高中理综10月实验（1）（实验部分）.doc

2012年10月理科综合物理实验题（1）1乙I（4分）（1）有一种游标卡尺，与普通游标卡尺不同，它游标尺的刻线看起来就很“稀疏”，使得读数时清晰明了，方便了使用者正确读取数据。如果此游标尺的刻线是将“39mm等分成20份” 那么它的准确度是_mm；用它测量某一物体的厚度，如图所示，正确的读数是_mm34567cm主尺05101520游标尺甲（2）螺旋测微器的螺距为05mm，可动刻度一周共50小格。当测微器螺杆与小砧并拢时，可动刻度的零刻线恰好与固定刻度的中央轴线重合。今使可动刻度旋转90，则此时测微器的读数为_mm。用它测一螺栓外径时刻度如图乙所示，则其外径为_mm。II（11分）有一个小灯泡上标有“6V，12W”的字样，现要测量其伏安特性曲线，要求电压从零开始测量。备有下列器材：A直流电源（9V）B滑动变阻器（最大值30）C电压表（010V，内阻约为3K）D电流表（003A，内阻约为001）E开关一只，导线若干请在虚线框内画出电路图，并在实物图上连线。当小灯泡两端电压为6V时，测得通过它的电流为020A，当电压降为3V时，流过灯丝的电流为015A，那么当小灯泡两端电压为5V时，流过灯丝的电流为_。AI = 017A BI = 025A C015 AI017A D017AI020A2I（5分）某同学要探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数k。做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作L0，弹簧下端每增加一个50g的砝码时，指针示数分别记作L1、L2、L7。 （1）下表记录的是该同学测出的8个值：代表符号L0L1L2L3L4L5L6L7刻度数值/cm170340510685860103012101405根据表中数据，用“逐差法”计算出每增加50g砝码时弹簧平均伸长量的数值为=_ cm （2）根据以上数据，求出弹簧的劲度系数k= N/m。（g取98m/s2）II（10分）有两个完全相同，但刻度盘上仅有刻度而没有标度值的电压表，电压表的内阻约为5000。现打算用如图（a）所示的电路测量它们的内阻。其中：E为电动势12V、内阻可忽略不计的电源；R1是调节范围为09999的电阻箱；R2是调节范围为01000的滑动变阻器；S为电键。闭合电键S之前，滑动滑动变阻器的滑片P应滑到变阻器的_端。（填“a”或“b”）。闭合电键之后，适当调节滑动变阻器滑片P和电阻箱的旋钮，当电阻箱调节成如图（b）所示的情景时，两电压表指针的位置如图（c）所示，由此可知，此时电阻箱的阻值为_，（2分）这两个电压表的内阻均为_。012345678901234567890123456789012345678900VVabER2R1PS（a）（b）（c）由各个器材的参数和各图所示的情景可知，这两个电压表的量程在下面提供的四个选项中最多不会超过选项_。A6V B9V C14V D18V （5）在该实验的基础上，根据你对影响酵母菌种群生长的因素的推测，进一步确定一个探究实验的课题：_ _ _ _ _ 。3I（4分）某学生为了测量人骑自行车行驶过程中的阻力系数k（人骑车时所受阻力f与总重力mg的比值），他依次进行了以下操作：A找一段平直路面，并在路面上画一道起点线；B用较快的初速度骑车驶过起点线，并同时从车架上放下一团橡皮泥；C自行车驶过起点线后就停止蹬车，让其靠惯性沿直线行驶，记下自行车停下的位置；D用卷尺量出起点线到橡皮泥的距离s、起点线到终点的距离L及车架离地的高度h根据上述操作，回答下列问题：（1）自行车驶过起点线时的速度大小为_（2）自行车在行驶中的阻力系数k=_（要求用测量得到的物理量来表示）II（11分）某同学用如图甲所示电路探究某一型号电池的输出电压U与输出电流I的关系。