理科综合高中物理 实验部分(5)
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理科综合高中物理实验题（5）
1．（15分）一种仪器使用的小型电池标称电压为9V，允许电池输出的最大电流为50mA，
为了测定这个电池的电动势和内电阻，实验室利用了如图8-17左所示电路，图中电压表
内阻很大，可不考虑对电路的影响，R为电阻箱，阻值范围为0－9999Ω，R0是保护电
阻。
（1）实验室中备有的定值电阻有以下几种规格
A．10Ω、5W B．200Ω、21W C．800Ω、41W D．1.2kΩ，1W
实验时，R0应选用 （填写字母代号）较好。
（2）在实验中，当变阻箱各旋钮调到如图8-17中所示位置后，闭合开关，电压表示数
为9.0V，变阻箱此时电阻为 Ω，电路中通过电阻箱电流为_________mA。
（3）断开开关，调整电阻箱阻值，再闭合开关，读取电压表，多次重复，取得数据后，
作出如图8-17右所示图线，则电源电动势ε＝ V，内电阻r＝ Ω。
2．（20分）实验题
（1）有一根很细的均匀空心金属管线重约1N、长约50cm、电阻约为30—40Ω，现需测
定它的内径d，已知这种金属的电阻率为ρ。实验室中可以提供下列器材：
A．厘米刻度尺；B．毫米刻度尺；C．螺旋测微器；D．电流表（300mA，10Ω）；E．电
流表（3A，0.1Ω）；F．电压表（3V，6KΩ）；C．滑动变阻器（200Ω，0.5A）；H．滑
动变阻器（5Ω，2A）；I．蓄电池（6V，0.05Ω）；J．开关一个及带夹的异线若干。
请设计一个实验方案，回答以下问题：
①实验中应测物理量的名称及符号是_____________________；
②应选用的实验器材有（只填字母代号）：____________________。
③在方框中画出实验电路图并将图中所示仪器连成实际测量电路；
图8-17
④用测得的物理量和已知的物理常数推导出计算金属管线内径d的表达式。
（2）如图，在很长的水平桌面上放置的弹簧一端固定在墙上，另一端紧靠一木块，并用
手水平向左压住木块，由于弹簧劲度系数很大，故压缩量很小。请利用一架天平、
一块秒表和一把直尺，测出弹簧的弹性势能。
①写出测量方法_______。
②推导出根据测量所得的量计算弹性势能的表达式。
3．（14分）某同学用下图所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律，
图中PQ是斜槽，QR为水平槽，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始
滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复上述操作10个落点痕迹，再把B
球放在水平槽上靠近末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，
A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次。图中O点是水平槽
末端R在记录纸上的垂直投影点，B球落点痕迹如图2-12所示，其中米尺水平放置，且
平行于G、R、O所在的平面，米尺的0点与O点对齐。
（1）碰撞后B球的水平射程应取为 ㎝。
（2）在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？答： （填选项号）。
A．水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离
B．A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离
C．测量A球或B球的直径
D．测量A球和B球的质量（或两球质量之比）
E．测量G点相对于水平槽面的高度
4．（18分）
（1）（10分）用伏特表、安培表测定一节干电池的电动势ε和内电阻r，得到的数据记录
在下表中：
次数
项目
1 2 3 4 5 6
IA．
0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57
U（V）
1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05
依据表中数据,在下面的坐标系中画出U—I图像。
由图像求出的ε= V，r= Ω。
（2）（8分）
量程为3V的电压表，内阻约为3KΩ。现要对该电压表的内阻进一步精测，提供的器材
有：电阻箱R0（0.1Ω—9999.9Ω）；滑动变阻器R(0—1000Ω)；直流电源E（电动势约
为5V，内电阻很小忽略不计）；电键S及导线若干。
①选用上述器材，设计一个测量电路，在下面的方框中画出电路图。（器材要用题目规
定的字母标明）
②简要说明测量步骤，并写出计算电压表内阻的最后公式。
5．（16分）在“测定金属的电阻率”实验中：
（1）用准确到0.01mm的螺旋测微器测量金属电阻丝直径，一次测量时其读数如图所示，
被测金属电阻丝直径为_______mm；
（2）在虚线框内画出用伏安法测金属电阻丝电阻R（约几欧姆）的电路图；
（3）若做实验时需要测量约0.4A的电流，当时只有一个量程为300mA的电流表（内阻
约为lΩ）。如果手边有12V直流电源、0~50Ω的滑动变阻器、做实验用的金属电阻
丝，以及导线和开关，有什么简单办法可以把电流表的量程临时近似地改为0.6A?
简述操作步骤。
参考答案
1．（15分，每空3分）（1）B。（2）750；9.5。（3）9.5；50。
2．（20分）
（1）①金属管线的长度L、外径D，加在管线两端的电压U，通过管线的电流强度为I。
②B、C、D、F、H、I、J。
③如图所示。（如果设计为限流电路、滑动变阻器应选G，正确的也给同样的分）
④22d4D4SSLRIUR
所以，22d4D4LIU ，ULI4Dd2。
（2）①测出m，再测出m滑行的距离S和时间t。
②由tv21at21S02 得tS2v0
木块的初动能：22200ktmS2mv21E 弹簧的弹性势能22ptmS2E。
3．64.5cm；ABCD。 31．（18分）
（1）从静止释放后，钢珠受到重力G、浮力F、粘滞力f的作用，如图1-4所示，由牛顿
第二定律得mg－F－f=ma,因为f=6πηvr,F=34πρ0gr3,m=34πρr3。所以a=(1－0)g
－229r。开始下落后，随着运动速度的增大，粘滞阻力也逐渐增大，加速度逐渐减小，
钢珠做加速度逐渐减小，速度逐渐增大的变加速运动。当f=mg－F时，钢珠的加速度a=0，
速度达到最大值vm,以后钢珠将匀速下落。
（2）a=2g时v=92r(ρ－2ρ0)g=8.2×10-3m/s。
（3）a=0时，vm=922r(ρ－2ρ0)g=2×10-2m/s。
4．（18分）
（1）图略。ε：1.41~1.46均可(5分)；r：0.72~0.78均可(5分)。
（2）①（4分）。②（4分）。
设电压表内阻为：RV
调节R0使电压表满偏，此时电阻箱的电阻值为R1，满偏电压为U1，得：ERRUUV111。
调节R0使电压表半偏，此时电阻箱的电阻值为R2，半偏电压为U2，得：
ERRUUV
222
U1=2U2。以上三式可得：RV=R2－2R1
如果调节电阻箱的电阻值分别为R1和R2时，U1、U2不是满偏电压和半偏电压，则：
21
1122
UURURURV
（得此答案时必须说明两电压值均大于31满量程，并且两电压值差距较大，否则不得分）
5．（16分）
（1）0.760．
（2）如下图：
（3）步骤：①连接电路如下图（闭合开关前把滑片P放在电阻值最大位置）闭合开关S，
调节滑片P使电流表满偏。
②如图将电阻丝一端接电流表一个接线柱上，再连续改变电阻丝另一端在电流表另
一个接线柱的接触位置，使电流表半偏。此时把电阻丝接在该接线柱上。
