高考物理实验4.docx

高考物理实验4.docx

《高考物理实验4.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理实验4.docx（27页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

高考物理实验4

1、用落体运动验证机械能守恒定律的实验．

（1）为进行该实验，备有下列器材可供选择：

A铁架台、B（电磁）打点计时器、C复写纸片、D纸带、E低压直流电源、F天平、G秒表、H导线、I重锤．其中不必要的器材是________________________（填对应的字母）．缺少的器材是_____________________。

（2）若实验中所用重物的质量m＝1kg，打点时间间隔为0.02s，打出的纸带如图所示，O为起点，A、B、C、D为相邻的几点，测的OA＝0.78cm、OB＝1.79cm、OC＝3.14cm、OD＝4.90cm，查出当地的重力加速度g＝9.80m/s2，则重物在B点时的动能EAB＝________J．从开始下落到B点的过程中，重物的重力势能减少量是________J，由此得出的结论是________________________________．

2、某学习小组做探究“功和物体速度变化关系”的实验，如图，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条……，完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．

（1）除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和________电源（填“交流”或“直流”）；

（2）实验中，将长滑板稍微倾斜的目的是______________________，对倾斜角度的要求是，小车无橡皮筋拉时恰能在滑板上做________________________运动；

（3）在正确操作情况下，打在纸带上的点，并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的________部分进行测量（根据下面所示的纸带回答）．

3、一个同学在《研究平抛物体的运动》实验中，只画出了如图所示的一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离Δs相等的三点A、B、C，量得Δs =0.2m。

又量出它们之间的竖直距离分别为h1=0.1m，h2=0.2m，利用这些数据，可求得：

（1）物体抛出时的初速度为           m/s；

（2）物体经过B时竖直分速度为          m/s，速度为          m/s；

（3）抛出点在A点上方高度为             m处。

4、用如图装置做“研究平抛物体运动”实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球平抛运动的轨迹。

（1）已备有如下器材：

A．白纸  B．图钉   C．方木板 D．斜槽轨道 E．小球

F．天平  G．重垂线 H．秒表   L．刻度尺

上述器材中，不需要的器材有：

                            。

（填器材名称前的字母）

（2）为了得到较准确的运动轨迹，在下面的操作要点中你认为正确的是             。

A．应调节使斜槽轨道的末端切线水平

B．为减小实验误差，应使小球每次从斜槽轨道上不同位置滚下，最后取平均值

C．为消除轨道摩擦力的影响，应使斜槽轨道的末端倾斜，直到小球能在轨道的末端匀速滚动以平衡摩擦力

D．每次必须由静止释放小球

5、在“验证机械能守恒定律”的实验中，所用电源的频率为50Hz，某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测量时各计数点位置对应刻度尺上的读数如图所示，（图中O是打点计时器打的第一个点，A、B、C、D是间隔一段所取的点，图中单位为厘米），根据实验并结合纸带回答以下问题：

（1）现有器材是：

电磁打点计时器；低压交流电源；纸带；带夹子的重物；刻度尺；天平；导线；铁架台。

其中该实验不需要的器材是__________；

（2）实验时，释放纸带与接通电源的合理顺序是______________________________；

（3）实验中，要从几条打上点的纸中挑选第一、二两点间的距离接近______mm并且点迹清晰的纸带进行测量。

（4）由纸带计算重锤下落的加速度为_________m/s2；（注：

4、5、6三题保留两位小数）

（5）若重锤质量为mkg，则重锤从开始下落到B点时，减少的重力势能为_________；

（6）若重锤质量为mkg，则重锤从开始下落到B点时，重锤的动能为_____________。

6、

（1）图中给出的是用螺旋测微器测量一金属薄板厚度时的示数，此读数应为   mm

（2）实验室内有一电压表

，量程为150mV内阻约为150Ω。

现要将其改装成量程为10mA的电流表。

为此，实验室提供如下器材：

干电池E（电动势为1.5V），滑线变阻器Rˊ，电流表

（有1.5mA,15mA与150mA三个量程）及开关K。

对电流表改装时必须知道电压表的内阻。

可用图示的电路测量电压表

的内阻。

在既不损坏仪器又能使精确度尽可能高的条件下，电路中的电流表

应选用的量程是          。

若合上K，调节滑线变阻器后测得电压表的读数为150mV，电流表

的读数为1.05mA，则电压表的内阻RmV为        Ω。

（取三位有效数字）

7、

（1）利用重锤的自由下落和电磁打点计时器验证机械能守恒定律，下面哪些实验仪器是必需的?

