(共17小题)1.(2016•天津)某同学利用图1示装置研究小车的匀变速直线运动.①实验中,必要的措施是AB .A.细线必须与长木板平行B.先接通电源再释放小车C.小车的质量远大于钩码的质量D.平衡小车与长木板间的摩擦力②他实验时将打点机器接到频率为50Hz的交流电源上,得到一条纸带,打出的部分计数点如图2所示(每相邻两个计数点间还有4个点,图中未画出)s1=3.59cm,s2=4.41cm,s3=5.19cm,s4=5.97cm,s5=6.78cm,s6=7.64cm,则小车的加速度a= 0.80 m/s2(要求充分利用测量的数据),打点计时器在打B点时小车的速度v B= 0.40 m/s.(结果均保留两位有效数字)【解答】解:①A、为了让小车做匀加速直线运动,应使小车受力恒定,故应将细线与木板保持水平;同时为了打点稳定,应先开电源再放纸带;故AB正确;C、本实验中只是研究匀变速直线运动,故不需要让小车的质量远大于钩码的质量;只要能让小车做匀加速运动即可;故C错误;D、由C的分析可知,只要摩擦力恒定即可,不需要平衡摩擦力;故D错误;故选:AB;②每两个计数点间有四个点没有画出,故两计数点间的时间间隔为T=5×0.02=0.1s;根据逐差法可知,物体的加速度a===0.80m/s2;B点的速度等于AC段的平均速度,则有:v===0.40m/s;故答案为:①AB;②0.80;0.40.2.(2016•高港区校级学业考试)利用图中所示的装置可以研究自由落体运动,实验中需要调整好仪器,接通打点计时器的电源,松开纸带,使重物下落,打点计时器会再纸带上打出一系列的小点,(1)若实验时用到的计时器为电磁打点计时器,打点计时器的安装要使两个限位孔在同一竖直(选填“水平”或“竖直”)线上,以减少摩擦阻力;(2)实验过程中,下列说法正确的是CDA、接通电源的同时要立刻释放重物B、选取纸带时要选取第1个点与第2个点之间的距离接近4mm且清晰的纸带C、释放重物之前要让重物靠近打点计时器D、为了使实验数据更加准确,可取多次测量结果的平均值(3)为了测得重物下落的加速度,还需要的实验仪器是 CA、天平B、秒表C、米尺.【解答】解:(1)电磁式打点计时器需要用低压交流电压;安装打点计时器时要注意让上下限位孔在同一竖直线上,从而减小阻力;(2)A、应先接通电源,稳定后再释放纸带,故A错误;B、选择纸带时应选择点迹清楚,前两个点间距接近2mm的纸带,故B错误;C、释放重物时,应让重物靠近纸带;故C正确;D、为了使实验数据更加准确,可取多次测量结果的平均值;故D正确;故选:CD.(3)据运动学公式得:△x=at2,a=,为了测试重物下落的加速度,还需要的实验器材有:米尺,用来测量计数点之间的距离.该实验中不需要天平,通过打点计时器打点的时间间隔可以计算出计数点之间的时间间隔,所以也不需要秒表.故选:C.故答案为:(1)竖直;(2)CD;(3)C.3.(2017春•涞水县校级月考)某学生利用“研究匀变速直线运动”的实验装置来测量一个质量为m=50g的重锤下落时的加速度值,该学生将重锤固定在纸带下端,让纸带穿过打点计时器,实验装置如图1所示.(1)以下是该同学正确的实验操作和计算过程,请填写其中的空白部分:①实验操作:接通电源,释放纸带,让重锤自由落下,实验结束关闭电源.②取下纸带,取其中的一段标出计数点如图2所示,测出相邻计数点间的距离分别为x1=2.60cm,x2=4.14cm,x3=5.69cm,x4=7.22cm,x5=8.75 cm,x6=10.29cm,已知打点计时器的打点间隔T=0.02s,则重锤运动的加速度计算表达式为a= ,代入数据,可得加速度a= 9.60 m/s2(计算结果保留三位有效数字).【解答】解:(1)①实验时,应先接通打点计时器的电源,再释放纸带,实验结束,应立即关闭电源.②根据匀变速直线运动的推论△x=aT2,有:x6﹣x3=3a1(2T)2…①x5﹣x2=3a2(2T)2…②x4﹣x1=3a3(2T)2…③a=…④联立①②③④解得:a=;代入数据解得:a=9.60m/s2.答案:(1)①接通电源,实验结束关闭电源;②,9.60.4.(2016春•哈尔滨校级期中)某同学进行“验证力的平行四边形定则“实验,试完成主要步骤:(1)如图甲,用两只弹簧测力计分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,记下结点的位置O点、两弹簧测力计的读数F1、F2以及两细绳套的方向(2)用一只弹簧测力计钩住细绳套把橡皮条与细绳套的结点拉到同一位置O ,记下细绳的方向(如图丙中的Oc).如乙图所示,读得弹簧测力计的示数F= 4.0N(3)如丙图所示,按选定的标度作出了力的图示,请在图丙中:a.按同样的标度作出力F的图示b.