东安一中高三物理实验专题训练题.docx
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东安一中高三物理实验专题训练题
2018届高三物理实验专题训练题
（2）
1．卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，物体对支持面几乎没有压力，所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量．假设某同学在这种环境设计了如图所示装置（图中O为光滑的小孔）来间接测量物体的质量：
给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动．设航天器中具有基本测量工具．
（1）物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计，原因是；
（2）实验时需要测量的物理量是；
（3）待测物体质量的表达式为m=。
2．为了测量两张纸之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验：
如图所示，在木块A和板B上贴上待测的纸，B木板水平固定，砂桶通过细线与木块A相连，调节砂桶中砂的多少，使木块A匀速向左运动．测出砂桶和砂的总质量m，以及贴纸木块A的质量M，则两纸间的动摩擦因数
.
（1）该同学为什么要把纸贴在木块A和木板B上，而不直接测量两张纸间的滑动摩擦力？
（2）在实际操作中，发现要保证木块A做匀速运动较困难，请你对这个实验作一改进来克服这一困难．
①你设计的改进方案是；
②根据你的方案，结果动摩擦因数
的表达式是；
③根据你的方案要添加的器材有。
3．某班同学分组利用手头现有的各类线、摆球（直径约为2cm左右）等材料研究摆的运动，一组是先测量了摆的运动周期，然后利用单摆周期公式计算得到
；另一组是用刻度尺测量得到的线的长度l，两组数据记录如下表所示：
比较此表的相关数据，可以发现：
每次测得的
与l值，始终存在
l的情况；其中大部分相对应的数据相差不大，产生这一差异的主要原因是；
表格中少数相应的数据差异较大，出现这一结果的原因可能是，；
由此，我们可以推断要使
与l很接近，这个摆和摆的运动应满足的条件．
4.在“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。
图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
（1）图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是____________________
（2）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
5．
（1）某同学用传感器来探究摩擦力，他的实验步骤如下：
10
①将力传感器接入数据采集器，再连接到计算机上；②将一质量m=3.75kg的木块置于水平桌面上，用细绳将木块和传感器连接起来；③打开计算机，使数据采集器工作，然后沿水平方向缓慢地拉动细绳，至木块运动一段时间后停止拉动；④将实验得到的数据经计算机处理后在屏幕上显示出如图所示的图像。
下列有关这个实验的几个说法，其中正确的是。
A．0～6s内木块一直受到静摩擦力的作用
B．4～8s内木块一直受到滑动摩擦力的作用
C．木块与桌面间的动摩擦因数约为0.08
D．木块与桌面间的动摩擦因数约为0.11
（2）在“探究小车速度随时间变化规律”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图所示，并在其上取A、B、C、D、E、F、G等7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点，图中没有画出，打点计时器接周期为T=0.02s的低压交流电源。
他经过测量和计算得到打点计时器打下B、C、D、E、F各点时小车的瞬时速度，记录在下面的表格中。
对应点
B
C
D
E
F
速度/ms-1
0.122
0.164
0.205
0.250
0.289
①计算打点计时器打下F点时小车的瞬时速度的公式为vF=；
②根据上面得到的数据，以A点对应的时刻为t=0时刻，在坐标纸上作出小车的速度随时间变化的v－t图线；
③由v－t图线求得小车的加速度a=m/s2（结果保留两位有效数字）。
H
6．某同学用图16装置做验证动量守恒定律的实验.先将a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下,在水平地面上的记录纸上留下压痕,重复10次;再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端附近静止,让a球仍从原固定点由静止开始滚下,和b球相碰后,两球分别落在记录纸的不同位置处,重复10次．
⑴本实验必须测量的物理量有以下哪些_____________．
A．斜槽轨道末端到水平地面的高度HB．小球a、b的质量ma、mbC．小球a、b的半径rD．小球a、b离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间tE．记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OCF．a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h
⑵小球a、b的质量ma、mb应该满足什么关系?
为什么?
454647
⑶放上被碰小球后,两小球碰后是否同时落地?
