物理二轮复习专题二十四 物理实验仪器的选择与使用模拟练习.docx

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物理二轮复习专题二十四物理实验仪器的选择与使用模拟练习

专题二十四物理实验仪器的选择与使用

模拟练习

1、一多用电表的电阻档有三个倍率，分别是×1、×10、×100。

用×10档测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到档。

如果换档后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是_____，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图，则该电阻的阻值是______。

答案：

调零（或重新调零）2.2×103（2.2k）

解析：

由于欧姆表指针从+∞处开始偏转，偏转角度偏小，说明×10档时倍率过小∴应选×100档，但应先调零，从表中读出读数×100即为电阻阻值。

2.现要测定一个额定电压4V、额定功率1.6W的小灯泡（图中用

表示）的伏安特性曲线。

要求所测电压范围为0.1V～4V。

现有器材：

直流电源E（电动势4.5V，内阻不计），电压表

（量程4.5V，内阻约为4×104Ω），电流表

（量程250mA，内阻约为2Ω），电流表

（量程500mA，内阻约为1Ω），滑动变阻器R（最大阻值约为30Ω），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________，下面两个电路应该选用的是________。

答案：

甲

解析：

由灯泡的额定电压为4V、额定功率为1.6W可知:

小灯泡的额定电流为0.4A,故电流表应选取

.而灯泡正常工作时的电阻为10Ω,比较灯泡电阻与电流表,电压表内阻可得:

灯泡的电阻远小于电压表内阻,所以只能采用电流表外接法,应选电路甲.

3.“黑盒子”表面有a、b、c三个接线柱，盒内总共有两个电子元件，每两个接线柱之间只可能连接一个元件。

为了探明盒内元件的种类及连接方式，某位同学用多用电表进行了如下探测：

第一步：

用电压挡，对任意两接线柱正、反向测量，指针不发生偏转

第二步：

用电阻×100挡，对任意两个接线柱正、反向测量，指针偏转情况如图1所示。

（1）第一步测量结果表明盒内________。

（2）图2示出了图1〔1〕和图1〔2〕中欧姆表指针所处的位置，其对应的阻值是_______Ω，图3示出了图1〔3〕中欧姆表指针所处的位置，其对应的阻值是__________Ω。

（3）请在图4的接线柱间，用电路图符号画出盒内的元件及连接情况。

（4）一个小灯泡与3V电池组的连接情况如图5所示。

如果把图5中e、f两端用导线直接相连，小灯泡仍可正常发光。

欲将e、f两端分别与黑盒子上的两个接线柱相连，使小灯泡仍可发光。

那么，e端应连接到__________接线柱，f端应连接到_______接线柱。

答案：

（1）电路中无电源存在；

（2）1200；500

（3）如右图所示

（4）c；a

解析：

（1）用电压挡，对任意两接线柱正、反向测量，指针不发生偏转，说明该盒内的电路中无电源存在。

（2）多用电表测电阻时，阻值为表头的读数×倍率。

由表头和倍率可知，两表读数分别为1200欧姆和500欧姆

（3）当多用电表欧姆档在b和c两端测量时（如图1

（1）、1

（2）），读数一样，可知b、c间接的是一个定值电阻；当多用电表欧姆档的正接线柱在a时，阻值很小，而当正接线柱接在c时，阻值为无穷大，这说明a、c之间接的是一个二极管，有正向导通和反向截止的现象。

又因为多用电表的正接线柱接了其内部电源的负极，所以图1（3）、1（4））的现象能说明电流从c流入时，二极管导通，从a流入时，二极管截止。

故盒子中的路图如上图所示。

（4）从图1

（1）、1

（2）可知，定值电阻的阻值为1200欧姆，若把这个电阻也接入到小灯炮的电路中，会使得电流太小而灯炮不亮；所以只能将二极管接入电路中，由于二极管的正向导通和反向截止作用，而且电源的正极要接在c端，负极接在a端。

