高中物理实验难题集100题Word格式文档下载.doc
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（1）这个实验小组在实验中电流表选的是C。
（填器材前面的字母）
Z
A
V
甲
乙
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
（2）分析上表内实验数据可知，在方框内画出实验电路图
R0
B
（3）利用表格中数据绘出的电器元件Z的伏安特性曲线
如图所示，分析曲线可知该电器元件Z的电阻随U变大而
变大（填“变大”、“变小”或“不变”）；
（4）若把用电器Z接入如图所示的电路中时，电流表的读数为0.10A，已知A、B两端电压恒为1.5V，则定值电阻R0阻值为____10____Ω。
3.某同学为了探究杆转动时的动能表达式，设计了如图所示的实验：
质量为m的均匀长直杆一端固定在光滑转轴O处，杆由水平位置静止释放，用光电门测出另一端A经过某位置时的瞬时速度vA，并记下该位置与转轴O的高度h
组次
1
2
3
4
5
6
h/m
0.30
vA/（m·
s-1）
1.23
1.73
2.12
2.46
2.74
3.00
vA-1/（s·
m-1）
0.81
0.58
0.47
0.41
0.36
0.33
vA2/（m2·
s-2）
1.50
4.50
6.05
7.51
9.00
O
⑴设杆的宽度为L（L很小），A端通过光电门的时间为t，则A端通过光电门的瞬时速度vA的表达式为。
⑵调节h的大小并记录对应的速度vA，数据如上表。
为了形象直观地反映vA和h的关系，请选择适当的纵坐标并画出图象。
vA2/m2·
s-2
6.00
7.50
⑶当地重力加速度g取10m/s2，结合图象分析，杆转动时的动能
Ek=（请用质量m、速度vA表示）。
4.用右图所示装置做“研究有固定转动轴物体平衡条件”的实验，力矩盘上各同心圆的间距相等。
M
N
C
（1）在下面实验操作中,不必要或错误的是 ABD
A.挂弹簧秤的横杆要严格保持水平
B.弹簧秤要紧密接触盘面
C.各力矩应取得大一些
D.当力矩盘平衡时，立刻在竖直盘面上用直尺画出各力的作用线
5为验证在自由落体过程中物体的机械能是守恒的，某同学利用DIS设计了一个实验，实验装置如图所示，图中A、B两点分别固定了两个光电门，它们可以近似测出运动物体的瞬时速度。
在实验中测得物体经过A点时的速度为v1，经过B点时的速度为v2，为了证明物体经过A、B两点时的机械能相等，这位同学又设计了以下几个步骤，你认为其中必要或者正确的是BD
A．用天平测出物体的质量
B．用刻度尺测量A、B两点间的竖直距离
C．利用-算出物体从A点运动到B点的过程中重力势能的变化量
D．验证v22-v12与2gh是否相等
6.有同学在做“研究温度不变时气体的压强跟体积的关系”实验时，推动活塞，使注射器内空气柱体积V从初始的20.0ml变为12.0ml，将5次测量数据依次输入计算机，同时由压强传感器等测得对应的压强值p.如果实验操作正确，但每次测得的PV乘积都比实际略小，这是由于__注射器与压强传感器连接部分的少量气体体积未计_______．
7.图（a）为“研究平抛运动”的实验装置，斜槽末端B处已经水平，图（b）是在斜槽末端B处对接了平板P。
利用这套装置可以测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数，实验步骤如下：
①测量出斜槽末端高度h和平板P的长度L；
②将物块Q在A点由静止释放，测量出Q落地点距B点的水平距离S1；
③水平对接平板P，如图（b）所示（P板的上表面与斜槽末端相切）；
④再次将物块Q在A点由静止释放，测量出Q落地点距P板右端的水平距离S2；
试求出：
（用实验中的测量量表示，重力加速度为g）：
已知实验测得的值略大于实际值，其原因除了实验中测量的误差之外，其它的可能是接缝B处不平滑。