如果不是同时落地,对实验结果有没有影响?
为什么?
这时小球a、b的落地点依次是图中水平面上的_____点和_____点．
图17
⑷为测定未放被碰小球时,小球a落点的平均位置,把刻度尺的零刻线跟记录纸上的O点对齐,右图给出了小球a落点附近的情况,由图可得OB距离应为__________cm．
⑸按照本实验方法,验证动量守恒的验证式是______________．
P
7．某同学设计了一个测量物体质量的装置，如图所示，其中P是光滑水平面，A是质量为M的带夹子的已知质量金属块，Q是待测质量的物体（可以被A上的夹子固定）．已知该装置的弹簧振子做简谐运动的周期为
（数量级为100s）,其中m是振子的质量，K是与弹簧的劲度系数有关的常数．
（1）为了达到实验目的还需要提供的实验器材是：
__；
（2）简要写出测量方法及所需测量的物理量（用字母表示）
①___________________________________________________；
②；
（3）用所测物理量和已知物理量求解待测物体质量的计算式为m=；
（4）如果这种装置与天平都在太空站中使用，则（）
A．这种装置不能用来测质量，天平仍可以用来测质量
B．这种装置仍可以用来测质量,天平不能用来测质量
C．这种装置和天平都可以用来测质量
D．这种装置和天平都不能用来测质量
8．下列有关高中物理实验的描述中，正确的是：
。
A．在“验证力的平行四边形定则”的实验中，拉橡皮筋的细绳要稍长，并且实验时要使弹簧测力计与木板平面平行，同时保证弹簧的轴线与细绳在同一直线上
B．在“验证机械能守恒定律”的实验中，必须要用天平测出下落物体的质量
C．在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，弹簧必须水平使用，以克服弹簧所受重力对实验的影响
D．在“验证动量守恒定律”实验中入射球的质量应大于被碰球的质量，入射球每次应从同一高度无初速度滑下
9．在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中：
（1）应该使用的器材是
A.6V的交流电源
B.6V的直流电源
C.量程0～0.5V,零刻度线在刻度盘左边的电压表
D.量程0～0.5V,零刻度线在刻度盘中央的电压表
E.量程0～300
A,零刻度线在刻度盘左边的电流表
F.量程0～300
A，零刻度线在刻度盘中央的电流表
（2）①实验中接通电路后，若一个探针与基准点b接触，另一个探针分别在基准点两侧找到了实验所需的点M、N，如图6所示，则当此探针与M点接触时，电流表指针应（填“左偏”、“指零”或“右偏”）；当此探针与N点接触时，电流表指针应（填“左偏”、“指零”或“右偏”）．②在a、b、c、d、e五个基准点中，电势最高的点是点．③若电流表两表笔分别接触图中d、f两点（点d、f连线与AB垂直）时，表针反偏（电流从红表笔流进时表针正偏），则电流表的红表笔接在点，要使电流表指针仍指在零刻线，应将按f的探针向（填“左”或“右”）移动．
10．用游标卡尺观察光的衍射现象的实验中，用日光灯作为被观察的对象，以下的做法和观察结果有
A．卡尺的两个测脚间距很小，大约是0.5mm或更小
B．卡尺的两个测脚形成的狭缝要与灯管平行
C．狭缝离日光灯近一些效果较好
D．眼睛要紧靠狭缝，通过狭缝观察日光灯
E．观察到的是在灯管上下边缘形成黑白相间的条纹
F．观察到的是在灯管上下边缘形成的彩色条纹
以上所述的内容中，正确的是（用序号字母表示）．
11．用如图所示的装置可以测定棱镜的折射率，其中ABC表示待测直角棱镜的横截面，棱镜的两个锐角
和
都是已知的，紧贴直角边AC的是一块平面镜，将一束光SO入射到棱镜的AB面上，适当调整光线SO的人射方向，使从AB面出射的光线与人射光线SO恰好重合，在这种情况下，仅需要测出一个物理量就可以算出该棱镜的折射率，则计算折射率的表达式为n＝。