故图5中的e端应和黑盒子的c端相连，f端应和a端相连。

4、用示波器观察频率为900Hz的正弦电压信号。

把该信号接入示波器Y输入。

（1）当屏幕上出现如图1所示的波形时，应调节钮。

如果正弦波的正负半周均超出了屏幕的范围，应调节或钮，或这两个钮配合使用，以使正弦波的整个波形出现在屏幕内。

（2）如需要屏幕上正好出现一个完整的正弦波形，应将____钮置于位置，然后调节钮。

解析：

（1）屏幕上的波形位置偏上，应该调节“竖直位移”或“↑↓”旋钮使其向下移动至屏幕中心；如果正弦波形的正、负半周均超出屏幕的范围，说明波形在竖直方向上的最大距离（波幅）过大，应该调节“y增益”旋钮使波幅减小，或者调节“衰减”旋钮使整个波形缩小；

（2）如果需要屏幕上出现一个完整的正弦波形，则应使横向扫描频率等于900Hz的正弦电压的频率。

首先应该将“扫描范围”旋钮置于“1K”档位的位置，然后调节“扫描微调”旋钮使扫描频率达到900Hz即可形成稳定的波形。

答案：

（1）竖直位移或↑↓衰减或衰减调节y增益

（2）扫描范围1k挡位扫描微调

5、一种游标卡尺，它的游标尺上有50个小的等分刻度，总长度为49mm。

用它测量某物体长度，卡尺示数如图所示，则该物体的长度是_______cm。

解析：

游标卡尺的读数规则为：

先读出主尺示数，再读出游标卡尺上与主尺对应的是第几个格，用格数乘以精确度（0.02）得出游标读数，两部分相加，得出结果，本题中主尺读数为

，游标尺上的第10个刻度线与主尺刻度线对齐，所以游标读数为

，所以实际读数为

6、实验室新进了一批低电阻的电磁螺线管，已知螺线管使用的金属丝电阻率ρ=1.7×10－8Ωm。

课外活动小组的同学设计了一个试验来测算螺线管使用的金属丝长度。

他们选择了多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器（千分尺）、导线和学生电源等。

⑴他们使用多用电表粗测金属丝的电阻，操作过程分以下三个步骤：

（请填写第②步操作）

①将红、黑表笔分别插入多用电表的“＋”、“－”插孔；选择电阻档“×1”；

②_______________________________________；

③把红黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接，多用表的示数如图所示。

（2）他们使用千分尺测量金属丝的直径，示数如图所示，金属丝的直径为______mm；

解析：

（1）使用多用电表测量电阻，必须先调零，即将红、黑表笔接触，旋转“调零电阻”，使指针指在0Ω处。

（2）千分尺的最小刻度为0.01mm，即每一小格为0.01mm，现在有26小格，主尺上0.5mm刻度线没有露出来，所以取0.260mm，千分尺需要估读到下一位。

正确答案：

（1）将红、黑表笔接触，旋转“调零电阻”，使指针指在0Ω处。

（2）0.260

7、某同学利用多用电表测量二极管的反向电阻。

完成下列测量步骤：

（1）检查多用电表的机械零点。

（2）将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔，将选择开关拔至电阻测量挡适当的量程处。

（3）将红、黑表笔____①_______，进行欧姆调零。

（4）测反向电阻时，将____②______表笔接二极管正极，将____③_____表笔接二极管负极，读出电表示数。

（5）为了得到准确的测量结果，应让电表指针尽量指向表盘____④_______（填“左侧”、“右侧”或“中央”）；否则，在可能的条件下，应重新选择量程，并重复步骤（3）、（4）。

（6）测量完成后，将选择开关拔向_____________⑤________________位置。

答案（3）短接

（4）红黑

（5）中央

（6）OFF

解析：

本题考查多用电表的使用.首先要机械调零.在选择量程后还要进行欧姆调零而且每一次换量程都要重复这样的过程.（3）将红黑表笔短接,即为欧姆调零.测量二极管的反向电阻时应将红笔接二极管的正极,黑接负极.欧姆表盘的刻度线分布不均匀,在中央的刻度线比较均匀,所以尽量让指针指向表盘的中央.测量完成后应将开关打到off档.

