高考物理实验1.docx

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高考物理实验1

1、某同学做“验证牛顿第二定律”的实验，实验装置如图所示。

采用控制变量法研究加速度与合力的关系时，根据测量数据绘制了如图所示a-F图像，则从图像可知，该同学在做实验的过程中有两个实验环节出现失误，请问他的两个失误是：

（1）___________________________________________________________；

（2）___________________________________________________________；

2、为了测定某电池的电动势E（约10V~11V）和内电阻r（小于2Ω），需要把一个量程为5V的直流电压表接一固定电阻（用电阻箱代表），改装为量程为15V的电压表，然后用伏安法测电源的电动势和内电阻，以下是该实验的操作过程：

（1）把电压表量程扩大，实验电路如图甲所示，请完成第五步的填空。

第一步：

把滑动变阻器滑动片移到最右端

第二步：

把电阻箱阻值调到零

第三步：

闭合电键

第四步：

把滑动变阻器滑动片调到适当位置，使电压表读数为4.5V

第五步：

把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为         V

第六步：

不再改变电阻箱阻值，保持电压表和电阻箱串联，撤去其它线路，即得量程为15V的电压表

（2）上述实验可供选择的器材有：

A．某电池（电动势约10V~11V，内电阻小于2Ω）

B．电压表（量程为5V，内阻约4kΩ）  C．电阻箱（阻值范围0~99999Ω）          

D．电阻箱（阻值范围0~9999Ω）          E．滑动变阻器（阻值为0~20Ω，额定电流2A）

F．滑动变阻器（阻值为0~20kΩ，额定电流0.2A）

电阻箱应选      ，滑动变阻器应选      。

（3）用该扩大了量程的电压表（电压表的表盘没变），测电源电动势E和内电阻r，实验电路如图乙所示，得到多组电压U和电流I的值，并作出U—I图线如图丙所示，可知电池的电动势为      V，内电阻为         Ω。

（保留3位有效数字）。

3、在“探究加速度与力和质量的关系”的实验中我们采用的中学物理常用的实验方法是         ，在研究加速度与力的关系时我们得到了如图所示的图像，图像不过原点原因是           。

4、某同学想用下列器材测量一电流表的内阻rA，要求测量时两电表指针的偏转均超过其量程的一半。

A．待测电流表A（量程300μA，内阻约为100Ω）

B．电压表V（量程3V，内阻RV＝1kΩ）

C．电源E（电动势约4V，内阻忽略不计）

D．定值电阻R1＝10Ω

E．滑动变阻器R2（0～20Ω，允许通过的最大电流2.0A）

F．开关S，导线若干

（1）在方框中画出测量电路原理图。

（2）电路接通后，正确测得电压表读数为2.8V，电流表读数为280μA，则所测电流表内阻rA＝____Ω。

（3）该同学借助以下器材把该电流表改装成了中值电阻为30Ω的欧姆表，欧姆表内部电路如图所示

A．一节干电池（标准电动势为1.5V）

B．电阻箱R1（最大阻值99.99Ω）

C．电阻箱R2（最大阻值999.9Ω）

D．滑动变阻器R3（0～50Ω）

E．滑动变阻器R4（0～500Ω）

F．导线若干及两个接线柱

①电路图中与电流表并联的电阻箱应该选________（填“B”或“C”）

②用改装后的欧姆表测一待测电阻，读出电流表的读数为200μA，则待测电阻阻值为_______Ω。

5、有同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则。

在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将细绳打一个结点O，每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力TOA、TOB和TOC，回答下列问题：

（1）改变钩码个数，实验能完成的是                 .

A．钩码的个数N1＝N2＝N3＝4

B．钩码的个数N1＝N3＝3，N2＝4

C．钩码的个数N1＝N2＝2，N3＝4

D．钩码的个数N1＝3，N2＝4，N3＝5

（2）在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是            .

