高中理综5月实验（2）（实验部分）.doc

2013年5月理科综合物理实验题（2）1.（18分）（1）现要测定一个额定电压6v、额定功率3w的小灯泡的伏安特性曲线。要求所测电压范围为0v5.5v。现有器材：直流电源e（电动势6v，内阻不计）；电压表（量程6v，内阻约为4104）；电流表（量程300ma，内阻约为2）；电流表（量程600ma，内阻约为1）；滑动变阻器r（最大阻值约为30）；电子键s，导线若干。如果既要满足测量要求，又要测量误差较小，应该选用的电流表是 。aav+_下图已经完成部分导线的连接，请你在实物接线图中完成余下导线的连接。（2）某同学用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，输出电压为6v的频率为50hz交流电和直流电两种重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。他进行了下面几个操作步骤：a按照图示的装置安装器件；b将打点计时器接到电源的“直流输出”上；c用天平测出重锤的质量；d先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带；e测量纸带上某些点间的距离；f根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。其中没有必要进行的步骤是_，操作不当的步骤是_。他进行正确测量后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量分析。如图所示其中o点为起始点，a、b、c、d、e、f为六个计数点。根据以上数据，当打点到b点时重锤的速度_m/s，计算出该对应的=_ m2/s2，gh=_ m2/s2，可认为在误差范围内存在关系式_，即可验证机械能守恒定律。（g=9.8 m/s2）abcdeof14.3117.8025.90单位：cm21.6830.5135.49他继续根据纸带算出各点的速度v，量出下落距离h，并以为纵轴、以h为横轴画出的图象，应是图中的_。ohohohohabcdba他进一步分析，发现本实验存在较大误差。为此设计出用如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律。通过电磁铁控制的小铁球从a点自由下落，下落过程中经过光电门b时，通过与之相连的毫秒计时器（图中未画出）记录挡光时间t，用毫米刻度尺测出ab之间的距离h，用游标卡尺测得小铁球的直径d。重力加速度为g。实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束。小铁球通过光电门时的瞬时速度v= 。如果d、t、h、g存在关系式 ，也可验证机械能守恒定律。比较两个方案，改进后的方案相比原方案的最主要的优点是： 。 2i（8分）某同学在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将毛玻璃屏、双缝片、白光光源、单缝片和透红光的滤光片等光学元件，放在如图所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长。 （1）将白光光源放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，其中d光学元件指的是：（ ） a毛玻璃屏 b双缝片c滤光片 d单缝片 （2）已知单缝片与双缝片间的距离为d1，双缝间距离为d2，双缝片到毛玻璃屏间距离为l，实验时先移动测量头（如图1所示）上的手轮，第一次分划板中心刻度线对齐a条纹中心时（如图2所示），记下游标卡尺的读数xa；然后转动手轮，把分划线向右边移动，第二次分划板中心刻度线对齐b条纹中心时（如图3所示），记下此时游标卡尺的示数（如图4所示）xb= mm。计算实验中红光波长的表达式为= （用字母d1或d2及l、xa、xb表示）。ii（12分）某班举行了一次物理实验操作技能比赛，其中一项比赛为用规定的电学元件设计合理的电路图，并能较准确地测量一电池组的电动势及其内阻。给定的器材如下：a电流表g（满偏电流l0ma，内阻10）b电流表a（00.6a3a，内阻未知）c滑动变阻器r0（0l00，1a）d定值电阻r（阻值990）e多用电表f开关与导线若干（1）小刘同学首先用多用电表的直流“10v”档粗略测量电池组的电动势，电表指针如图所示，则该电表读数为 v。（2）该同学再用提供的其他实验器材，设计了如图甲所示的电路，请你按照电路图在答题卷的图上完成实物连线。 （3）丙图为该同学根据上述设计的实验电路利用测出的数据绘出的i1-i2图线（i1为电流表g的示数，i2为电流表a的示数），则由图线可以得到被测电池组的电动势e= v，内阻r= （保留2位有效数字）。3i（5分） 物理探究小组用图甲所示的装置研究匀变速直线运动的规律，打出的一条纸带如图乙所示。 （1）在安装和使用打点计时器时，下列说法正确的是 a打点计时器应接46v的直流电源 b安装纸带时，应把纸带压在复写纸的上面 c实验开始时，应先接通打点计时器的电源，再释放小车 d与小车相连的是纸带的a端 （2）某次实验时打出的一条纸带如图乙所示，从a开始每打5个计时点取为1个计数点，a、b、c、d、e为连续的五个计数点。交流电的频率为50hz。则小车的加速度为 m/s2。ii（10分） 张明和李兰所在的小组测量某电压表的内阻，他们选择了不同的测量方法。 （1）张明用多用电表的挡进行测量，他把挡调到10挡，调零后测量时指针所指的位置如图所示，则所测电压表的内阻为 。 （2）李兰用如图所示的电路测量该电压表的内阻rg，测量步骤如下： 先按电路图接好各元件，p先置于b端，断开开关s，使电阻箱阻值为零。 闭合开关s，调节滑动头p于某一位置，使电压表达到满刻度ug。 调节电阻箱阻值，使电压表达到半偏，记下电阻箱读数rv。 即得待测电压表内阻rg=rv。 请回答以下问题： （i）请用笔画线代替导线，将实物图连接完整。 （ii）请指出在操作过程中的失误之处 。 （iii）这一测量值对实际的内阻而言是偏 （填“大”或“小”）。 （iv）请你在不改变实验原理的基础上提出一条提高实验精确度的改进建议： 。4i（5分）一个同学在研究小球自由落体运动时，用频闪照相连续记录下小球的位置如图所示。已知闪光周期为s，测得x1=7.68cm，x3=12.00cm，用上述数据通过计算可得小球运动的加速度约为_m/s2，图中x2约为_cm。（结果保留3位有效数字）x1x2x3ii（10分）研究性学习小组围绕一个量程为30ma的电流计展开探究。（b）（a）ers（c）rxers（1）为测量该电流计的内阻，同学甲设计了如图（a）所示电路。图中电源电动势未知，内阻不计。闭合开关，将电阻箱阻值调到20时，电流计恰好满偏；将电阻箱阻值调到95时，电流计指针指在如图（b）所示位置，则电流计的读数为 ma。由以上数据可得电流计的内阻rg= 。（2）同学乙将甲设计的电路稍作改变，在电流计两端接上两个表笔，如图（c）所示，设计出一个简易的欧姆表，并将表盘的电流刻度转换为电阻刻度：闭合开关，将两表笔断开，调节电阻箱，使指针指在“30ma”处，此处刻度应标阻值为 （填“0”或“”）；再保持电阻箱阻值不变，在两表笔间接不同阻值的已知电阻找出对应的电流刻度。则“10ma”处对应表笔间电阻阻值为 。（3）若该欧姆表使用一段时间后，电池内阻变大不能忽略，电动势不变，但将两表笔断开，调节电阻箱指针仍能满偏，按正确使用方法再进行测量，其测量结果与原结果相比将_（填“变大”、“变小”或“不变”）。5(18分）(1)(6分）图甲是“用光电门测量物体瞬时 速度和加速度”的实验装置，滑块从静止 开始释放，通过距离s到达光电门时挡光 窄片开始遮光。挡光窄片的宽度为d,挡 光窄片通过光电门的遮光时间为t。滑块通过光电门的瞬时速度v=_，滑块的加速度a =_。（用字母s, d和t表示）用游标卡尺测量挡光窄片宽度的结果如 图乙所示，则d =_mm。(2)(12分）某实验小组进行“探究热敏电阻 的温度特性”实验，实验室提供如下器材：热敏电阻rt(常温下约8k)、温度计、电流表ma(量程1ma，内阻约200)、电压表v (量程3v，内阻约1ok)、电池组e (4.5v,内阻约l)、滑动变阻器r（最大阻值为20)、开关s、导线若干、 烧杯和水。根据提供器材的参数将图甲所示的实物图中所缺的导线补接完整。实验开始前滑动变阻器的滑动触头p应置于_端（选填a或b)。利用补接完整的实验装置测量出不同温度下的电阻值，画一 出该热敏电阻rt-t图象如图乙中的实测曲线，与图中理 论曲线相比二者有一定的差异。除了偶然误差外，下列关 于产生系统误差的原因或减小系统误差的方法叙述正确的是_。（填选项前的字母，不定项选择）a.电流表的分压造成电阻的测量值总比真实值大b.电压表的分流造成电阻的测量值总比真实值小c.温度升高到一定值后，电流表应改为外接法将本实验所用的热敏电阻接到一个电流 较大的恒流电源中使用，当电流通过电 阻产生的热量与电阻向周围环境散热达到平衡时，满足关系式i2r=k(t-t0)(其中k是散热系数，t是电阻的温度， t。是周围环境温度，i为电流强度），电阻的温度稳定在某一值。若通过它的电 流恒为 50 ma, t0 =200c.，k =0.25 w/0c,由实测曲线可知该电阻的温度稳定在_0c参考答案1 (1) （2分） 如图 （2分） (2) c 、b （2分） 1.84、1.69、1.74、 （4分） c（2分） ， （4分） 没有纸带与打点计时器间的摩擦影响，提高了测量的精确程度，实验误差减小了。 （2分）2v3i（5分） （1）（3分）cd （选对一个1分，两个3分，有错选为0分） （2）（2分）0.2 ii（10分） （1）（2分）220 （2）（i）（2分）如图所示 （ii）（2分）滑动头p应先置于a端（iii