高考理综复习物理实验题(6)

理科综合物理实验题（6）
1．（18分）有一根细长而均匀的金属材料样品，截面形状为
外方（正方形）内圆，如图所示。

因管线内径太小，无
法直接测量，现在利用电阻定律设计一个实验方案间接
测其内径d 。

已知此金属材料的电阻率为m ⋅Ω⨯=-71000.9ρ，样品长取L=100.0cm ，电阻约为
5Ω，请帮助完成以下实验容：
1）（4分）利用螺旋测微器测截面正方形边长a ，
如果测量结果如图所示，则a= mm
2）利用以下提供的器材测量金属样品的电阻R.
A ．直流电源（6V ，0.05Ω）
B ．电压表V （3V ，6k Ω）
C ．电流表A 1（600mA ，5Ω）
D ．电流表A 2（3A ，0.1Ω）
E ．滑动变阻器R 1（2k Ω，0.5A ）
F ．滑动变阻器R 2（10Ω，2A ）
G ．一个开关S ，若干导线。

（1）（4分）应选用的器材是： （填代号）。

（2）（5分）请在右框中画出你所设计的实验电路图（要求多测几组数据，尽可能准确），并标明所用器
材。

（3）（5分）利用所给物理量写出计算内径的表达式：d= 。

2．实验（18分）
（1）某同学在做“有单摆测定重力加速度”的实验。

①测摆长时测量结果如图1所示（单摆的另一端与刻度尺的零刻线对齐），摆长为
cm ；然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间如图2所示，秒表读数为
s ．
②他测得的g 值偏小，可能的原因是
（ ）
A ．测摆线长时摆线拉得过紧
B
．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
C．开始计时时，秒表提前按下
D．实验中误将49次全振动数为50次
（2）为了测量一个“12V、5W”的小灯泡的不同电压下的功率，给定了以下器材：
电源：12V，内阻不计；
电流表：0~0.6A，0~3A，内阻可忽略；
电压表：0~3V，0~15V，内阻很大；
滑动变阻器；阻值范围0~20Ω，允许最大电流1A
开关一个，导线若干。

实验时要求加在灯泡两端的电压可从0V调到12V.
①请在右框中画出实验电路图.
②按画出的电路图，在下面图的实物图上连接.
③某位同学测得小灯泡的伏安特性曲线如图4所示。

某次测量时，电流表指针位置如图5所示，电流表
读数为A，此时小灯泡的实际功率为W。

3．实验（18分）
（1）有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度。

用它测量一小球的直径，如图1所示的读数是mm。

如图2
，用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图所示的读数是
mm。

（2）为了测量两节串联干电池的电动势，
某同学设计了如图3所示的实验电路。

其中：E是待测电池组，内阻不能忽略；
V1、V2是两只量程都合适的电压表，
内阻不是很大，且未知；
S1、S2是单刀单掷开关；导线若干。

①请根据电路图3，在图4中连线，将器材连成实验电路。

②实验中需要测量的物理量是。

③用测出的物理量作为已知量，导出计算串联电池电动势的表达式。

（写出推导过程）。

4．（18分）
（1）（8分）某同学用如图8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8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8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8丁所示，则图8丙的示数x1=
mm；图1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λ= （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λ= m。

（2）（10分）电阻的测量
用以下器材测量一待测电阻R x的阻值（约100Ω）：
电源E，电动势约为6.0V，内阻可忽略不计；
电流表A1，量程为0~50mA，内电阻r1=20Ω；
电流表A2，量程为0~300mA，内阻r2=4Ω；
定值电阻R0，阻值R0=20Ω
滑动变阻器R，最大阻值为10Ω；
单刀单掷开关S，导线若干。

①要求测量中尽量减小误差，并测多组数据。

试在虚线框中画出测量电阻R x的一种实验电路原理图（原
理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注）。

②根据你所画的电路原理图，将图2所示的实物连成实验电路。

③若某次测量中电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2。

则由已知量和测量量计算R x的表达式为
R x= 。

图2
5．（18分）（1）图1是用螺旋测微器测量一金属丝直径时的示数，该金属丝直径的测量值为mm。

（2）某同学研究小车在斜面上的运动，现用打点计时器记录小车
做匀变速直线运动的情况，得到了一段纸带如图2所示。

在纸
带上选取几个相领计数点A、B、C、D，相邻计数点间的时间
间隔均为T，测量出A与B两点间的距离为s1，B与C两点
间的距离为S2，C与D两点间的距离为s3。

由此可算出小车
运动的加速度大小a= ；打点计时器在打
B点时，小车的速度大小v B= 。

（用时间间隔T
和所测的计数点间距离的字母表示）
（3）利用如图3所示电路测量一量程为300mV的电压表的内阻
R v，R v约为300Ω。

某同学的实验步骤如下：
①按电路图正确连接好电路，把滑动变阻器R的滑片P滑到a
端，闭合电键S2，并将电阻箱R0的阻值调到较大；
②闭合电键S1，调节滑动变阻器滑片的位置，使电压表的指针指
到满刻度；
③保持电键S1闭合和滑动变阻器滑片P的位置不变，断开电键S2，调整电阻箱R0的阻值大小，使电压表
的指针指到满刻度的一半；读出此时电阻箱R0的阻值，即等于电压表内阻R v。

实验所提供的器材除待测电压表、电阻箱（最大阻值999.9Ω）、电池（电动势约1.5V，内阻可忽略不计）、导线和电键之外，还有如下可供选择的实验器材：
A．滑动变阻器：最大阻值150ΩB．滑动变阻器：最大阻值10Ω
C．定值电阻：阻值约20ΩD．定值电阻：阻值约200Ω
根据以上设计的实验方法，回答下列问题：
①为了使测量比较精确，从可供选择的实验器材中，滑动变阻器R应选
用。

定值电阻R′应选用（填序号）
②对于上述测量方法，从实验原理分析可知，在测量无误的情况下，实际测出
的电压表内阻的测量值R测真实值R V（填“大于”、“小于”或“等
于”），且在其他条件不变的情况下，若R v越大，其测量值R测的误差就越
（填“大”或“小”）。

参考答案
1．（1）0.685（±0.002）
（2）①ABCFG ②如图所示
2．（18分）（1）①99.80 100.6 （4分）②BC （2分）
（2）①电路图如右图所示（4分）②电流表选0.6A量程，
电压表选15V量程，图略，（4分）③0.40 2.4 （4分）
3．18分
（1）13.55mm 0.680mm或0.681mm（8分）
（2）①图略。

（2分）
②闭合S1，V1的读数U1，V2的读数U2。

（2分）
再闭合S2，V1的读数U1′。

（2分）
③设电源内阻为r，电压表V1的内阻为R v1
r
R
U
U
U
E
r
R
U
U
E
v
v
1
1
2
1
1
1
1
+
+
=
'
+
'
=
导出
1
1
2
1
U
U
U
U
E
-
'
'
=（4分）
4．（18分）
（1）1.15……………………2分8.95………………………………2分)
(
51
2
x
x
L
d
-………………………2分 5.2×10－7…………………………3分（2）①如答图—1所示……………………………………3分
②如答图—2所示……………………………………3分
③
1
1
1
2
1
2
1
2)
(r
R
I
I
I
R
r
r
R
I
I
R
x
x
-
-
=
-
+
=或………………………………4分
5．（18分）（1）0.920……4分
（2）
2
2
3
2
1
3(
2T
s
s
T
s
s-
-
或、
2
1
2
T
s
s-
）……3分
T
s
s
2
2
1
+
……3分
（3）①B，C……4分②大于，小……4分
说明：（3）题每空2分。