物理实验副本.docx
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物理实验副本
第1讲力_学_实_验
1、某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸。
分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图（a）和（b）所示，长度为________cm，直径为________mm。
[答案] 5.01 5.315
2、某同学利用图6－1－2甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律。
物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）。
从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示。
打点计时器电源的频率为50Hz。
（1）通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点________和________之间某时刻开始减速。
（2）计数点5对应的速度大小为________m/s，计数点6对应的速度大小为________m/s。
（保留三位有效数字）
（3）物块减速运动过程中加速度的大小为a＝________m/s2，若用a/g来计算物块与桌面间的动摩擦因数（g为重力加速度），则计算结果比动摩擦因数的真实值________（填“偏大”或“偏小”）。
[答案]
（1）6 7（或7 6）
（2）1.00 1.20（3）－2.00 偏大
3、在“探究求合力的方法”实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤。
（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（N）
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
伸长量x（10－2m）
0.74
1.80
2.80
3.72
4.60
5.58
6.42
用作图法求得该弹簧的劲度系数k＝________N/m；
（2）某次实验中，弹簧秤的指针位置如图6－1－5所示，其读数为________N，同时利用
（1）中结果获得弹簧上的弹力值为2.50N，请画出这两个共点力的合力F合；
（3）由图得到F合＝________N。
[答案]
（1）见解析图 53（说明：
±2内都可）
（2）2.10（说明：
有效数字位数正确，±0.02内都可） 见解析图
（3）3.3（说明：
±0.2范围内都可）
1．某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度。
该螺旋测微器校零时的示数如图1（a）所示，测量金属板厚度时的示数如图（b）所示。
图（a）所示读数为________mm，
图（b）所示读数为________mm，所测金属板的厚度为________mm。
答案：
0.010 6.870 6.860
2．甲、乙和丙三位同学做“互成角度的两个力的合成”的实验，所用弹簧测力计的量程为0～5N，他们都把橡皮条的一端固定在木板上的A点，橡皮条的另一端通过细绳连接弹簧测力计，用两个弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点，如图2所示，此时细绳都与平板平行，用F1和F2表示拉力的方向和大小。
甲同学：
F1和F2的方向互相垂直，F1＝3.0N、F2＝3.8N；乙同学：
F1和F2方向间的夹角约为30°，F1＝F2＝4.0N；丙同学：
F1和F2方向间的夹角约为120°，F1＝F2＝4.0N。
这三位同学中操作不合适的是哪一位？
并说明原因。
答案：
乙同学，原因见解析
3．某学习小组利用自行车的运动“探究阻力做功与速度变化的关系”。
人骑自行车在平直的路面上运动，当人停止蹬车后，由于受到阻力作用，自行车的速度会逐渐减小至零，如图3所示。
在此过程中，阻力做功使自行车的速度发生变化。
设自行车无动力后受到的阻力恒定。
（1）在实验中使自行车在平直的公路上获得某一速度后停止蹬车，需要测出人停止蹬车后自行车向前滑行的距离s,为了计算自行车的初速度v，还需要测量________（填写物理量的名称及符号）。
（2）设自行车受到的阻力恒为f，计算出阻力做的功及自行车的初速度。
改变人停止蹬车时自行车的速度，重复实验，可以得到多组测量值。
以阻力对自行车做功的大小为纵坐标，自行车初速度为横坐标，作出W－v曲线。
分析这条曲线，就可以得到阻力做的功与自行车速度变化的定性关系。
在实验中作出W－v图象如图4所示，其中符合实验情况的是________。
答案：
（1）人停止蹬车后自行车滑行的时间t
（2）C
4．某学习小组在“探究功与速度变化关系”的实验中采用了图5甲所示的实验装置。
（1）将气垫导轨接通气泵，通过调平螺丝调整气垫导轨使之水平，检查是否调平的方法是________________。
（2）如图乙所示，游标卡尺测得遮光条的宽度Δd＝________cm；实验时，将橡皮条挂在滑块的挂钩上，向后拉伸一定的距离，并做好标记，以保证每次拉伸的距离恒定。
现测得挂一根橡皮条时，滑块弹离橡皮条后，经过光电门的时间为Δt，则滑块最后匀速运动的速度表达式为________（用字母表示）。
（3）逐条增加橡皮条，记录每次遮光条经过光电门的时间，并计算出对应的速度。
则画出的W－v2图象应是________。
答案：
（1）将滑块轻置于气垫导轨之上，看其是否滑动（将滑块轻置于气垫导轨之上，轻推滑块看是否匀速）。
（2）0.550 （3）v＝
（4）过坐标原点的一条倾斜直线
5．图为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图。
砂和砂桶的总质量为m，小车和砝码的总质量为M。
实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。
（1）实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行。
接下来还需要进行的一项操作是________。
A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节m的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动。