电路原理图如图甲所示，图中R0为阻值等于50的定值电阻，电压表视为理想电压表。（1）请将图乙所示的实验器材连成实验电路。图乙图甲 00.51.01.5U1/V1.02.03.0U2/V图丙（2）若电压表V2的读数为20V，则电源的输出电流I=_A； （3）调节滑动变阻器，通过测量得到电压表V1的示数U1随电压表V2的示数U2的U1-U2曲线如图丙所示，由此可知电池内阻_（填“是”或“不是”）常数，短路电流为_A，电源的最大输出功率为_W。4I（5分）某学校物理兴趣小组，利用光控实验板进行了“探究自由落体的下落高度与速度之间的关系”的实验，光控实验板上有带刻度的竖直板、小球、光控门和配套的速度显示器，速度显示器能显示出小球通过光控门的速度现通过测出小球经过光控门时每次的速度来进行探究另配有器材：多功能电源、连接导线、重垂线、铁架台等实验步骤如下： 如图甲所示，将光控板竖直固定，连好电路； 在光控实验板的合适位置A处固定好小球及光控门B，并测出两者距离h1； 接通光控电源，使小球从A处由静止释放，读出小球通过B时的速度值vB1； 其它条件不变，调节光控门B的位置，测出h2、h3，读出对应的vB2、vB3 将数据记录在Excel软件工作薄中，利用Excel软件处理数据，如图乙所示，小组探究，得出结论甲 乙在数据分析过程中，小组同学先得出了vB-h图象，继而又得出vB2-h图象，如图丙、丁所示：丙 丁请根据图象回答下列问题：（1）小明同学在得出vB-h图象后，为什么还要作出vB2-h图象？（2）若小球下落过程机械能守恒，根据实验操作及数据处理，你能否得出重力加速度g，如果能，请简述方法 _II（10分）如图甲所示，为某同学测绘额定电压为25 V的小灯泡的IU特性曲线的实验电路图。图甲图乙根据电路图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的实验电路连接完整。图丙开关S闭合之前，图甲中滑动变阻器的滑片应该置于_端（选填“A”、“B”或“AB中间”）实验中测得有关数据如下表：U/V040080120160200240280I/A010016020023025026027根据表中的实验数据，在图丙中画出小灯泡的IU特性曲线。5I（5分）机械能守恒定律是高中物理中的重要定律。在“验证机械能守恒定律”实验中：（1）下列说法正确的是_A要先用天平称重物的质量B先松开纸带让重物下落再接通电源C先接通电源让打点计时器打点稳定后再松开纸带让重物下落D要把打点计时器竖直架稳（2）利用本实验可进一步测量当地的重力加速度。选好符合要求的纸带，测量起点到各点的距离h。并计算出各点的速度v，以h为纵轴，以为横轴，描点画出h图象，图象是一条过坐标原点的倾斜直线，斜率为k，则重力加速度g=_。II（10分）（1）若多用电表的电阻档有三个倍率，分别是1、10、100。用10档测量某电阻Rx时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度过大，为了较准确地进行测量，应换到_档。如果换档后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是_ ，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图甲，则该电阻的阻值是_。（2）现要用伏安法进一步测量上一小题中的待测电阻Rx，可供使用的器材如下：图甲A电流表A1，量程06 A，内阻约06 B电流表A2，量程100m A，内阻约10 C电压表V1，量程15 V，内阻约15 kD电压表V2，量程3 V，内阻约3 kE滑动变阻器R1，全电阻5 F滑动变阻器R2，全电阻200G两节干电池，内阻很小H电键S、导线若干要求测量结果尽量准确，实验操作方便。所选电流表为_（填“A1”或“A2”），所选电压表为_（填“V1”或“V2”），所选滑动变阻器为_（填“R1”或“R2”）。 