按力的平行四边形定则作出F1、F2的合力F′(4)关于该实验注意事项,下列说法中正确的是 BA.实验中所用的两根细绳越短越好B.弹簧测力计的拉力方向必须与木板平行C.每次实验中两个分力间的夹角必须大于90°.【解答】解:(1)如图甲,用两只弹簧测力计分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,记下结点位置O和两测力计的示数F1、F2以及两细绳套的方向,(2)如图乙,用一只弹簧测力计钩住细绳套把橡皮条的结点拉到同一位置O,记下细绳套的方向,由图示弹簧测力计可读得弹簧测力计的示数F=4.0N;(3)a、按力的图示方法作出力F的图示如图所示;b、根据力的平行四边形定则,作出F1、F2的合力F′,如图所示.(4)A、拉橡皮条的细绳要适当长一些,以方便画出力的方向,故A错误;B、测量力的实验要求尽量准确,为了减小实验中因摩擦造成的误差,操作中要求弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行,故B正确;C、在实验中两个分力的夹角大小适当,且二力的大小要适量大些,这样有利于减小实验中偶然误差的影响,不需要夹角必须大于90°,故C错误;故选:B故答案为:(1)两细绳套的方向;(2)同一位置O;4.0N;(3)如图所示;(4)B.5.(2016春•衡阳校级期末)“验证力的平行四边形定则”的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.(1)本实验采用的科学方法是 BA.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)某同学用两个弹簧秤将结点拉至某位置,此时该同学记录下了结点O的位置及两弹簧秤对应的读数,他还应该记录下两细线的方向.(3)图乙中的F是利用平行四边形定则作出的两个弹簧秤拉力的合力的图示,F′为用一个弹簧秤将结点拉至同一点时所用拉力的图示,这两个力中,方向一定沿AO方向的是F′.【解答】解:(1)本实验中两个拉力的作用效果和一个拉力的作用效果相同,采用的科学方法是等效替代法.故选:B.(2)当用两个弹簧秤同时拉橡皮筋时,必须记录下两弹簧秤读数,及两细线的方向,O点的位置;(3)图乙中的F与F′中,F是由平行四边形得出的,而F′是通过实验方法得出的,其方向一定与橡皮筋的方向相同,一定与AO共线的是 F′.故答案为:(1)B;(2)两细线的方向;(3)F′.6.(2016春•临沂校级期末)在“探究求合力的方法”实验中,可以设计不同的方案探究.以下是甲、乙两位同学设计的两个实验方案,(1)甲同学设计的方案如图1,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.实验中需用两个弹簧测力计分别钩住绳套,并互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O.①某同学在做该实验时认为:A.拉橡皮条的绳细一些且长一些,实验效果较好B.拉橡皮条时,弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行C.橡皮条弹性要好,拉结点到达某一位置O时,橡皮条方向必须在两细绳夹角的角平分线上D.拉力F1和F2的夹角越大越好其中正确的是AB (填入相应的字母)②若某次测量中两个弹簧测力计的读数均为4N,且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直,则不能(选填“能”或“不能”)用一个量程为5N的弹簧测力计测量出它们的合力,理由是:合力为4N>5N,超出了弹簧测力计的量程.(2)乙同学在家中用三根相同的橡皮筋(遵循胡克定律)来探究求合力的方法,如图2所示,三根橡皮筋在O点相互连接,拉长后三个端点用图钉固定在A、B、C三点.在实验中,可以通过刻度尺测量橡皮筋的长度来得到橡皮筋的拉力大小,并通过OA、OB、OC的方向确定三个拉力的方向,从而探究求其中任意两个拉力的合力的方法.在实验过程中,下列说法正确的是AD .A.实验需要测量橡皮筋的长度以及橡皮筋的原长B.为减小误差,应选择劲度系数尽量大的橡皮筋C.以OB、OC为两邻边做平行四边形,其对角线必与OA在一条直线上且两者长度相等D.多次实验中O点不必是同一位置.【解答】解:(1)①A、在实验中要减小拉力方向的误差,应让标记同一细绳方向的两点尽量远些,故细绳应该长一些,故A正确;B、作图时,我们是在白纸中作图,做出的是水平力的图示,若拉力倾斜,则作出图的方向与实际力的方向有有较大差别,故应使各力尽量与木板面平行,故B正确;C、橡皮条弹性要好,拉结点到达某一位置O时,拉力与拉力的夹角应适当大些,但橡皮条方向不必须在两细绳夹角的角平分线上,故C错误;D、两个拉力的夹角过大,合力会过小,量取理论值时相对误差变大,夹角太小,会导致作图困难,也会增大偶然误差,故D错误.