从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
B．将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
C．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动
（2）实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是________。
A．M＝200g，m＝10g、15g、20g、25g、30g、40g
B．M＝200g，m＝20g、40g、60g、80g、100g、120g
C．M＝400g，m＝10g、15g、20g、25g、30g、40g
D．M＝400g，m＝20g、40g、60g、80g、100g、120g
（3）图是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。
量出相邻的计数点之间的距离分别为：
sAB＝4.22cm、sBC＝4.65cm、sCD＝5.08cm、sDE＝5.49cm、sEF＝5.91cm，sFG＝6.34cm。
已知打点计时器的工作频率为50Hz，则小车的加速度a＝________m/s2。
（结果保留2位有效数字）
答案：
（1）B
（2）C （3）0.42
6．为测定木块与桌面之间的动摩擦因数，小亮设计了如图8所示的装置进行实验。
实验中，当木块A位于水平桌面上的O点时，重物B刚好接触地面。
将A拉到P点，待B稳定后
静止释放，A最终滑到Q点。
分别测量OP、OQ的长度h和s。
改变h，重复上述实验，分别记录几组实验数据。
（1）实验开始时，发现A释放后会撞到滑轮，请提出两个解决方法。
（2）请根据下表的实验数据作出s－h关系的图象。
h/（cm）
20.0
30.0
40.0
50.0
60.0
s/（cm）
19.5
28.5
39.0
48.0
56.5
（3）实验测得A、B的质量分别为m＝0.40kg、M＝0.50kg。
根据s－h图象可计算出A木块与桌面间的动摩擦因数μ＝________。
（结果保留一位有效数字）
（4）实验中，滑轮轴的摩擦会导致μ的测量结果________（选填“偏大”或“偏小”）。
答案：
（1）减小B的质量；增加细线的长度（或增大A的质量；降低B的起始高度）
（2）见解析
（3）0.4 （4）偏大
7．某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。
（1）将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在________方向（填“水平”或“竖直”）。
（2）弹簧自然悬挂，待弹簧________时，长度记为L0；弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为Lx；在砝码盘中每次增加10g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6，数据如下表：
代表符号
L0
Lx
L1
L2
L3
L4
L5
L6
数值（cm）
25.35
27.35
29.35
31.30
33.4
35.35
37.40
39.30
表中有一个数值记录不规范，代表符号为________。
由表可知所用刻度尺的最小分度为________。
（3）图是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与________的差值（填“L0”或“Lx”）。
（4）由图可知弹簧的劲度系数为________N/m；通过图和表可知砝码盘的质量为________g（结果保留两位有效数字，重力加速度取9.8m/s2）。
答案：
（1）竖直
（2）静止 L3 1mm （3）Lx （4）4.9 10
8．某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图11甲所示。
在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B，滑块P上固定一遮光条，若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出高电压，两光电传感器采集数据后与计算机相连。
滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器A、B时，通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象。
（1）实验前，按通气源，将滑块（不挂钩码）置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙中的Δt1________Δt2（选填“>”、“＝”或“<”）时，说明气垫导轨已经水平。
（2）用螺旋测微器测遮光条宽度d，测量结果如图丙所示，则d＝________mm。
（3）滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与质量为m的钩码Q相连，将滑块P由图甲所示位置释放，通过计算机得到的图象如图乙所示，若Δt1、Δt2和d已知，要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒，还应测出________和________（写出物理量的名称及符号）。
（4）若上述物理量间满足关系式________，则表明在上述过程中，滑块和砝码组成的系统机械能守恒。
答案：
（1）＝
（2）8.476（在8.474～8.477之间均算对）
（3）滑块质量M 两光电门间距离L
（4）mgL＝
（M＋m）（
）2－
（M＋m）（
）2
第2讲电_学_实_验
1、在练习使用多用电表的实验中：
（1）某同学连接的电路如图所示。
①若旋转选择开关，使尖端对准直流电流挡，此时测得的是通过________的电流；
②若断开电路中的电键，旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡，此时测得的是________的电阻；
③若旋转选择开关，使尖端对准直流电压挡，闭合电键，并将滑动变阻器的滑片移至最左端，此时测得的是________两端的电压。
（2）在使用多用表的欧姆挡测量电阻时，若（ ）
A．双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大