12．如图所示，将刻度尺直立在装满某种透明液体的宽口瓶中（液体未漏出），从刻度尺上A、B两点射出的光线AC和BC在C点被折射和反射后都沿直线CD传播，已知刻度尺上相邻两根长刻度线间的距离为1cm，刻度尺右边缘与宽口瓶右内壁间的距离d=2.5cm，由此可知，瓶内液体的折射率n=（可保留根号）．
13．某同学用圆柱形玻璃砖做测定玻璃折射率的实验，先
在白纸上放好圆柱形玻璃砖，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在圆柱形玻璃砖另一侧观察，调整视线使P1的像被P2的像挡住，接着在眼睛所在一侧相继又插上两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，使P4挡住P3和P1、P2的像，在纸上标出的大头针位置和圆柱形玻璃砖的边界如图所示．
（1）在图上画出所需的光路．
（2）为了测量出玻璃砖折射率，需要测量的物理量有（要求在图上标出）．
（3）写出计算折射率的公式n=。
14．为验证小灯泡（点光源）光能的球面散射规律并测定其发光效率，有同学设计并进行了如图所示的实验：
将一个“6V8.0W”的小灯泡接入电路，使之正常发光，在灯泡灯丝的同一水平面、正对光线方向放一个光强探头，以测定与光源间距为d时相应的光强值I，其测得以下9组数据（下表）；并用一数字图象处理器将表内数据分别在I—d,I—d-1和I—d-2坐标平面内标得如下数据点，如图所示。
（1）根据图中三个数据点图，可看出I与哪个量存在线性关系，因此可将I与d之间的数学关系式表达为，其中的常量为。
（2）在与光源等距的各点，认为光源向各方向发出的光强大小几乎相等，依点光源光能向周围空间3600球面均匀散射的物理模型，写出光源的发光功率P0,光强值I及相应的与光源距离d之间的关系式。
（3）根据以上条件，算出小电珠的电—光转换效率
。
15．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：
①干电池E（电动势约为1.5V、内电阻大约为1.0
）②电压表V（0~15V）
③电流表A（0~0.6A、内阻0.1
）④电流表G（满偏电流3mA、内阻Rg=10
）
⑤滑动变阻器R1（0~10
、10A）⑥滑动变阻器R2（0~100
、1A）
⑦定值电阻R3=990
⑧开关、导线若干
（1）为了方便且能较准确地进行测量，其中应选用的滑动变阻器是___________（填写字母代号）
1.5
（2）请在线框内画出
你所设计的实验
电路图，并在图
中标上所选用
器材的符号。
（3）上图为某一同学
根据他设计的实
验，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），由图线可求得被测电池的电动势E=___________V，内电阻r=__________
。
Er
16．电流表A1的量程为0~200μA、内电阻约为500Ω，现要测其内阻，除若干开关、导线之外还有器材如下：
电流表A2：
与A1规格相同
滑动变阻器R1：
阻值0~20Ω
电阻箱R2：
阻值0~9999Ω
保护电阻R3：
3kΩ
电源：
电动势E约1.5V、内电阻r约2Ω
①如图丙所示，某同学设计了部分测量电路，在此基础上请你将滑动变阻器接入电路中，使实验可以完成。
②电路完整后，依你所选方案写出测量电流表A1内电阻的实验步骤。
17．从下列实验器材中选出适当的器材，设计实验电路来测量两个电压表的内阻，要求方法简捷，操作方便，可进行多次测量并有尽可能高的测量精度．
A．待测电压表V1，量程0~3V，内电阻约20kΩ—40kΩ
B．待测电压表V2，量程0~6V，内电阻约40kΩ—80kΩ
C．电阻箱R1，阻值范围0—99999.9Ω
D．电阻箱R2，阻值范围0—99.99Ω
E．滑动变阻器R3，阻值范围0～250Ω，额定电流2.5A
F．滑动变阻器R4，阻值0～20Ω，额定电流2A
G．电池组，电动势为6V，内电阻为0.5Ω
H．单刀开关若干和导线若干
（1）请设计一个测量电路，并在下面的方框中画出电路图．
（2）实验器材选择除A、B、G、H外，电阻箱应选用：
，滑动变阻器应选用：
（用器材前的字母表示）．
