高三物理实验专题练习题和答案
高中物理《物理实验》练习题(附答案解析)
高中物理《物理实验》练习题(附答案解析)学校:___________姓名:___________班级:___________一、单选题1.如图所示为双缝干涉的实验装置,图中有六个光学元件的名称空缺,关于它们的名称正确的是()A.②单缝③双缝⑥目镜B.①滤光片②双缝③遮光筒C.①单缝③双缝⑥毛玻璃D.②凸透镜③双缝④遮光筒2.关于数字计时器的说法正确的是()A.数字计时器只能记录物体通过一个光电门的时间B.数字计时器能记录物体通过一个光电门的位移C.数字计时器能记录物体先后两次经过光电门之间的时间D.数字计时器不能记录物体先后两次经过光电门之间的时间请阅读下述文字,完成下列小题。
频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段。
在暗室中,照相机的快门处于常开状态,频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光,照亮运动的物体,于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。
如图所示是小球从零时刻开始自由下落的频闪照片示意图,频闪仪每隔0.04s闪光一次。
照片中的数字是闪光时刻小球所处的位置坐标值,单位是厘米。
3.下列物理量中,可以用来描述小球运动快慢的物理量是()A.位移B.速度C.路程D.时间4.小球在前0.08s内的平均速度大小为()A.0.3m/s B.0.4m/s C.0.8m/s D.0.16m/s5.小球在向下运动的过程中,小球的速度( )A .先增大后减小B .逐渐减小C .保持不变D .逐渐增大6.小球在向下运动的过程中,小球的重力势能( )A .逐渐增大B .逐渐减小C .保持不变D .先增大后减小7.小球在向下运动的过程中,小球的机械能( )A .逐渐增大B .逐渐减小C .保持不变D .先增大后减小8.某物体的长度在12 cm 到13 cm 之间,若用最小分度为1 mm 的刻度尺来测量,记录的结果的有效数字位数是( )A .4位B .3位C .2位D .1位 9.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,得到如图所示的纸带,其中A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 为计数点,相邻两计数点间的时间间隔为T ,1x 、2x 、3x 、4x 、5x 、6x 分别为AB 、BC 、CD 、DE 、EF 、FG 的长度,下列用来计算打D 点时小车速度的表达式中误差最小的是( )A .34x x T + B .342x x T + C .23454x x x x T +++ D .162x x T+ 10.在用单摆测量重力加速度的实验中,下面的叙述正确的是( )A .摆线要选择细些的、伸缩性小些的,并且适当长一些B .摆球尽量选择质量小些、体积大些的C .为了使摆的周期大一些,以方便测量,开始时拉开摆球,使摆角较大D .用刻度尺测量摆线的长度l ,这就是单摆的摆长11.小明用如图的电路测量一节干电池的电动势和内阻,实验测量得到的电动势E '和内阻r '与电动势的真实值E 和内阻的真实值r 之间的大小关系,正确的是( )A .E E '<,r r '<B .E E '=,r r '>C .E E '<,r r '>D .E E '=,r r '<12.如图所示,在“用双缝干涉测光的波长”实验中,下列说法正确的是( )A .滤光片应置于单缝和双缝之间B .拨杆的作用是为了调节缝的宽度C .把单缝与双缝的距离增大,干涉条纹间距减小D .把毛玻璃屏与双缝的距离增大,干涉条纹间距增大二、多选题13.关于打点计时器和打出的纸带,下列叙述中正确的是( )A .电火花打点计时器使用交流电,电磁打点计时器使用直流电B .纸带上点迹均匀,说明物体做匀速运动C .纸带上点迹变稀疏,说明物体做加速运动D .在做打点计时器测量速度的实验时,应先释放纸带,再接通电源14.如果打点计时器用50Hz 的交流电,下列说法中正确的是( )A .打点计时器的打点周期是0.02sB .每隔2个点取一个计数点,则计数周期为0.04sC .每隔5个点取一个计数点,则计数周期为0.1sD .每5个点取一个计数点,则计数周期为0.1s15.当纸带与运动物体连接时,打点计时器在纸带上打出点迹,下列说法正确的是()A .点迹记录了物体运动的时间B.点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移大小C.点迹在纸带上的分布情况十分准确地记录了物体的运动情况D.点迹在纸带上的分布情况能准确反映物体的运动情况16.在做了“测定平行玻璃砖的折射率”的实验(如图)后,某同学得出下列几种结论中,说法正确的是()A.玻璃砖的宽度适当选大些B.入射角应尽量小些,防止在另一侧面发生全反射C.大头针P1、P2及P3、P4之间的距离应适当大些D.入射角越大越好,这样测量误差能尽可能的减小E.玻璃砖的折射率与入射角有关,入射角越大,测得折射率越大F.玻璃砖的折射率与入射角无关,入射角越大,折射角越大,但是入射角与折射角的正弦值的比值是一个常数G.玻璃砖的折射率与入射角无关,入射角越大,折射角越大,但是入射角与折射角的比值是一个常数三、填空题17.如图所示的三把游标卡尺,它们的游标尺从上至下分别为9 mm长10等分、19 mm长20等分、49 mm 长50等分,它们的读数依次为____mm、____mm、____mm。
高中物理实验题专项练习一
高中物理实验题专项练习一实验题1.如图所示,拿一个大口玻璃瓶,瓶内装少量的水,用塞子塞紧,通过塞子上的开口往瓶里打气。
(1)当塞子从瓶口跳起来时,可以看到瓶内会出现______。
(2)产生上述现象的原因是:瓶内的空气膨胀做功时,内能______(选填“增加”或“减少”),温度______(选填“升高”或“降低”),使瓶内空气中的水蒸气______成小水珠。
(3)这个实验可以说明______。
(4)实验在瓶内装少量的水目的:______。
2.在探究不同物质吸热升温的现象实验中:(1)小强将天平放在水平桌面上并将游码归零后,若指针静止时位置如图1所示,则他应将平衡螺母向___________端调节;调节天平平衡后,为称取质量相等的沙子和水,小强将装有沙子和水的相同烧杯分别放在天平的左、右托盘上,称取完成后,天平平衡时的场景如图2所示,则小强在称取中存在的问题是___________;(2)小强组装的实验装置如图3所示,他在器材安装中的一处错误是___________;(3)实验中某时刻温度计的示数如图4所示。
(4)实验结束后,小强根据图5所示的温度随时间变化图像,用三种方法来比较沙子和水吸热升温的快慢,从而建立比热容的概念:①在相同的时间t内比较温度变化T∆和t∆;②在相同的温度变化T∆内比较时间t;③若T均不同,则可用___________来比较沙子和水吸热升温的快慢。
(5)小强在实验室利用恒温箱加热,完成了冰的熔化实验时,并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图线,如图所示。
小强发现冰与水吸热的快慢也是不同的,由此他得出了冰与水的___________不同;实验时冰的质量为2kg,c水=4.2×103J/(kg·℃),相同时间内冰和水吸收的热量相同。
请你根据图像,求出冰由第5min到第45min熔化过程中所吸收的热量是___________J。
3.如图甲所示是探究“水沸腾时温度变化特点”的实验装置。
高中物理高考复习力学实验讲解及练习题(含答案)
高考复习力学实验题参考答案与试题解析一.实验题(共17小题)1.(2016•天津)某同学利用图1示装置研究小车的匀变速直线运动.①实验中,必要的措施是AB .A.细线必须与长木板平行B.先接通电源再释放小车C.小车的质量远大于钩码的质量D.平衡小车与长木板间的摩擦力②他实验时将打点机器接到频率为50Hz的交流电源上,得到一条纸带,打出的部分计数点如图2所示(每相邻两个计数点间还有4个点,图中未画出)s1=3.59cm,s2=4.41cm,s3=5.19cm,s4=5.97cm,s5=6.78cm,s6=7.64cm,则小车的加速度a= 0.80 m/s2(要求充分利用测量的数据),打点计时器在打B点时小车的速度v B= 0.40 m/s.(结果均保留两位有效数字)【解答】解:①A、为了让小车做匀加速直线运动,应使小车受力恒定,故应将细线与木板保持水平;同时为了打点稳定,应先开电源再放纸带;故AB正确;C、本实验中只是研究匀变速直线运动,故不需要让小车的质量远大于钩码的质量;只要能让小车做匀加速运动即可;故C错误;D、由C的分析可知,只要摩擦力恒定即可,不需要平衡摩擦力;故D错误;故选:AB;②每两个计数点间有四个点没有画出,故两计数点间的时间间隔为T=5×0.02=0.1s;根据逐差法可知,物体的加速度a===0.80m/s2;B点的速度等于AC段的平均速度,则有:v===0.40m/s;故答案为:①AB;②0.80;0.40.2.(2016•高港区校级学业考试)利用图中所示的装置可以研究自由落体运动,实验中需要调整好仪器,接通打点计时器的电源,松开纸带,使重物下落,打点计时器会再纸带上打出一系列的小点,(1)若实验时用到的计时器为电磁打点计时器,打点计时器的安装要使两个限位孔在同一竖直(选填“水平”或“竖直”)线上,以减少摩擦阻力;(2)实验过程中,下列说法正确的是CDA、接通电源的同时要立刻释放重物B、选取纸带时要选取第1个点与第2个点之间的距离接近4mm且清晰的纸带C、释放重物之前要让重物靠近打点计时器D、为了使实验数据更加准确,可取多次测量结果的平均值(3)为了测得重物下落的加速度,还需要的实验仪器是 CA、天平B、秒表C、米尺.【解答】解:(1)电磁式打点计时器需要用低压交流电压;安装打点计时器时要注意让上下限位孔在同一竖直线上,从而减小阻力;(2)A、应先接通电源,稳定后再释放纸带,故A错误;B、选择纸带时应选择点迹清楚,前两个点间距接近2mm的纸带,故B错误;C、释放重物时,应让重物靠近纸带;故C正确;D、为了使实验数据更加准确,可取多次测量结果的平均值;故D正确;故选:CD.(3)据运动学公式得:△x=at2,a=,为了测试重物下落的加速度,还需要的实验器材有:米尺,用来测量计数点之间的距离.该实验中不需要天平,通过打点计时器打点的时间间隔可以计算出计数点之间的时间间隔,所以也不需要秒表.故选:C.故答案为:(1)竖直;(2)CD;(3)C.3.(2017春•涞水县校级月考)某学生利用“研究匀变速直线运动”的实验装置来测量一个质量为m=50g的重锤下落时的加速度值,该学生将重锤固定在纸带下端,让纸带穿过打点计时器,实验装置如图1所示.(1)以下是该同学正确的实验操作和计算过程,请填写其中的空白部分:①实验操作:接通电源,释放纸带,让重锤自由落下,实验结束关闭电源.②取下纸带,取其中的一段标出计数点如图2所示,测出相邻计数点间的距离分别为x1=2.60cm,x2=4.14cm,x3=5.69cm,x4=7.22cm,x5=8.75 cm,x6=10.29cm,已知打点计时器的打点间隔T=0.02s,则重锤运动的加速度计算表达式为a= ,代入数据,可得加速度a= 9.60 m/s2(计算结果保留三位有效数字).【解答】解:(1)①实验时,应先接通打点计时器的电源,再释放纸带,实验结束,应立即关闭电源.②根据匀变速直线运动的推论△x=aT2,有:x6﹣x3=3a1(2T)2…①x5﹣x2=3a2(2T)2…②x4﹣x1=3a3(2T)2…③a=…④联立①②③④解得:a=;代入数据解得:a=9.60m/s2.答案:(1)①接通电源,实验结束关闭电源;②,9.60.4.(2016春•哈尔滨校级期中)某同学进行“验证力的平行四边形定则“实验,试完成主要步骤:(1)如图甲,用两只弹簧测力计分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,记下结点的位置O点、两弹簧测力计的读数F1、F2以及两细绳套的方向(2)用一只弹簧测力计钩住细绳套把橡皮条与细绳套的结点拉到同一位置O ,记下细绳的方向(如图丙中的Oc).如乙图所示,读得弹簧测力计的示数F= 4.0N(3)如丙图所示,按选定的标度作出了力的图示,请在图丙中:a.按同样的标度作出力F的图示b.按力的平行四边形定则作出F1、F2的合力F′(4)关于该实验注意事项,下列说法中正确的是 BA.实验中所用的两根细绳越短越好B.弹簧测力计的拉力方向必须与木板平行C.每次实验中两个分力间的夹角必须大于90°.【解答】解:(1)如图甲,用两只弹簧测力计分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,记下结点位置O和两测力计的示数F1、F2以及两细绳套的方向,(2)如图乙,用一只弹簧测力计钩住细绳套把橡皮条的结点拉到同一位置O,记下细绳套的方向,由图示弹簧测力计可读得弹簧测力计的示数F=4.0N;(3)a、按力的图示方法作出力F的图示如图所示;b、根据力的平行四边形定则,作出F1、F2的合力F′,如图所示.(4)A、拉橡皮条的细绳要适当长一些,以方便画出力的方向,故A错误;B、测量力的实验要求尽量准确,为了减小实验中因摩擦造成的误差,操作中要求弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行,故B正确;C、在实验中两个分力的夹角大小适当,且二力的大小要适量大些,这样有利于减小实验中偶然误差的影响,不需要夹角必须大于90°,故C错误;故选:B故答案为:(1)两细绳套的方向;(2)同一位置O;4.0N;(3)如图所示;(4)B.5.(2016春•衡阳校级期末)“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)本实验采用的科学方法是 BA.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(2)某同学用两个弹簧秤将结点拉至某位置,此时该同学记录下了结点O的位置及两弹簧秤对应的读数,他还应该记录下两细线的方向.(3)图乙中的F是利用平行四边形定则作出的两个弹簧秤拉力的合力的图示,F′为用一个弹簧秤将结点拉至同一点时所用拉力的图示,这两个力中,方向一定沿AO方向的是F′.【解答】解:(1)本实验中两个拉力的作用效果和一个拉力的作用效果相同,采用的科学方法是等效替代法.故选:B.(2)当用两个弹簧秤同时拉橡皮筋时,必须记录下两弹簧秤读数,及两细线的方向,O点的位置;(3)图乙中的F与F′中,F是由平行四边形得出的,而F′是通过实验方法得出的,其方向一定与橡皮筋的方向相同,一定与AO共线的是 F′.故答案为:(1)B;(2)两细线的方向;(3)F′.6.