高三物理实验训练题.doc

高三实验训练题河北省鸡泽县第一中学057350吴社英1、取一根轻质弹簧，上端固定在铁架台上，下端系一金属小球，如图甲所示。把小球沿竖直方向拉离平衡位置后释放，小球将在竖直方向做简谐运动（此装置也称竖直弹簧振子）。一位同学用此装置研究竖直弹簧振子的周期T与小球质量m的关系。他多次换用不同质量的小球并测得相应的周期，现将测得的六组数据，用“ ”标示在以m为横坐标、T2为纵坐标的坐标纸上，如图乙所示。 （1）根据图乙中给出的数据作出T2与m的关系图线（2）假设图乙中图线的斜率为b，写出T与m的关系式为_。（3）求得斜率b的值是_。（保留两位有效数字）解：（1）图略（2）（3）1.2（或1.3）2、为了测定木块与木板之间的动摩擦因数，利用现有的器材：“木板、木块、弹簧秤、刻度尺、秒表、砂桶与砂”，有人设计了下面三种实验方案：（1）增减砂桶内的砂，使木块匀速运动，并测出木块、砂与砂桶的重量；（2）用力F拉木板向左运动，并读出弹簧秤的示数，称出木块的重量；（3）让木块从木板顶端加速滑到底端，并测出下滑时间及相应各长度，如果这三个实验的操作正确无误，你认为哪个实验方案测动摩擦因数最准确而且最简单？答：_试从实验原理上对每个方案作出简要分析和评价。方案（1）_方案（2）_方案（3）_。解：.方案（2）最准确、最简单 1木块匀速不易调节和判断 （2）滑动摩擦力的大小可直接从弹簧秤中读出，与木板抽动快慢无关 （3）时间、长度的测量都会产生一定的误差，且测量过程和步骤较多3、用金属制成的线材（如钢材，钢筋）受到拉力会伸长。十七世纪英国物理学家胡克发现：金属丝或金属杆在弹性限度内它的伸长量与拉力成正比，这就是著名的胡克定律。这一发现为后人对材料的研究奠定了重要基础。 现在一根用新材料制成的金属杆，长为4m，横截面积为0.8cm2，设计要求它受到拉力后的伸长量不超过原长的1/1000，要计算此时受到最大拉力。由一过一拉力很大，杆又较长，直接测试有困难，现在选用同种材料制成样品进行测试，通过测试取得数据如下：原长拉力伸长截面积250N500N750N1000N1m0.05cm20.04cm0.08cm0.12cm0.16cm2m0.05cm20.08cm0.16cm0.24cm0.32cm1m0.10cm20.02cm0.04cm0.06cm0.08cm 认真观察表中数据，回答下列问题： （1）测试结果表明线材受拉力作用后其伸长量与材料的原长成 比，与材料的横截面积成 比； （2）上述金属细杆承受的最大拉力为 N。解.（1）正比；反比（2）10000N4.今有二相同材料制成的物体A和B，一卷细绳，一架天平(带砝码)，一根米尺和一张边缘带有定滑轮的桌子，请用以上器材(可以不全用，但不能增加)设计一个测量物块和桌面间滑动摩擦系数的实验。要求写出简单的实验步骤，画出装置图，并写出摩擦系数的表达式。 解： 分别用天平称出A与B的质量mA和mB。截取适当长的细绳，把A、B系在绳两端，把A放在桌上，使B离地面适当高度h，如图所示，用直尺测出h，并将细绳拉紧，记下A在桌面上的位置。放开B使之下落，量出A在桌面上滑动的距离x。由动能定理得mBgh -mAgh=(mA+mB ) v2 / 2 mAg (x h)= mA v2/2 由 解得 = mBh/(mA+mB )x mBh5在做“研究平抛物体的运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如图所示的装置，先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面钉上复写纸和白纸，并将该木板竖直立于紧靠槽口处使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离糟口平移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B；又将木板再向远离槽口平移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，再得到痕迹C若测得木板每次移动距离x=10.00cm，A、B间距离cm，B、C间距离cm（g取 m/s2）（1）根据以上直接测量的物理量得小球初速度为_（用题中所给字母表示）（2）小球初速度的测量值为_m/s【答案】（1）（或：，或：，或：）（2）1.000.028甲、乙两个同学使用完全相同的器材用伏安法测量同一未知电阻Rx的阻值，给定器材为：待测电阻Rx；电流表mA（量程0-5mA，内阻约为10）；电压表V（量程为03v，内阻约为3000）；最大阻值为1700的滑动变阻器；电源E（电动势约3V)；开关S、导线若干，甲、乙两个同学的测量的数据处理结果分别如图甲、乙所示。