（写出一个可能的原因即可）。
8已知地面附近高度每升高m，大气压降低mmHg．为了利用大气压这一微小变化测量不同地点的高度差，某实验小组设计了如图所示的实验装置，在一个密闭的玻璃瓶的塞子上插入一根两端开口且足够长的细玻璃管，瓶内有一定量的水和空气．由于内外压强差，细玻璃管内水面与瓶内水面有一定的高度差h。
现将此装置放在温度为27℃、大气压为mmHg的A处，测得mm．（不计水面升降引起的瓶内空气体积的变化，水银的密度为13.6×
103kg/m3）
（1）将装置缓慢地从A处平移另一高度的B处，待稳定后发现水柱升高了mm，若AB两地的温度相同，则B处 高于 （选填：
“高于”或“低于”）A处，AB间高度差为 36 m；
（2）再先将此装置平移另一高度的C处，稳定后发现水柱同样升高了mm，但C处比A处的温度高1℃，则AC间高度差为 5.4 m；
9（多选题4分）学习物理除了知识的学习外，还要领悟并掌握处理物理问题的思想与方法，如图所示是高中阶段观察或操作过的几个实验，其中研究物理问题的思想方法相同的是（BD）
观察桌面微小形变
探究气体状态变化规律
探究加速度与力、质量的关系
测万有引力常数
⑴⑵⑶⑷
（A）⑴⑵ （B）⑵⑶ （C）⑶⑷ （D）⑴⑷
10在“用DIS描绘电场的等势线”实验中，按图所示连接电路。
在电极A、B的连线上等距离地取a、b、c、d、e等5个基准点。
将电压传感器的两个接线柱分别和两个探针相连接。
当正接线柱的电势高于负接线柱时，读数为正：
（多选题）对于该实验的认识与判断，下列说法中正确的是（AB）
A．实验是用恒定的电流场模拟静电场
B．在实验过程中电极与导电纸的相对位置不能再改变
C．若把电源电压提高到原来的2倍，则描绘得到的等势线形状与原来不同
a
b
c
d
e
电源
S
D．本实验无法画出相应的电场线
11某实验小组利用如图所示的装置测量温度：
A是容积较大的玻璃泡，A中封有一定量的空气，B是一根很细的与A连接的均匀玻璃管，管壁有温度刻度标志，管下端开口插入水银槽中，管内外水银面高度差为h。
h
（1）h越大，温度读数越____小__（填“大”或“小”）；
（2）试用相关物理规律证明此装置的温度刻度线间距是均匀的；
（3）利用此装置测温度时，如果大气压强增大△P（cmHg），读出的温度值变大还是变小？
如何进行修正？
答案
（2）等容变化：
P=KTP=P0-h△T（即△t）与△h成线性关系，所以刻度线的间距均匀；
（2分）
（3）变小，（2分）因为△h=△P，所以应从管内水银面向下移动△h的刻度线读数．（2分）
12图所示是饮水器的自动控制电路，左边是一个对水加热的容器，内有密封绝缘的电热丝发热器和接触开关Sl，只要有水浸没Sl，它就会导通．Rx是一个热敏电阻，低温时呈现高电阻，达到高温时（如沸点）呈现低电阻（相当于短路）．右边P是一个“与”逻辑门，接在0~5V电源之间，当A与C（0V）之间有高电压输入，同时B、C间也有高电压输入时，QC之间才有高电压输出（这里的高电压是接近5V的电压）．图中J是一个继电器，电磁线圈中有电流时吸动S2闭合，发热器工作，Ry是一个可变电阻，低温时Rx应远大于Ry．请回答以下问题：
（1）满足怎样的条件，发热器才能加热烧水？
要满足两个条件，一是水浸没S1（1分），即容器内有一定量的水；
二是水温较低（1分）
（2）在什么条件下，发热器停止烧水？
水位低于S（1分），或水温较高时（1分）都不能加热；
（3）可变电阻Ry的作用是什么？
起微调作用，由于热敏电阻Rx的性能不尽一致，需要调节RY，以通过串联电阻的分压原理，控制电压UAC（1分），使水温低于某设定温度时开始加热（1分）．
13学校实验室只有一个量程为1mA，内电阻为1kΩ的电流表．某同学在实验时需要下列两种电表，问：
（1）若要把这只量程为1mA的电流表改成量程为1A的电流表，应该连接一个怎样的电阻？