(2016春•临沂校级期末)在“探究求合力的方法”实验中,可以设计不同的方案探究.以下是甲、乙两位同学设计的两个实验方案,(1)甲同学设计的方案如图1,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套.实验中需用两个弹簧测力计分别钩住绳套,并互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O.①某同学在做该实验时认为:A.拉橡皮条的绳细一些且长一些,实验效果较好B.拉橡皮条时,弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行C.橡皮条弹性要好,拉结点到达某一位置O时,橡皮条方向必须在两细绳夹角的角平分线上D.拉力F1和F2的夹角越大越好其中正确的是AB (填入相应的字母)②若某次测量中两个弹簧测力计的读数均为4N,且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直,则不能(选填“能”或“不能”)用一个量程为5N的弹簧测力计测量出它们的合力,理由是:合力为4N>5N,超出了弹簧测力计的量程.(2)乙同学在家中用三根相同的橡皮筋(遵循胡克定律)来探究求合力的方法,如图2所示,三根橡皮筋在O点相互连接,拉长后三个端点用图钉固定在A、B、C三点.在实验中,可以通过刻度尺测量橡皮筋的长度来得到橡皮筋的拉力大小,并通过OA、OB、OC的方向确定三个拉力的方向,从而探究求其中任意两个拉力的合力的方法.在实验过程中,下列说法正确的是AD .A.实验需要测量橡皮筋的长度以及橡皮筋的原长B.为减小误差,应选择劲度系数尽量大的橡皮筋C.以OB、OC为两邻边做平行四边形,其对角线必与OA在一条直线上且两者长度相等D.多次实验中O点不必是同一位置.【解答】解:(1)①A、在实验中要减小拉力方向的误差,应让标记同一细绳方向的两点尽量远些,故细绳应该长一些,故A正确;B、作图时,我们是在白纸中作图,做出的是水平力的图示,若拉力倾斜,则作出图的方向与实际力的方向有有较大差别,故应使各力尽量与木板面平行,故B正确;C、橡皮条弹性要好,拉结点到达某一位置O时,拉力与拉力的夹角应适当大些,但橡皮条方向不必须在两细绳夹角的角平分线上,故C错误;D、两个拉力的夹角过大,合力会过小,量取理论值时相对误差变大,夹角太小,会导致作图困难,也会增大偶然误差,故D错误.故选:AB.②两力均为4N,且相互垂直,则其合力大小为F=4N>5N,合力超过了弹簧秤的量程,故弹簧秤无法测出物体所受的合力,故不能使用.(2)A、需要知道橡皮筋的伸长量才能表示橡皮筋的弹力,故应该测量橡皮筋的原长,故A正确;B、为了减小误差,橡皮筋的伸长量应该大些,故应选择劲度系数稍小的橡皮筋,故B错误;C、由于橡皮筋的弹力与它的长度不成正比,所以OB、OC弹力的合力方向与以OB、OC为两邻边做平行四边形的对角线不重合,故C错误;D、不同的O点依然满足任意两个橡皮筋弹力的合力与第三个橡皮筋弹力等大反向的特点,所以即使O点不固定,也可以探究求合力的方法,故D正确.故选:AD.故答案为:(1)①AB;②不能;合力为4N>5N,超出了弹簧测力计的量程;(2)AD.7.(2016•广州二模)用图甲所示装置“探究加速度与力、质量的关系”.请思考并完成相关内容:(1)实验时,为平衡摩擦力,以下操作正确的是 BA.连着砂桶,适当调整木板右端的高度,直到小车被轻推后沿木板匀速运动B.取下砂桶,适当调整木板右端的高度,直到小车被轻推后沿木板匀速运动C.取下砂桶,适当调整木板右端的高度,直到小车缓慢沿木板做直线运动(2)图乙是实验中得到的一条纸带,已知相邻计数点间还有四个点未画出,打点计时器所用电源频率为50Hz,由此可求出小车的加速度a= 1.60 m/s2(计算结果保留三位有效数字).(3)一组同学在保持木板水平时,研究小车质量一定的情况下加速度a与合外力F的关系,得到如图丙中①所示的a﹣F图线.则小车运动时受到的摩擦力f= 0.10 N;小车质量M= 0.20 kg.若该小组正确完成了步骤(1),得到的a﹣F图线应该是图丙中的②(填“②”、“③”或“④”).【解答】解:(1)平衡摩擦力时,取下砂桶,适当当调整木板右端的高度,直到小车被轻推后沿木板匀速运动,故B正确.(2)根据△x=aT2,运用逐差法得,a===1.60m/s2.(3)根据图①知,当F=0.10N时,小车才开始运动,可知小车运动时受到的摩擦力f=0.10N,图线的斜率表示质量的倒数,则m=kg=0.20kg.平衡摩擦力后,a与F成正比,图线的斜率不变,故正确图线为②.故答案为:(1)B;(2)1.60;(3)0.10,0.20,②.8.(2016秋•天津月考)在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,某同学使用了如图(1)所示的装置,计时器打点频率为50Hz.(1)该同学得到一条纸带,在纸带上取连续的六个点,如图(b)所示,自A点起,相邻两点间的距离分别为10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm,则打E点时小车的速度为0.85 m/s,小车的加速度为5 m/s2.(2)该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系,应该保持拉力F恒定不变;若该同学要探究加速度a和拉力F的关系,应该保持小车质量M恒定不变.(3)该同学通过数据的处理作出了a﹣F图象,如图(c)所示,则①图中的直线不过原点的原因是平衡摩擦力过度.②此图中直线发生弯曲的原因是不满足m<<M .【解答】解:(1)利用匀变速直线运动的推论得出:v E== m/s=0.85m/s小车的加速度为a== m/s2=5m/s2(2)该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系,应该保持细线对车的拉力F不变;若该同学要探究加速度a和拉力F的关系,应该保持小车的质量M不变.(3)图中当F=0时,a≠0.也就是说当绳子上没有拉力时,小车的加速度不为0,说明小车的摩擦力小于重力的分力,所以原因是实验前木板右端垫得过高.设小车的加速度为a,绳子拉力为F,以砂和砂桶为研究对象得:mg﹣F=ma以小车为研究对象F=Ma解得:a=故:F=Ma=所以要使得绳子拉力等于砂和砂桶的重力大小,必有m<<M,而不满足m<<M时,随m的增大物体的加速度a逐渐减小.故图象弯曲的原因是:未满足砂和砂桶质量远小于小车的质量.故答案为:(1)0.85;5;(2)拉力F恒定;小车质量M恒定;(3)平衡摩擦力过度,不满足m<<M.9.(2016秋•濮阳月考)为了探究物体的加速度与质量的关系时,某实验小组的同学设计了如图所示的实验装置.装置中有电磁打点计时器、纸带、带滑轮的长木板、垫块、小车和砝码(总质量用M表示)、砂和砂捅(总质量用m表示)、刻度尺等,请回答下列问题:(1)为了完成本实验,下列实验器材中必不可少的是CD .A.低压直流电源 B.秒表 C.天平(附砝码) D.低压交流电源(2)实验误差由偶然误差和系统误差,本实验中纸带与打点计时器、小车与长木板之间的摩擦和阻力对实验的影响属于系统误差.为了使实验结果更贴近结论,应尽量地减少摩擦阻力的影响,即按如图的方式将长木板的一端适当垫高,以平衡摩擦力,在平衡摩擦力时,取下沙桶并将纸带穿过打点计时器,使小车带动纸带在长木板上做匀速直线运动.(3)探究小车的加速度与其质量的关系时,可以通过改变小车中砝码的个数来改变小车的质量.在完成本实验时,为了使沙桶的总重力近似地等于小车的牵引力,则沙桶的总质量与小车的总质量的关系应满足M >>m .(4)该实验小组的同学在某次测量时,得到了如图所示的纸带,其中0、1、2为相邻的三个计数点,且相邻两计数点的打点频率为f,0、1两点间的距离用x1表示.1、2两点间的距离用x2表示,则该小车加速度的表达式a= (x2﹣x1)f2m/s2.如果f=10Hz,x1=5.90cm,x2=6.46cm,则加速度的值应为a= 0.56 m/s2(保留两位小数)(5 )在完成以上操作后,将得到的数据用图象进行处理,则小车的加速度的倒数关于小车的质量M的函数图象符合实际情况的是 C .【解答】解:(1)本实验中需测小车质量,则需要天平,电磁打点计时器需要低压交流电源,故选:CD.(2)平衡摩擦力时,把木板一端垫高,调节木板的倾斜度,使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动即可;(3)根据实验误差的来源,在 M>>m条件下,可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力.(4)根据△x=aT2得:a==(x2﹣x1)f2=(6.46﹣5.90)×102×10﹣2 m/s2=0.56 m/s2;(5)根据牛顿第二定律得:a=,则=M+,则以为纵轴,以总质量M为横轴,作出的图象为一倾斜直线,且纵坐标不为0,故C正确,ABD错误.故选:C故答案为:(1)CD;(2)M>>m;(3)(x2﹣x1)f2;0.56;(4)C.10.(2016春•锦州期末)图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图.(1)实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端切线水平.每次让小球从同一位置由静止释放,是为了每次平抛初速度相同.(2)图乙是正确实验取得的数据,其中O为抛出点,则此小球做平抛运动的初速度为 1.6m/s.(g=9.8m/s2)(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸,每个格的边长L=5cm,通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图丙所示,则该小球做平抛运动的初速度为 1.5 m/s;B点的竖直分速度为 2 m/s;平抛运动的初位置坐标(﹣1,1)(如图丙,以O点为原点,水平向右为X轴正方向,竖直向下为Y轴的正方向,g取10m/s2).【解答】解:(1)平抛运动的初速度一定要水平,因此为了获得水平的初速度安装斜槽轨道时要注意槽口末端要水平,为了保证小球每次平抛的轨迹都是相同的,这就要求小球平抛的初速度相同,因此在操作中要求每次小球能从同一位置静止释放.(2)由于O为抛出点,所以根据平抛运动规律有:x=v0t将x=32cm,y=19.6cm,代入解得:v0=1.6m/s.(3)由图可知,物体由A→B和由B→C所用的时间相等,且有:△y=gT2,由图可知△y=2L=10cm,代入解得,T=0.1sx=v0T,将x=3L=15cm,代入解得:v0=1.5 m/s,竖直方向自由落体运动,根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度有:v By==2 m/s.故从抛出到B点所用时间为:t=故从抛出到B点的水平位移为:x=v0t=1.5×0.2m=0.3m,故从抛出到B点的竖直位移为:y=gt2=所以x′=5L﹣x=0.25﹣0.3m=﹣0.05m=L,y′=5L﹣y=0.25﹣0.2m=0.05m=L,平抛运动的初位置坐标为(﹣1,1).故答案为:(1)水平,初速度相同;(2)1.6;(3)1.5,2,(﹣1,1).11.(2016春•衡阳校级期末)(1)“研究平抛物体的运动”实验的装置如图1所示,在实验前应ABC A.将斜槽的末端切线调成水平B.将木板校准到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直平面平行C.小球每次必须从斜面上同一位置由静止开始释放D.在白纸上记录斜槽末端槽口的位置O,作为小球做平抛运动的起点和所建坐标系的原点(2)物体做平抛运动的规律可以概括为两点:①水平方向做匀速直线运动;②竖直方向做自由落体运动.为了研究物体的平抛运动,可做下面的实验:如图2所示,用小锤打击弹性金属片,A球水平飞出;同时B球被松开,做自由落体运动.两球同时落到地面.把整个装置放在不同高度,重新做此实验,结果两小球总是同时落地.则这个实验 BA.只能说明上述规律中的第①条B.只能说明上述规律中的第②条C.不能说明上述规律中的任何一条D.能同时说明上述两条规律.【解答】解:(1)A、实验中必须保证小球做平抛运动,而平抛运动要求有水平初速度且只受重力作用,故A正确;B、根据平抛运动的特点可知其运动轨迹在竖直平面内,因此在实验前,应使用重锤线调整面板在竖直平面内,即要求木板平面与小球下落的竖直平面平行,故B正确;C、小球每次必须从斜面上同一位置由静止开始释放.故C正确;D、在白纸上记录斜槽末端槽口的位置O,不能作为小球做平抛运动的起点放,故D错误.故选:ABC.(2)在打击金属片时,两小球同时做平抛运动与自由落体运动,结果同时落地,则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动,不能说明水平方向上的运动规律,故B正确,ACD错误.故答案为:(1)ABC;(2)B.12.(2016•花溪区校级三模)为了探究力对物体做功与物体速度变化的关系,现提供如图1所示的器材,让小车在橡皮筋的作用下弹出后,沿木板滑行,当我们分别用同样的橡皮筋1条、2条、3条…并起来进行第1次、第2次、第3次…实验时,每次实验中橡皮筋拉伸的长度都应保持一致,我们把橡皮筋对小车做的功可记作W、2W、3W…对每次打出的纸带进行处理,求出小车每次最后匀速运动时的速度v,记录数据如下.请)实验中木板略微倾斜,这样做 C (填答案前的字母)A.是为了释放小车后,小车能匀加速下滑B.是为了增大橡皮筋对小车的弹力C.是为了使橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功D.是为了使橡皮筋松驰后小车做匀加速运动(2)据以上数据,在坐标纸中作出W﹣v2图象.(3)根据图象2可以做出判断,力对小车所做的功与力对小车所做的功与.【解答】解:(1)装置探究橡皮筋做功与小车速度的关系,应平衡摩擦力,使得橡皮筋做功等于合外力做功,以及能够使橡皮筋松弛后小车做匀速运动,故C正确,ABD错误.故选:C.(2)根据描点法作出图象,如图所示:(3)W﹣v2图象是一条过原点的倾斜的直线,根据图象可知,力对小车所做的功与小车速度平方成正比.故答案为:(1)C;(2)W﹣v2图象如图;(3)小车速度平方成正比.13.(2016•蔡甸区校级一模)某学习小组用图甲所示的实验装置探究“动能定理”.他们在气垫导轨上安装了一个光电门B,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连,传感器下方悬挂钩码,每次滑块都从A处由静止释放.(1)某同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,则d= 2.30 mm.