B．测量时发现指针偏离中央刻度过大，则必需减小倍率，重新调零后再进行测量
C．选择“×10”倍率测量时发现指针位于20与30正中间，则测量值小于25Ω
D．欧姆表内的电池使用时间太长，虽然完成调零，但测量值将略偏大
[答案]
（1）①R1 ②R1和R2串联 ③R2（或电源的路端电压）
（2）D
2、在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下：
待测金属丝：
Rx（阻值约4Ω，额定电流约0.5A）；
电压表：
（量程3V，内阻约3kΩ）；
电流表：
（量程0.6A，内阻约0.2Ω）
（量程3A，内阻约0.05Ω）
电源：
E1（电动势3V，内阻不计）；
E2（电动势12V，内阻不计）；
滑动变阻器：
R（最大阻值约20Ω）
螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线。
（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图6－2－2所示，读数为________mm。
（2）若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选________，电源应选________（均填器材代号），在虚线框内完成电路原理图。
[答案]
（1）1.773（1.771～1.775均正确）
（2）
E1 电路图见解析
3、某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池，他们测量这种电池的电动势E和内阻r，并探究电极间距对E和r的影响。
实验器材如图所示。
（1）测量E和r的实验方案为：
调节滑动变阻器，改变电源两端的电压U和流过电源的电流I，依据公式________________，利用测量数据作出U－I图象，得出E和r。
（2）将电压表视为理想表，要求避免电流表分压作用对测量结果的影响，请在图6－2－3中用笔画线代替导线连接电路。
（3）实验中依次减小铜片与锌片的间距，分别得到相应果汁电池的U－I图象如图6－2－4中（a）、（b）、（c）、（d）所示，由此可知：
在该实验中，随电极间距的减小，电源电动势________（填“增大”、“减小”或“不变”），电源内阻________（填“增大”、“减小”或“不变”）。
曲线（c）对应的电源电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。
当外电路总电阻为2500Ω时，该电源的输出功率P＝________mW。
（均保留三位有效数字）
[答案]
（1）U＝E－Ir
（2）如图所示 （3）不变 增大 0.975 478 0.268
4、 图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。
现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小，并判定其方向。
所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E为直流电源；R为电阻箱；○A为电流表；S为开关。
此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。
（1）在图中画线连接成实验电路图。
（2）完成下列主要实验步骤中的填空：
①按图接线。
②保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量m1。
③闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D________________；然后读出________________，并用天平称出________________。
④用米尺测量________________。
（3）用测得的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得出B＝________________。
（4）判定磁感应强度方向的方法是：
若____________，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里。
[答案]
（1）见解析图
（2）③重新处于平衡状态 电流表的示数I 此时细沙质量m2 ④D的底边长度l
（3）
（4）m2>m1
1．某学生实验小组在做“测定金属的电阻率”的实验时。
（1）用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图1所示。
读数为________mm。
（2）用伏安法测金属丝的电阻时，测出了包括（0,0）在内的6组电流I和电压U的值，并已经标在了如图2所示的坐标纸上，请用铅笔和直尺在坐标纸上画出合理的图线，并求出该段金属丝的电阻Rx＝________Ω。
（3）测该金属丝电阻时，可供该实验小组选择的器材如下：
A．量程0.6A，内阻约0.5Ω的电流表A1
B．量程3A，内阻约0.01Ω的电流表A2
C．量程10mA，内阻rA＝50Ω的电流表A3
D．量程15V，内阻约30kΩ的电压表V
E．阻值为0～10Ω的滑动变阻器
F．阻值为0～1000Ω的电阻箱
G．两节干电池
H．开关一个、导线若干
如图3所示，试补画出该小组同学测金属丝电阻Rx采用的电路图，并标明所选用电表的符号，如A1或A2等。
答案：
（1）2.000
（2）5 连线如图甲所示 （3）电路图如图乙所示
2．图为“测绘小灯泡伏安特性曲线”实验的实物电路图，已知小灯泡额定电压为2.5V。
（1）完成下列实验步骤：
①闭合开关前，调节滑动变阻器的滑片，________；
②闭合开关后，逐渐移动变阻器的滑片，________；
③断开开关，……根据实验数据在方格纸上作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线。
（2）在虚线框中画出与实物电路相应的电路图。
答案：
（1）①使它靠近变阻器左端的接线柱
②增加小灯泡两端的电压，记录电流表和电压表的多组读数，直至电压达到额定电压
（2）如图所示
3．实验室中现有器材有：
电池E，电动势约10V，内阻约1Ω；电流表A1，量程约10A，内阻r1约0.2Ω；电流表A2，量程300mA，内阻r2约5Ω；电流表A3，量程250mA，内阻r3约5Ω；电阻箱R1，最大阻值999.9Ω，最小值改变量为0.1Ω；滑动变阻器R2，最大值100Ω；开关S；导线若干。
