高中理综4月实验（1）（实验部分）.doc

2013年4月理科综合物理实验题（1）1i（6分）某同学为了探究“恒力做功与物体动能变化的关系”，他设计了如图所示的实验。他的操作步骤如下： 1按图示装置安装好实验器材；2在质量为10克、20克、50克的三种钩码中，他挑选了一个质量为50克的钩码挂在细线p的下端；3将质量为200克的小车靠近打点计时器，并用手按住；4先接通打点计时器的电源，再释放小车，打出一条纸带；5重复上述实验操作，再打几条纸带。（1）在多次实验得到的纸带中，他选出了一条自认为满意的纸带，经测量和计算得到如下实验数据：纸带上第一个点到第n个点的间距为4000cm；打下第n个点时，小车的瞬时速度大小为120m/s该同学将钩码所受的重力当作细线对小车的拉力，计算出从打下第一个点到打下第n个点的过程中，细线拉力对小车所做的功为_j，小车的动能增加量为_j （当地重力加速度g取98m/s2,计算结果均保留三位有效数字）（2）此次实验探究结果误差很大，显然，在实验探究过程中忽视了某些能够产生误差的因素。请你根据该同学的实验装置和操作步骤帮助他分析一下，造成较大误差的主要原因是：_；_ii（9分）某同学准备对计算器中的钮扣电池进行探究，此类电池的内阻一般约为1-5k，电动势的标称值为3v。他从实验室中找来了如下器材：v1v1a电压表 :量程3v，内阻约20kb电压表 2 :量程6v，内阻约10mc定值电阻:r01=1kd定值电阻:r02=20ke滑动变阻器r（0-50k）f待测钮扣电池、开关、导线若干（1）实验电路如图所示，请在图中虚线框内填入所选电压表的字母代号;（2）该同学测量出路端电压u和干路电流i，作出u-i图线如图2所示，由图线可知，该电池的短路电流为_ma，电动势为_v,内阻为_k; vr0图1vru/v0i/ma0.51.01.52.02.53.03.50.51.01.52.02.53.03.5图2（3）当路端电压为15v时，电源的输出功率为_w （计算结果均保留三位有效数字）cab纸带2i某同学用如图所示的实验装置探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系。图中a为小车，连接在小车后面的纸带穿过打点计时器b的限位孔，它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上，c为弹簧测力计，不计绳与滑轮的摩擦。实验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点。（1）该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹 清楚的某点开始记为0点，再顺次选取5个点，分别测量这5个点到0之间的距离l，并计算出各点速度平方与0点速度平方之差v2（v2=v2v02），填入下表：请以v2为纵坐标，以l为横坐标在方格纸中作出v2-l图象。若测出小车质量为02kg，结合图象可求得小车所受合外力的大小为 _ n。（2）若该同学通过计算发现小车所受合外力小于测力计读数，明显超出实验误差的正常范围。你认为主要原因是_。实验操作中改进的措施是_。点迹l/cmv 2/m2s20/11600042360009360001547000185920023l/cmv2/(m2s-2)00.050.100.150.202.004.006.008.0010.000.25ii为了测定一节干电池的电动势和内电阻，现准备了下列器材：待测干电池e（电动势约15 v，内阻约为10 ）电流表g（满偏电流30 ma，内阻为10 ）电流表a（量程0060 a，内阻约为010 ）滑动变阻器r1（020 ，2 a） 滑动变阻器r2（01000 ，1 a）定值电阻r3990 开关和导线若干（1）为了能尽量准确地进行测量，也为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是_（填仪器字母代号）；（2）请在图甲所示的方框中画出实验电路原理图，并注明器材的字母代号；（3）图乙所示为某同学根据正确的电路图做出的i1i2图线（i1为电流表g的示数，i2为电流表a的示数），由该图线可求出被测干电池的电动势e_v，内电阻r_。3i测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图所示的装置，图中长木板水平固定（1）实验过程中，电火花计时器应接在 电源上调整定滑轮高度，使 （2）已知重力加速度为g，测得木块的质量为m，砝码盘和砝码的总质量为m，木块的加速度为a，则木块与长木板间动摩擦因数= （3）如图为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出从纸带上测出x1=320cm，x2=452cm，x5=842cm，x6=970cm则木块加速度大小a= m/s2（保留两位有效数字）0123x1x2x5465x6ii在“验证机械能守恒定律”实验中，某研究小组采用了如图甲所示的实验装置。