(2)下列实验要求中不必要的一项是 A (请填写选项前对应的字母).A.应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量B.应使A位置与光电门间的距离适当大些C.应将气垫导轨调至水平D.应使细线与气垫导轨平行(3)实验时保持滑块的质量M和A、B间的距离L不变,改变钩码质量m,测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t,通过描点作出线性图象,研究滑块动能变化与合外力对它所做功的关系,处理数据时应作出的图象是 C (请填写选项前对应的字母).A.作出“t﹣F图象”B.作出“t2﹣F图象”C.作出“t2﹣图象”D.作出“t=3s图象”【解答】解:(1)由图知第5条刻度线与主尺对齐,d=2mm+6×0.05mm=2.30mm;(2)A、拉力是直接通过传感器测量的,故与小车质量和钩码质量大小关系无关,故A不必要;B、应使A位置与光电门间的距离适当大些,有利于减小误差,故B是必要的;C、应将气垫导轨调节水平,保持拉线方向与木板平面平行,这样拉力才等于合力,故CD是必要的;本题选不必要的,故选:A.(3)根据牛顿第二定律得:a=,那么解得:t2=所以研究滑块的加速度与力的关系,处理数据时应作出图象或作出t2﹣图象,故C正确.故选:C故答案为:(1)2.30;(2)A;(3)C14.(2015春•菏泽期末)为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”,采用了如图所示实验装置.请回答下列问题:(1)为了减小小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是 CA.将木板不带滑轮的一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动B.将木板不带滑轮的一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动C.将木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动D.将木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动(2)若实验中所用小车的质量为200g,为了使实验结果尽量精确,在实验室提供的以下四种规格钩码中,应该挑选的钩码是 AA.10g B.20g C.30g D.50g(3)某实验小组挑选了一个质量为50g的钩码,在多次正确操作实验得到的纸带中取出自认为满意的一条,经测量、计算,得到如下数据:第一个点到第n个点的距离为40.0cm;打下第n点时小车的速度大小为1.20m/s.该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力,则拉力对小车做的功为0.196 J,小车动能的增量为0.144 J.(g=9.8m/s2,结果保留三位有效数字)【解答】解:(1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是,将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动,以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消,那么小车的合力就是绳子的拉力.故C正确.故选:C.(2)本题要用钩码的重力代替小车所受到的合力,钩码质量应远小于小车的质量.故选10g的钩码较好,故A正确.故选:A(3)从打下第一点到打下第N点拉力对小车做的功:W=mgs=50×10﹣3×9.8×0.4J=0.196J;小车的动能增量为:△E k=Mv2=0.2×1.22J=0.144J.故答案为:(1)C;(2)A;(3)0.196,0.14415.(2016•北京)利用图1装置做“验证机械能守恒定律”实验.①为验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中任意两点间的 A .。
高考物理实验题及答案
高考考前训练题二.实验题部分(力学实验题编题者:谢 璞 杜守建)1.现要测定一根尼龙丝能承受的最大拉力F ,手头只有一个质量为m 的砝码(已知F >mg )和一个米尺.请回答:(1)画出实验方案的示意图;(2)其中需测量的物理量是__________;(3)尼龙丝能承受的最大拉力F 的表达式是_________.答案:(1)实验方案的示意图如图所示.(2)需要测量的量是:尼龙丝的长L 和刚好拉断时两悬点间的距离l .(3)尼龙丝能承受的最大拉力的表达式是222l L mgL F -=2.一打点计时器固定在斜面上某处,一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下,如图(a )所示.图(b )是打出的纸带的一段.(1)已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz ,利用图(b )给出的数据可求出小车下滑的加速度a =_____.(2)为了求出小车与斜面间的动摩擦因数μ,还需要测量的物理量有________________________.用测得的量及加速度a 表示小车与斜面间的动摩擦因数μ=_______________. 答案:(1)4.00m/s 2(2)斜面上任两点处间距l 及对应的高度差h .)(122l ga h h l -- (若测量的是斜面的倾角θ,则θθμcos tan g a -=)3.在做“研究平抛物体的运动”的实验中,为了确定小球在不同时刻所通过的位置,实验时用如图所示的装置,先将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平木板表面钉上复写纸和白纸,并将该木板竖直立于紧靠槽口处.使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A ;将木板向远离糟口平移距离x ,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞在木板上得到痕迹B ;又将木板再向远离槽口平移距离x ,小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,再得到痕迹C .若测得木板每次移动距离x =10.00cm ,A 、B 间距离78.41=y cm ,B 、C 间距离82.142=y cm .(g 取80.9 m/s 2)(1)根据以上直接测量的物理量得小球初速度为=0v _________(用题中所给字母表示).(2)小球初速度的测量值为_____________m/s .答案:(1)12y g x (或:122y y g x +,或:12y y g x -,或:21122y y gy x +) (2)1.00±0.024.如图(乙)所示,将包有白纸的圆柱棒替代纸带和重物,蘸有颜料的毛笔固定在马达上并随之转动,使之替代打点计时器.当烧断挂圆柱的线后,圆柱竖直自由落下,毛笔就在圆柱白纸上划出记号,图(甲)所示,测得记号之间的距离依次为26、42、58、74、90、106mm ,已知马达铭牌上有“1440r /min ”字样,请说明如何由此验证机械能守恒.答案:其方法如下:①由马达铭牌“1440 r /min ”算出毛笔画的线距时间间隔了04.01440601≈==n T (s )②根据Ts s v n n n 21++=算出任意选取的相邻两条线的瞬时速度. 25.104.0210)5842(3=⨯⨯+=-C v (m/s ) 65.104.0210)7458(3=⨯⨯+=-D v (m/s )∴ 22210582121-⨯=-=∆m mv mv E C D k (J ) 而 21058-⨯==∆m CD mg E p (J ) 验证完毕.说明:就实验所得数据还可验证当地的重力加速度g 值.5.用如图所示的装置进行验证动量守恒的以下实验:(1)先测出滑块A 、B 的质量M 、m 及滑块与桌面的动摩擦因数μ,查出当地的重力加速度g ;(2)用细线将滑块A 、B 连接,使A 、B 间的弹簧处于压缩状态,滑块B 紧靠在桌边;(3)剪断细线,测出滑块B 做平抛运动落地时的水平位移为s 1,滑块A 沿桌面滑行距离为s 2.为验证动量守恒,写出还须测量的物理量及表示它的字母___________.如果动量守恒,须满足的关系是_________________.答案: 桌面离地面高度h hg ms gs M 2212=μ 说明:这是一个可以用来验证动量守恒定律的验证性实验.该题构思新颖,从验证动量守恒的实验出发,考查了平抛运动、动量定理、动能定理、动量守恒定律等高考热点.烧断细绳后在弹簧的弹力作用下,B 、A 以一定的水平速度分别向左、右运动.A 在水平桌面上向右作匀减速滑动时,克服摩擦做功,由动能定理可得2221Mgs Mv A μ=,得22gs v A μ=;B 向左作平抛运动,必须测得抛出时桌面离地面高度h ,由平抛运动规律可知:t s v B 1=,gh t 2=,即h g s v B 21=.测算得A v 、B v 后,如果动量守恒,必须满足关系式:B A mv Mv =,即h g ms gs M 2212=μ. 6.假设我们已经进入了航天时代,一个由三个高中学生组成的航天兴趣小组正乘外星科学考察飞船前往X 星球,准备用携带的下列器材测量X 星球表面的重力加速度g ,这些器材是:A .钩码一盒,质量未知且各钩码质量不等B .重锤一个,质量未知C .带孔金属小球一个,直径已知为dD .太阳能电池板一块,输出直流电压可满足任何要求E .无弹性的丝线若干根F .导线,开关若干G .刻度尺1把H .测力计1个I .天平1台(含砝码1盒)J .打点计时器1台(含复写纸片、纸带)K .电子秒表1个L .带有光控计时器的实验平板一块.在平板两端各有一个光控门,同时还配有其专用的直流电源、导线、开关、重锤线、滑块,该器材可用来测量物体从—个光控门运动到另—个光控门的时间M .支架:能满足实验所需的固定作用到达X 星球后,三个学生从以上器材中选择各自所需的器材(同一器材可以重复选用),用不同的方法各自独立地测出了重力加速度g 的值.现请你完成他们所做的实验:实验一:(已经完成)(1)器材有:A 、H 、I(2)主要的实验步骤是:①选取一个合适的钩码,用天平测出质量m②用测力计测出该钩码的重力F③计算重力加速度的表达式为mF g = 实验二:(1)选用的器材有_________________(2)写出主要的实验步骤(简明扼要).______________________________________________________________实验三:(1)选用的器材有_________________(2)写出主要的实验步骤(简明扼要).______________________________________________________________答案:实验二:(1)C 、E 、G 、K 、M(2)①组装并安装好单摆,测出摆线长度L②测出n 次全振动的时间t ,算出周期nt T = ③计算重力加速度的表达式为22)2(2td L n g +=π 实验三:(1)G 、L 、M(2)①将带光控计时器的平板用支架竖直架稳②测量两个光控门之间的距离s③把滑块从上面的一个光控门处自由释放,读出下落时间t ④计算重力加速度的表达式为22ts g = 说明: 这是一道开放性实验试题,在中学阶段已经学到了多种测重力加速度g 的实验方法.该试题提供了X 星球表面作为实验场所,要求考生应用所学的知识在试题所提供的器材中选择合适的器材组合,进行测量.由题述的实验一的完成过程,又为要求考生完成的实验二、实验三的解答提供了解答模式.试题设计巧妙,难度不大,既考查了教材要求的测匀变速直线运动的加速度、用单摆测重力加速度的实验,更考查了学生的综合能力,实属值得为之叫好的开放性能力型实验题.根据题给器材可知,携带的既有利用公式G=mg测重力加速度g的器材,又有可测匀变速直线运动的加速度的器材,还有组装成利用单摆测重力加速度g的器材.显然后两个实验测g的方法正是该题的答案.(电学实验题编题者:史献计黄皓燕王峰)7.描绘电场等势线的实验中,在平整的木板上依次铺放白纸、复写纸和导电纸.在导电纸上平放两个圆柱形电极A与B,分别与直流电源的正、负极接好,如图所示.若以A、B连线为x 轴,A、B连线的中垂线为y 轴.将一个探针固定在y 轴上的某一点,沿x轴移动另一个探针,发现无论怎样移动,灵敏电流计的指针都不偏转,若电源及连线都是完好的,可能的故障是____________.将实验故障排除后,探针从BO间某处沿x 轴向电极A移动的过程中,电流表中指针偏转的情况是________.思路分析与参考答案:导电纸的涂导电物质的一面朝下了,偏角逐渐减小到零,再反向偏转,偏角逐渐增大8.如图是用高电阻放电法测电容的实验电路图.其原理是测出电容器在充电电压为U时所带的电荷量Q,从而求出其电容C.该实验的操作步骤如下:(1)按电路图接好实验电路.(2)接通电键S,调节电阻箱R的阻值,使微安表的指针接近满刻度.记下这时的电压表读数U0=6.2V和微安表读数I0=490μA.(3)断开电键S并同时开始计时,每隔5s或10s读一次微安表的读数i,将读数记录在预先设计的表格中.(4)根据表格中的12组数据,以t为横坐标,i为纵坐标,在坐标纸上描点(在图中用“×”表示).根据以上实验结果和图象,可以估算出当电容器两端电压为U0时该电容器所带的电荷量Q0约为C,从而算出该电容器的电容约为F.思路分析与参考答案:用一条光滑曲线将坐标系中的点依次相连,得到放电曲线,曲线跟横轴所围的面积就表示放电过程放出的电荷量.每小方格代表的电荷量为q = 2.5×10-4 C.用四舍五入的方法数得小方格有32个,因此Q0 = 8×10-3 C.根据C = Q0/U0,得电容为C =1.3×10-3F.9.有一内阻未知(约25kΩ ~ 35kΩ)、量程未知(约25V ~ 35V),共有30个均匀小格的直流电压表○V.(1)某同学在研究性学习过程中想通过上述电压表测量一个多用表中欧姆档的内部电源的电动势,他们从多用表刻度盘上读出电阻刻度中间值为30.A .请你将他们的实验电路连接起来.他们在实验过程中,欧姆档的选择开关拨至倍率“×_______” .B .在实验中,同学读出电压表的读数为U ,欧姆表指针所指的刻度为n ,并且在实验过程中,一切操作都是正确的,请你导出欧姆表电池的电动势表达式.(2)若在实验过程中测得该电压表内阻为30kΩ,为了测出电压表的量程,现有下列器材可供选用,要求测量多组数据,并有尽可能高的精确度.标准电压表○V1:量程3V ,内阻3kΩ 电流表○A :量程0~3A ,内阻未知 滑动变阻器:总阻值1kΩ稳压电源E :30V ,内阻不能忽略电键、导线若干A .在右边方框中画出实验电路图B .