            （填写仪器前的字母代号）．

    A．天平                 B．4～6V的低压直流电源

    C．4～6V的低压交流电源   D．停表   E．刻度尺

（2）在该实验中，选定了一条较为理想的纸带，如图所示，纸带的      端（选填“左”或“右”）与重物相连；重物由“0”点运动到“4”点，重力势能减少量的表达式为       ，动能增量的表达式为         （重锤质量为m，打点计时器的打点周期为T），实验结果发现动能增量总            （填“大于”、“等于”或“小于”）重力势能的减少量，主要的原因是                                 ．

8、热电传感器利用了热敏电阻对温度变化的响应很敏感的特性.某学习小组的同学拟探究热敏电阻的阻值如何随温度变化.从室温升到800C时,所供热敏电阻Rt的阻值变化范围可能是由5Ω变到1Ω或由5Ω变到45Ω.除热敏电阻尽外,可供选用的器材如下:

温度计,测温范围－100C~1000C;

电流表A1,量程3A,内阻rA=0.1Ω;

电流表A2,量程0.6A,内阻约为0.2Ω;

电压表V1,量程6V,内阻rv=1.5kΩ;

电压表V2,量程3V,内阻约为1kΩ;

标准电阻,阻值R1=100Ω;

滑动变阻器R2,阻值范围0~5Ω;

电源E,电动势3V,内阻不计;

开关及导线若干.

①甲同学利用如图所示的电路测量室温下热敏电阻的阻值.要使测量效果最好,应选下列组器材.

A．A1,V1                B．A2,V2                  C．A1,V2

②在测量过程中,随着倒人烧杯中的开水增多,热敏电阻的温度升高到80℃时,甲同学发现电流表、电压表的示数都几乎不随滑动变阻器R2的阻值的变化而改变（电路保持安全完好）,这说明该热敏电阻的阻值随温度升高而  .（填"增大"或"减少"）

③学习小组的同学根据甲同学的实验,建议他在测量较高温度热敏电阻的阻值时,需要重新设计电路,更换器材.请你在虚线框内画出测量温度80时热敏电阻阻值的实验电路图,并标明所选器材.

9、生活中常看到面积相当的金属片和纸片同时从同一髙度由静止释放时,金属片先着地.因此,某学习小组的同学探究"重快轻慢"的原因.甲同学把纸片揉成纸团,让它与金属片一起从同一高度由静止释放,发现它们几乎同时着地.乙同学把纸片和金属片放人玻璃筒中,把该玻璃筒的空气尽量抽出后,再把玻璃筒竖直倒立过来,发现它们下落的快慢是相同的.小组的同学经过交流,得出了结论重快轻慢"的原因在于空气阻力的作用,如果空气阻力足够小,轻、重物体下落的快慢是相同的.你认为该小组的结论是      的.（填"正确"或"错误"）

该小组的同学利用频闪照相的方法来测量空气阻力,如图是他们研究质量为20g的空心小球竖直向下做匀加速运动得到的一张频闪照片.频闪的频率10Hz,图中x0、x1、x2对应的小球下落实际距离为39.7cm、70.6cm110.3cm,则该下落物体受到的空气阻力为 N0（重力加速度取9.8m/s2）

10、某同学在做“匀变速直线运动规律”实验时，从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间t与速度v的数据如下表：

时间t/s00.501.001.502.002.50

速度v/（m·s－1）0.120.190.230.260.280.29

请根据实验数据作出小车的v–t图象，并根据v–t图象求出物体的加速度a=______m/s2．

11、某同学利用图甲所示的实验装置，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．（全部结果保留三位有效数字）．

（1）   通过分析纸带数据，可判断物块在相邻计数点        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．

（3）   物块减速运动过程中加速度的大小为a=______m/s2．

12、油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.6mL，用滴管向量筒内滴50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1mL．若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示．