（3）写出需要测量的物理量；给出R
和R
的表达式．要求写出推导过程．
18．在某校开展的科技活动中，为了要测出一个未知电阻的阻值Rx，现有如下器材：
读数不准的电流表A、定值电阻R0、电阻箱R1、滑动变阻器R2、单刀单掷开关S1、单刀双掷开关S2、电源和导线。
（提示：
替代法的测量思路是等效的思想，可以是利用电流等效、也可以是利用电压等效。
替代法测量电阻精度高，不需要计算，方法简单，但必须有可调的标准电阻（一般给定的仪器中要有电阻箱））。
⑴画出实验电路图，并在图上标出你所选用器材的代码。
⑵写出主要的实验操作步骤。
19．用以下器材测量一待测电阻的阻值。
器材（代号）与规格如下：
电流表A1（量程250mA,内阻r1为5Ω）；标准电流表A2（量程300mA,内阻r2约为5Ω）；
待测电阻R1（阻值约为100Ω）；滑动变阻器R2（最大阻值10Ω）；
电源E（电动势约为10V，内阻r约为1Ω）；单刀单掷开关S，导线若干。
⑴要求方法简捷，并能测多组数据，画出实验电路原理图，并标明每个器材的代号.
⑵需要直接测量的物理量是_______,用测的量表示待测电阻R1的计算公式是R1＝________。
20．有一电阻Rx，其阻值在100～200Ω之间，额定功率为0.25W。
要用伏安法较准确地测量它的阻值，实验器材有：
安培表A1，量程为50mA，RA1=100Ω安培表A2，量程为1A，RA2=20Ω
电压表V1，量程为5V，RV1=10kΩ电压表V2，量程为15V，RV2=30kΩ
变阻器R1，变阻范围0～20Ω，2A变阻器R2，变阻范围0～1000Ω，1A
9V电源，电键，导线。
⑴实验中应选用的电流表、电压表、变阻器分别是：
。
⑵画出所用实验电路图。
1、某同学为了测电流表A1的内阻r1的精确值，有如下器材：
器材名称
器材代号
器材规格
电流表
电流表
电压表
定值电阻
滑动变阻器
滑动变阻器
电源
A1
A2
V
R0
R1
R2
E
量程300mA，内阻约为5Ω
量程600mA，内阻约为1Ω
量程15V，内阻约为3KΩ
5Ω
0~10Ω，额定电流为1A
0~250Ω，额定电流为0．3A
电动势为3V，内阻较小
导线、电键
若干
（1）要求电流表A1的示数从零开始变化，且能
多测几组数据，尽可能减少误差。
在图虚线方
框中画出测量用的电路图，并在图中标出所用器
材的代号。
（2）若选测量数据中的一组来计算电流表A1的内阻r1，
则所用电流表A1的内阻r1表达式为r1=；
式中各符号的意义是
。
21．一个标有“12V”字样，功率未知的灯泡，测得灯丝电阻R随灯泡两端电压变化的关系图线如图所示，利用这条图线计算：
（1）在正常发光情况下，灯泡的电功率P=W.
（2）假设灯丝电阻与其绝对温度成正比，室温有300K，在正常发光情况下，灯丝的温度为K.
（3）若一定值电阻与灯泡串联，接在20V的电压上，灯泡能正常发光，则串联电阻的阻值为Ω.
22．现有一种特殊的电池，它的电动势E约为9V，内阻r约为50Ω，已知该电池允许输出的最大电流为50mA，为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图（a）所示的电路进行实验，图中电压表的内阻很大，对电路的影响可不考虑，R为电阻箱，阻值范围0～9999Ω，R0是定值电阻，起保护电路的作用．
（1）实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格：
A.10Ω2.5WB.100Ω1.0W
C.200Ω1.0WD.2000Ω5.0W
本实验应选哪一种规格？
答。
（2）该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读取电压表的示数改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出了如图（b）所示的图线（已知该直线的截距为0.1V-1）．则根据该同学所作出的图线可求得该电池的电动势E为V，内阻r为Ω.
