2011年1月高中理综实验部分（2）（物理部分）

1 20112011 年年 1 1 月理科综合物理实验题 月理科综合物理实验题 2 2 1 I 1 某同学用螺旋测微器测量小零件的厚度时 螺旋测微器上的示数如图所示 则小 零件的厚度为 cm 2 在下列四个学生实验中都要用小球或者 实验是 选填下面正 确选项前的字母代号 A 验证机械能守恒定律B 用单摆测定重力加速度 C 验证动量守恒定律D 研究平抛物体的运动 II 一只小灯泡 标有 3V 0 6W 字样 现用图示的器材测量该小灯泡的伏安特性曲 线 滑动变阻器最大阻值为 10 电源电动势为 6V 内阻为 1 电流表内阻为 1 电压表的内阻为 10k 1 在设计电路的过程中 为了尽量减小实验误差 电流表应采用 选填 内接 或 外接 法 滑动变阻器的连接方式应采用 选填 分压式 或 限流 式 2 用笔画线当导线 根据设计的电路图将实物图连成完整的电路 图中有三根导线已 经接好 2 12 分 1 已知打点计时器接的交流电源频率是f 用它记录一个匀变速直线运动小 车的位移 打出的一条纸带和已选好的计数点 0 1 2 3 4 5 6 如图所示 已知相 邻两计数点中间有四个点未画出 某同学测量出 1 与 2 两点间的距离为S12 5 与 6 两 点间的距离为 由此可算出小车运动的加速度为a 56 S 2 下图为某次实验中用游标卡尺测量硬塑环外径 左图 与内径 右图 的图示 由 图可知该硬塑环的外径为 cm 内径为 cm 平均厚度为 cm 2 A V 2 V 1 R0 1 1 2 2 3 气垫导轨是常用的一种实验仪器 它是利用气泵将压缩空气通过导轨的众多小孔 高速喷出 在导轨与滑块之间形成薄薄一层气垫 使滑块悬浮在导轨上 由于气 垫的摩擦力极小 滑块在导轨上的运动可很好地近似为没有摩擦的运动 我们可 以用固定在气垫导轨上的光电门 A B 和光电计时装置 以及带有 I 形挡光条的 滑块 C D 来验证动量守恒定律 已知 I 形挡光条的持续挡光宽度为L 实验装置 如图所示 采用的实验步骤如下 a 调节气垫导轨底座螺母 观察导轨上的气泡仪 使导轨成水平状态 b 在滑块 C D 间放入一个轻质弹簧 用一条橡皮筋捆绑箍住三者成一水平整体 静置于导轨中部 c 将光电门尽量靠近滑块 C D 两端 d 烧断捆绑的橡皮筋 使滑块 C D 在弹簧作用下分离 分别通过光电门 A B e 由光电计时器记录滑块 C 第一次通过光电门 A 时 I 形挡光条持续挡光的时间 tC 以及滑块 D 第一次通过光电门 B 时 I 形挡光条持续挡光的时间tD 实验中还应测量的物理量是 根据上述测量的实验数据及已知量 验证动量守恒定律的表达式是 上式中算得的 C D 两滑块的动量大小并不完全相等 产生误差的主要原因是 利用上述实验数据能否测出被压缩弹簧的弹性势能的大小 如能 请写出计算表 达式 3 12 分 利用如图所示的电路测定电源的电动势和内电阻 提供的器材为 A 干电池两节 每节电动势约 1 5V 内阻未知 B 直流电压表 V1 V2 内阻很大 C 直流电流表 A 内阻可以忽略不计 D 定值电阻R0 阻值末知 但不小于 5 E 滑动变阻器 F 导线和开关 1 甲同学利用该电路完成实验时 由于某 根导线发生断路故障 因此只记录到了 一个电压表和电流表的示数 如下表所示 U V2 622 482 342 202 061 92 3 I A0 080 120 190 200 240 28 试利用表格中的数据作出U I图 由图象可知 该同学测得两节干电池总的电动势值为 V 总内电阻为 由计算得到的数据可以判断能够正确读数的 电压表应该为表 填 V1 或 V2 2 乙同学在找出断路的导线并调换好的导线后 连接该电路继续实验时 由于电流表 发生短路故障 因此只能记录下两个电压表示数 该同学利用所记录的数据 以表 V2示数U2为横坐标 表 V1示数U1为纵坐标作图像 