怎样连接？
请画出电路图．若用该改装的电流表与标准电流表进行测量比较，发现测量值偏大，则应该如何校正？
（2）若要把这只量程为1mA的电流表改成量程为10V的电压表？
应该连接一个怎样的电阻？
请画出电路图．若用该改装的电压表与标准电压表进行测量比较，发现测量值偏大，则应该如何校正？
答案：
（1）应该用一个电阻值为1.001欧姆（1分），能承受大于0.999瓦特（1分）功率的电阻R1，与原来的电流表并联可以改成量程为1A的电流表（电路图省略）（1分）。
若发现该改装的电流表测量值偏大，则应该适当减小电阻R1大小（1分）。
（2）应该用一个电阻值为9千欧姆（1分），能承受大于9×
10-3瓦特（1分）功率的电阻R2，与原来的电流表串联可以改成量程为10V的电压表（电路图省略）（1分）。
若发现该改装的电压表测量值偏大，则应该适当增加电阻R2大小（1分）。
14如图所示“用DIS研究机械能守恒定律”实验装置。
下列步骤正确的是（AC ）
（A）让摆锤自然下垂，调整标尺盘，使其竖直线与摆锤线平行
（B）将摆锤置于释放器内，释放杆进行伸缩调整，使摆锤的系线松弛一点便于摆锤释放
（C）调整光电门的位置，使光电门的接收孔与测量点位于同一水平面内
（D）将释放器先后置于A、B、C点，将光电门置于标尺盘的D点，分别测量释放器内的摆锤由A、B、C三点静止释放摆到D点的势能和动能
15霍尔效应是电磁基本现象之一，在现代汽车上广泛应用霍尔器件：
ABS系统中的速度传感器、汽车速度表等。
如图所示，在一矩形半导体薄片的P、Q间通入电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，在M、N间出现电压UH，这个现象称为霍尔效应，UH称为霍尔电压，且满足，式中k为霍尔系数，由半导体材料的性质决定，d为薄片的厚度。
利用霍尔效应可以测出磁场中某处的磁感应强度B。
（1）为了便于改变电流方向作研究，设计如图所示的测量电路，S1、S2均为单刀双掷开关，虚线框内为半导体薄片（未画出）。
为使电流从P端流入，Q端流出，应将S1掷向_b___（填“a”或“b”），S2掷向__c__（填“c”或“d”）。
（2）已知某半导体薄片厚度d=0.40mm，霍尔系数为1.5×
10-3V·
m·
A-1·
T-1，保持待测磁场磁感应强度B不变，改变电流I的大小，测量相应的UH值，记录数据如下表所示。
根据表中数据在给定区域内画出UH—I图线，利用图线求出待测磁场B为________0.11±
0.02T_______T。
（3）（多选）利用上述方法，可以粗略测出磁场的分布。
为了更精细测出磁场的分布，可采取的措施有（AC）
（A）选用厚度较薄的半导体薄片
（B）选用厚度较厚的半导体薄片
（C）选用霍尔系数k大的半导体薄片
（D）增大电流强度I
I（×
10-3A）
6.0
9.0
12.0
15.0
18.0
UH（×
10-3V）
1.1
1.9
3.4
4.5
6.2
6.8
16如图（甲）所示，研究平抛运动规律的实验装置放置在水平桌面上，利用光电门传感器和碰撞传感器可以测得小球的水平初速度v0和飞行时间t，底板上的标尺可以测得水平位移d。
另一位同学做实验时，在装置的后面竖直放置一块贴有方格纸的木板，然后在方格纸上记录了小球某次平抛运动途经的三个位置a、b、c如图（乙）所示。
该同学取下方格纸后，发现忘记记录水平和竖直方向了，已知小方格的边长L=1cm，则小球平抛运动的初速度可能为_______m/s=0.63m/s，或者=0.3873m/s_______________________。
17在实际应用中有多种自动控温装置，以下是其中一种控温装置：
有一种由PTC元件做成的加热器，它产生的焦耳热功率PR随温度t变化的图像如图（c）所示。
该加热器向周围散热的功率为PQ=k（t-t0），其中t为加热器的温度，t0为室温（本题中取20℃），k=0.1W/℃。