23．用油膜法估测油酸分子的大小，实验器材有：
浓度为0.05％（体积分数）的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1ml的量筒、盛有适量清水的45×50cm2浅盘、痱子粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸
⑴下面是实验步骤，请填写所缺的步骤C。
A．用滴管将浓度为0.05％油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1ml油酸酒精溶液时的滴数N
B．将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为0.05％的油酸酒精溶液，从低处向水面中央一滴一滴地滴入，直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止，记下滴入的滴数n
C．。
D．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长为1cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，算出油酸薄膜的面积Scm2。
⑵用已给的和测得的物理量表示单个油酸分子的大小（单位：
cm）
24．在做用油膜法估测分子大小的实验中，已知实验室中使用的酒精油酸溶液的体积浓度为n,，又用滴管测得每N滴这种酒精油酸的总体积为V,，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为a的正方形小格的纸上（如右图）测得油膜占有的小正方形个数为m。
⑴用以上字母表示油酸分子的大小d=。
⑵从右图中数得油膜占有的小正方形个数为m=______。
高三物理实验专题训练题
（2）参考答案
1．答案：
（1）物体与接触面间几乎没有压力，摩擦力几乎为零；
（2）弹簧秤示数F、圆周运动的半径R、圆周运动的周期T;（3）
2．答案：
（1）通过增大压力来增大摩擦力，便于测量；
（2）①使木块A做匀加速运动，测出其加速度a;
②
;③打点计时器、低压电源
0.1
3．答案：
大于忽略摆球的半径线太粗、摆角或振幅太大、线质量太大、线太短细线长度远大于摆球直径、摆可看做一质点（线的质量忽略或摆动角度要小于50）
4.答案
（1）F'；
（2）B;
5．答案：
（1）C
（2）①
②如右图所示（4分，坐标轴名称正确1分，标度正确1分，图线正确2分）③a=0.42（0.41、0.43均给分）
6.答案
（1）B、E
（2）ma>mb、防止a球碰撞后反向弹回，再回到碰撞点的过程中因为有摩擦导致速度减小而影响实验结果。
（3）同时落地、如果不是同时落地，会影响实验结果、A、C（4）4.59（5）maOB=maOA+mbOC
7．答案：
（1）秒表
（2）①不放Q时用秒表测出振子振动20次的时间t1；（或者测出振子的周期T1）
②将Q固定在A上，用秒表测出振子振动20次的时间t2（或者测出振子的周期T2）
（3）
或
8．答案：
AD（有对但不全得2分）
9．答案：
（1）BF
（2）①指零指零②a③d右
10．答案：
ABDF
11．答案：
∠SOB或人射角i
或
12．答案：
13．答案：
（1）光路如图所示
（2）∠i和∠r（3）
E
14．答案：
（1）k/d20.035W
（2）P0=4πd2I（3）5.5%
15．答案：
（1）R1
（2）电路图如右图所示
（3）E=1.47（1.46~1.48均对），r=0.83（0.81~0.85均可以）
○
16．答案：
①完成电路如右图（4分）
②测量电流表A1内电阻的实验步骤：
（6分）
1将变阻器R1的滑动端移到左端，电阻箱的阻值调到最大。
2闭合开关S1、S，调节变阻器，使两电流表指针有较大的偏转，记录电流表A2的示数I。
⑶断开S1，保持S闭合、R1不变，再闭合S2，调节电阻箱，使电流表A2的示数再次为I。
读出此时电阻箱的示数R2，R2的大小为电流表A1内电阻r。
即r=R2。
○
17．答案：
（1）实验电路如右图所示（3分）
（2）C（或R1）、F（或R4）（2分）
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