要求用图5乙所示的电路测量图中电流表A的内阻。
（1）在所给的3个电流表中，哪几个可以用此电路精确测出其内阻？
答：
__________。
（2）在可测的电流表中任选一个作为测量对象，在实物图甲上连成测量电路。
（3）你要读出的物理量是________________，用这些物理量表示待测内阻的计算公式是________________________。
答案：
（1）A2 A3
（2）实物连线图见解析
（3）A、A′两电流表的示数I、I′和电阻箱的阻值R1 RA＝
R1
5．（2012·常州模拟）如图7所示，用伏安法测电源电动势和内阻的实验中，在电路中接一阻值为2Ω的电阻R0，通过改变滑动变阻器，得到几组电表的实验数据：
U/（V）
1.2
1.0
0.8
0.6
I/（A）
0.10
0.17
0.23
0.30
（1）R0的作用是_______________________________________________。
（2）用作图法在图8坐标系内作出U－I图线。
（3）利用图线，测得电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。
（4）某同学测另一串联电池组的输出功率P随外电阻R变化的曲线如图9所示。
由所得图线可知，被测电池组电动势E＝________V，电池组的内阻r＝________Ω。
答案：
（1）保护电源、电表，防止短路
（2）见解析 （3）1.5 1.0 （4）30 5
1．某同学要测量一电阻Rx（阻值约18Ω）的阻值，实验室提供如下器材：
电池组E（电动势3V，内阻约1Ω）；电流表
（量程0～0.6A，内阻约0.5Ω）；电压表
（量程0～3V，内阻约5kΩ）；电阻箱R（阻值范围0～99.99Ω，额定电流1A）；开关S，导线若干。
（1）为使测量尽可能准确，应采用下面给出的________所示电路进行测量。
（2）下表中记录了电阻箱阻值R及对应电流表A、电压表V的测量数据I、U，请在图2坐标纸上作出
－
图象，根据图象得出电阻Rx的测量值为________Ω。
（3）此实验中电阻Rx的测量值与真实值相比________（选填“偏大”或“偏小”）。
答案：
（1）A
（2）图象见解析 16.4 （3）偏小
2．使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源（一般为电池）、一个电阻和一表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端。
现需要测量多用电表内电池的电动势，给定的器材有：
待测多用电表，量程为60mA的电流表，电阻箱，导线若干。
实验时，将多用电表调至×1Ω挡，调好零点；电阻箱置于适当数值。
完成下列填空：
（1）仪器连线如图3所示（a和b是多用电表的两个表笔）。
若两电表均正常工作，则表笔a为________（填“红”或“黑”）色；
（2）若适当调节电阻箱后，图3中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图4（a）、（b）、（c）所示，则多用电表的读数为________Ω，电流表的读数为________mA，电阻箱的读数为________Ω；
（3）将图3中多用电表的两表笔短接，此时流过多用电表的电流为________mA；（保留3位有效数字）
（4）计算得到多用电表内电池的电动势为________V。
（保留3位有效数字）
答案：
（1）黑
（2）14.0 53.0 4.6 （3）102 （4）1.54
3．某研究性学习小组欲测定一块电池的电动势E。
（1）先直接用多用电表测定该电池电动势。
在操作无误的情况下，多用电表表盘示数如图所示，其示数为________V。
（2）然后，用电压表
、电阻箱R、定值电阻R0、开关S、若干导线和该电池组成电路，测定该电池电动势。
①根据电路图，用笔画线代替导线，将实物图连接成完整电路。
②闭合开关S，调整电阻箱阻值R，读出电压表
相应示数U。
该学习小组测出大量数据，分析筛选出下表所示的R、U数据，并计算出相应的
与
的值。
请用表中数据在坐标纸上描点，并作出
－
图线。
③从图线中可求得E＝____________V。
答案：
（1）9.4
（2）①连线如图所示
②所作图象如图所示
③10.0（9.5～11.1V均正确）
4．在“描绘小灯泡伏安特性曲线的实验”中
（1）为减小实验误差，方便调节，请在给定图8中的A、B、C、D四个电路图和E、F、G三个滑动变阻器中选取适当的电路图和器材，并将它们的编号填在横线上。
应选取的电路图是________，滑动变阻器应选取________。
E．总阻值15Ω，允许通过的最大电流为2A的滑动变阻器
F．总阻值200Ω，允许通过的最大电流为2A的滑动变阻器
G．总阻值1000Ω，允许通过的最大电流为1A的滑动变阻器
（2）由实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图9中b线。
将该小灯泡与一干电池组成闭合回路，该电池两极间的电压随电路中电流的变化关系图线如图9中a线所示，则小灯泡与电池连接后的实际功率为________W；若再将一阻值为0.75Ω的电阻串联在电路中，则小灯泡的实际功率为________W。
答案：
（1）C E
（2）0.72 0.24
5．在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。
待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm。
（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图所示，其读数应为________mm（该值接近多次测量的平均值）。
（2）用伏安法测金属丝的电阻Rx。
实验所用器材为：
电池组（电动势3V，内阻约1Ω）、电流表（内阻约0.1Ω）、电压表（内阻约3kΩ）、滑动变阻器R（0～20Ω，额定电流2A）、开关、导线若干。
某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：
由以上实验数据可知，他们测量Rx是采用图11中的________图（选填“甲”或“乙”）。
（3）图是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。
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