选用记录数据中任一组,写出计算量程的表达式U g = ______________.式中各字母的意义是:____________________________________________.思路分析与参考答案:(1)A .电路如图所示,测电阻时应尽量使指针指在中间值附近,所以应选“×1k ”.B .欧姆表中值电阻为R 中 = 30×1k Ω=30000Ω,欧姆表指n 刻度,则电压表内电阻R V = 1000n ,流过电压表电流I V =U /R V = U /(1000n ),根据闭合电路欧姆定律电池电动势E = U + I V R 中 = n n 30+U . (2)A .如图所示.mA R u I v 13000030===,所以不能用电流表;又电压表的量程较小于电源电动势,所以滑动变阻器应用分压接法.B .U g = N U 1300,其中N :○V 表指针所指格数,U 1:○V1表读数. 10. 电源的输出功率P 跟外电路的电阻R 有关.下左图是研究它们的关系的实验电路.为了便于进行实验和保护蓄电地,给蓄电池串联了一个定值电阻R 0,把它们一起看作电源(图中虚线框内部分).于是电源的内电阻就是蓄电池的内电阻和定值电阻R 0之和,用r 表示.电源的电动势用E 表示.(1)写出电源的输出功率P 跟E 、r 、R 的关系式: .(电流表与电压表都看作理想电表)(2)在下右图的实物图中按照下左图画出连线,组成实验电路.V V 1S电源 多用表 红表笔 黑表笔 电压表 多用表 红表笔黑表笔 电压表(3)下表中给出了6组实验数据,根据这些数据.在图中的方格纸中画出P -R 关系图线.根据图线可知,电源输出功率的最大值是_____________W ,当时对应的外电阻是_____________Ω.(4)由表中所给出的数据,若已知跟电源串联的定值电阻的阻值为R 0= 4.5Ω,还可以求得该电源的电动势E = _________V ,内电阻r 0 = __________Ω.思路分析与参考答案:(1)P = E 2R / (R +r )2 (2) 图略 (3) 图略,0.80 5.0(4)4.0 0.511.现有一阻值为10.0Ω的定值电阻、一个电键、若干根导线和一个电压表,该电压表表面上有刻度但无刻度值,要求设计一个能测定某电源内阻的实验方案.(已知电压表内阻很大,电压表量程大于电源电动势,电源内阻约为几欧),要求:(1)在下边方框中画出实验电路图(2)简要写出完成接线后的实验步骤(3)用测得的量计算电源内阻的表达式r = ________.思路分析与答案:(1)如图所示(2)①断开电键,记下电压表偏转的格数N 1②合上电键,记下电压表偏转的格数N 2 ③221N N N R r -= 12.现要求测量一个阻值较大的电阻R x 的阻值.从实验能够找到的实验器材如下:电动势与内电阻均未知的直流电源E滑动变阻R 1(全电路为300Ω)V标准电阻R 0(阻值已知)电压表2只,V 1、V 2(量程均能满足实验要求)开关(单刀开关、单刀双掷开关各一个)导线若干某同学通过实验研究发现R x 的阻值数值级与R 0及电压表内电阻相当,于是他设计了一种电路,其控制电路出图所示.(1) 请你在图中补全测量电路.(要求标出实验器材符号)(2) 简要写出实验的测量原理及电阻R x 的计算表达式.(表达式中的物理量需要加以说明).思路分析与答案:(1)电路图如图所示.(2) 将S 2与1接通,读出电压表V 2示数U 1,并读出电压表V 1示数U ;再将S 2与2接通,调节滑动变阻器,使电压表示数仍为U (即电压表V 1示数不变),读出电压表V 2示数U 2.在R 0、R x 串联电压保持不变时,根据欧姆定律及串、并联电路性质可知U 1:U 2 = R 0:R x ,故R x = 012R U U . (热学实验题编题者:孙道华 魏 昕)13.在用油膜法粗测分子直径的实验中,在哪些方面作了理想化的假设_____________________________________________________________________.下面是一次实际测量的数据。
高考物理实验专题:练习使用多用电表(含答案)
2020高考物理实验专题:练习使用多用电表(含答案)1.如图为简单欧姆表原理示意图,其中电流表的满偏电流I g=,内阻R g=100 Ω,可变电阻R的最大阻值为10 kΩ,300 μA电池的电动势E=1.5 V,内阻r=0.5 Ω,图中与接线柱A相连的表笔颜色应是________色,按正确使用方法测量电阻R x 的阻值时,指针指在刻度盘的正中央,则R x为________kΩ。
若该欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小,内阻变大,但此表仍能调零,按正确使用方法再测上述R x,其测量结果与原结果相比将__________(填“变大”“变小”或“不变”)。
答案红5变大2.用如图所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关K和两个部件S、T。
请根据下列步骤完成电阻测量:(1)旋动部件__________,使指针对准电流的“0”刻线。
(2)将K旋转到电阻挡“×100”的位置。
(3)将插入“+”“-”插孔的表笔短接,旋动部件______,使指针对准电阻的__________(填“0刻线”或“∞刻线”)。
(4)将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过小。
为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按__________的顺序进行操作,再完成读数测量。
(填选项字母) A.将K旋转到电阻挡“× 1 k”的位置B.将K旋转到电阻挡“×10”的位置C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接D.将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行校准答案(1)S(3)T0刻线(4)ADC3.图甲为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。
图中E是电池;R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻,R6是可变电阻;表头的满偏电流为250 μA,内阻为480 Ω。
虚线方框内为换挡开关,A端和B端分别与两表笔相连。
该多用电表有5个挡位,5个挡位为:直流电压 1 V挡和5 V挡,直流电流 1mA挡和2.5 mA挡,欧姆×100 Ω挡。
高考物理真题练习——测定电源的电动势和内阻(含答案)
测定电源的电动势和内阻一.选择题(共1小题)1.(2016•北京)某兴趣小组探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻,他们提出的实验方案中有如下四种器材组合。
为使实验结果尽可能准确,最不可取的一组器材是( ) A .一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器B .一个伏特表和多个定值电阻C .一个安培表和一个电阻箱D .两个安培表和一个滑动变阻器 二.填空题(共1小题)2.(2014•上海)在“用DIS 测电源的电动势和内阻”的实验中(1)将待测电池组、滑动变阻器、电流传感器、电压传感器、定值电阻、电键及若干导线连接成电路如图(a )所示,图中未接导线的A 端应接在 点(选填“B ”、“ C ”、“ D ”或“E ” )。
(2)实验得到的U I -关系如图(b )中的直线Ⅰ所示,则电池组的电动势为 V ,内电阻的阻值为 Ω。
(3)为了测量定值电阻的阻值,应在图(a )中将“A ”端重新连接到 点(选填:“B ”、“ C ”、“ D ”或“E ” ),所得到的U I -的关系如图(b )中的直线Ⅱ所示,则定值电阻的阻值为 Ω。
三.实验题(共13小题)3.(2020•北京)用图1所示的甲、乙两种方法测量某电源的电动势和内电阻(约为1)Ω。
其中R 为电阻箱,电流表的内电阻约为0.1Ω,电压表的内电阻约为3k Ω。
(1)利用图1中甲图实验电路测电源的电动势E 和内电阻r ,所测量的实际是图2中虚线框所示“等效电源”的电动势E 和内电阻r '.若电流表内电阻用A R 表示,请你用E 、r 和A R 表示出E '、r ',并简要说明理由。
(2)某同学利用图象分析甲、乙两种方法中由电表内电阻引起的实验误差。
在图3中,实线是根据实验数据(图甲:U IR ==,图乙:)UI R=描点作图得到的U I -图象;虚线是该电源的路端电压U 随电流I 变化的U I -图象(没有电表内电阻影响的理想情况)。
高中物理电学实验习题大全(含答案)
电学实验测定金属的电阻率1.在“测定金属的电阻率”的实验中,所测金属丝的电阻大约为5,先用伏安法测出该金属丝的电阻,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。
用米尺测出该金属丝的长度L,用螺旋测微器测量该金属丝直径时的刻度位置如图所示。
(1)从图中读出金属丝的直径为______________mm。
(2)实验时,取来两节新的干电池、开关、若干导线和下列器材:A.电压表0~3 V,内阻10 kB.电压表0~15 V,内阻50 kC.电流表0~0.6A,内阻0.05D.电流表0~3 A,内阻0.01E.滑动变阻器,0~10F.滑动变阻器,0~100①要较准确地测出该金属丝的电阻值,电压表应选_______________,电流表应选______________,滑动变阻器选_____________(填序号)。
②实验中,某同学的实物接线如图所示,请指出该实物接线中的两处明显错误。
错误l:_____________________________;错误2:_____________________________。
2.为了测量某根金属丝的电阻率,根据电阻定律需要测量长为L的金属丝的直径D.电阻R。
某同学进行如下几步进行测量:(1)直径测量:该同学把金属丝放于螺旋测微器两测量杆间,测量结果如图,由图可知,该金属丝的直径d= 。
(2)欧姆表粗测电阻,他先选择欧姆×10档,测量结果如图所示,为了使读数更精确些,还需进行的步骤是。
A.换为×1档,重新测量B.换为×100档,重新测量C.换为×1档,先欧姆调零再测量D.换为×100档,先欧姆调零再测量(3)伏安法测电阻,实验室提供的滑变阻值为0~20Ω,电流表0~0.6A(内阻约0.5Ω),电压表0~3V(内阻约5kΩ),为了测量电阻误差较小,且电路便于调节,下列备选电路中,应该选择。
3.在测定金属电阻率的实验中,某同学连接电路如图(a)所示.闭合开关后,发现电路有故障(已知电源、电表和导线均完好,电源电动势为E):(1)若电流表示数为零、电压表示数为E,则发生故障的是断路.(填“待测金属丝”、“滑动变阻器”或“开关”).(2)实验中用螺旋测微器测得金属丝的直径如图(b)所示,其示数D=mm.4.测得接入电路的金属丝的长度为L,金属丝的直径d,已知其电阻大约为25Ω.(1)在用伏安法准确测其电阻时,有下列器材供选择,除必选电源(电动势1.5V,内阻很小)、导线、开关外,电流表应选,电压表应选,滑动变阻器应选。
实验专题(2024高考真题及解析)
实验专题(力学、电学、其他)1、力学实验1.[2024·甘肃卷] 用图甲所示实验装置探究外力一定时加速度与质量的关系.(1)以下操作正确的是 . A .使小车质量远小于槽码质量 B .调整垫块位置以补偿阻力C .补偿阻力时移去打点计时器和纸带D .释放小车后立即打开打点计时器(2)保持槽码质量不变,改变小车上砝码的质量,得到一系列打点纸带.其中一条纸带的计数点如图乙所示,相邻两点之间的距离分别为S 1,S 2,…,S 8,时间间隔均为T.下列加速度算式中,最优的是 . A .a =17S 8-S 7T 2+S 7-S 6T 2+S 6-S 5T 2+S 5-S 4T 2+S 4-S 3T 2+S 3-S 2T 2+S 2-S 1T2B .a =16S 8-S 62T 2+S 7-S 52T 2+S 6-S 42T '2+S 5-S 32T 2+S 4-S 22T 2+S 3-S 12T 2C .a =15S 8-S 53T 2+S 7-S 43T 2+S 6-S 33T 2+S 5-S 23T 2+S 4-S 13T 2D .a =14S 8-S 44T 2+S 7-S 34T 2+S 6-S 24T 2+S 5-S 14T 2(3)以小车和砝码的总质量M 为横坐标,加速度的倒数1a为纵坐标,甲、乙两组同学分别得到的1a -M 图像如图丙所示.由图可知,在所受外力一定的条件下,a 与M 成 (填“正比”或“反比”);甲组所用的 (填“小车”“砝码”或“槽码”)质量比乙组的更大.1.(1)B (2)D (3)反比 槽码[解析] (1)为了使小车所受的合外力大小近似等于槽码的总重力,故应使小车质量远大于槽码质量,故A 错误;为了保证小车所受细线拉力等于小车所受合力,则需要调整垫块位置以补偿阻力,也要保持细线和长木板平行,故B 正确;补偿阻力时不能移去打点计时器和纸带,需要通过纸带上点迹是否均匀来判断小车是否做匀速运动,故C 错误;根据操作要求,应先打开打点计时器再释放小车,故D 错误.(2)根据逐差法可知S 5-S 1=4a 1T 2,S 6-S 2=4a 2T 2,S 7-S 3=4a 3T 2,S 8-S 4=4a 4T 2,联立可得小车加速度表达式为a =14S 8-S 44T 2+S 7-S 34T 2+S 6-S 24T 2+S 5-S 14T 2,此方法用到了纸带上的所有数据,故选D .(3)根据图像可知1a 与M 成正比,故在所受外力一定的条件下,a 与M 成反比;设槽码的质量为m ,则由牛顿第二定律得mg =(m +M )a ,化简可得1a =1mg ·M +1g ,故斜率越小,槽码的质量m 越大,由图可知甲组所用的槽码质量比乙组的更大.2.[2024·广东卷] 下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤,请完成实验操作和计算.(1)图甲是“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验装置示意图.图中木板右端垫高的目的是 .图乙是实验得到的纸带一部分,每相邻两计数点间有四个点未画出,相邻计数点的间距已在图中给出.打点计时器电源频率为50 Hz,则小车的加速度大小为 m/s 2(结果保留3位有效数字).(2)在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中,某同学用50分度的游标卡尺测量一圆柱体的长度,示数如图丙所示,图丁为局部放大图,读数为 cm .