A．用量角器量出三段绳子之间的夹角

B．量出OA、OB、OC三段绳子的长度

C．标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向

D．用天平测出钩码的质量

6、某同学用电压表、电阻箱、开关和若干导线来测一节干电池的电动势和内阻．实验原理图如图甲．

①根据原理图，完成图乙的实物连线．

②电阻箱某次指示如图丙，此时阻值R=      

③改变电阻箱的阻值，得到几组R、U值，作出

图象如图丁，根据图象求得该电池的电动势E=        ，内阻r=       （保留三位有效数字）

7、在研究匀变速直线运动实验中，在打点计时器打下的纸带上，选取一段如图所示．若所用交流电的频率为50Hz，用刻度尺量得A到B、C、D、E各点的距离依次为：

1.23cm、3.71cm、7.44cm和12.42cm，若该匀变速直线运动的加速度的大小为1.25m/s2，那么图中每两点中间还有______点没有画出；图中D点对应的速度大小为________m/s（答案保留3位有效数字）．若在计算过程中不小心将交流电的频率当成60Hz，则计算出的加速度值将_______（填“偏大”、“偏小”或“不变”）

8、在测定金属的电阻率的实验中，待测金属丝长约0.8m，直径约1mm，电阻在5Ω左右，实验步骤如下：

①用米尺测量金属丝的长度，测三次求出平均值L。

在金属丝的不同位置用螺旋测微器测量直径，求出平均值d，某次测量如下图，该读数为___________mm；

②用伏安法测量金属丝的电阻R。

试把上图中所给的器材连接成测量R的合适的线路。

图中的电流表的内阻接近1Ω，电压表的内阻为几千欧，电源的电动势为3V，滑动变阻器的阻值为0~20Ω。

③闭合电键后，发现电路有故障（已知电源、电表和导线均完好，电源电动势为E）：

a．若电流表示数为零、电压表示数为E，则发生故障的是               （填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“电键”）。

b．若电流表、电压表示数均为零，该同学利用多用电表检查故障。

先将选择开关旋至                          挡（填“欧姆×100”“直流电压10V”或“直流电流2.5mA”），再将          （填“红”或“黑”）表笔连接电源正极进行排查。

9、实验室利用打点计时器研究小滑块的运动情况，打出如图所示的纸带，其中纸带A端与滑块相连接，计时器接在频率为50Hz的交流电源上。

请回答下列问题：

①纸带中AB段运动的时间为______________．

②根据纸带请判断该滑块的运动属于_________（填“匀速”、“匀加速”、“匀减速”）直线运动。

③从纸带可以测出AB两点间的距离为____________cm。

④从纸带可以得到滑块的加速度大小为___________m/s2（计算结果保留三位有效数字）。

10、用如图甲所示的装置探究直流电机转动时线圈的电热功率与输入电流的关系，图中电路图未画出．现备有如下实验器材：

A．直流电机M（3.0V 1W）              B．3V直流电源

C．电流表（0-0.6A 0.5Ω）                           D．电流表（0-3A 0.1Ω）

E．电压表（0-3V 内阻约3kΩ）               F．滑动变阻器（0-5Ω）

G．开关、导线若干                                        H．秒表

I．电火花打点计时器                              J．重锤P（约0.1kg）

  K．纸带                                 L．刻度尺  

 M．弹簧测力计                           N．游标卡尺

（1）为测量电机线圈的电热功率，上述提供的器材中多余的是         （写出器材序号）；

（2）根据实验要求，在图甲虚线框内画全实验电路图；

（3）实验中，若测出电压表的读数为U，电流表的读数为I，重锤的重力为G，电机匀速提升重物的速度为v，则电机线圈的电热功率可表示为      ；若在某一输入电流下，电机提升重锤运动时打点纸带如图乙所示（图中相邻计数点的时间间隔T=0.04s），根据纸带数据，可求得重锤匀速向上运动时的速度v=       m/s．

（4）改变电路中的电流，得出电机线圈在不同电流I下的电热功率P热，作出P热—I2图线如图丙中实线所示．发现

实验图线与理论图线存在较大偏差，你认为产生这种偏差的原因可能是                                                                 （回答一个原因即可）．

11、某研究小组设计了一种“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案．如图所示，A是可固定于水平桌面上任意位置的滑槽（滑槽末端与桌面相切），B是质量为m的滑块（可视为质点）．

第一次实验，如图（a）所示，将滑槽末端与桌面右端M对齐并固定，让滑块从滑槽最高点由静止滑下，最终落在水平地面上的P点，测出M距离地面的高度h、M与P间的水平距离x1；

