高中物理实验专题

第页高中物理实验第1讲力学实验1．(2012年湛江一模)(1)用游标卡尺(卡尺的游标有20等分)测量一物块的长度，测量结果如图6－1－11所示，由此可知物块的长度是________cm.图6－1－11(2)“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图6－1－12甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细线的结点，OB和OC为细线．图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示．图6－1－12①做好实验准备后，先用两把弹簧测力计把橡皮条的结点拉到某一位置O，此时需要记录的是______________，________________，____________.②图乙中的F与F′两个力中，方向一定沿AO方向的是__________．③本实验采用的科学方法是______．A．理想实验法B．等效替代法C．控制变量法D．建立物理模型法2．(2012年深圳一模)某同学利用如图6－1－13甲所示的装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验．(1)在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持________状态．(2)他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线．由此图线可得该弹簧的原长x0＝________cm，劲度系数k＝________N/m.(3)他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧测力计，当弹簧测力计上的示数如图丙所示时，该弹簧的长度x＝________cm.甲乙丙图6－1－133．(2012年浙江卷)在“探究求合力的方法”的实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧测力计．(1)为完成实验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，得到的实验数据如下表：弹力F/N0.501.001.502.002.503.003.50伸长量x/(×10－2m)0.741.802.803.724.605.586.42用作图法求得该弹簧的劲度系数k＝________N/m.(2)某次实验中，弹簧测力计的指针位置如图6－1－14所示，其读数为________N；同时利用(1)中的结果可得弹簧上的弹力值为2.50N，请在答题纸上画出这两个共点力的合力F合．(3)由图得到F合＝________N.图6－1－144．某同学在做“测定匀变速直线运动的加速度”的实验时，从打下的若干纸带中选出了如图6－1－15所示的一条(每两点间还有四个点没有画出来)，图中上部的数字为相邻两个计数点间的距离．打点计时器的电源频率由这些已知数据计算：该匀变速直线运动的加速度a＝__________m/s2.图6－1－15(2)与纸带上D点相对应的瞬时速度v＝__________m/s.(结果均保留三位有效数字)5．(2012年佛山一模)某同学用如图6－1－16所示的装置来研究自由落体运动．1)下列有关操作的叙述正确的是()A．安装打点计时器时要注意让上下限位孔在同一竖直线上B．将打点计时器与直流低压电源连接C．释放纸带时应尽量让重物靠近打点计时器D．应先释放纸带，然后接通电源(2)实验得到一条纸带，测得各点之间的距离如图6－1－17所示．已知电源频率为50Hz,则纸带中相邻两点间的时间间隔是________s．从该纸带可知，重物在做__________(填“匀速”、“匀变速”或“非匀变速”)运动，加速度大小a＝________m/s2(保留三位有效数字)．图6－1—17图6－1－166．(2012年肇庆一模)(1)某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m的关系的实验，图6－1－18甲为实验装置简图．他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为下列说法中正确的是________(填字母代号)．A．实验时要平衡摩擦力B．实验时不需要平衡摩擦力C．钩码的重力要远小于小车的总重力D．实验进行时应先释放小车再接通电源(2)如图乙所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E是计数点(每打5个点取一个计数点)，其中L1＝3.07cm，L2＝12.38cm，L3＝27.87cm，L4＝49.62cm.则打C点时小车的速度为______m/s，小车的加速度是______m/s2.(结果均保留三位有效数字)图6－1－18沙和沙桶的总质量m.让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1<v2)．则本实验最终要验证的数学表达式为______________(用题中的字母表示实验中测量得到的物理量)．10．(2012年惠州三模)图6－1－22为验证碰撞中动量守恒的实验装置示意图．(1)设小球A的质量为mA，小球B的质量为mB，为保证实验成功，必须保证mA________(填“大于”、“等于”或“小于”)mB.