(3)在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验调节过程中,在光具座上安装光源、遮光筒和光屏.遮光筒不可调节.打开并调节 ,使光束沿遮光筒的轴线把光屏照亮.取下光屏,装上单缝、双缝和测量头.调节测量头,并缓慢调节单缝的角度直到目镜中观察到 .2.(1)平衡摩擦力 2.86 (2)4.122 (3)光源 清晰的干涉条纹[解析] (1)“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中,图中木板右端垫高的目的是平衡摩擦力;打点计时器打点的周期T =1f =150 s=0.02 s,因为纸带上每相邻两计数点间有四个点未画出,故纸带上每相邻两计数点间的时间间隔为Δt =5T =0.1 s,由逐差法可得小车的加速度大小为a =Δx (Δt )2=[(16.29+13.43+10.59)-(7.72+4.88+2.01)]×10-2(3×0.1)2m/s 2≈2.86 m/s 2.(2)根据游标卡尺读数规则,读数为41 mm+11×0.02 mm=41.22 mm=4.122 cm .(3)在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验中,安装完元件后,应打开并调节光源,使光束沿轴线照亮光屏.取下光屏,装上单缝、双缝和测量头,调节测量头,并缓慢调节单缝的角度直到目镜中观察到清晰的干涉条纹.3.[2024·海南卷] 水平圆盘上紧贴边缘放置一密度均匀的小圆柱体,如图甲所示,图乙为俯视图,测得圆盘直径D =42.02 cm,圆柱体质量m =30.0 g,圆盘绕过盘心O 的竖直轴匀速转动,转动时小圆柱体相对圆盘静止.甲乙丙为了研究小圆柱体做匀速圆周运动时所需要的向心力情况,某同学设计了如下实验步骤: (1)用秒表测圆盘转动10周所用的时间t =62.8 s,则圆盘转动的角速度ω= rad/s(π取3.14).(2)用游标卡尺测量小圆柱体不同位置的直径,某次测量的示数如图丙所示,该读数d = mm,多次测量后,得到平均值恰好与d 相等.(3)写出小圆柱体所需向心力表达式F = (用D 、m 、ω、d 表示),其大小为 N(保留2位有效数字).3.(1)1 (2)16.1 (3)mω2·(D -d )26.1×10-3[解析] (1)圆盘转动10周所用的时间t =62.8 s,则圆盘转动的周期为T =62.810s=6.28 s,根据角速度与周期的关系有ω=2πT =1 rad/s .(2)根据游标卡尺的读数规则有1.6 cm+1×0.1 mm=16.1 mm . (3)小圆柱体做圆周运动的半径为r =D -d2,则小圆柱体所需向心力表达式F =mω2·(D -d )2,代入数据得F ≈6.1×10-3 N .4.[2024·海南卷] 为验证两个互成角度的力的合成规律,某组同学用两个弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆环、木板、刻度尺、白纸、铅笔、细线和图钉等器材,按照如下实验步骤完成实验:a.用图钉将白纸固定在水平木板上;b.如图甲、乙所示,橡皮条的一端固定在木板上的G点,另一端连接轻质小圆环,将两细线系在小圆环上,细线另一端系在弹簧测力计上,用两个弹簧测力计共同拉动小圆环到某位置,并标记圆环的圆心位置为O点,拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点,大小分别为F1=3.60 N、F2=2.90 N;撤去拉力F1和F2,改用一个弹簧测力计拉动小圆环,使其圆心到O点,在拉力F的方向上标记P3点,拉力的大小为F=5.60 N.请完成下列问题:(1)在图乙中按照给定的标度画出F1、F2和F的图示,然后按平行四边形定则画出F1、F2的合力F'.(2)比较F和F',写出可能产生误差的两点原因.4.(1)如图所示(2)①没有做到弹簧测力计、细线、橡皮条都与木板平行;②读数时没有正视弹簧测力计[解析] (1)按照给定的标度画出F1、F2和F的图示,然后按平行四边形定则画出F1、F2的合力F',如图所示.(2)F和F'不完全重合的误差可能是:①没有做到弹簧测力量计、细线、橡皮条都与木板平行;②读数时没有正视弹簧测力计.5.[2024·江西卷] 某小组探究物体加速度与其所受合外力的关系.实验装置如图1所示,水平轨道上安装两个光电门,小车上固定一遮光片,细线一端与小车连接,另一端跨过定滑轮挂上钩码.(1)实验前调节轨道右端滑轮高度,使细线与轨道平行,再适当垫高轨道左端以平衡小车所受摩擦力.(2)小车的质量为M1=320 g.利用光电门系统测出不同钩码质量m时小车加速度a.钩码所受重力记为F,作出a-F图像,如图2中图线甲所示.(3)由图线甲可知,F较小时,a与F成正比;F较大时,a与F不成正比.为了进一步探究,将小车的质量增加至M2=470 g,重复步骤(2)的测量过程,作出a-F像,如图2中图线乙所示.(4)与图线甲相比,图线乙的线性区间,非线性区间.再将小车的质量增加至M3=720 g,重复步骤(2)的测量过程,记录钩码所受重力F与小车加速度a,如下表所示(表中第9~14组数据未列出).序号12345钩码所受重力0.0200.0400.0600.0800.100F/(9.8 N)小车加速度0.260.550.821.081.36a/(m·s-2)序号6789~1415钩码所受重力0.1200.1400.160…0.300F/(9.8 N)小车加速度1.671.952.20…3.92a/(m·s-2)(5)请在图2中补充描出第6至8三个数据点,并补充完成图线丙.(6)根据以上实验结果猜想和推断:小车的质量 时,a 与F 成正比.结合所学知识对上述推断进行解释:.5.(4)较大 较小 (5)如图所示(6)远大于钩码的质量 对钩码根据牛顿第二定律有F -F T =ma ,对小车根据牛顿第二定律有F T =Ma ,联立解得F =(M +m )a ,变形得a =1M+mF ,当m ≪M 时,可认为m +M ≈M ,则a =1MF ,即a 与F成正比[解析] (4)根据题图2分析可知,与图线甲相比,图线乙的线性区间较大,非线性区间较小.(5)在坐标系中进行描点,结合其他点用平滑的直线连接各点,使尽可能多的点在线上,不在线上的点均匀地分布在线的两侧.作出图线丙如图所示.2、电学实验1.[2024·安徽卷] 某实验小组要将电流表G(铭牌标示:I g=500 μA,R g=800 Ω)改装成量程为0~1 V和0~3 V的电压表,并用标准电压表对其进行校准.选用合适的电源、滑动变阻器、电阻箱、开关和标准电压表等实验器材,按图甲所示连接电路,其中虚线框内为改装电路.(1)开关S1闭合前,滑片P应移动到(填“M”或“N”)端.(2)根据要求和已知信息,电阻箱R1的阻值已调至1200 Ω,则R2的阻值应调至Ω.(3)当单刀双掷开关S2与a连接时,电流表G和标准电压表V的示数分别为I、U,则电流表G 的内阻可表示为.(结果用U、I、R1、R2表示)(4)校准电表时,发现改装后电压表的读数始终比标准电压表的读数偏大,经排查发现电流表G 内阻的真实值与铭牌标示值有偏差,则只要即可.(填正确答案标号)A.增大电阻箱R1的阻值B.减小电阻箱R2的阻值C.将滑动变阻器的滑片P向M端滑动(5)校准完成后,开关S2与b连接,电流表G的示数如图乙所示,此示数对应的改装电压表读数为V.(保留2位有效数字)1.(1)M(2)4000(3)U-R1-R2(4)A(5)0.86I[解析] (1)由图可知,该滑动变阻器采用分压式接法,为了保护仪表安全,在开关S1闭合前,滑片P应移到M端;(2)当开关S2接b时,电压表量程为0~1 V,根据欧姆定律有U1=I g(R g+R1),当开关S2接a时,电压表量程为0~3 V,根据欧姆定律有U2=I g(R g+R1+R2),其中R1=1200 Ω,联立解得R2=4000 Ω; (3)当开关S2接a时,根据欧姆定律有U=I(R g+R1+R2),则电流表G的内阻可表示为R g=U-R1-R2;I(4)校准电表时,发现改装后电压表的读数始终比标准电压表的读数偏大,可知电流表G内阻的真实值小于铭牌标示值,根据闭合电路的欧姆定律知,可以增大两电阻箱的阻值.故选A. (5)根据闭合电路欧姆定律可得U V=I A(R g+R1)=430×10-6×(800+1200) V=0.86 V.2.[2024·甘肃卷] 精确测量干电池电动势和内阻需要考虑电表内阻的影响.可用器材有:电压表(量程0~1.5 V,内阻约为1.5 kΩ)、电流表(量程0~0.6 A)、滑动变阻器、开关、干电池和导线若干.某小组开展了以下实验.甲乙(1)考虑电流表内阻影响①用图甲所示电路测量电流表的内阻.从图乙电压表和电流表读数可得电流表内阻R A=Ω(保留2位有效数字).②用图丙所示电路测量干电池电动势和内阻.电压表读数、电流表读数、干电池内阻和电流表内阻分别用U、I、r和R A表示.则干电池电动势E=U+(用I、r和R A表示).③调节滑动变阻器测得多组电表读数,作出图丁所示的U-I图像.则待测干电池电动势E= V(保留3位有效数字)、内阻r=Ω(保留1位小数).丁(2)考虑电压表内阻影响该小组也尝试用图戊所示电路测量电压表内阻,但发现实验无法完成.原因是.A.电路设计会损坏仪器B.滑动变阻器接法错误C.电压太大无法读数D.电流太小无法读数2.(1)①1.0②I(r+R A)③1.401.0(2)D[解析] (1)①由图乙可知,电压表读数为U=0.60 V,电流表读数为I=0.58 A,根据欧姆定律可得电流表内阻为R A=UI =0.600.58Ω≈1.0 Ω;②由闭合电路欧姆定律可知,干电池电动势的表达式为E=U+I(r+R A);③根据E=U+I(r+R A)变形得到U=-(r+R A)I+E,根据图像可知,纵截距b=E=1.40 V,斜率的绝对值|k|=r+R A=1.40-1.000.20-0Ω=2.0 Ω,所以待测干电池电动势为E=1.40 V,内阻为r=1.0 Ω.(2)由于将电压表串联接在电路中,电压表内阻很大,电路中电流太小,故无法完成实验的原因可能是电流太小无法读数,故选D.3.[2024·广东卷] 某科技小组模仿太阳能发电中的太阳光自动跟踪系统,制作光源跟踪演示装置,实现太阳能电池板方向的调整,使电池板正对光源.图甲是光照方向检测电路.所用器材有:电源E(电动势3 V);电压表V1和V2(量程均有0~3 V 和0~15 V,内阻均可视为无穷大);滑动变阻器R;两个相同的光敏电阻R G1和R G2;开关S;手电筒;导线若干.图乙是实物图.图中电池板上垂直安装有半透明隔板,隔板两侧装有光敏电阻,电池板固定在电动机转轴上.控制单元与检测电路的连接未画出.控制单元对光照方向检测电路无影响.请完成下列实验操作和判断.(1)电路连接.图乙中已正确连接了部分电路,请完成虚线框中滑动变阻器R、电源E、开关S和电压表V1间的实物图连线.(2)光敏电阻阻值与光照强度关系测试.①将图甲中R的滑片置于端,用手电筒的光斜照射到R G1和R G2,使R G1表面的光照强度比R G2表面的小.②闭合S,将R的滑片缓慢滑到某一位置.V1的示数如图丙所示,读数U1为V,V2的示数U2为1.17 V.由此可知,表面光照强度较小的光敏电阻的阻值(选填“较大”或“较小”).③断开S.(3)光源跟踪测试.①将手电筒的光从电池板上方斜照射到R G1和R G2.②闭合S,并启动控制单元.控制单元检测并比较两光敏电阻的电压,控制电动机转动.此时两电压表的示数U1<U2,图乙中的电动机带动电池板(填“逆时针”或“顺时针”)转动,直至时停止转动,电池板正对手电筒发出的光.3.(1)如图所示(2)①b②1.63(1.61~1.65均可)较大(3)②逆时针U1=U2(或R G1=R G2)[解析] (1)由题图甲可知,V1测R G1两端电压,V2测R G2两端电压,滑动变阻器采用分压式接法,由题图乙可知,此时V2已并联在R G2两端,V1未并联在电路中,故应将V1的“3”接线柱连到滑动变阻器右上接线柱处,滑动变阻器分压式接入电路中.(2)①从安全性角度考虑,一开始应将题图甲中R的滑片置于b端,使两个电压表的示数均为零.②由题图丙知电压表的分度值为0.1 V,根据读数原则需估读到0.1 V的下一位,读数为1.63 V.由串联电路中电流相等,电阻之比等于电压之比,可知电压较大时对应的电阻较大.由题图甲知,V1测R G1两端电压,V2测R G2两端电压,且U1>U2,则R G1>R G2,由①可知R G1表面的光照强度比R G2表面的小,说明表面光照强度较小的光敏电阻的阻值较大.(3)②U1<U2,说明R G1电阻小,对应光照强度大,而R G2电阻大,对应光照强度小,因此光是从左上方斜向右下方照射,所以应逆时针转动电池板,使光线和太阳能电池板垂直,直至U1=U2时停止转动,此时R G1=R G2,两板对应光照强度相同,电池板正对手电筒发出的光.4.[2024·广西卷] 某同学为探究电容器充、放电过程,设计了图甲实验电路.器材如下:电容器,电源E(电动势6 V,内阻不计),电阻R1=400.0 Ω,电阻R2=200.0 Ω,电流传感器,开关S1、S2,导线若干.实验步骤如下:(1)断开S1、S2,将电流传感器正极与a节点相连,其数据采样频率为5000 Hz,则采样周期为s;(2)闭合S 1,电容器开始充电,直至充电结束,得到充电过程的I -t 曲线如图乙,由图乙可知开关S 1闭合瞬间流经电阻R 1的电流为 mA(结果保留3位有效数字);(3)保持S 1闭合,再闭合S 2,电容器开始放电,直至放电结束,则放电结束后电容器两极板间电压为 V;(4)实验得到放电过程的I -t 曲线如图丙,I -t 曲线与坐标轴所围面积对应电容器释放的电荷量为0.018 8 C,则电容器的电容C 为 μF .图丙中I -t 曲线与横坐标、直线t =1 s 所围面积对应电容器释放的电荷量为0.003 8 C,则t =1 s 时电容器两极板间电压为 V(结果保留2位有效数字). 4.(1)15000(2)15.0 (3)2 (4)4.7×103 5.2[解析] (1)采样周期为T =1f =15000 s .(2)由图乙可知开关S 1闭合瞬间流经电阻R 1的电流为15.0 mA .(3)放电结束后电容器两极板间电压等于R 2两端电压,根据闭合电路欧姆定律得电容器两极板间电压为U C =ER 1+R 2·R 2=2 V . (4)充电结束后电容器两端电压为U C '=E =6 V,故可得ΔQ =(U C '-U C )C =0.018 8 C,解得C =4.7×103 μF;设t =1 s 时电容器两极板间电压为U C ″,得(U C '-U C ″)C =0.003 8 C,代入数值解得U C ″≈5.2 V .5.[2024·海南卷] 用如图甲所示的电路观察电容器的充放电现象,实验器材有电源E 、电容器C 、电压表、电流表、电流传感器、计算机、定值电阻R 、单刀双掷开关S 1、开关S 2、导线若干.(1)闭合开关S 2,将S 1接1,电压表示数增大,最后稳定在12.3 V .