得到一条不过原点的直线 已 知直线的斜率为k 截距为b 则两节干电池总的电动势大小的表达式为 4 I 7 分 如图所示是用双缝干涉测光的波长的实验设备示意图 在某次实验中 已知双 缝到光屏之间的距离是 600mm 双缝之间的距离是 0 20mm 单缝到双缝之间的距离是 100mm 某同学在用测量头测量时 先将测量头目镜中看到的分划板中心刻线对准某条 亮纹 记作第 1 条 的中心 这时手轮上的示数如图 a 所示 然后他转动测量头 使分 划板中心刻线对准第 7 条亮纹中心 这时手轮上的示数如图 b 所示 图 b 中示数 3 分 mm 由此可以计算出这次实验中所测得的单色光波长为 4 分 m 计算波长结果保留二位有效数字 II 10 分 在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中 备有下列器材 0 0 10 0 20 0 30 I A U V 1 90 2 00 2 10 2 20 2 30 2 40 2 50 2 60 2 70 2 80 2 90 3 00 4 A 待测的干电池 电动势约为 1 5V 内电阻小于 1 0 B 电流表 G 满偏电流 3mA 内阻 RG 10 C 电流表 A 0 0 6A 内阻 0 1 D 滑动变阻器 R1 0 20 10A E 滑动变阻器 R2 0 200 1A F 定值电阻 R0 990 G 开关和导线若干 1 某同学发现上述器材中虽然没有电压表 但给出了两个电流表 于是他设计了如 图甲所示中的 a b 两个参考实验电路 其中合理的是 2 分 在该电路 中 为了操作方便且能准确进行测量 滑动变阻器应选 2 分 填写器 材之前的字母代号 2 图乙为该同学根据 1 中选出的合理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 则由图线可得电池的电动势 E 3 分 V 内阻 r 3 分 23 12 分 某同学给实验室的一个多用电表更换电池时发现 里面除了一节 1 5V 的干电 池外 还有一个方形的电池 层叠电池 如图甲所示 甲 乙 为了测定该电池的电动势和内电阻 实验室中提供有下列器材 A 电流表 G 满偏电流 10mA 内阻 10 B 电流表 A 0 0 6 A 3A 内阻未知 C 滑动变阻器 R 0 100 1A D 定值电阻 R0 阻值 990 E 开关与导线若干 1 该同学根据现有的实验器材 设计了如图乙所示的电路 请你按照电路图在丙图上 完成实物连线 5 丙 丁 2 丁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 I1一 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的电动势 E1 V 内阻 r1 保留两位有效数字 3 另一位同学也找到了一块层叠电池 利用上面的实验连接进行测量 初始时滑片在 最右端 但由于滑动变阻器某处发生断路 合上电键后发现滑片向左滑过一段距离 X 后电流表 A 才有读数 于是该同学根据测出的数据作出了两个电流表读数 I1 I2 与 x 的关系图 如图戊所示 则根据图象可知 此电池的电动势为 E2 V 内阻为 r2 保留两位有效数字 戊 参考答案 1 I 1 0 8462 0 8461 0 8464 均可 2 ABD II 1 外接 2 分压式 2 12 分 1 2 分 2 5612 100 SS f 2 6 580 6 576 6 578 也行 5 070 0 755 每空 1 分 3 滑块C D的质量mC mD 1 分 2 分 滑块与气轨间仍存在摩擦 气轨未完全水平 测量mC mD及 B D A C t m t m tA tB时带来的误差 任说两点即可 2 分 能 2 分 22 2 1 2 1 B D A Cp t L m t L mE 6 3 12 分 1 2 90 3 50