①当PR=PQ时加热器的温度即可保持稳定，则该加热器工作的稳定温度为__70______℃；
②（单选）某次工作中，该加热器从室温升高至稳定温度的过程中，下列温度变化过程用时最短的是（B）
（A）20℃~24℃ （B）32℃~36℃ （C）48℃~52℃ （D）60℃~64℃
P/W
20406080100
8
10
12
（c）
14
t/℃
18如图，“验证变力做功的动能定理”的实验装置放置在水平桌面上，两块磁铁分别安装于力传感器和小车对应位置，且同性磁极相对，两挡光片宽均为1cm。
某同学测得小车及车上传感器、磁铁等总质量m＝0.180kg，v0＝0.341m/s，vt＝0.301m/s，则小车动能的变化量ΔEk＝-0.0023J，他选取如右图所示的选择区域后，计算机自动计算出变力做功W，发现W与ΔEk相差较大，其主要原因是选择区域过大。
0.45
0.50
0.55
0.60
s/m
F/N
选择区域
图（a）
1′
2′
3′
接线片
导线
K1
电热线
插头
19某同学对有故障的电热毯进行探究，图（a）是电热毯的电路示意图，其中电热线和导线通过金属接线片连接，图（b）为测试电路实物图，A、B为测试表笔，电压表和电流表均可视为理想电表。
（1）断开K1，用测试电路在1和1′之间检测得知电热线无故障，然后测得电热线的U-I曲线如图（c）所示。
可求得此电热线的电阻为570~590Ω。
（2）在答题卷虚线框内画出与图（b）对应的电路图。
图（b）
K2
+
-
AA
I/mA
图（c）
4.0
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
（3）为了进一步检查故障，该同学闭合开关K1和K2，用表笔A和B分别对图（a）中所示的各点进行测试，部分测试结果如下表所示。
由此测试结果可判断出电路有断路，位置在1′和2′（在“1和2”、“1′和2′”、“2和3”、“2′和3′”中选填一项）。
测试点
3和3′
1和1′
1和3
1和2′
2′和3′
电表指针有无偏转
电压表
有
无
电流表
（2）
（b）
（a）
20
（1）图甲（a）是一个能够显示平抛运动及其特点的演示实验，用小锤敲击弹性金属片，小球A就沿水平方向飞出，做平抛运动；
同时小球B被松开，做自由落体运动。
图甲（b）是该装置某次实验的高速数码连拍照片，该高速数码相机每秒钟能拍摄20次，这样在同一张照相底片上能同时显示A、B球的运动轨迹，图中背景方格为边长l=0.049m的正方形。
图甲（b）清晰地记录了A、B球的初始位置及随后运动的数个位置，由该数码连拍照片分析可知，A球在竖直方向的分运动是___自由落体运动_____________；
在水平方向的初速度大小为__ 0.98m/s______m/s。
（结果保留到小数点后两位）
（2）现在重新设计该实验，如图乙所示，点光源位于S点，紧靠着点光源的正前方有一个小球A，光照射A球时在竖直屏幕上形成影子P。
现打开高速数码相机，同时将小球向着垂直于屏幕的方向水平抛出，小球的影像P在屏幕上移动情况即被数码相机用连拍功能拍摄下来，该高速数码相机每秒钟能拍摄20次，则小球的影像P在屏幕上移动情况应当是图丙中的____（d）____【选填“（c）”或“（d）”】。
（d）
0.100m
0.012m
0.037m
0.061m
丙
（3）已知图乙中点光源S与屏幕间的垂直距离L=0.6m，根据图丙中的相关数据，可知小球A水平抛出的初速度为__1.47______m/s。
（g=9.8m/s2，结果保留到小数点后两位）
（4）如图，若某同学在平抛运动的轨迹图上建立坐标系时，x坐标与初速度v0的方向不平行。
请用合理的办法确定图中重力加速度的方向（简单写出作图的过程，并保留作图痕迹）。
g
答：
把首末两点相连并且三等份，各等份点与对应顺序的轨迹图上的点相连，即是重力加速度所在的直线，并标明方向。