在此过程中,电流表的示数 .(填选项标号) A .一直稳定在某一数值 B .先增大,后逐渐减小为零C .先增大,后稳定在某一非零数值(2)先后断开开关S 2、S 1,将电流表更换成电流传感器,再将S 1接2,此时通过定值电阻R 的电流方向为 (选填“a →b ”或“b →a ”),通过传感器将电流信息传入计算机,画出电流随时间变化的I -t 图像,如图乙,t =2 s 时I =1.10 mA,图中M 、N 区域面积比为8∶7,可求出R = kΩ(保留2位有效数字).5.(1)B (2)a →b 5.2[解析] (1)电容器充电过程中,当电路刚接通后,电流表示数从0增大至某一最大值,后随着电容器的不断充电,电路中的充电电流在减小,当充电结束电路稳定后,此时电路相当于断路,电流为0,故选B .(2)根据电路图可知充电结束后电容器上极板带正电,将S 1接2,电容器放电,此时通过定值电阻R 的电流方向为a →b ;t =2 s 时,I =1.10 mA,可知此时电容器两端的电压为U 2=IR ,电容器开始放电前两端电压为12.3 V ,根据I -t 图像与横轴围成的面积表示放电荷量可得,0~2 s 的放电荷量为Q 1=ΔU ·C =(12.3-1.10×10-3·R )C ,2 s 后到放电结束放电荷量为Q 2=ΔU'·C =1.10×10-3·RC ,根据题意Q 1Q 2=87,解得R ≈5.2 kΩ.6.[2024·河北卷] 某种花卉喜光,但阳光太强时易受损伤.某兴趣小组决定制作简易光强报警器,以便在光照过强时提醒花农.该实验用到的主要器材如下:学生电源、多用电表、数字电压表(0~20 V)、数字电流表(0~20 mA)、滑动变阻器R (最大阻值50 Ω,1.5 A)、白炽灯、可调电阻R 1(0~50 kΩ)、发光二极管LED 、光敏电阻R G 、NPN 型三极管VT 、开关和若干导线等. (1)判断发光二极管的极性使用多用电表的“×10 k”欧姆挡测量二极管的电阻.如图甲所示,当黑表笔与接线端M 接触、红表笔与接线端N 接触时,多用电表指针位于表盘中a 位置(见图乙);对调红、黑表笔后指针位于表盘中b 位置(见图乙).由此判断M 端为二极管的 (选填“正极”或“负极”).(2)研究光敏电阻在不同光照条件下的伏安特性①采用图丙中的器材进行实验,部分实物连接已完成.要求闭合开关后电压表和电流表的读数从0开始.导线L 1、L 2和L 3的另一端应分别连接滑动变阻器的 、 、接线柱(以上三空选填接线柱标号“A”“B”“C”或“D”).②图丁为不同光照强度下得到的光敏电阻伏安特性曲线,图中曲线Ⅰ、Ⅰ和Ⅰ对应光敏电阻受到的光照由弱到强.由图像可知,光敏电阻的阻值随其表面受到光照的增强而(选填“增大”或“减小”).(3)组装光强报警器电路并测试其功能图戊为利用光敏电阻、发光二极管、三极管(当b、e间电压达到一定程度后,三极管被导通)等元件设计的电路.组装好光强报警器后,在测试过程中发现,当照射到光敏电阻表面的光强达到报警值时,发光二极管并不发光,为使报警器正常工作,应(选填“增大”或“减小”)可调电阻R1的阻值,直至发光二极管发光.6.(1)负极(2)①A A C(或D)[或者三空分别为:C(或D)A B]②减小(3)增大[解析] (1)使用多用电表欧姆挡测二极管电阻时,电流也是“红进黑出”,即表内电源正极与黑表笔相连,电源负极与红表笔相连,且测二极管正向电阻时阻值很小,测二极管反向电阻时阻值无穷大.当黑表笔与接线柱M接触、红表笔与接线柱N接触时,多用电表指针位于表盘中a 位置(电阻无穷大),而对调红、黑表笔后指针位于表盘中b位置(电阻很小),说明黑表笔(连接电源正极)与接线柱N接触时测的是二极管正向电阻,即N端为二极管的正极.(2)①要求闭合开关后电压表和电流表的读数从0开始,所以滑动变阻器应采用分压式接法,导线L2应连接A接线柱,导线L1和导线L3应“一上一下”连接滑动变阻器的接线柱,可以导线L1连接A接线柱,导线L3连接C或D接线柱,或者导线L3连接B接线柱,导线L1连接C或D接线柱.②伏安特性曲线上的点与原点连线的斜率的倒数表示电阻,由所给伏安特性曲线图可知,曲线Ⅰ、Ⅰ、Ⅰ对应的电阻在减小,说明随着光照由弱到强,光敏电阻的阻值减小.(3)在测试过程中发现,当照射在光敏电阻表面的光强达到报警值时,发光二极管并不发光,说明三极管未被导通,这是因为b、e间电压较小,未达到是三极管导通的值,为使报警器正常工作,应调大R1两端分得的电压直至发光二极管发光,由于R1与R G串联后总电压一定,所以要调大R1的阻值.7.[2024·江苏卷] 某同学在实验室做“测定金属的电阻率”的实验,除被测金属丝外,还有如下实验器材可供选择:A.直流电源:电动势约为3 V,内阻可忽略不计;B.电流表A:量程0~100 mA,内阻约为5 Ω;C.电压表V:量程0~3 V,内阻为3 kΩ;D.滑动变阻器:最大阻值为100 Ω,允许通过的最大电流为0.5 A;E.开关、导线等.(1)该同学用刻度尺测得金属丝接入电路的长度L=0.820 m,用螺旋测微器测量金属丝直径时的测量结果如图甲所示,从图中读出金属丝的直径为mm.(2)用多用电表欧姆“×1”挡测量接入电路部分的金属丝电阻时,多用电表的示数如图乙所示,从图中读出金属丝电阻约为Ω.(3)若该同学根据伏安法测出金属丝的阻值R=10.0 Ω,则这种金属材料的电阻率为Ω·m.(结果保留两位有效数字)7.(1)0.787(0.785~0.788均可)(2)9.0(3)5.9×10-6[解析] (1)根据螺旋测微器的读数规律,该读数为d=0.5 mm+28.7×0.01 mm=0.787 mm.(2)根据欧姆挡的读数规律,该读数为R x=9.0×1 Ω=9.0 Ω.(3)根据电阻定律有R=ρLS =ρLπ(d2)2=4ρLπd2,解得ρ=πd2R4L,代入数据得ρ=5.9×10-6 Ω·m.8.[2024·江西卷] 某小组欲设计一种电热水器防触电装置,其原理是:当电热管漏电时,利用自来水自身的电阻,可使漏电电流降至人体安全电流以下.为此,需先测量水的电阻率,再进行合理设计.(1)如图1所示,在绝缘长方体容器左右两侧安装可移动的薄金属板电极,将自来水倒入其中,测得水的截面宽d=0.07 m和高h=0.03 m.(2)现有实验器材:电流表(量程0~300 μA,内阻R A=2500 Ω)、电压表(量程0~3 V或0~15 V,内阻未知)、直流电源(3 V)、滑动变阻器、开关和导线.请在图1中画线完成电路实物连接.(3)连接好电路,测量26 ℃的水在不同长度l时的电阻值R x.将水温升到65 ℃,重复测量.绘出26 ℃和65 ℃水的R x-l图线,分别如图2中甲、乙所示.(4)若R x-l图线的斜率为k,则水的电阻率表达式为ρ=(用k、d、h表示).实验结果表明,温度(选填“高”或“低”)的水更容易导电.(5)测出电阻率后,拟将一段塑料水管安装于热水器出水口作为防触电装置.为保证出水量不变,选用内直径为8.0×10-3m的水管.若人体的安全电流为1.0×10-3A,热水器出水温度最高为65 ℃,忽略其他电阻的影响(相当于热水器220 V的工作电压直接加在水管两端),则该水管的长度至少应设计为m.(保留2位有效数字)8.(2)如图所示(4)kdh高(5)0.46[解析] (2)由于电流表阻值已知,因此电流表采用内接法时,水的电阻R =U I-R A ,可消除伏安法测电阻的系统误差;因电源电动势为3 V ,则电压表选用0~3 V 量程.实物连线如图所示. (4)根据电阻定律有R x =ρl S ,又S =dh ,联立可得R x =ρdℎl ,故R x -l 图像的斜率k =ρdℎ,解得ρ=kdh ;根据题图2可知,65 ℃水的R x -l 图像的斜率比26 ℃水的R x -l 图像的斜率小,说明温度高的水的电阻率较小,更容易导电.(5)根据欧姆定律和电阻定律有R =UI =ρl 'πD 24,其中ρ=kdh ,由题图2可知,65 ℃水的R x -t 图像的斜率k =80.7×103 Ω/m,代入数据解得l'≈0.46 m,故该水管长度的最小值为0.46 m .9.[2024·辽宁卷] 某探究小组要测量电池的电动势和内阻.可利用的器材有:电压表、电阻丝、定值电阻(阻值为R 0)、金属夹、刻度尺、开关S 、导线若干.他们设计了如图所示的实验电路原理图.(1)实验步骤如下:①将电阻丝拉直固定,按照图甲连接电路,金属夹置于电阻丝的 (选填“A ”或“B ”)端; ②闭合开关S,快速滑动金属夹至适当位置并记录电压表示数U ,断开开关S,记录金属夹与B 端的距离L ;③多次重复步骤②,根据记录的若干组U 、L 的值,作出图丙中图线Ⅰ;④按照图乙将定值电阻接入电路,多次重复步骤②,再根据记录的若干组U 、L 的值,作出图丙中图线Ⅰ.(2)由图线得出纵轴截距为b ,则待测电池的电动势E = .(3)由图线求得Ⅰ、Ⅰ的斜率分别为k 1、k 2,若k2k 1=n ,则待测电池的内阻r = (用n 和R 0表示).9.(1)A (2)1b(3)R 0n -1[解析] (1)为了保护电路,避免通过电源的电流过大,闭合开关前,金属夹应置于使电阻丝接入电路的阻值最大处,即应该置于A 端.(2)对于图甲电路,根据闭合电路欧姆定律有U =E -Ir ,设金属丝的电阻率为ρ,横截面积为S ,根据欧姆定律和电阻定律有I =UR ,R =ρLS ,联立可得U =E -USρL r ,整理可得1U =1E +Sr Eρ·1L ,对于图乙电路,根据闭合电路欧姆定律有U =E -I (r +R 0),根据欧姆定律和电阻定律有I =UR,R =ρL S,联立并整理可得1U =1E+S (r+R 0)Eρ·1L ,所以图线的纵轴截距b =1E ,解得E =1b .(3)由题意可知k 1=SrEρ,k 2=S (r+R 0)Eρ,又k2k 1=n ,联立解得r =R0n -1. 10.电阻型氧气传感器的阻值会随所处环境中的氧气含量发生变化.在保持流过传感器的电流(即工作电流)恒定的条件下,通过测量不同氧气含量下传感器两端的电压,建立电压与氧气含量之间的对应关系,这一过程称为定标.一同学用图甲所示电路对他制作的一个氧气传感器定标.实验器材有:装在气室内的氧气传感器(工作电流1 mA)、毫安表(内阻可忽略)、电压表、电源、滑动变阻器、开关、导线若干、5个气瓶(氧气含量分别为1%、5%、10%、15%、20%).(1)将图甲中的实验器材间的连线补充完整,使其能对传感器定标; (2)连接好实验器材,把氧气含量为1%的气瓶接到气体入口;(3)把滑动变阻器的滑片滑到 端(选填“a ”或“b ”),闭合开关;。
高考物理专项复习《力学实验》含答案
高考物理专项复习《力学实验》含答案1.橡皮筋也像弹簧一样,在弹性限度内伸长量x与弹力F成正比,即F=kx,k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面积S有关。
理论与实验都表明k=Y SL,其中Y是由材料决定的常数,材料力学中称之为杨氏模量。
(1)在国际单位中,杨氏模量Y的单位应该是___________A.N B.m C.N/m D.Pa(2)有一段横截面是圆形的橡皮筋,应用螺旋测微器和刻度尺分别测量它的直径和长度如图(a)和图(b)所示,刻度尺的读数为___________cm,螺旋测微器的读数为___________mm。
(3)小华通过实验测得该橡皮筋的一些数据,作出了外力F与伸长量x之间的关系图像如图(c)所示。
由图像可求得该橡皮筋的劲度系数k=___________N/m,这种橡皮筋的Y值等于___________(结果保留两位有效数字)。
(4)图像中图线发生弯曲的原因是___________。
【答案】D11.98(11.96~12.00均正确) 3.999(3.998~4.000均正确)319.1 3.0×106 Pa橡皮筋受力发生的形变超出其弹性限度,不再遵循弹力F与伸长量x成正比的规律【详解】(1)[1]根据表达式Sk YL=得kLYS=已知k的单位是N/m,L的单位m,S的单位是m2,所以Y的单位是N/m2,也就是Pa,故D项正确。
(2)[2][3]刻度尺从零开始,橡皮筋的尾部接近12.00,则读数估读为11.98 cm;螺旋测微器固定部分读数3.5 mm,转动部分读数为49.9,故读数为3.5 mm+49.9×0.01 mm=3.999 mm。
(3)[4]根据胡克定律F=kx可知,图像的斜率大小等于劲度系数大小,由图像求出劲度系数为k=15.00.047N/m=319.1 N/m[5]根据Sk YL=可得62319.10.1198Pa 3.010Pa0.0039993.14()2kLYS⨯===⨯⨯(4)[6]当弹力超过其弹性限度时,胡克定律不再适用,即不再遵循伸长量x与弹力F成正比的规律,故图线发生弯曲。
高三物理力学实验试题
高三物理力学实验试题1.(8分)如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带①已知打点计时器电源频率为50Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为___;②选取ABCD纸带上四个点,从图中读出A、B两点间距s=____cm;C点对应的速度是___m/s,匀变速直线运动的加速度为 m/s2(计算结果保留两位有效数字)【答案】(1)①0.02s (1分)② 0.70,(1分)0.50(3分) 5.0 (3分)【解析】①打点计时器电源频率为50Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为=0.02s;②由图得A、B两点间距为s=(1.70-1.00)cm=0.70cm,,由,解得a=5.0m/s2,【考点】实验“研究匀变速直线运动”2.(1)(8分)如图所示为“探究加速度与物体所受合外力的关系”的实验装置图。
图中小车A的质量为m1,连接在小车后的纸带穿过电火花打点计时器B,它们均置于水平放置一端带有定滑轮且足够长的木板上,重物p的质量为m2, C为测力传感器,实验时改变p的质量,可以读出测力器不同读数F,不计绳与滑轮的摩擦。
①为了减小长木板对小车摩擦力的影响,必须先(填“挂”或者“不挂”)重物p,在长木板远离滑轮的一端下面垫一块木块,反复移动木块的位置,用手轻推小车,直到打点计时器打出一系列的点。
②下列说法正确的是A.电火花打点计时器应接4-6V低压交流电源B.实验时应先接通电源后释放小车C.实验中m2应远小于m1D.测力计的读数始终为③下图为某次实验得到的纸带,相邻计数点间还有四个点没有画出。
从图中读出AB两点间距s=__________cm;④由此可求得小车的加速度的大小是。