(1)由图甲得Rx=；由图乙得Rx=；(2) 在图丙、丁的虚线线框中分别画出甲、乙两同学所用的测量电路，并由测量结果判定同学测量结果较为准确。9在把电流表改装成电压表的实验中，测定电流表的内阻时，备有如下器材：电流表（量程2mA，内阻约几十欧）滑动变阻器（阻值范围050，额定电流1.5A）电阻箱（阻值范围0999）电阻箱（阻值范围09999）电源（电动势2伏，有内阻）电源（电动势6势，有内阻）另外有开关和导线若干.（1）如果采用右上图所示的电路测电流表的内阻，并且要得到较高的精确定，那么从以上备用器材上，R1应选用 ，R2应选用 ，电源应选用 （用所给器材的代号填写）.（2）实验时要进行的步骤有：A合上S1B合上S2C将R1的阻值调至最大D调节R1的阻值，使电流表指针偏转到满刻度E调节R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的一半F记下R2的阻值G按右上图所示的电路连接好电路以上步骤的合理顺序是 .（3）若步骤F中记录的R2阻值为100，则被测电流表的内阻rg的测量值为 .（4）电流表内阻的测量值与其真实值的大小关系是：R测 R真（填“”、“”或“=”） 答案：（1）； （2）G、C、A、D、B、E、F （3）100 （4） 10从下面给定的器材中选出适当的实验器材(有些器材的阻值是大约值,有些器材的阻值是准确值).设计一个测量阻值Rx约为15k的电阻的电路,要求方法简捷,要尽可能提高测量的精度. 电流表A1,量程1mA,内阻rA150电流表A2,量程300A,内阻rA2300电流表A3,量程100A,内阻rA3500电压表V1,量程10V,内阻rV1=15k电压表V2,量程3V,内阻rV2=10k滑动变阻器R1,全阻值50,额定电流为1A滑动变阻器R2,全阻值500,额定电流为1A电池组,电动势3V,内阻很小但不能忽略开关及导线若干测量电路中电流表应选 ,电压表应选 ,滑动变阻器应选 (填代号)在图所示的虚线框中画出测量Rx的电路图.在所测量数据中选一组数据计算Rx,计算表达式Rx= ,表达式中各符号表示的意义是 答案：A2 V2 R1或R2均可以 V2A2RX R2 U2表示电压表V2的示数,I2表示电流A2的示数.rV2表示电压表V2的内阻11. 用伏安法测电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，使得测量结果总存在误差，而按图所示电路进行测量，则由电压表、电流表内阻所造成的误差可消除. 请你简要写出还未完成的主要操作步骤，并用字母表达出相应的测量值。 闭合开关S1，开关S2接2，调节RP 和RP，使电压表的示数接满量程，读出电流表和电压表的示数I2、U2。 保持RP不变_ _. 请你推导出待测电阻RX的表达式_. 用线把实线图按电路图连成测量电路。解： S2接1，闭合S1，调节RP使电压表和电流表尽量接近满量程，读出此时电压表和电流表的示数U1、I1。 RX= （略）12.电磁流量计是一根管道，内部没有任何阻碍流体流动的结构.现给你一个非磁性材料做成的圆形管道和一个已知磁感应强度为B的匀强磁场，并让此圆形管道垂直磁场放置。回答下列问题： 还需选用哪些器材方可测出管中液体的流量：_. 要测出流量，还需测量的物理量有：_. 用所给的和测得的物理量写出流量的表达式：_.用此装置有哪些优点：_ _（至少说出两点）解 电压表刻度尺 垂直磁场方向的直径上的两点间的电压U和管的直径D Q= 略13测量两只内阻未知的电流表的内阻，给出下列器材：电流表G1(10mA 内阻100左右) 电流表G2 (