故选:AB.②两力均为4N,且相互垂直,则其合力大小为F=4N>5N,合力超过了弹簧秤的量程,故弹簧秤无法测出物体所受的合力,故不能使用.(2)A、需要知道橡皮筋的伸长量才能表示橡皮筋的弹力,故应该测量橡皮筋的原长,故A正确;B、为了减小误差,橡皮筋的伸长量应该大些,故应选择劲度系数稍小的橡皮筋,故B错误;C、由于橡皮筋的弹力与它的长度不成正比,所以OB、OC弹力的合力方向与以OB、OC为两邻边做平行四边形的对角线不重合,故C错误;D、不同的O点依然满足任意两个橡皮筋弹力的合力与第三个橡皮筋弹力等大反向的特点,所以即使O点不固定,也可以探究求合力的方法,故D正确.故选:AD.故答案为:(1)①AB;②不能;合力为4N>5N,超出了弹簧测力计的量程;(2)AD.7.(2016•广州二模)用图甲所示装置“探究加速度与力、质量的关系”.请思考并完成相关内容:(1)实验时,为平衡摩擦力,以下操作正确的是 BA.连着砂桶,适当调整木板右端的高度,直到小车被轻推后沿木板匀速运动B.取下砂桶,适当调整木板右端的高度,直到小车被轻推后沿木板匀速运动C.取下砂桶,适当调整木板右端的高度,直到小车缓慢沿木板做直线运动(2)图乙是实验中得到的一条纸带,已知相邻计数点间还有四个点未画出,打点计时器所用电源频率为50Hz,由此可求出小车的加速度a= 1.60 m/s2(计算结果保留三位有效数字).(3)一组同学在保持木板水平时,研究小车质量一定的情况下加速度a与合外力F的关系,得到如图丙中①所示的a﹣F图线.则小车运动时受到的摩擦力f= 0.10 N;小车质量M= 0.20 kg.若该小组正确完成了步骤(1),得到的a﹣F图线应该是图丙中的②(填“②”、“③”或“④”).【解答】解:(1)平衡摩擦力时,取下砂桶,适当当调整木板右端的高度,直到小车被轻推后沿木板匀速运动,故B正确.(2)根据△x=aT2,运用逐差法得,a===1.60m/s2.(3)根据图①知,当F=0.10N时,小车才开始运动,可知小车运动时受到的摩擦力f=0.10N,图线的斜率表示质量的倒数,则m=kg=0.20kg.平衡摩擦力后,a与F成正比,图线的斜率不变,故正确图线为②.故答案为:(1)B;(2)1.60;(3)0.10,0.20,②.8.(2016秋•天津月考)在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,某同学使用了如图(1)所示的装置,计时器打点频率为50Hz.(1)该同学得到一条纸带,在纸带上取连续的六个点,如图(b)所示,自A点起,相邻两点间的距离分别为10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm,则打E点时小车的速度为0.85 m/s,小车的加速度为5 m/s2.(2)该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系,应该保持拉力F恒定不变;若该同学要探究加速度a和拉力F的关系,应该保持小车质量M恒定不变.(3)该同学通过数据的处理作出了a﹣F图象,如图(c)所示,则①图中的直线不过原点的原因是平衡摩擦力过度.②此图中直线发生弯曲的原因是不满足m<<M .【解答】解:(1)利用匀变速直线运动的推论得出:v E== m/s=0.85m/s小车的加速度为a== m/s2=5m/s2(2)该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系,应该保持细线对车的拉力F不变;若该同学要探究加速度a和拉力F的关系,应该保持小车的质量M不变.(3)图中当F=0时,a≠0.也就是说当绳子上没有拉力时,小车的加速度不为0,说明小车的摩擦力小于重力的分力,所以原因是实验前木板右端垫得过高.设小车的加速度为a,绳子拉力为F,以砂和砂桶为研究对象得:mg﹣F=ma以小车为研究对象F=Ma解得:a=故:F=Ma=所以要使得绳子拉力等于砂和砂桶的重力大小,必有m<<M,而不满足m<<M时,随m的增大物体的加速度a逐渐减小.故图象弯曲的原因是:未满足砂和砂桶质量远小于小车的质量.故答案为:(1)0.85;5;(2)拉力F恒定;小车质量M恒定;(3)平衡摩擦力过度,不满足m<<M.9.(2016秋•濮阳月考)为了探究物体的加速度与质量的关系时,某实验小组的同学设计了如图所示的实验装置.装置中有电磁打点计时器、纸带、带滑轮的长木板、垫块、小车和砝码(总质量用M表示)、砂和砂捅(总质量用m表示)、刻度尺等,请回答下列问题:(1)为了完成本实验,下列实验器材中必不可少的是CD .A.