第二次实验，如图（b）所示，将滑槽沿桌面向左移动一段距离并固定，让滑块B再次从滑槽最高点由静止滑下，最终落在水平地面上的P′点，测出滑槽末端与桌面右端M的距离L、M与P′间的水平距离x2．

（1）在第二次实验中，滑块在滑槽末端时的速度大小为_____________．（用实验中所测物理量的符号表示，已知重力加速度为g）．

（2）若实验中测得h＝25cm、x1＝30cm、L＝10cm、x2＝20cm，则滑块与桌面间的动摩擦因数μ＝_________．

12、某同学做“测定金属电阻率”的实验。

①需要通过实验直接测量的物理量有：

                                                      （写出名称和符号）。

②这位同学采用伏安法测定一段阻值约为5

左右的金属丝的电阻。

有以下器材可

供选择：

（要求测量结果尽量准确）

A．电池组（3V，内阻约1

）；

B．电流表（0~3A，内阻约0.025

）

C．电流表（0~0.6A，内阻约0.125

）

D．电压表（0~3V，内阻约3k

）

E．电压表（0~15V，内阻约15k

）

F．滑动变阻器（0~20

，额定电流1A）

G．滑动变阻器（0~1000

，额定电流0.3A）

H．开关、导线。

实验时应选用的器材是　　　　　　　　　　　　　（填写各器材的字母代号）。

　　请在下面的虚线框中画出实验电路图。

　　　　这位同学在一次测量时，电流表、电压表的示数如下图所示。

由图9中电流表、电压表的读数可计算出金属丝的电阻为　　　　　　　　

。

③用伏安法测金属丝电阻存在系统误差。

为了减小系统误差，有人设计了如图所示的实验方案。

其中Rx是待测电阻，R是电阻箱，R1、R2是已知阻值的定值电阻。

合上开关S，灵敏电流计的指针偏转。

将R调至阻值为R0时，灵敏电流计的示数为零。

由此可计算出待测电阻Rx　　　　　　　。

　　（用R1、R2、R0表示）

13、某同学在“探究平抛运动的规律”的实验中，先采用图8（甲）所示装置，用小锤打击弹性金属片，金属片把球A沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小捶打击的力度，即改变球A被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明                  。

后来，他又用图8（乙）所示装置做实验，两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、

Q，其中M的末端是水平的，N的末端与光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁C、D，调节电磁铁C、D的高度，使AC=BD，从而保证小球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等。

现将小球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出。

实验可观察到的现象应该是                   ，仅改变弧形轨道M的高度（AC距离保持不变），重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明                  。

14、某同学利用双缝干涉实验装置测定某一光的波长，已知双缝间距为d，双缝到屏的距离为L，将测量头的分划板中心刻线与某一亮条纹的中心对齐，并将该条纹记为第一亮条纹，其示数如图7所示，此时的示数x1=        mm。

然后转动测量头，使分划板中心刻线与第n亮条纹的中心对齐，测出第n亮条纹示数为x2。

由以上数据可求得该光的波长表达式λ=           （用给出的字母符号表示）。

15、有一根横截面为正方形的薄壁管（如图5所示），现用游标为50分度（测量值可准确到0.02mm）的游标卡尺测量其外部的边长l，卡尺上部分刻度的示数如图6甲所示；用螺旋测微器测得其壁厚d的情况如图6乙所示。

则此管外部边长的测量值为l=      cm；管壁厚度的测量值为d=      mm。

16、某实验小组欲以图甲所示实验装置“探究加速度与物体受力和质量的关系”。

图中A为小车，B为装有砝码的小盘，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电磁打点计时器相连，小车的质量为m1，小盘（及砝码）的质量为m2。

（1）下列说法正确的是

A．实验时先放开小车，再接通打点计时器的电源

B．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力

C．本实验中应满足m2远小于ml的条件

D．在用图象探究小车加速度与受力的关系时，应作a-ml图象

（2）实验中，得到一条打点的纸带，如图乙所示，已知相邻计数点间的时间间隔为T，且间距xl、x2、x3、x4、x5、x6已量出，则打点计时器打下F点时小车的瞬时速度的计算式为vF=________________、小车加速度的计算式a=________________________。