(2)实验中小球的落点情况如图所示，P为不放小球B时，将小球A从斜槽某一高度静止释放后的落点，M、N分别为小球A从同一高度静止释放到达斜槽水平端与小球B相碰后它们的落点，现已测得O到M、P、N的距离分别为s1、s2、s3，若关系式____________________成立，则验证了A、B相碰时动量守恒．图6－1－22第2讲电学实验1．图6－2－12为一正在测量中的多用电表表盘．(1)如果是用×10Ω挡测量电阻，则读数为________Ω.(2)如果是用直流10mA挡测量电流，则读数为______mA.(3)如果是用直流5V挡测量电压，则读数为________V图6－2－13图6－2－122．(2012年惠州三模)如图6－2－13所示，请读出螺旋测微器和游标卡尺的读数．读数甲：____________cm；读数乙：____________cm.3．用螺旋测微器测量一金属丝的直径，如图6－2－14甲所示．该金属丝的直径是________mm；用20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度如图乙所示，则该工件的长度是________cm.图6－2－144．(2012年惠州三模)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，除了一个标有“6V1.5W”的小灯泡、导线和开关外，还有：A．直流电源6V(内阻不计)B．直流电流表0～3A(内阻0.1Ω以下)C．直流电流表0～300mA(内阻约为5Ω)D．直流电压表0～10V(内阻约为15kΩ)E．滑动变阻器10Ω，2AF．滑动变阻器1kΩ，0.5A实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量．(1)实验中电流表应选用________，滑动变阻器应选用________．(用字母代号表示)(2)在方框内画出实验电路图．(3)试将图6－2－15所示未完成的连接器材连成实验电路．图6－2－155．(2012年肇庆一模)(1)某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中，正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如图6－2－16所示，则它们的读数值依次是________mm、________A、________V.图6－2－162)已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0～10Ω，电流表内阻约几欧，电压表内阻约20kΩ，电源为干电池(不宜在长时间、大功率状况下使用)，电源电动势E＝4.5V，内阻较小．则以下电路图中，________(填字母代号)电路为本次实验应当采用的最佳电路，但用此最佳电路测量的金属丝电阻仍然会比真实值偏________(填“大”或“小”)．(3)若已知实验所用的电流表内阻的准确值RA＝2.0Ω，那么测量金属丝的电阻Rx的最佳电路应是上图中的________(填字母代号)电路．此时测得的电流为I、电压为U，则金属丝电阻Rx＝__________.6．(2012年清远模拟)有一根圆台状合金棒如图6－2－17所示，某同学猜测其电阻的大小与该合金棒的电阻率ρ、长度L和两底面直径d、D有关．他进行了如下实验：(1)用游标卡尺测量合金棒的两底面直径d、D和长度L.图6－2－18中游标卡尺(游标尺上有20个等分刻度)的读数L＝________cm.图6－2－17图6－2－18(2)测量该合金棒电阻的实物电路如图6－2－19所示(相关器材的参数已在图中标出)．该合金棒的电阻约为几欧姆，图中有一处连接不当的导线是________(用标注在导线旁的数字表示)．图6－2－19(3)改正电路后，通过实验测得合金棒的电阻R＝6.72Ω.根据电阻定律计算得电阻率为ρ、长度为L、直径分别为d和D的圆柱状合金棒的电阻分别为Rd＝13.3Ω、RD＝3.38Ω.发现：在误差允许范围内，电阻R满足R2＝RdRD.由此推断该圆台状合金棒的电阻R＝________(用ρ、L、d、D表示)．7．(2012年广州一模)用电阻箱、多用电表、开关和导线测一节干电池的电动势和内阻．(1)将图6－2－20甲的实物连接成可完成实验的电路．(2)完成以下步骤的相关内容：A．将多用电表的选择开关旋转至__________________挡．(填“×1Ω”、“直流电压2.5V”或“直流电流100mA”)B．调节电阻箱，示数如图乙所示，读得电阻值R1＝______Ω.C．合上开关，从多用表上读得数值为x1.D．重复B、C，收集多组R和x的数据．……某同学根据他设计的实验以及收集到的数据，作出了如图丙所示的R－eq\f(1,x)图线，由此可知，干电池的电动势E＝________V(结果保留三位有效数字)；图线纵轴截距的绝对值代表____________________的电阻之和．甲乙丙图6－2－208．(2012年佛山一模)某同学测定一根金属丝的电阻率．(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，如图6－2－21所示，该金属丝的直径为________mm.图6－2－21图6－2－22(2)先用多用电表粗测其电阻．将选择开关调到欧姆挡“×10”挡位并调零，测量时发现指针向右偏转角度太大，这时他应该：①将选择开关换成欧姆挡的“__________”(填“×100”或“×1”)挡位．