21（多选题）右图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。
下列说法中正确的是（AD）
（A）小车与轨道间的摩擦力要小
（B）所挂钩码的总质量应远大于小车的总质量
（C）改变所挂钩码的数量，多次重复测量取平均值
（D）用一个力传感器替代钩码来测量小车受到的拉力，
该实验a—F图线的斜率将变大
图
（1）
图
（2）
S/m
22图
（1）是“用DIS验证变力做功情况下的动能定理”的实验装置
图。
图
（2）是在计算机上显示出的F—S图像。
（1）图
（1）中两个挡光片分别经过光电门测量的是挡光片a
经过光电门传感器时小车速度v0和挡光片b经过光电门传感器时
小车速度vt。
图
（2）中F—S图线下的面积为此过程变力做的功W
（2）实验中还需另外测量的一个物理量
是小车以及装在上面的传感器以及磁铁等的总质量m
（3）将_小车动能变化量与变力做的功W进行
比较，便可验证变力做功的动能定理。
变力做的功W
23（多选题，4分）关于用“油膜法”估测分子大小的实验，下列说法正确的是（ABC）
A．单分子油膜的厚度被认为是油分子的直径
B．测量结果表明，分子直径的数量级是10-10m
C．实验时先将痱子粉均匀洒在水面上，再把一滴油酸酒精溶液滴在水面上
D．处理数据时将一滴油酸酒精溶液的体积除以油膜面积就算得油酸分子的直径
24．（6分）“研究共点力的合成”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示。
F1
F2
（1）图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是力__F′_________。
（3）（多选题）实验中可减小误差的措施有-------------------------------------（ACD）
A．两个分力F1、F2的大小要尽量大些
B．两个分力F1、F2间夹角要尽量大些
C．拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行
D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些
25在“用DIS描绘电场的等势线”实验中，按图所示连接电路。
当正接线柱的电势高于负接线柱时，读数为正。
（1）若连接电压传感器的正负两个接线柱的探针分别接触a点和b点时示数为U1；
分别接触b点和c点时示数为U2，则有|U1|__________|U2|（选填“>
”、“<
”或“=”）。
26某同学利用如图装置研究磁铁下落过程中的重力势能与电能之间的相互转化。
内阻r=40Ω的螺线管固定在铁架台上，线圈与电流传感器、电压传感器和滑动变阻器连接。
滑动变阻器最大阻值40Ω，初始时滑片位于正中间20Ω的位置。
打开传感器，将质量m=0.01kg的磁铁置于螺线管正上方静止释放，磁铁上表面为N极。
穿过螺线管后掉落到海绵垫上并静止（磁铁下落中受到的阻力远小于磁铁重力，不发生转动），释放点到海绵垫高度差h=0.25m。
计算机屏幕上显示出如图的UI-t曲线。
（1）磁铁穿过螺线管过程中，螺线管产生的感应电动势最大值约为1.06V。
电流
传感器
电压
磁铁
（2）（多选题）图像中UI出现前后两个峰值，对比实验过程发现，这两个峰值是在磁铁刚进入螺线管内部和刚从内部出来时产生的，对这一现象相关说法正确的是ABD
（A）线圈中的磁通量经历先增大后减小的过程
（B）如果仅略减小h，两个峰值都会减小
（C）如果仅略减小h，两个峰值可能会相等
（D）如果仅移动滑片，增大滑动变阻器阻值，两个峰值都会增大
00.10.2t/s
UI/W
0.005
（3）
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