低压直流电源 B.秒表 C.天平(附砝码) D.低压交流电源(2)实验误差由偶然误差和系统误差,本实验中纸带与打点计时器、小车与长木板之间的摩擦和阻力对实验的影响属于系统误差.为了使实验结果更贴近结论,应尽量地减少摩擦阻力的影响,即按如图的方式将长木板的一端适当垫高,以平衡摩擦力,在平衡摩擦力时,取下沙桶并将纸带穿过打点计时器,使小车带动纸带在长木板上做匀速直线运动.(3)探究小车的加速度与其质量的关系时,可以通过改变小车中砝码的个数来改变小车的质量.在完成本实验时,为了使沙桶的总重力近似地等于小车的牵引力,则沙桶的总质量与小车的总质量的关系应满足M >>m .(4)该实验小组的同学在某次测量时,得到了如图所示的纸带,其中0、1、2为相邻的三个计数点,且相邻两计数点的打点频率为f,0、1两点间的距离用x1表示.1、2两点间的距离用x2表示,则该小车加速度的表达式a= (x2﹣x1)f2m/s2.如果f=10Hz,x1=5.90cm,x2=6.46cm,则加速度的值应为a= 0.56 m/s2(保留两位小数)(5 )在完成以上操作后,将得到的数据用图象进行处理,则小车的加速度的倒数关于小车的质量M的函数图象符合实际情况的是 C .【解答】解:(1)本实验中需测小车质量,则需要天平,电磁打点计时器需要低压交流电源,故选:CD.(2)平衡摩擦力时,把木板一端垫高,调节木板的倾斜度,使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动即可;(3)根据实验误差的来源,在 M>>m条件下,可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力.(4)根据△x=aT2得:a==(x2﹣x1)f2=(6.46﹣5.90)×102×10﹣2 m/s2=0.56 m/s2;(5)根据牛顿第二定律得:a=,则=M+,则以为纵轴,以总质量M为横轴,作出的图象为一倾斜直线,且纵坐标不为0,故C正确,ABD错误.故选:C故答案为:(1)CD;(2)M>>m;(3)(x2﹣x1)f2;0.56;(4)C.10.(2016春•锦州期末)图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图.(1)实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端切线水平.每次让小球从同一位置由静止释放,是为了每次平抛初速度相同.(2)图乙是正确实验取得的数据,其中O为抛出点,则此小球做平抛运动的初速度为 1.6m/s.(g=9.8m/s2)(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸,每个格的边长L=5cm,通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图丙所示,则该小球做平抛运动的初速度为 1.5 m/s;B点的竖直分速度为 2 m/s;平抛运动的初位置坐标(﹣1,1)(如图丙,以O点为原点,水平向右为X轴正方向,竖直向下为Y轴的正方向,g取10m/s2).【解答】解:(1)平抛运动的初速度一定要水平,因此为了获得水平的初速度安装斜槽轨道时要注意槽口末端要水平,为了保证小球每次平抛的轨迹都是相同的,这就要求小球平抛的初速度相同,因此在操作中要求每次小球能从同一位置静止释放.(2)由于O为抛出点,所以根据平抛运动规律有:x=v0t将x=32cm,y=19.6cm,代入解得:v0=1.6m/s.(3)由图可知,物体由A→B和由B→C所用的时间相等,且有:△y=gT2,由图可知△y=2L=10cm,代入解得,T=0.1sx=v0T,将x=3L=15cm,代入解得:v0=1.5 m/s,竖直方向自由落体运动,根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度有:v By==2 m/s.故从抛出到B点所用时间为:t=故从抛出到B点的水平位移为:x=v0t=1.5×0.2m=0.3m,故从抛出到B点的竖直位移为:y=gt2=所以x′=5L﹣x=0.25﹣0.3m=﹣0.05m=L,y′=5L﹣y=0.25﹣0.2m=0.05m=L,平抛运动的初位置坐标为(﹣1,1).故答案为:(1)水平,初速度相同;(2)1.6;(3)1.5,2,(﹣1,1).11.(2016春•衡阳校级期末)(1)“研究平抛物体的运动”实验的装置如图1所示,在实验前应ABC A.将斜槽的末端切线调成水平B.