实验的主要步骤是：在一根不可伸长的细线一端系住一金属小球，另一端固定于竖直黑板上的o 点，记下小球静止时球心的位置o，粗略测得oo两点之间的距离约为05m，通过o作出一条水平线pq。在o附近位置放置一个光电门，以记下小球通过o时的挡光时间。现将小球拉离至球心距pq 高度为h 处由静止释放，记下小球恰好通过光电门时的挡光时间t。重复实验若干次。问：（1）（2分）如图乙，用游标卡尺测得小球的直径d= cm（2）多次测量记录h 与t 数值如下表：请在答题纸的坐标图中作出与h 的图像（2分），指出图像的特征 （2分），并解释形成的原因 （2分）。4i下列有关实验的描述中，正确的是_。a在“验证力的平行四边形定则”的实验中，标记拉力方向时，要用铅笔紧靠细绳沿绳移动铅笔画出b在“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验中，作出弹力和弹簧长度的关系图象也能求出弹簧的劲度系数c在“探究功与速度变化的关系”的实验中，所选用的橡皮筋规格应相同d在“验证机械能守恒定律”的实验中，可以由公式v=gt求出打某点时纸带的速度ii欲用伏安法测定一段阻值约为5左右的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材：a电池组（3v，内阻1）b电流表（03a，内阻00125）c电流表（006a，内阻0125）d电压表（03v，内阻3k）e电压表（015v，内阻15k）f滑动变阻器（020，额定电流1a）g滑动变阻器（02000，额定电流03a） h开关、导线（1）上述器材中应选用的是_；（填写各器材的字母代号）（2）为使通过待测金属导线的电流能在005a范围内改变请按要求在方框内画出测量待测金属导线的电阻rx的原理电路图。（3）设实验中，电流表、电压表的某组示数如图所示，图示中i=_a，u=_v。实验测得的金属导线电阻值比真实值 （填“偏大”、“偏小”或“相同”）（4）某学生用螺旋测微器在测定某一金属丝的直径时，测得的结果如图所示，则该金属丝的直径d=_mm。另一位学生用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度，测得的结果如下右图所示，则该工件的长度l=_mm。5i（6分）下列有关课本的实验描述中，正确的是 。（全选对得6分，选不全得3分）a 在“研究匀变速直线运动”的实验中，应该先接通电源，再释放小车b在“验证力的平行四边形定则”的实验中，标记拉力方向时，要用铅笔紧靠细绳沿绳移动铅笔画出c在“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验中，作出弹力和弹簧长度的关系图象也能求弹簧的劲度系数d在“探究动能定理”的实验中，需要平衡摩擦力e 在“验证牛顿运动定律”的实验中，不需要平衡摩擦力f在“验证机械能守恒定律”的实验中，可以由公式v = gt求出打某点时纸带的速度ii（9分）用下列器材组装成一个电路，既能测量出电池组的电动势e和内阻r，又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线。a电压表v1（量程6v、内阻很大） b电压表v2（量程3v、内阻很大）c电流表a（量程3a内阻很小） d滑动变阻器r（最大阻值10、额定电流4a）e小灯泡（2a5w） f电池组（电动势e、内阻r）g开关一只，导线若干实验时，调节滑动变阻器的阻值，多次测量后发现：若电压表v1的示数增大，则电压表v2的示数减小。（1）请将设计的实验电路图在图甲的虚线方框中补充完整。（2）每一次操作后，同时记录电流表a电压表v1和电压表v2的示数，组成两个坐标点（i1，u1）、（i2，u2），标到ui坐标中，经过多次测量，最后描绘出两条图线，如图乙所示，则电池组的电动势e v、内阻r 。（结果保留两位有效数字）（3）在ui坐标中两条图线在p点相交，此时滑动变阻器连入电路的阻值应为 图甲u/vi/a01.02.03.01.02.03.04.05.0p图乙第14题图 参考答案1i（6分）（1）0196 （2）0144 vr0图1vrab（3）未平衡摩擦力或平衡不够 不满足mm条件ii（9分）（1）如右图（2）200ma（190-210均可） 300v（290-310均可） 150k（140-160均可） （3）1510-3w（140-16010-3w均可）2i（1）v2-s图象如右图。（4分）025001 n（2分）（2）小车滑行时所受