(交流电的频率为50Hz,结果保留二位有效数字)(2)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,要测量一个标有“3V 1.5W”的灯泡两端的电压和通过它的电流,现有如下器材:A.直流电流表0~3A(内阻约0.1Ω) B.直流电流表0~600mA(内阻约0.5Ω)C.直流电压表0~3V(内阻约3kΩ) D.直流电压表0~15V(内阻约200kΩ)E.滑动变阻器(10Ω,1A) F.滑动变阻器(1kΩ,300mA)①除电源、开关、导线外,为完成实验,需要从上述器材中选用(填字母代号)。
高考物理《实验:验证机械能守恒定律》真题练习含答案
高考物理《实验:验证机械能守恒定律》真题练习含答案1.利用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”实验.为验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中任意两点间的动能变化量与势能变化量.(1)实验中,先接通电源,再释放重物,得到如图所示的一条纸带.在纸带上选取三个连续打出的点A 、B 、C ,测得它们到起始点O 的距离分别为h A 、h B 、h C .已知当地重力加速度为g ,打点计时器打点的周期为T .设重物的质量为m .从打O 点到打B 点的过程中,重物的重力势能变化量ΔE p =________,动能变化量ΔE k =________.(2)大多数学生的实验结果显示,重力势能的减少量大于动能的增加量,原因是________.A .利用公式v =gt 计算重物速度B .利用公式v =2gh 计算重物速度C .空气阻力和摩擦力的影响D .没有采用多次实验取平均值的方法(3)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒,在纸带上选取多个计数点,测量它们到起始点O 的距离h ,计算对应计数点的重物速度v ,描绘v 2h 图像,并做如下判断:若图像是一条过原点的直线,图像斜率满足k =________,则重物下落过程中机械能守恒.答案:(1)mgh B m (h C -h A )28T 2(2)C (3)2g 解析:(1)从打O 点到打B 点的过程中,重物的重力势能减少量ΔE p =mgh B .B 点的速度v B =hC -h A 2T ,则动能的增加量为ΔE k =12 m v 2B =m (h C -h A )28T 2. (2)验证性实验中若重物的速度采用选项A 、B 的方法计算得出,则会出现重力势能的减少量等于动能的增加量,A 、B 错误;由于纸带在下落过程中,重锤和空气之间存在阻力,纸带和打点计时器之间存在摩擦力,所以减小的重力势能会大于动能的增加量,C 正确;多次实验取平均值的方法可以减小偶然误差,对系统误差没有效果,D 错误.(3)若机械能守恒,则有mgh =12m v 2,可得v 2=2gh ,则此时v 2 h 图像是过原点的一条直线,图像的斜率为2g .2.[2024·海南省天一大联考]某同学利用频闪照相机和气垫导轨做“验证机械能守恒定律”的实验,实验装置如图1所示.实验的主要步骤如下:A.用天平测出滑块的质量m =0.2 kg ;B .将安装有刻度尺的气垫导轨调整到倾角θ=24°的倾斜状态(sin 24°=0.4);C .将滑块从导轨的顶端由静止释放,使用频闪照相机对滑块进行拍摄,频闪照相机每隔T =0.05 s 拍摄一次.某次拍摄后得到的照片如图2所示,该同学在实验中测得影像间对应的实际距离分别为s 1=2.42 cm ,s 2=3.41 cm ,s 3=4.37 cm ,s 4=5.34 cm.已知当地的重力加速度g =9.8 m/s 2.结合以上实验数据,完成下列填空:(计算结果均保留三位有效数字)(1)滑块在位置B 时的速度大小为________ m/s.(2)滑块由B 运动至D ,重力势能的减小量为________ J ,动能的增加量为________ J ,在误差允许的范围内,认为滑块下滑过程机械能守恒.(3)写出两条产生误差的可能原因:①____________________;②____________________.答案:(1)0.583 (2)6.10×10-2 6.03×10-2 (3)空气阻力的作用 读取数据时产生读数误差解析:(1)滑块做匀变速运动,在位置B 时有v B =(s 1+s 2)2T,代入数据得v B =0.583 m/s. (2)滑块由B 运动至D ,重力势能的减少量ΔE p =mg (s 3+s 2)·sin 24°=6.10×10-2 J ,滑块在D 点的速度大小v D =(s 3+s 4)2T ,解得v D =0.971 m/s ,动能的增加量ΔE k =12m (v 2D -v 2B ),解得ΔE k =6.03×10-2 J.(3)滑块在下滑过程中受空气阻力作用,产生误差或读取刻度尺上滑块对应位置距离时产生读数误差.3.[2024·江西省南昌市期中考试]用如图甲所示的实验装置验证质量分别为m 1、m 2的物体A 、B 组成的系统机械能守恒.物体B 从高处由静止开始下落,物体A 上拖着的纸带打出一系列的点,如图乙所示是实验中获取的一条纸带,0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点未画出,计数点间的距离如图所示.已知m 1=50 g ,m 2=150 g .(打点计时器打点周期为0.02 s ,g 取9.8 m/s 2)(1)在打0~5点的过程中系统动能的增加量ΔE k =________ J(保留三位有效数字),系统重力势能的减少量ΔE p =________ J ,(保留三位有效数字)由此得出的结论是在误差允许范围内,A 、B 组成的系统机械能守恒.(2)若某同学作出12v 2h 图像如图丙所示,则实验测出当地的重力加速度g =________ m/s 2.(保留三位有效数字)答案:(1)0.576 0.600 (2)9.70解析:(1)打点计时器打点周期为0.02 s ,每相邻两计数点间还有4个点未画出,则相邻计数点间的时间间隔为T =5×0.02 s =0.1 s ,由中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可得,打下点5时,速度大小为v 5=x 462T =(21.60+26.40)×10-22×0.1 m/s =2.40 m/s ,系统动能的增加量ΔE k =12(m 1+m 2)v 25 =0.576 J ,系统重力势能的减少量ΔE p =(m 2-m 1)gh 5=0.600 J.(2)系统机械能守恒,由机械能守恒定律得(m 2-m 1)gh =12 (m 1+m 2)v 2,解得12v 2=(m 2-m 1)g (m 1+m 2) h ,结合12 v 2h 图像有(m 2-m 1)g (m 1+m 2)=5.821.20 ,解得g =9.70 m/s 2.。
高三物理物理实验试题答案及解析
高三物理物理实验试题答案及解析1.(1)用该螺旋测微器测待测金属丝的直径d,得到如图甲所示的读数.可知金属丝的直径是 mm;(2)图甲为“探究求合力的方法”的实验装置.①下列说法中正确的是________.A.在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中,橡皮条结点O的位置不能变化B.弹簧测力计拉细线时,拉力方向必须竖直向下C.F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程D.为减小测量误差,F1、F2方向间夹角应为90°E. 弹簧测力计的指针如图乙所示,由图可知拉力的大小为4.0N.②某同学在调整了定滑轮的位置的情况下,在验证力的平行四边形定则实验中得到如下数据,请选择合适的标度在下图方框中作图完成实验数据的处理.(3)(12分)某兴趣小组的同学制作了一个“水果电池”:将-铜片和一锌片分别插入一只苹果内,就构成了一个简单的“水果电池”,其电动势约为1.5V,内阻约有几百欧。
现要求你用量程合适的电压表(内阻较大)、电流表(内阻较小)来测定水果电池的电动势E和内电阻r。
①本实验的电路应该选择下面的图甲或图乙中的:②若给出的滑动变阻器有两种规格:A(0~20Ω)、B(0~3kΩ)。
本实验中应该选用的滑动变阻器为:,通电前应该把变阻器的阻值调至。
③实验中测出六组(U,I)的值,在U—I坐标系中描出图丙所示的六个点,分析图中的点迹可得出水果电池的电动势为E= V,内电阻为r= Ω。
(均保留3位有效数字)④根据你在①中所选择的电路来测量得出的电动势E和内电阻r的测量值与真实值相比:电动势E ,内电阻r 。
(均选填:“偏大”、“相等”或“偏小”),由此造成的实验误差属于误差。
(选填“系统”或“偶然”)【答案】(1)4.900 (2分)(2)①AC(2分)②作图如下(2分)(3)(2)(12分)①图甲 (1分) ② B,(1分) 最大。
(1分)③ 1.50 V ,(2分)500;(2分)④ 相等,(1分)偏大 (1分) 系统 。
高中物理(物理实验)练习题含答案
高中物理(物理实验)练习题含答案学校:___________姓名:___________班级:___________一、单选题1.某人用刻度尺去测量一个物体的长度,共测量4次,测得数据分别为1.42cm、1.43cm、1.42cm、1.44cm,物体长度的测量结果应为()A.1.4275cm B.1.427cm C.1.43cm D.1.4cm2.某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ,步骤如下:用游标为20分度的卡尺测量其长度如图所示,由图可知其长度L为()A.50.30mm B.50.15mm C.50.25mm D.50.2mm3.数字0.0010有几位有效数字A.1 B.2 C.3 D.44.用10分度的游标卡尺测量某物体长度,测得的读数如图所示,则该物体的长度为()A.1.7mm B.1.37mm C.1.2mm D.13.7mm5.某同学测量一个圆柱体工件的电阻率,分别使用游标卡尺、螺旋测微器测量圆柱体工件的长度、直径,某次测量的示数分别如图甲,乙所示,下列各选项中读数都正确的是()A.4.83cm、5.313mm. B.5.03cm、5.313mmC.4.83cm、5.813mm D.5.03cm、5.813mm6.用20分度的游标卡尺测量某物体长度,测得读数如图所示,则物体的长度为()A.20.30mm B.20.30cm C.20.3mm D.21.30mm 7.下列读数中正确的是()A. 2.5cmB.11.18mmC. 5.2cmD. 4.815mm8.由于钢的热胀冷缩,用同一把钢制刻度尺去测量同一块玻璃,在冬天和在夏天的测量结果比较()A.一样大B.冬天的测量结果大一些C.夏天的测量结果大一些D.无法判定二、多选题9.测量误差可分为系统误差和偶然误差,属于系统误差的有()A.由于电表存在零点读数而产生的误差B.由于多次测量结果的随机性而产生的误差C.由于量具没有调整到理想状态,如没有调到垂直而引起的测量误差D.由于实验测量公式的近似而产生的误差。
高中物理《力学实验》练习题(附答案解析)
高中物理《力学实验》练习题(附答案解析)学校:___________姓名:___________班级:___________一、单选题1.在“利用气垫导轨验证动量守恒定律”的实验中,用到的测量工具有()A.停表、天平、刻度尺B.弹簧测力计、停表、天平C.天平、刻度尺、光电计时器D.停表、刻度尺、光电计时器2.以下是粤教版物理课本必修一中的四幅有关实验的插图,请问哪一个实验用到了“理想实验”的物理思想方法()A. B.C. D.3.下列仪器可以直接测量时间的是()A.B.C.D.4.如图(甲)所示,轻质小圆环挂在橡皮条的一端,另一端固定,橡皮条的长度为GE。
在图(乙)中,用于通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环,小圆环受到拉力F 1、F 2、F 3三力共同作用,静止于O 点,橡皮条伸长的长度为EO 。
撤去F 1、F 2,改用一个力F 单独拉住小圆环,仍使它静止于O 点,如图(丙)所示。
图(乙)和图(丙)中圆环要拉到O 点位置的原因是什么( )A .使两次拉橡皮条时小圆环的拉力大小相同B .使两次拉橡皮条对小圆环的拉力方向相同C .使两次拉橡皮条时小圆环的拉力的大小和方向都相同D .以上说法都不正确5.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,得到如图所示的纸带,其中A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 为计数点,相邻两计数点间的时间间隔为T ,1x 、2x 、3x 、4x 、5x 、6x 分别为AB 、BC 、CD 、DE 、EF 、FG 的长度,下列用来计算打D 点时小车速度的表达式中误差最小的是( )A .34x x T+ B .342x x T+ C .23454x x x x T +++D .162x x T+ 6.为研究木板与物块之间的摩擦力,某同学在粗糙的长木板上放置一物块,物块通过细线连接固定在试验台上的力传感器,如图力(a )。
水平向左拉木板,传感器记录的F —t 图像如图(b )。
高三物理电学实验复习专题练习题
电学实验1.(2022·河南省郑州市高三下二模)某同学为精确测量某金属导体的电阻,设计了如图甲所示的电路图。
图中E为学生电源、G为灵敏电流计、A1、A2为电流表、R1为电阻箱、R2与R3均为滑动变阻器、R0为定值电阻、S为开关、Rx为待测金属导体,另有导线若干。
具体的实验操作如下:A.按照如图甲所示的电路图连接好实验器材;B.将滑动变阻器R2的滑片、滑动变阻器R3的滑片均调至适当位置,闭合开关S;C.调整R3,并反复调整R1和R2使灵敏电流计的示数为零,测得此时A1的示数为I1,A2的示数为I2,电阻箱的示数为R1;D.实验完毕,整理器材。
(1)根据图甲实验电路图,将图乙实物图中连线补充完整________。
(2)电路中需要两个量程为6A的电流表,但实验室提供的器材中,只有量程为0.3A、内阻为20Ω的电流表。
现将量程为0.3A的电流表扩充为6A量程,则应该并联一个阻值R′ = _______Ω的电阻。
如图所示为某次测量时改装后的电流表表盘指针位置,则此时的电流读数为_______A。
(3)待测金属导体Rx的阻值为_________用所测物理量来表示);电流表A1、A2的内阻对测量结果______(选填“有”或“无”)影响。
2.(2021·全国甲卷)某同学用图(a)所示电路探究小灯泡的伏安特性,所用器材有:小灯泡(额定电压2.5V,额定电流0.3A)电压表(量程300mV,内阻300Ω)电流表(量程300mA,内阻0.27Ω)定值电阻R0滑动变阻器R1(阻值0-20Ω)电阻箱R2(最大阻值9999.9Ω)电源E(电动势6V,内阻不计)开关S、导线若干。