将木板校准到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直平面平行C.小球每次必须从斜面上同一位置由静止开始释放D.在白纸上记录斜槽末端槽口的位置O,作为小球做平抛运动的起点和所建坐标系的原点(2)物体做平抛运动的规律可以概括为两点:①水平方向做匀速直线运动;②竖直方向做自由落体运动.为了研究物体的平抛运动,可做下面的实验:如图2所示,用小锤打击弹性金属片,A球水平飞出;同时B球被松开,做自由落体运动.两球同时落到地面.把整个装置放在不同高度,重新做此实验,结果两小球总是同时落地.则这个实验 BA.只能说明上述规律中的第①条B.只能说明上述规律中的第②条C.不能说明上述规律中的任何一条D.能同时说明上述两条规律.【解答】解:(1)A、实验中必须保证小球做平抛运动,而平抛运动要求有水平初速度且只受重力作用,故A正确;B、根据平抛运动的特点可知其运动轨迹在竖直平面内,因此在实验前,应使用重锤线调整面板在竖直平面内,即要求木板平面与小球下落的竖直平面平行,故B正确;C、小球每次必须从斜面上同一位置由静止开始释放.故C正确;D、在白纸上记录斜槽末端槽口的位置O,不能作为小球做平抛运动的起点放,故D错误.故选:ABC.(2)在打击金属片时,两小球同时做平抛运动与自由落体运动,结果同时落地,则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动,不能说明水平方向上的运动规律,故B正确,ACD错误.故答案为:(1)ABC;(2)B.12.(2016•花溪区校级三模)为了探究力对物体做功与物体速度变化的关系,现提供如图1所示的器材,让小车在橡皮筋的作用下弹出后,沿木板滑行,当我们分别用同样的橡皮筋1条、2条、3条…并起来进行第1次、第2次、第3次…实验时,每次实验中橡皮筋拉伸的长度都应保持一致,我们把橡皮筋对小车做的功可记作W、2W、3W…对每次打出的纸带进行处理,求出小车每次最后匀速运动时的速度v,记录数据如下.请)实验中木板略微倾斜,这样做 C (填答案前的字母)A.是为了释放小车后,小车能匀加速下滑B.是为了增大橡皮筋对小车的弹力C.是为了使橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功D.是为了使橡皮筋松驰后小车做匀加速运动(2)据以上数据,在坐标纸中作出W﹣v2图象.(3)根据图象2可以做出判断,力对小车所做的功与力对小车所做的功与.【解答】解:(1)装置探究橡皮筋做功与小车速度的关系,应平衡摩擦力,使得橡皮筋做功等于合外力做功,以及能够使橡皮筋松弛后小车做匀速运动,故C正确,ABD错误.故选:C.(2)根据描点法作出图象,如图所示:(3)W﹣v2图象是一条过原点的倾斜的直线,根据图象可知,力对小车所做的功与小车速度平方成正比.故答案为:(1)C;(2)W﹣v2图象如图;(3)小车速度平方成正比.13.(2016•蔡甸区校级一模)某学习小组用图甲所示的实验装置探究“动能定理”.他们在气垫导轨上安装了一个光电门B,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连,传感器下方悬挂钩码,每次滑块都从A处由静止释放.(1)某同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,则d= 2.30 mm.(2)下列实验要求中不必要的一项是 A (请填写选项前对应的字母).A.应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量B.应使A位置与光电门间的距离适当大些C.应将气垫导轨调至水平D.应使细线与气垫导轨平行(3)实验时保持滑块的质量M和A、B间的距离L不变,改变钩码质量m,测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t,通过描点作出线性图象,研究滑块动能变化与合外力对它所做功的关系,处理数据时应作出的图象是 C (请填写选项前对应的字母).A.作出“t﹣F图象”B.作出“t2﹣F图象”C.作出“t2﹣图象”D.作出“t=3s图象”【解答】解:(1)由图知第5条刻度线与主尺对齐,d=2mm+6×0.05mm=2.30mm;(2)A、拉力是直接通过传感器测量的,故与小车质量和钩码质量大小关系无关,故A不必要;B、应使A位置与光电门间的距离适当大些,有利于减小误差,故B是必要的;C、应将气垫导轨调节水平,保持拉线方向与木板平面平行,这样拉力才等于合力,故CD是必要的;本题选不必要的,故选:A.(3)根据牛顿第二定律得:a=,那么解得:t2=所以研究滑块的加速度与力的关系,处理数据时应作出图象或作出t2﹣图象,故C正确.