（1）   若每一小方格的边长为30mm，则油酸薄膜的面积约为__________m2．

（2）   每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为_______________m3．

（3）   根据上述数据，估算出油酸分子的直径为_______________m．

13、用如图所示的实验装置观察双缝干涉图样，双缝之间的距离是0.3mm，用的是红色滤色片，在毛玻璃屏上可以看到红色干涉条纹。

（1）如果双缝间距不变，将红色滤色片改成绿色滤色片，则相邻两亮条纹中心的距离 ▲ 。

（填“增大”、“不变”或“减小”）

（2）在某次实验中，双缝间距d=0.5mm，双缝与光屏间距离L=0.5m，用某种单色光照射双缝得到干涉图样如图，分划板在图中A、B位置时，A位置的游标卡尺读数为11.1mm，B位置的游标卡尺读数如图，读数为 ▲ mm，单色光的波长为 ▲ m。

（保留两位有效数字）

14、某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行。

正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图所示。

（1）此玻璃的折射率计算式为n＝ ▲ （用图中的θ1、θ2表示）；

（2）如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度 ▲ （填“大”或“小”）的玻璃砖来测量。

15、在“用单摆测定重力加速度”的实验中

（1）某同学按如图所示的装置进行实验，甲乙两图是从不同角度对同一装置拍摄所得的效果图，甲图为摆球静止在平衡位置的情形，乙图为摆球振动过程中某一时刻的情形，请指出该同学的实验装置或实验操作中不妥之处：

（写出一个即可） ▲ 。

（2）在该实验中，如果用正确的方法测得单摆的摆长为L，振动的周期为T，由此可推算出重力加速度的表达式g＝ ▲ 。

（3）为使实验误差尽量小，下列器材中不需要的有 ▲  。

A、带夹子的铁架台，B、带小孔的实心木球，C、带小孔的实心铁球，D、秒表，E、长约1m的细线，F、长约10cm的细线，G、带毫米刻度的米尺，H、天平

16、如图所示，是“研究电磁感应现象”的实验装置．

（1）将图中所缺导线补充完整．

（2）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将原线圈L1迅速插入副线圈L2中，电流计指针将________偏转。

（填“向左”“向右”或“不”）

（3）原线圈L1插入副线圈L2后，将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，电流计指针将________偏转。

（填“向左”“向右”或“不”）

17、利用插针法可以测量半圆柱形玻璃砖的折射率．实验方法如下：

在白纸上作一直线MN，并作出它的一条垂线AB，将半圆柱形玻璃砖（底面的圆心为O）放在白纸上，它的直径与直线MN重合，在垂线AB上插两个大头针P1和P2，如图甲所示，然后在半圆柱形玻璃砖的右侧插上适量的大头针，可以确定光线P1P2通过玻璃砖后的光路，从而求出玻璃的折射率．实验室中提供的器材除了半圆柱形玻璃砖、木板和大头针外，还有量角器等．

（1）某学生用上述方法测量玻璃的折射率，在他画出的垂线AB上竖直插上了P1、P2两枚大头针，但在半圆柱形玻璃砖右侧的区域内，无论从何处观察，都无法透过玻璃砖同时看到P1、P2的像，这种现象是光的              ，他应采取的措施是                        ．

（2）为了确定光线P1P2通过玻璃砖后的光路，在玻璃砖的右侧，最少应插         枚大头针．

18、有两位同学利用假期分别去参观北京大学和南京大学的物理实验室，各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”，他们通过校园网交换实验数据，并由计算机绘制了T2－L图象，如图甲所示．去北大的同学所测实验结果对应的图线  ▲  （填“A”或“B”）．另外，在南大做探究的同学还利用计算机绘制了两种单摆的振动图象如图乙所示，由图可知，两单摆的摆长之比＝  ▲      ．

19、 “单摆的周期T与摆长L的关系”的实验中，某次测量小球的直径的示数如图1所示，图中1游标上10格的长度为19mm，则小球的直径d为   ▲     mm。

用秒表记下了单摆振动50次的时间如图2所示，由图可读出时间为  ▲       s。

20、在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图所示。

它们是：

①电流计、②直流电源、③带铁芯的线圈A、④线圈B、⑤电键、⑥滑动变阻器（用来控制电流以改变磁场强弱）。

（1）试按实验的要求在实物图上连线（图中已连好一根导线）。

（2）若连接滑动变阻器的两根导线接在接线柱C和D上，而在电键刚闭合时电流表指针右偏，则电键闭合后滑动变阻器的滑动触头向接线柱C移动时，电流计指针将_____▲_____（填“左偏”、“右偏”、“不偏”）。