完成下列填空:(1)有3个阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻可供选择,为了描绘小灯泡电流在0~300mA的U-I曲线,R0应选取阻值为___________Ω的定值电阻;(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于变阻器的___________(填“a”或“b”)端;(3)在流过电流表的电流较小时,将电阻箱R2的阻值置零,改变滑动变阻器滑片的位置,读取电压表和电流表的示数U、I,结果如图(b)所示。
高三物理专题:参考答案
高三物理专题训练²参考答案-127直线运动8.2. 13 m9.解:(1)设t=0时刻,人位于路灯的正下方O 处,在时刻t ,人走到S 处,根据题意有vt OS =,过路灯P 和人头顶的直线与地面的交点M 为t 时刻人头顶影子的位置,如图所示.OM 为人头顶影子到O 点的距离.由几何关系,有 OSOM l OMh -=,即t lh h v OM -=.因OM 与时间t 成正比,故人头顶的影子做匀速运动.(2)由图可知,在时刻t ,人影的长度为SM ,由几何关系,有OSOM SM -=,则=SM t lh lv -.可见影长SM 与时间t 成正比,所以影长随时间的变化率为k t lh lv -=。
力和平衡12.21214)(,2k k k k G G +13.解:A 球受力如图所示,则有水平方向:C B F F F +=θθcos cos ① 竖直方向:mg F F B =+θθsin sin ② 由②式得: NN mg F mg F B 6.34320sin sin ==≤-=θθ由①、②式得:NN F mg F C 3.17310cos 2sin 2=≥+=θθ所以力F 大小应满足的条件是17.3 N ≤F ≤34. 6 N.高三物理专题训练²参考答案-128-牛顿运动定律、曲线运动、万有引力定律19.2v20.μ21.mg sin (2对人有得: a =向下.22.(2a =4 g .此加速度即火箭起飞时的加速度,对火箭进行受力分析,列方程为F -Mg=M a ,解得火箭的最大推力为F=2.4³107N.(3)飞船绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,)(4222h R Tm h R mM G +=+π)(地,在地球表面,万有引力与重力近似相等,得,2mg Rm M G=地,又s h T 3104.55.1⨯==. 解得h=3. 1³102 km.23.解:由v -t 图象可知,物块在0~3s内静止,3 s ~6 s 内做匀加速运动,加速度为a ,6 s ~9 s 内做匀速运动,结合F -t 图象可知f=4 N=μm g ,F 3-f=2 N=ma , v 2=6 m/s=at =3a ,由以上各式得m=1 k g ,μ=0.4. 24.解:(1)kg kg gF gG m 2101022=⨯===(2) 22,)4(RMm G mg R R Mm G g m =+='-129解之得222/4.6)4(s m g R R R g =+=' (3)由牛顿第二定律,得:ma g m F ='-'2,所以2/6.132s m mg m F a ='-'=.25.解:(1)在图(a )情况下,对箱子有11,sin ,cos N f N mg F f F μθθ==+=由以上三式得F=120 N.(2)在图(b )情况下,物体先以加速度a 1做匀速运动,然后以加速度a 2做匀减速运动直到停止.对物体有 ,),sin (cos cos 11121t a v F mg F N F ma =--=-=θμθμθ2122322,v s a mg N ma ===μμ,解之得s 2=13.5 m.26.解:(1)当f=mg 时,雨点达到最终速度m v ,则,34,3222g r v r k mg kSv mmπρπ==得krg v m 34ρ=(2)由牛顿第二定律得ma f mg =-,则ma v kS mg m =-2)2(解得ma kSv mg m=-24,即g a 43=。
2020届高三高考物理实验专题专项练习题:测动摩擦因数和重力加速度
测动摩擦因数和重力加速度1.用滴水法测量重力加速度大小(1)学生课外实验小组使用如图所示的实验装置测量重力加速度大小。
实验时,他们先测量分液漏斗下端到水桶底部的距离s;然后使漏斗中的水一滴一滴地下落,调整阀门使水滴落到桶底发出声音的同时,下一滴水刚好从漏斗的下端滴落;用秒表测量第1个水滴从漏斗的下端滴落至第n个水滴落到桶底所用的时间t。
A.重力加速度大小可表示为g=_____ (用s、n、t表示);B.如果某次实验中,s=0.90m,n=30,t=13.0s,则测得的重力加速度大小g= m/s2; (保留2位有效数字)C.写出一条能提高测量结果准确程度的建议:。
(2)利用水滴下落可以测出当地的重力加速度g。
调节水龙头,让水一滴一滴地流出,在水龙头的正下方放一盘子,调节盘子的高度,使一个水滴碰到盘子时恰好有另一水滴从水龙头开始下落,而空中还有一个正在下落中的水滴。
测出水龙头到盘子间距离为h,再用秒表测时间,以第一个水滴离开水龙头开始计时,到第n个水滴落在g 。
盘中,共用时间为t,则重力加速度___2. 使用打点计时器测量当地的重力加速度。
①请完成以下主要实验步骤:按图(a)安装实验器材并连接电源;竖直提起系起有重物的纸带,使重物(填“靠近”或“远离”)计时器下端;,,使重物自由下落;关闭电源,取出纸带;换新纸带重复实验。
②(b)和(c)是实验获得的两条纸带,应选取(填“b”或“c”)来计算重力加速度。
在实验操作和数据处理都正确的情况下,得到的结果仍小于当地重力加速度,主要原因是空气阻力和。
3.利用数码相机的连拍功能测重力加速度( 2019年高考全国3卷第22题)甲乙两位同学设计了利用数码相机的连拍功能测重力加速度的实验。
实验中,甲同学负责释放金属小球,乙同学负责在小球自由下落的时候拍照。
已知相机每间隔0.1s拍1幅照片。
(1)若要从拍得的照片中获取必要的信息,在此实验中还必须使用的器材是。
(填正确答案标号)A.米尺B.秒表C.光电门D.天平(2)简述你选择的器材在本实验中的使用方法。
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实验练习
1、用多用电表测电阻时,若选择“×100”的欧姆档测量发现()
A、指针指在电阻刻度较靠近0Ω的某刻度线上,则应换用“×k”的欧姆档测量
B、指针指在电阻刻度较靠近0Ω的某刻度线上,则应换“×10”或“×1”欧姆档测量
C、指针指在电阻刻度较靠近∝的某刻度线上,则应换用“×1k”的欧姆档测量
D、针指在电阻刻度较靠近∝的某刻度线上,则应换用“×10”或“×1”的欧姆档测量
2、在验证牛顿第二定律的实验中,当作用力一定时,加速度与质量关系的实验中,以下做法错误的是()
A、平衡摩擦力时,应将装砂的小桶用细线通过定滑轮系在小车上
B、每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力
C、实验时,先放开小车,再接通打点计时器的电源
3、用伏安法测定两节干电池组成的电源的电动势ε和内电阻r。
实验中共测出五组数据,如下表所示:
1 2 3 4 5
U(V)2.80 2.60 2.50 2.20 2.00
I(A)0.48 0.80 1.00 1.60 1.96
(1)将图中所给的器材连接成测量ε、r的电路,并用箭头标出电键闭合前滑动变阻器滑动触头的位置。
(2)在图中作U-I图线,根据图线求出:电动势ε=________V,内电阻r=________ 。
(3)若考虑电流表、电压表内阻对测量结果的影响,则ε测________ε真。
4、用落体法验证机械能守恒定律,下面哪些测量工具是必需的?( )
(A)天平(B)弹簧秤(C)刻度尺(D)秒表
图是实验中得到的一条纸带。
已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,当地的重力加速度g=9.80m /s2,测得所用重物的质量为1.00kg,纸带上第0、1两点间距离接近2mm,A、B、C、D是连续打出的四
个点,它们到O点的距离如图所示,则由图中数据可知,重物由O点运动到C点,重力势能的减少量小于________J,动能的增加量等于________J(取三位有效数字)。
动能增量小于重力势能的减少量的原因主要是_________________________
5、有“用单摆测定重力加速度”的实验中:有如下器材可供选用,你认为应选用的器材的序号是________ 。
(A)约1m长的细线(B)约0.3m长的细线
(C)约0.8m长的粗线(D)直径约1cm实心铁球
(E)直径约1cm的实心木球(F)毫米刻度尺
(G)游标卡尺(H)螺旋测微器
(I)秒表(J)手表(K)铁架台
6、甲乙两个学生分别按课本的实验步骤做“验证牛顿第二运动定律”实验时,各自得到如图甲乙所示的两图线,对出现甲乙两图线原因的解释以下说法正确的是
(A)出现图甲这种情况的原因可能是因为带滑轮的木板倾角过大,
平衡摩擦过分所造成
(B)出现图乙这种情况的原因可能是没有接通电源,让小车拖着纸
带做匀速运动
(C)出现图乙这种情况的原因可能是没有事先平衡摩擦
(D)出现图甲这种情况的原因可能是没有事先平衡摩擦
7、如图所示为某人所安装的“验证牛顿第二定律”的实验装
置。
在图示状态下,他开始做实验,该人在装置和操作上的主
要错误是:_____________
8、在“验证牛顿第二定律”的实验中,图为实验装置示意图。
(1)除图中所示仪器外,还需要下列哪些仪器?( )
(A)秒表(B)天平
(C)带毫米刻度的刻度尺(D)弹簧测力计
(E)低压直流电源(F)低压交流电源
(2)为了保证实验验证的条件和减小误差,以下哪些措施是必要的?( )
(A)将木板一端垫高,使之与水平方向有一倾角使小车不受拉力时恰能在板上做匀速运动
(B)每次改变小车的质量后,都要做平衡摩擦力的工作
(C)尽量使沙与沙桶的总质量比小车质量小很多
(D)同一条件下分打几条纸带
9、练习用万用电表测电阻的实验,有关欧姆表的使用和连接,下列说法中正确的是()
(A)黑表笔与表内电源正极相连,红表笔与表内电源负极相连
(B)测电阻时,表针偏转角度越大,所测电阻越小
(C)两表笔短接调零时,指针不能指在零位,可在读数时将原来的阻值扣除
(D)读出表面指示数值,即得测量值
10、在用伏安法测电阻的实验中,所用电压表的内阻约为20kΩ,电流
表的内阻约为10Ω,选择能够尽量减小误差的电路图接线进行实验,读
得的各组数据用实心圆点标于坐标图上,如图所示。
(1)根据各点表示的数据描出I-U图线,由此求得该电阻的阻值
R x为____Ω(保留两位有效数字);
(2)画出此实验的电路原理图。
11、图所示为测量电源电动势ε和内电阻r的电路图.图中R1和R2为阻值已知的定值电阻、由于没有考虑安培表的电阻、因此测定的结果与真实值比较,
(A)ε和r都不准确;(B)ε准确、r偏小;
(C)ε偏小、r准确;(D)ε准确、r偏大;
(E)ε偏大、r准确。
12、做“验证动量守恒定律”
(1)为了避免碰撞后入射的小球反弹到斜槽上,而引起系统误差,入射小球的质量m1与被撞小球的质量m2的关系是m1_____于m2。
两小球大小相等,直径已量出为d。
(2)为了保证入射小球水平抛出,必须调整斜槽,使________。
(3)现提供以下实验步骤: (A )确定铅锤对应点O
(B )不放m 2,让m 1从斜槽滚下,确定它落地点的位置P (地上有复写纸白纸)
(C )放m 2于立柱上,让m 1从斜槽滚下,与m 2正碰后,确定m 1,m 2落地点的位置M ,N (D )量OM 、OP 、ON
(E )看ON m OM m 21 与OP m 1是否相等,以验证动量守恒定律 指出上述步骤的不完善之处。
答:________________。
13、今有一段镍铬合金电阻丝,阻值约为3Ω,要测出此电阻丝的电阻率,可供选择的实验器材如下: (A )量程为15V 、内阻15k Ω的电压表; (B )量程为3V 、内阻3k Ω的电压表; (C )量程为3A 、内阻0.05Ω的电流表; (D )量程为0.6A ,内阻0.2Ω的电流表; (E )20Ω的滑线变阻器; (F )3V 的干电池组; (G )6V 的蓄电池; (H )电键、导线若干。
(1)实验中应选用的器材是 ,还需要的器材有 。
(2)在方框中画出你所设计的实验电路图。
(3)实验中应测量的物理量有 ,由此得出电阻率计算式ρ=
14、某同学在做"验证机械能守恒定律"的实验时,不慎将一条选择好的纸带的前面部分损坏了,剩下的一段纸带上各点间的距离,他测出并标在纸带上,如图10-10所示。
已知打点计时器的周期为 0.02s ,重力加速度g=9.8m/s 2。
利用纸带说明重锤通过2、5两点时机械能守恒。
15、.在“验证机械能守恒”的实验中,下列出了A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 、H共八个实验步骤,请按合理顺序将这些步骤的编号填写在下面空格中:
A.取出纸带, 在纸带上不同部位选取五个点,测出纸带上这些点跟第一个点的距离,d 1d 2d 3……
28
32
3640
44
cm
B.把求得的数据填写在自己设计的表格里
C.接通电源,松开纸带让重物自由下落
D.,利用公式计算重物在这五个点所对应时刻的即时速度
E.查出当地的g值,算出动能和相应减少的重力势力能mgh n看看它们是否相等
F.让纸带穿过打点计时器
G.用手提着纸带,使重物静止在靠近打点计时器处
H.把重物固定在纸带上
(1)H_________, (2)F_________, (3)G_________, (4)C_________, (5)A_________ , (6) _________B , (7)D_________, (8)E_________.
答案:
1、BC
2、A 、C 、D
3、(1)见图.
(2)见图 3.00V 0.50Ω (3)<
4、(1)C (2)7.62 7.56 重物下落时受到空气阻力和打点针与纸带间的阻力作用。
5、A D F G I K
6、ACD
7、①长木板右端未垫高以平衡摩擦力②电源应改用6伏交流电源③牵引小车的细线不与木板平行 ④开始实验时,小车离打点计时器太远 8、(1)B C F (2)A C D 9、AB
10、(1)2.4×103(2.3×103或2.5×103)(2)见图
11、D
12、(1)大 (2)出口水平 (3)B 、C 两步骤都应是:让m 1从同一位置由静止释放,重复10次,……确定m 1(m 2)落地点的平均位置
E 步骤应是看:)(21d ON m OM
m -+……
13、(1)BDEFH ;米尺 螺旋测微器 (2)如图(3)I 、u 、d 、L ,ρ=π2d 2u/4LI
14、计算知 ΔE K =1.03J ΔE P =-1.06J ΔE K +ΔE P =0,机械能守恒。
15、(1)H(2)F (3)G(4)C (5)A(6)B (7)D (8)E
V
A。