故选:C故答案为:(1)2.30;(2)A;(3)C14.(2015春•菏泽期末)为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”,采用了如图所示实验装置.请回答下列问题:(1)为了减小小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是 CA.将木板不带滑轮的一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动B.将木板不带滑轮的一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动C.将木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动D.将木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动(2)若实验中所用小车的质量为200g,为了使实验结果尽量精确,在实验室提供的以下四种规格钩码中,应该挑选的钩码是 AA.10g B.20g C.30g D.50g(3)某实验小组挑选了一个质量为50g的钩码,在多次正确操作实验得到的纸带中取出自认为满意的一条,经测量、计算,得到如下数据:第一个点到第n个点的距离为40.0cm;打下第n点时小车的速度大小为1.20m/s.该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力,则拉力对小车做的功为0.196 J,小车动能的增量为0.144 J.(g=9.8m/s2,结果保留三位有效数字)【解答】解:(1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是,将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动,以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消,那么小车的合力就是绳子的拉力.故C正确.故选:C.(2)本题要用钩码的重力代替小车所受到的合力,钩码质量应远小于小车的质量.故选10g的钩码较好,故A正确.故选:A(3)从打下第一点到打下第N点拉力对小车做的功:W=mgs=50×10﹣3×9.8×0.4J=0.196J;小车的动能增量为:△E k=Mv2=0.2×1.22J=0.144J.故答案为:(1)C;(2)A;(3)0.196,0.14415.(2016•北京)利用图1装置做“验证机械能守恒定律”实验.①为验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中任意两点间的 A .。
高中物理实验试题一、选择题(本题共4小题,每小题2分,共8分.每题有一个或多个答案正确,全选对得2分,漏选得1分,错选或不选得0分)1.如图所示,是力学中三个实验装置,这三个实验共同的物理思想方法是()A.控制变量的思想方法B.放大的思想方法C.比较的思想方法D.猜想的思想方法2.在“利用单摆测重力加速度”的实验中,某同学先测得摆线长,再用游标卡尺测摆球直径,然后让单摆开始振动,如果该同学测得的g值偏大,可能的原因是()A.计算摆长时未加上摆球的半径B.开始计时时,秒表开启过迟C.摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加D.实验中误将29次全振动计成30次3.如图所示为卢瑟福发现质子的实验装置. M是显微镜,S是荧光屏,窗口F处装有银箔,氮气从阀门T充入,A是放射源.下列说法中正确的是()A.该实验的核反应方程为:42He+147N→168O+11HB.充入氮气后,调整银箔厚度,使S上见不到质子引起的闪烁C.充入氮气前,调整银箔厚度,使S上能见到质子引起的闪烁D.充入氮气前,调整银箔厚度,使S上见不到 粒子引起的闪烁4.在探究摩擦力的实验中,用弹簧测力计水平拉一放在水平桌面上的小木块,小木块的运动状态和弹簧测力计的读数如下表所示(每次实验时,木块与桌面的hyBA2x1x接触面相同),则由右表分析可知( ) A.木块受到的最大摩擦力为0.8NB.木块受到的最大静摩擦力可能为0.6NC.在这五次实验中.木块受到的摩擦力大小只有两次是相同的D.在这五次实验中,木块受到的摩擦力大小各不相同二、实验题5.(4分)某同学在做平抛实验中,在纸上记下了纵坐标y,描出了如图所示的一段曲线,忘记标出抛出点的位置。
为了求得初速度,他在曲线上取A、B两点,并用刻度尺分别量出它们到y轴的距离x1、x2,以及AB的竖直距离h,则小球的初速度v0=_____________ ,落到A点时下落的竖直高度y0=____________。