8、

（1）如图甲所示，在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，同组同学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）某同学从标称为“220V25W”、“220V500W”的3只灯泡中任选一只，正确使用多用电表测量灯泡阻值如图乙所示。

该灯泡的阻值是___________

，标称的额定功率为______________

答案

（1）如图；

（2）150，“220V300W”

解析：

本题考查多用电表和电路设计

（1）如图所示。

实验要求电压从零开始调整，滑动变阻器采用分压式接法。

（2）15×10=150Ω，P=

标称300W的灯泡

9.将橡皮筋的一端固定在A点，另一端拴上两根细绳，每根细绳分别连接一个量程是5N、最小刻度为0.1N的弹簧测力计，沿着两个不同的方向拉测力计，当橡皮筋的活动端拉到O点时，两根细绳相互垂直，如图所示.这时弹簧测力计的读数可以从图中读出.由图可读得两个互相垂直的拉力的大小分别为_____N和_____N。

答案：

2.50；4.00

解析：

由图可知，该测力计的最小分度为0.1N，读数时应估读到0.01N.因此测力计的读数分别为2.50N和4.00N.

10.某同学用如图甲所示的实验装置，做《用双缝干涉测光的波长》的实验，他用带有游标尺的测量头（如图乙所示）测量相邻两条亮条纹间的距离△x。

转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐某一条亮条纹（将这一条纹确定为第一亮条纹）的中心，此时游标尺上的示数情况如图丙所示；转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐第6亮条纹的中心，此时游标尺上的示数情况如图丁所示，则图丙的示数x1=mm；图丁的示数x2=mm。

如果实验中所用的双缝间的距离d=0.20mm，双缝到屏的距离L=60cm，则计算波长的表达式

=（用已知量和直接测量量的符号表示）。

根据以上数据，可得实验中测出的光的波长

=m。

答案：

1.15；8.95；

；5.2×10－7

解析：

由

可得：

解得波长

＝

11.有一阻值为500Ω的电阻Rx，需要进一步测量其阻值，手边有如下器材：

（1）电池组（电动势9V，内阻约5Ω）；

（2）电压表（量程0～9V，内阻18kΩ；量程0～15V，内阻30kΩ）；

（3）毫安表（量程0～10mA，内阻l0Ω；量程0～15mA，内阻5Ω）；

（4）滑动变阻器（0～50Ω，额定电流0.2A）；

（5）滑动变阻器（0～10Ω，额定电流1A）；

（6）电键1个，导线若干．

为了实验能正常进行并减小测量误差，而且要求滑动变阻器便于调节，在实验中电压表应选__量程；毫安表应选量程，变阻器应选阻值范围为。

根据要求在方框中画出电路图。

答案：

9V15mA0~50Ω电路图略（分压式，安培表内接）

解析：

因电池组的电动势为9v，则选用量程为9v的电压表，估算最大的电流约为0.18mA，则选用量程为15mA的电流表。

由于待测电阻远大于电流表内阻，故采用电流表内接法。

由于待测电阻的阻值远大于滑动变阻器的阻值，则滑动变阻器采用分压接法。

12.在“用单摆测定重力加速度”的实验中：

（1）摆动时偏角满足的条件是，为了减小测量周期的误差，计时开始时，摆球应是经过最（填“高”或“低’）的点的位置，且用停表测量单摆完成多次全振动所用的时间，求出周期．图甲中停表示数为一单摆振动50次所需时间，则单摆振动周期为。

（2）用最小刻度为1mm的刻度尺测摆长，测量情况如图乙所示．O为悬挂点，从图乙中可知单摆的摆长为m。

（3）若用L表示摆长，T表示周期，那么重力加速度的表达式为g=。

（4）考虑到单摆振动时空气浮力的影响后，学生甲说：

“因为空气浮力与摆球重力方向相反，它对球的作用相当于重力加速度变小，因此振动周期变大．”学生乙说：

“浮力对摆球的影响好像用一个轻一些的摆球做实验，因此振动周期不变”，这两个学生中。

A.甲的说法正确B.乙的说法正确C.两学生的说法都是错误的

答案:

（1）

低2.05s

（2）0.9965（0.9960～0.9980）

（3）

（4）A

解析：

（1）单摆摆动时，偏角要小于100，并且从最低点开始计时，从秒表上读出单摆摆动的时间为90s＋12.5s＝102.5s，故单摆的摆动周期为2.05s；

（2）单摆的摆长为悬点到小球的球心的距离，从刻度尺上读出摆长为0.9970m；

（3）据单摆的周期公式

，可得重力加速度为g＝

；

（4）考虑到单摆振动时空气浮力的影响，则单摆的等效重力加速度g减小，故周期变大，选项A正确。

13.在一些实验中需要较准确地测量物体转过的角度，为此人们设计了这样的仪器：

一个可特动的圆盘，在圆盘的边缘标有刻度（称为主尺），圆盘外侧有一个固定不动的圆弧状的游标尺，如图所示（图中画了圈盘的一部分和游标尺）．圆盘上刻出对应的圆心角，游标尺上把与主尺上190对应的圆心角等分成10个格。

试根据图中所示的情况读出此时游标上的0刻线与圆盘的0刻线之间所夹的角度为。

答案：

15.80

解析：

从主尺上读出刻度为150，游尺上的第8格与主尺的刻度线相对齐，游尺的刻度为8×0.10＝0.80，故游标上的0刻线与圆盘的0刻线之间所夹的角度为150＋0.80＝15.80。

14．用天平称量物体的质量时，右盘中已放入了砝码68g，游码位置如图所示，则被称物体的质量为_____g.

答案：

68.28

解析：

由图可知，该天平的最小分度为0.04g，读数误差最大按最小分度值的一半估计，即为0.02g，误差出现在百分位上，读数时只需估读到克的百分位上，因此被测物体的质量为68.28g.

15、某研究性学习小组为了制作一种传感器，需要选用一电器元件。

图为该电器元件的伏安特性曲线，有同学对其提出质疑，先需进一步验证该伏安特性曲线，实验室备有下列器材：

器材（代号）

规格

电流表（A1）

电流表（A2）

电压表（V1）

电压表（V2）

滑动变阻器（R1）

滑动变阻器（R2）

直流电源（E）

开关（S）

导线若干

量程0~50mA，内阻约为50

量程0~200mA，内阻约为10

量程0~3V，内阻约为10k

量程0~15V，内阻约为25k

阻值范围0~15

，允许最大电流1A

阻值范围0~1k

，允许最大电流100mA

输出电压6V，内阻不计

①为提高实验结果的准确程度，电流表应选用；电压表应选用；滑动变阻器应选用。

（以上均填器材代号）

②为达到上述目的，请在虚线框内画出正确的实验电路原理图，并标明所用器材的代号。

③若发现实验测得的伏安特性曲线与图中曲线基本吻合，请说明该伏安特性曲线与小电珠的伏安特性曲线有何异同点？

相同点：

，

不同点：

。

答案：

A2V1R1

如图

16、如图所示的电路中，1、2、3、4、5、6为连接点的标号。

在开关闭合后，发现小灯泡不亮。

现用多用电表检查电路故障，需要检测的有：

电源、开关、小灯泡、3根

导线以及电路中的各点连接。

（1）为了检测小灯泡以及3根导线，在连接点1、2已接好的情况下，应当选用多用电表的挡。

在连接点1、2同时断开的情况下，应当选用多用电表的挡。

（2）在开关闭合情况下，若测得5、6两点间的电压接近电源的电动势，则表明___可能有故障

（3）将小灯泡拆离电路，写出用多用表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤。

答案

（1）电压；欧姆

（2）开关或连接点5、6

（3）①调到欧姆档

②将红、黑表笔相接,检查欧姆档能否正常工作

③测量小灯泡的电阻,如电阻无穷大,表明小灯泡有故障.

解析：

（1）在1、2两点接好的情况下,应当选用多用电表的电压档,在1、2同时断开的情况下,应选用欧姆档

（2）表明5、6两点可能有故障.

（3）①调到欧姆档②将红黑表笔相接,检查欧姆档能否正常工作③测量小灯泡的电阻,如电阻无穷大,表明小灯泡有故障.