21、某物理兴趣小组要精确测量一只电流表G（量程为1mA、内阻约为100Ω）的内阻.实验室中可供选择的器材有：

电流表A1：

量程为3mA 内阻约为200Ω；

电流表A2：

量程为0.6A，内阻约为0.1Ω；

定值电阻R1：

阻值为60Ω；

滑动变阻器R2：

最大电阻5000Ω，额定电流1.5mA；

滑动变阻器R3：

最大电阻50Ω，额定电流150mA；

直流电源：

电动势1.5V，内阻0.5Ω；

开关，导线若干.

（1）为了精确测量电流表G的内阻，你认为该小组同学应选择的电流表为       、滑动变阻器为      .（填写器材的符号）

（2）在方框中画出你设计的实验电路图.

（3）按照你设计的电路进行实验，测得电流表A的示数为I1，电流表G的示数为I2，则电流表G的内阻的表达式为rg=              .

22、某同学用图甲所示的电路探究电学元件的U-I关系，得到的数据描在图乙所示的坐标纸上．

（1）观察图乙所描数据点的分布情况，画出电学元件的U-I曲线；

（2）当电压表示数U＝2.OV时，元件的电功率值为   ▲   W（保留2位有效数字），此值与元件的实际功率值相比   ▲   （填“偏大”、“偏小”或“相等”）；

（3）如果把这个电学元件直接接在一个电动势为1.5V、内阻为2.O

的电池两端，则电学元件两端的电压是   ▲   V．

23、利用图示装置可以做力学中的许多实验．

（1）以下说法正确的是   ▲   ．

  A．利用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须设法消除小车和木板间的摩擦阻力的影响

   B．利用此装置探究“小车的加速度与质量的关系”并用图象法处理数据时，如果画出的a-M关系图象不是直线，就可确定加速度与质量成反比

   C．利用此装置探究“功与速度变化的关系”实验时，应将木板带打点计时器的一端适当垫高，这样做的目的是利用小车重力沿斜面分力补偿小车运动中所受阻力的影响

（2）小华在利用此装置“探究加速度a与力F的关系”时，因为不断增加所挂钩码的个数，导致钧码的质量远远大于小车的质量，则小车加速度a的值随钧码个数的增加将趋近于   ▲   的值.

24、用欧姆表测电阻时，将选择开关置于合适的挡位后，必须先将两表笔短接，调整   ▲   旋钮，使指针指在欧姆刻度的“0”处．若选择旋钮在“×100

”位置，指针在刻度盘上停留的位置如图所示，所测量电阻的值为   ▲   

．

25、在“测定合金丝的电阻率”实验中：

（1）用螺旋测微器测量电阻丝直径，其示数如图甲所示，则其直径d=___________mm；

（2）如图乙所示，将电阻丝拉直后两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上，刻度尺的中间有一个可沿电阻丝滑动的触头P，触头的另一端为接线柱c，当用手按下触头P时，触头P才与电阻丝接触，触头的位置可在刻度尺上读出。

实验中改变触头P与电阻丝接触的位置，并移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数I保持不变，分别测量出多组接入电路中电阻丝的长度L与对应的电压U。

请根据下面给出的实验器材将图丙所示实验电路的连接补充完整（要求能改变电阻丝的测量长度并进行多次测量）。

A．待测电阻丝（总阻值约20W）；

B．电压表V（量程0～3V，内阻约3kW）；

C．电流表A（量程0～100mA，内阻约5W）；

D．滑动变阻器R（0～10W）；

E．电源E（电动势4.5V，内阻不计）。

F．开关、若干导线。

（3）利用测量数据画出U-L图线，如图所示，其中（L0，U0）是U-L图线上的一个点的坐标。

根据U-L图线，用电阻丝的横截面积S，电流I，L0和U0可计算出电阻丝的电阻率ρ=          。

（用所给字母表示）

26、 做匀加速直线运动的小车，牵引一条纸带通过打点计时器（所接交流电源的频率是50Hz）。

由纸带上打出的某一点开始，每5个点剪下一段纸带，如图所示，使每一条纸带下端与x轴重合，左边与y轴平行，将纸带并排贴在直角坐标系中。

（1）小车在第一段纸带对应的0.1s内中间时刻的瞬时速度是________m/s；

（2）小车的加速度是________m/s2。

27、物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。

实验装置如右图所示，打点计时器固定在斜面上。

滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下。

下图是打出的纸带一段。

 ①已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，选A、B、C……等7个点为计数点，且各计数点间均有一个点没有画出，如上图所示。