6. (8分)一个两用表的电路如图所示,电流计 G 的量程 Ig =0.001A,内阻 Rg =9900Ω, R2=1.01Ω,(1)若要当做电流表使用,双刀双掷电键应与连接(选填“ab”或“cd”),其程为。
(2)若要当做电压表使用,双刀双掷电键应与连接(选填“ab”或“cd”),其量程为。
7.(8分)影响物质材料电阻率的因素很多,一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大,而半导体材料的电阻率则与之相反,随温度的升高而减小.某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律,他们用该种导电材料制作成电阻较小的线状元件Z做实验,测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律.(1)他们应选用下图所示的哪个电路进行实验?答:()(2)实验测得元件Z 的电压与电流的关系如下表所示.根据表中数据,判断元件Z 是金属材料还是半导体材料?答: . (3)把元件Z 接入如图所示的电路中,当电阻R 的阻值为R 1=2Ω时, 电流表的读数为1.25A ;当电阻R 的阻值为R 2=3.6Ω时,电流表的读数为0.80A .结合上表数据,求出电池的电动势为 V ,内阻为 Ω.(不计电流表的内阻,结果保留两位有效数字)8.(6分)在一次课外活动中,某同学用图甲所示装置测量放在水平光滑桌面上铁块A 与金属板 间的动摩擦因数。
已知铁块A 的质量m A =1kg ,金属板B 的质量m B =0.5kg 。
用水平力F 向左拉金属板B ,使其向左运动,弹簧秤的示数如图甲所示,则A 、B 间的摩擦力F μ=_______N ,A 、B 间的动摩擦因数μ= 。
(g 取10m/s 2)。
该同学还将纸带连接在金属板B 的后面,通过打点计时器连续打下一系列的点,测量结果如图乙所示,图中各计数点间的时间间隔为0.1s ,可求得拉金属板的水平力F= NA B C D9.(10分)某同学设计了一个探究加速度a 与物体所受合外力F 及质量M 的关系实验。
图为实验装置简图,A 为小车,B 为打点计时器,C 为装有砂的砂桶(总质量为m ),D 为一端带有定滑轮的长木板。
(1)若保持砂和砂桶质量m 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 数据如下表所示:根据上表数据,为直观反映F 不变时a 与M 的关系,请在图1所示的方格坐标纸中选择恰当的物理量建立坐标系,并作出图线。
从图线中得到F 不变时,小车加速度a 与质量M 之间存在的关系是 。
(2)某同学在探究a 与F 的关系时,把砂和砂桶的总重力当作小车的合外力F ,作出a -F 图线如图2所示,试分析图线不过原点的原是 图线上部弯曲的原因是 。
(3)在这个实验中,为了探究两个物理量之间的关系,要保持第三个物理量不变,这种探究方法叫做 法。
图1 图2次数 1 2 3 4 5 小车加速度a/(m •s -2) 1.98 1.48 1.00 0.67 0.50 小车质量M/kg 0.25 0.33 0.50 0.75 1.00 质量倒数1/M/kg -14.00 3.002.001.331.0010.(6分)有一种新型的材料,电阻率约为10-1~1Ω·m。
为了准确测定它的电阻率,某同学截取了一段用该种材料制成的导线,用游标卡尺(游标为20分度)测量它的长度,用螺旋测微器测量它的直径,如图所示。
请读出导线的长度测量值L=________ mm,直径测量值d=_______ mm。
实验中还需要测量导线的电阻,实验室提供下列可选用的器材:电源E(电动势6V)电流表A1(量程5mA)电流表A2(量程0.6A)电压表V(量程3V)滑动变阻器R(最大阻值20Ω)开关、导线若干请选用合适的器材,设计测量电路,并根据你所设计的电路在图中将选用的器材连成符合要求的实验实物图。
11.(10分)实验室内有一毫伏电压表○m V(量程500mV,内阻约500Ω),现要测其内阻RV,实验室还提供下列器材:干电池E(电动势约3V,内阻较小)滑动变阻器R1(电阻0-20Ω)定值电阻R2(电阻为500Ω)定值电阻R3(电阻为40Ω)标准电流表○A(量程15mA,内阻约100Ω)开关S及导线若干(1)请你设计一种能尽可能精确地测出毫伏表○m V内阻RV的测量电路,要求在测量中各电表的读数均不小于其量程的1/3,把实验电路原理图画在虚线方框内(标明各元件字母代号)。
(2)写出需要测定的物理量 ;写出须直接应用的已知物理量_________________。