（3）某同学平衡好摩擦阻力后，在保持小车质量不变的情况下，通过多次改变砝码重力，作出小车加速度a与砝码重力F的图象如图丙所示。

若牛顿第二定律成立，重力加速度g=10m/s2，则小车的质量为__________kg，小盘的质量为__________kg。

（4）实际上，在砝码的重力越来越大时，小车的加速度不能无限制地增大，将趋近于某一极限值，此极限值为___________m/s2。



17、某研究性学习小组设计了图示实验装置测量物体带电荷量的方法。

图中小球是一个外表面镀有金属膜的空心塑料球，用绝缘丝线悬挂于O点，O点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度的量角器，M、N是两块相同的、正对着平行放置的金属板（加上电压后其内部电场可视为匀强电场），另外还要用到的器材有天平、刻度尺、电压表、直流电源、开关、滑动变阻器及导线若干。

当地的重力加速度为g。



（1）用天平测出小球的质量m，按图所示进行器材的安装，并用刻度尺测出M、N板之间的距离d，使小球带上一定的电荷量



（2）请在图中的虚线框内画出实验所用的电路图（电源、开关已画出）

（3）闭合开关，调节滑动变阻器滑动片的位置，读出多组对应的电压表的示数U和丝线的偏转角度α

（4）以电压U为纵坐标，以_______为横坐标作出过原点的直线，求出直线的斜率k

（5）小球的带电荷量q=_________，（用m、d、k等物理量表示）

18、某同学利用一段长电阻丝测定一节干电池电动势和内阻．接好如图的实验装置后，将导线的接头O分别连接上电阻丝的a、b、c、d四位置并闭合电路测量．

（1）以图示的实验装置为准，a、b、c、d四位置选在从电阻丝左端开始而不是右端的理由是：

                           _；

（2）实验中得到两电表读数如下：

经检查，电阻丝某处发生断路．则根据表格，发生断路的位置在      （填写字母）两点之间，电源内阻为      Ω．

（3）（单选题）该同学使用的是均匀电阻丝且abcd四点等间距，在不修复电阻丝的情况下，O与电阻丝任意位置连

接，不可能出现的电表读数是

（A）1.15V    （B）1.30V   （C）0.22A     （D）0.33ª

接线柱abcd

电压/V1.501.501.251.20

电流/A0.000.000.250.30

19、一同学在半径为2m的光滑圆弧面内做测定重力加速度的实验（如图所示）．他用一个直径为2cm质量分布均匀的光滑实心球．操作步骤如下：

①将小球从槽中接近最低处（虚线）静止释放；②测量多次全振动的时间并准确求出周期；③将圆弧面半径和周期代入单摆周期公式求出重力加速度．

（1）他在以上操作中应该改正的操作步骤是     （填写步骤序号）；若不改正，测量所得的重力加速度的值与真实值相比会     （选填“偏大”或“偏小”）．

（2）如图是一组同学选择几个半径r不同的均匀光滑实心球进行了正确实验，他们将测出的周期与小球的半径r关系画出了如图所示的图线．请你根据该图写出确定重力加速度的表达式_______．

（3）若释放时给了小球一个平行于虚线、很小的初速度，按照上述操作，会使重力加速度计算结果____________（选

填“偏大”、“偏小”或“不变”）．

20、在“用DIS研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”实验中：

（1）本实验中需要用到的传感器是光电门传感器和    传感器．

（2）让小车以不同速度靠近螺线管，记录下光电门挡光时间Δt内感应电动势的平均值E，改变速度多次实验，得到多组Δt与E，若以E为纵坐标、       为横坐标作图可以得到直线图像．

（3）记录下小车某次匀速向左运动至最后撞上螺线管停止的全过程中感应电动势与时间的变化关系，如图所示，挡光时间Δt内图像所围阴影部分面积为S，增加小车的速度再次实验得到的面积S’     S（选填“＞”、“＜”或

“=”）．

21、用伏安法测电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，不论使用电流表内接法还是电流表外接法，都会产生系统误差。

为了消除系统误差，某研究性学习小组设计了如图所示的测量电路。

（1）请完成下列操作过程：

 第一步：

先将R2的滑动触头调到最左端，单刀双掷开关S2合向l，然后闭合开关S1，调节滑动变阻器R1和R2，使电压表和电流表的示数尽量大些（不超过量程），读出此时电压表和电流表的示数U1、I1；

 第二步：

保持两滑动变阻器的滑动触头位置不变，                   

（2）根据以上记录数据写出被测电阻Rx的表达式Rx=                 

（3）根据实验原理图连接好实物图。

22、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A、B的时间

和

，则小车加速度a=               .