滑块下滑的加速度a=    m/s2。

（保留两位有效数字）

②为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有          。

（填入所选物理量前的字母）

A．木板的长度L

B．木板的末端被垫起的高度h

C．木板的质量m1

D．滑块的质量m2

E．滑块运动的时问t

28、如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图。

现有的器材为：

带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带，带铁夹的重锤。

回答下列问题：

①为完成此实验，除了所给的器材外，还需要的器材有________（填正确选项前的字母）

A．毫米刻度尺             B．机械秒表

C．4～6V的直流电源       D．4～6V的交流电源

②下面列举了该实验的几个操作步骤：

A．按照图示的装置安装器材

B．将打点计时器接到电源的“交流输出”上

C．放开纸带后，接通电源，使计时器在纸带上打出点迹

D．测量纸带上所选计数点间的距离

E．根据测量的结果验证重锤下降过程中机械能是否守恒

以上操作一定有误的一个步骤是___________（填正确选项前的字母）

③根据打出的纸带，可以间接测出计时器打下某点时所对应的纸带速度大小，选取纸带上连续的五个点A、B、C、D、E，测出各点之间的距离如图所示。

所使用交流电的频率为f，则计算打下点C时纸带的速度v＝_____________（用x1、x2、x3、x4及f表示）

29、某同学为探究恒力做功和物体动能变化间的关系，采用了如图所示的“探究物体加速度与物体质量、受力之间关系”的实验装置。

①实验时，该同学想用钩码的重力表示滑块受到的合力，为了减小这种做法带来的实验误差，实验前________（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力；若滑块的质量为M，钩码的总质量为m，则两者质量应满足M______m（填“远大于”或“远小于”）

②如图所示是实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是连续的六个计数点，相邻计数点间的时间间隔为T，相邻计数点间的距离已在图中标出，则纸带的平均加速度最接近于___________________________（用题中和图中的物理量符号表示）

30、如图，用一根结实的细绳拴住一个小物体，在足够大的光滑水平桌面上抡动细绳，使小物体做匀速圆周运动，则：

①当你抡动细绳，使小物体做匀速圆周运动时，作用在小物体的拉力_____

A．沿绳指向圆心

B．沿绳背向圆心

C．垂直于绳与运动方向相同

D．垂直于绳于运动方向相反

②松手后，物体做_____

A．半径更大的圆周运动              B．半径更小的圆周运动

C．平抛运动                        D．直线运动

③若小物体做圆周运动的半径为0.4m，质量为0.3kg，每秒匀速转过5转，则细绳的拉力为______N（结果用含有“

”的式子表示）

31、在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，已知滴入水中的油酸溶液中所含的纯油酸的体积为4.0×l0-6mL，将玻璃板放在浅盘上描出油膜轮廓，再将玻璃板放在边长为l.0cm的方格纸上，所看到的图形如右图所示。

则该油膜的面积约为   cm2（保留两位有效数字）。

由此可估算出油酸分子的直径约为____cm（保留一位有效数字）。

32、某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中，通过测量单摆摆长L，利用秒表记录该单摆50次全振动所用的时间并求出周期T，根据单摆周期公式

计算出重力加速度g。

      ①如果该同学用秒表记录的时间如图所示，则秒表的示数为     s；

      ②如果该同学测得的g值偏大，可能的原因是

    A．测摆线长时摆线拉得过紧

    B．开始计时时，秒表按下稍晚

    C．实验中将51次全振动误记为50次

    D．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了

      ③如果某同学在实验时，用的摆球质量分布不均匀，无法确定其重心位置。

他第一次量得悬线长为L1（不计摆球半径），测得周期为T1：

第二次量得悬线长为L2，测得