②将红、黑表笔短接，调节________调零旋钮，使欧姆表指针指在______________处．再次测量电阻丝的阻值，其表盘及指针所指位置如图6－2－22所示，则此段电阻丝的电阻为__________Ω.(3)现要进一步精确测量其阻值，实验室提供了以下各种器材，4V的直流电源、3V量程的直流电压表、电键、导线等．还有电流表与滑动变阻器各两个以供选用：A．电流表A1(量程0.3A，内阻约1Ω)B．电流表A2(量程0.6A，内阻约0.3Ω)C．滑动变阻器R1(最大阻值为10Ω)D．滑动变阻器R2(最大阻值为50Ω)为了尽可能提高测量准确度且要求电压调节范围尽量大．电流表应选________，滑动变阻器应选________(都填器材前面的字母)．请在图6－2－23中补齐连线以完成本实验．图6－2－239．(2012年深圳一模)在测定一根粗细均匀的合金丝Rx的电阻率的实验中：(1)利用螺旋测微器测定合金丝的直径，示数如图6－2－24甲所示，则可读得合金丝的直径为________mm.(2)待测合金丝Rx的电阻约为5Ω.提供的仪器有：A．电压表V(量程0～3V，内阻约10kΩ)B．电流表A1(量程0～0.6A，内阻约3Ω)C．电流表A2(量程0～3A，内阻约0.1Ω)D．滑动变阻器R(总阻值5Ω，最大允许电流2A)甲乙E．电源E(电动势为5V，内电阻为1Ω)图6－2－24F．一个开关、若干导线①要求较准确地测出其阻值，电流表应选______(填序号)．②某同学根据以上仪器，按图乙连接实验线路，在实验中发现电流表示数的变化范围较窄，现请你用笔在图乙中画一条线对电路进行修改，使电流表示数的变化范围变宽．③修改后的电路其测量结果比真实值偏______(填“大”或“小”)．10．(2012年湛江一模)某同学做“测定电源的电动势和内阻”的实验．(1)他采用如图6－2－25甲所示的实验电路进行测量，图乙给出了实验所需要的各种仪器，请你按电路图把实物连成实验电路．甲乙图6－2－25(2)这位同学测量时记录了5组数据，并将数据填入在以下表格中．请你根据这些数据在坐标系6－2－26中画出U－I图线．根据图线求出电池的电动势E＝______V，内阻r＝______.次数12345I/A0.150.250.360.450.56U/V1.401.351.301.251.20图6－2－26(3)这位同学对以上实验的系统误差进行了分析．其中正确的是________．A．误差主要是由电压表的分流引起的B．误差主要是由电流表的分压引起的C．电动势的测量值小于真实值D．内阻的测量值大于真实值第3讲改进型和设计型实验1．某物理兴趣小组采用如图6－3－13所示的装置深入研究平抛运动．质量分别为mA和mB的A、B两个小球处于同一高度，M为A球中心初始时在水平地面上的垂直投影．用小锤打击弹性金属片，使A球沿水平方向飞出，同时松开B球，B球自由下落．A球落到地面N点处，B球落到地面P点处．测得mA＝0.04kg，mB＝0.05kg，B球距地面的高度是1.225m，M、N两点间的距离为1.500m，则B球落到P点的时间是________s，A球落地时的动能是________J．(忽略空气阻力，取g＝9.8m/s2)图6－3－132．某同学利用如图6－3－14所示的实验电路来测量电阻的阻值．(1)将电阻箱接入a、b之间，闭合开关．适当调节滑动变阻器R′后保持其阻值不变．改变电阻箱的阻值R，得到一组电压表的示数U与R的数据如下表：电阻R/Ω5.010.015.025.035.045.0电压U/V1.001.501.802.142.322.45请根据实验数据在图6－3－15中作出U－R关系图象．图6－3－14图6－3－15(2)用待测电阻Rx替换电阻箱，读得电压表的示数为2.00V．利用(1)中测绘的U－R图象可得Rx＝________Ω.(3)使用较长时间后，电池的电动势可认为不变，但内阻增大．若仍用本实验装置和(1)中测绘的U－R图象测定某一电阻，则测定结果将________(填“偏大”或“偏小”)．现将一已知阻值为10Ω的电阻换接在a、b之间，你应如何调节滑动变阻器，便仍可利用本实验装置和(1)中测绘的U－R图象实现对待测电阻的准确测定？________________________________________________________________________________________________________________________________________________.3．(2012年江苏模拟)某变压器不能拆解，课外活动小组准备用下列器材测定其原线圈使用的铜丝长度：多用电表、电流表(0～0.6～3A)、电压表(0～3～15V)、开关、滑动变阻器(0～5Ω)、导线、干电池等．图6－3－16图6－3－17(1)用螺旋测微器、多用电表的欧姆“×1”挡分别测量铜丝的直径、阻值，结果如图6－3－16、6－3－17所示，则铜丝的直径为________mm、电阻约为________Ω.(2)请在下面虚框中画出测量铜丝电阻的实验原理图，并在下面实物图6－3－18中补画出未连接的导线．图6－3－184．(2011年山东卷)(1)某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案．如图6－3－19所示，将一个小球和一个滑块用细绳连接，跨在斜面上端．开始时小球和滑块均静