（2）.为减小实验误差，可采取的方法是（       ）

 A.增大两挡光片宽度b         B.减小两挡光片宽度b

 C.增大两挡光片间距d         D.减小两挡光片间距d     

23、现有一量程为3V的电压表，内阻约为3kΩ．为了较准确地测量其内电阻，在没有电流表的情况下，某同学设计了如图a所示的实验电路，按此电路可以测出电压表的内电阻．其中R1是最大阻值为9999Ω的电阻箱，R2是最大阻值为20Ω的滑动变阻器．

①试根据图a所示的电路图，完成如图b所示的实物电路的连线．

②根据电路图连线后有如下的主要操作步骤：

a.将电阻箱的阻值调至某一确定阻值（最好为3kΩ左右），并记下此时的电阻值R．闭合开关S1和S2，调节滑动变阻器R2的滑动头P，使电压表的指针偏转一个较大的角度（或满刻度），并记录此时电压表的示数U1．

b.断开S1，拆除电路，实验器材复原．

c.保持P的位置不变，断开S2，记录此时电压表的示数U2．

d.按电路图连好电路后，将滑动变阻器的滑动头P移至A端．

按本实验正确的操作步骤排序                    （只填写步骤前的字母）．

③根据实验记录的数据R、U1、U2，可求出电压表的内电阻为：

RV=　　　　　． 

④根据此实验原理，电压表内阻的测量值与真实值的关系为：

测量值         真实值（选填大于、等于或小于）．

24、某实验研究小组利用下列器材设计出了如图所示的实验原理图

a．电源（电动势E和内电阻r未知）

b．电流表A（内阻未知）

c．电压表V（内阻未知）

d．待测电阻Rx，电阻箱R1，R2

e．单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2

f．导线若干

该实验小组根据上面的实验原理图对电阻Rx、电源电动势E和内阻r的值进行了测量。

请完成下列填空。

①将R2调到最大值，闭合S1，将S2接到1位置，调节R2，使电流表A有较大的示数I1。

②保持S1闭合，将S2接到2位置，保证电阻箱    的阻值不变，调节电阻箱    ，使电流表A的示数仍然等于I1。

③读出电阻箱R1的阻值R1，则Rx=      

④当开关S1闭合，S2接到2时，调节R1，记录A、V、R2的示数分别为I2、U、R2，保持R2值不变，再次调节R1，记录A、V的另一组示数分别为

、

。

⑤电源电动势E=     ，内电阻r=    。

（请用题中给出的I2、U、R2、

、

　字母表示）

⑥测得的电源内电阻值      （填“大于”“小于”或“等于”）其真实值。

25、橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内伸长量x与弹力F成正比，即F=kx，k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面积S有关。

理论与实验都表明

，其中Y是由材料决定的常数，材料力学中称之为杨氏模量。

①在国际单位中，杨氏模量Y的单位应该是   

     a．N    b．m  c．N/m     d．N/m2

②有一段横截面是圆形的橡皮筋，应用刻度尺和螺旋测微器分别测量它的长度和直径如图所示，刻度尺的 读数为     cm，螺旋测微器的读数为      mm。

③小华通过实验测得该橡皮筋的一些数据，做出了外力F与伸长量x之间的关系图像如图所示。

由图像可求得该橡皮筋的劲度系数k=     N/m（结果保留两位有效数字）。

图像中图线发生弯曲的原因是           。

26、在做测量电源电动势

和内阻

的实验时，提供的器材是：

待测电源一个，内阻为

的电压表一个（量程略大于电源的电动势），电阻箱一个，开关一个，

导线若干。

为了测量得更加准确，多次改变电阻箱的电阻

，读出电压表的相应示数

，以

为纵坐标，

为横坐标，画出

与

的关系图象,如图所示。

由图象可得到直线在纵轴上的截距为

，直线的斜率为

试根据以上信息

（1）在虚线框内画