在虚线框内画出测量电路的原理图，并根据所画原理图将图乙中实物连接成测量电路。VA+ + Rx图乙参考答案1I（4分）答案：（1）005mm 3125mm；（2）0125mm 8600mm（每空1分）解析：（1）39mm等分成20份，每份是mm，与2mm的整数之差为mm，它的准确度是005mm。游标尺零刻度线左侧的主尺刻度线读得的整毫米数是31mm，所以主尺读数是31mm；因为游标尺的第五条刻度线与主尺刻度对齐，所以游标尺读数为5005mm=025mm。因此总的读数为31mm+5005mm=3125mm。（2）螺旋测微器的可动刻度每旋转一周（360），测微螺杆前进或后退05 mm，可动刻度旋转90，此时测微器的读数为0125mm；图乙所示的读数为8600mmII（11分）（1）电路如图（3分），实物连接如图（4分）（2）D（4分）解析：本题中小灯泡正常工作时电阻为R = U 2/ P =30，是电流表内阻的3000倍，而电压表内阻是小灯泡电阻的100倍，所以设计电路时应为电流表的内接法，题目要求电压从零开始调节，滑动变阻器应连接为分压式。2I（5分）答案：（1） 175 （3分） （2）28（2分）解析：（1）根据“逐差法”的要求，有，故每增加50g砝码的弹簧平均伸长量。解得=175cm。（2）由得k=28N/m。II（10分）答案： a（2分）； 2547（2分），5094（3分）； C（3分）解析：变阻器为限流接法，为确保安全，闭合电键前应将接入电路的阻值调至最大，所以应将滑片P应滑到变阻器的a端；从电阻箱读出的阻值为2547，从两电压表指针的位置可知，与电阻箱串联的电压的电流与另一电压表中的电流比值为23，根据电压相等可求出电压表的内阻RV=5094；电源电动势为12V，根据变阻器、电压表和电阻箱所取的阻值，结合电阻分配规律，可得下方支路的电压表分得的电压在9V12V之间，此电压表的指针指在满量程的十分之九位置，从而可得电压表的量程在10V133V之间，故量程最多不超过14V。3I（4分）答案：（1），（2）解析：（1）橡皮泥从车架上放下后，以初速度v0做平抛运动，设其落地时间为t，则，解得；（2）自行车驶过起点线后做匀减速直线运动。根据牛顿运动定律及运动学公式有：， ，又，得。II（11分）答案：（1）如图所示（3分） （2）040A（2分）（3）是（2分） 15A （2分） 0375W（2分）解析：（1）画实物图时要依据实验原理图，按照电流的流向从电源正极出发顺次连接。实物连线如图所示。（2）电压表V2的读数为20V，根据欧姆定律得出I=040A；（3）路端电压U1=EIr=，由图丙可知，U1-U2图线为一倾斜向下的直线，故电池内阻r是常数；由图丙知r=1，短路电流为15A；当滑动变阻器电阻R=0时电源输出功率最大，W。4I（5分）答案：（1）先作出的vB-h图象，不是一条直线，根据形状无法判断vB、h关系，进而考虑vB2-h图象，从而找出vB2、h之间的线性关系（2分）（2）能，根据图丙图象的斜率可以求出g=k/2（2分）II（10分）答案：）如图所示。（4分）A（2分）如图所示。（4分）U/VI/A1.02.03.000.10.20.35I（5分）答案：（1）CD（2分） （2）（3分）解析：（1）“验证机械能守恒定律”的实验原理是利用减少的重力势能转化为动能，原理公式为，因此不需要称重物的质量，A项错；若先松开纸带让重物下落再 接通电源，会使纸带上有一段没有打点从而浪费纸带，而且不能保证打第一个点时重物从静止开始下落，故B项错误；正确的做法是，先接通电源，让打点计时器打点稳定后再松开纸带让重物下落，C项正确；本实验要求尽可能减少摩擦等阻力，故打点计时器必须竖直架稳，D项正确。（2）根据可得h=，故h图象的斜率k=，则重力加速度g=。II（10分）答案：（1）1（1分），欧姆档调零（1分），22（1分）（2）A2，V2，R1（每空1分）；如图