(均用文字和字母表示)。
(3)用这些物理量计算毫伏表○m V 内阻的表达式为R V = 。
12.(11分)有一电阻,阻值在100Ω—200Ω范围内,它的额定功率约为1/4W 。
现需要进一步确定其阻值,手头有如下一些器材,电流表A 1: 电阻为20 Ω 量程 0—50mA 电流表A 2 : 电阻为20 Ω 量程 0—100mA 电压表V 1 : 电阻为10kΩ 量程 0—5V 电压表V 2 :电阻为20kΩ 量程 0—10V 滑动变阻器R 1:阻值范围0—20Ω,额定电流2A 滑动变阻器R 2:阻值范围0—100Ω,额定电流1A 电源E :电动势12V 电键.导线等。
要求测量误差尽可能小。
(1)请你从上述器材中挑选出相应的器材进行实验。
电流表应选用____ 电压表应选用_____ _。
(2)用电流表.电压表测量通过被测电阻的电流与电压时,应选用图__________ 所示的联接方式。
图甲(3)请在图中虚线方块处画出测量电路,并在图中标出所选用的滑动变阻器图乙(4)选用滑动变阻器的理由:____________________________________。
13. (10分)图中的电路可用于测量一节干电池的电动势E 和内电阻r ,还可以测量某个电表的内电阻.图中A 是电流表,其内阻并不是很小;V 是电压表,其内阻并不是很大.R 是一个限流电阻,阻值未知.开始实验之前,3个开关 K1、K2、K3都处于断开状态。
现在开始实验:(1)闭合K1,K3打向1,测得电压表的读数U 0,电流表的读数为I 0;这个步骤的目的是为了测定电流表还是电压表的什么物理量?________ ,请列出其表达式: 。
(2)闭合K1,K3打向2,测得电压表的读数U1;这个步骤的目的是为了建立计算电池电动势E和内阻r 的一条表达式,结合你在①中列式所用的物理量,列出此表达式: 。
(3)闭合K1、K2;K3仍打向2,测得电压表的读数U2,电流表的读数为I2;这个步骤的目的是为了建立计算电池电动势E 和内阻r 的另一条表达式,结合你在(1)中列式所用的物理量,列出此表达式: 。
(4)为什么在确立计算电池电动势E和内阻r 的一条计算式时,实验步骤不采用闭合K1、K2;K3打向1的做法? 。
14.(7分)在竞赛课“探究胡克定律”的教学过程中,学生通过实验探究得出胡克定律后,某参赛教师为了说明胡克定律的适用条件,出示了准备好的一根弹簧,让一个学生使劲拉,结果弹簧不能恢复到原长,以此说明胡克定律只在弹性限度内成立,并指出这根弹簧已“报废”。
课后,有些观摩的老师发现,这根 “报废”的弹簧居然仍具有弹性!(1)你认为这根“报废”的弹簧能说明胡克定律只在弹性限度内成立吗?说明理由。
(2)如果你是这位参赛教师,并且当场发现“报废”的弹簧仍具有弹性,你可以利用它如何进行后续教学?(3)为了检测学生是否达成了这堂竞赛课的有关教学目标,可要求学生设计一个方案,测量一准确弹簧秤外壳内弹簧的劲度系数。
请你帮助这位参赛教师拟定一个测量方案。
要求:方案尽可能简单明了而误差尽可能小。
三.分析与说理题15.(5分)劈尖干涉是一种薄膜干涉,其装置如图甲所示。
将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上,在一端夹入两张纸板,从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜。
当光垂直入射后,从上往下看到的干涉条纹如图乙所示。
干涉条纹有如下特点:⑴任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等;⑵任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。
现若在图9装置中抽去一张纸片,则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后,从上往下观察到的干涉条纹将如何变化(变疏、变密、不变、消失)?请用普通物理分析。
两张纸板图甲(俯视图)图乙16.(7分)爱因斯坦在评价伽利略的成就时说:“伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法,是人类思想史上最伟大的成就之一,而且标志着物理学的真正开端。
”(1)伽利略的科学著作《》奠定了他作为近代力学创始人的地位。
(2)伽利略对运动的研究,创立了一套对近代科学的发展极为有益的科学方法,其核心是把和逻辑推理有机地结合起来,有力地推进了人类科学认识的发展。
(3)伽利略对自由落体运动的研究是如何体现他的科学思想和方法的?(4)伽利略认为,懂得忽略什么,有时与懂得重视什么同等重要。