高考电学等实验专题
高三物理实验练习题(一)仪器的使用 1、用螺旋测微器测量金属导线的直径,其示数如图所示,该金属导线的直径为___________mm。
2、某同学用螺旋测微器测量一铜丝的直径,测微器的示数如图所示,该铜丝的直径为 mm。
3、用示波器观察某交流信号时,在显示屏上显示出一个完整的波形,如图。经下列四组操作之一,使该信号显示出两个完整的波形,且波形幅度增大。此组操作是。(填选项前的字母)A.调整 X 增益旋钮和竖直位移旋钮 B.调整 X 增益旋钮和扫描微调旋钮 C.调整扫描微调旋钮和 Y 增益旋钮 D.调整水平位移旋钮和 Y 增益旋钮 4、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 49 mm。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。
5、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 钮或 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。
6、游标为 20 分度(测量值可准确到 0.05 mm)的卡尺示数如图 1 所示,两测脚间狭缝的宽度为_______mm。用激光照射该狭缝,在屏上出现衍射条纹。如果减小狭缝的宽度,衍射条纹的宽度将变________。
7、用已调零且选择旋钮指向欧姆 挡“×10”位置的多用电表测某电阻阻值,根据图 1 所示的表盘,被 测电阻阻值为_____Ω。若将该表选择旋钮置于 1 mA挡测电流,表盘仍如图 1 所示,则被测电流为_______mA。
8、用游标为 50 分度的卡尺(测量值可准确到 0.02mm)测定某圆柱的直径时,卡尺上的示数如图。可读出圆柱的直径为________________mm。
9、用游标卡尺(游标尺上有 50 个等分刻度)测定某工件的宽度时,示数如图所示,此工件的宽度为 mm.10、用螺旋测微器(千分尺)测小球直径时,示数如图所示.这时读出的数值是,单位是.他们使用千分尺测量金属丝的直径,示数如图 10 所示,金属丝的直径为_________mm.11、一水平放置的圆盘绕过其圆心的竖直轴匀速转动。盘边缘上固定一竖直的挡光片。盘转动时挡光片从一光电数字计时器的光电门狭缝中经过,如图 1 所示。图 2 为光电数字计时器的示意图。光源 A 中射出的光可照到 B 中的接收器上。若 A、B 间的光路被遮断,显示器 C 上可显示出光线被遮住的时间。
挡光片的宽度用螺旋测微器测得,结果如图 3 所示。圆盘直径用游标卡尺测得,结果如图 4 所示。由图可知.(1)挡光片的宽度为 mm;(2)圆盘的直径为 cm;(3)若光电数字计时器所显示的时间为 50.0 ms,则圆盘转动的角速度为 弧度/秒(保留 3 位有效数字).(二)电学实验
1、用伏安法测量电阻阻值 R,并求出电阻率 ρ。
给定电压表(内阻约为 50 kΩ)、电流表(内阻约为 40 Ω)、滑线变阻器、电源、电键、待测电阻(约为 250 Ω)及导线若干。
图 1(1)画出测量 R 的电路图。
(2)图 1 中的 6 个点表示实验中测得的 6 组电流 I、电压 U 的值,试写出根据此图求 R 值的步骤:
_____________________________________________________________。
求出的电阻值 R =__________。(保留 3 位有效数字)(3)待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体,用游标为 50 分度的卡尺测量其长度与直径,结果分别如图 2、图 3 所示。由图可知其长度为__________,直径为____________。
(4)由以上数据可求出 ρ =__________。(保留 3 位有效数字)2、用下列器材组装成描绘电阻 R 0 伏安特性曲线的电路,请将实物图连线成为实验电路。
微安表 μA(量程 200 μA,内阻约 200 Ω); 电压表 V(量程 3 V,内阻约 10 kΩ); 电阻 R 0(阻值约 20 kΩ); 滑动变阻器 R(最大阻值 50 Ω,额定电流 1 A); 电池组 E(电动势 3 V,内阻不计); 开关 S 及导线若干。
3.(1)现要测定一个额定电压 4 V、额定功率 1.6 W 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0.1 V~4 V。现有器材:直流电源 E(电动势 4.5 V,内阻不计),电压表(量程 4.5 V,内阻约为 4×104 Ω),电流表(量程 250 mA,内阻约为 2 Ω),电流表(量程 500 mA,内阻约为 1 Ω),滑动变阻器 R(最大阻值约为 30 Ω),电键 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。
4、某同学用图 2 所示电路,测绘标有“3.8 V,0.3 A”的小灯泡的灯丝电阻 R 随电压 U 变化的图象。
①除了导线和开关外,有以下一些器材可供选择:
电流表:A 1(量程 100 mA,内阻约 2 Ω); A 2(量程 0.6 A,内阻约 0.3 Ω); 电压表:V 1(量程 5 V,内阻约 5 kΩ); V 2(量程 15 V,内阻约 15 kΩ); 滑动变阻器:R 1(阻值范围 0~10 Ω); R 2(阻值范围 0~2 kΩ); 电源:E 1(电动势为 1.5 V,内阻约为 0.2 Ω); E 2(电动势为 4 V,内阻约为 0.04 Ω)。
为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表____,电压表____,滑动变阻器____,电源______。(填器材的符号)②根据实验数据,计算并描绘出 R—U 的图象如图 3 所示。由图象可知,此灯泡在不工作时,灯丝电阻为_____Ω;当所加电压为 3.00 V 时,灯丝电阻为_____Ω,灯泡实际消耗的电功率为______W ③根据 R—U 图象,可确定小灯泡耗电功率 P 与外加电压 U 的关系。符合该关系的示意图是下列图 中的_________。
5、利用伏安法测量干电池的电动势和内阻,现有的器材为:
干电池:电动势约为 1.5 V,符号 电压表:量程 1 V,内阻 998.3 Ω,符号,电流表:量程 1 A,符号,滑动变阻器:最大阻值 10 Ω,符号,电阻箱:最大阻值 99999.9Ω,符号 单刀单掷开关 1 个,符号 导线若干 ①设计测量电源电动势和内阻的电路并将它画在指定的方框内,要求在图中标出电压表、电流表的接线柱的正负。
②为了满足本实验要求并保证实验的精确度,电压表量程应扩大为原量程的 倍,电阻箱的阻值应为 Ω。
6、测量电源 B 的电动势 E 及内阻 r(E 约为 4.5V,r 约为 1.5Ω).器材:量程 3V 的理想电压表 V,量程 0.5A 的电流表 A(具有一定内阻),固定电阻 R=4Ω,滑线变阻器 R′,电键 K,导线若干。
①画出实验电路原理图。图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出。
②实验中,当电流表读数为 I 1 时,电压表读数为 U 1 ;当电流表读数为 I 2 时,电压表读数为 U 2。则可以求出 E= , r =。(用 I 1、I 2、U 1、U 2 及 R 表示)7、有一电流表,量程为 1mA,内阻 r g 约为 100Ω。要求测量其内阻。可选用器材有:电阻箱 R 0,最大阻值为 99999.9Ω;滑动变阻器甲,最大阻值为 10kΩ;滑动变阻器乙,最大阻值为 2kΩ;电源 E 1,电动势约为 2V,内阻不计;电源 E 2,电动势约为 6V,内阻不计;开关 2 个,导线若干。
采用的测量电路图如图所示,实验步骤如下:①断开 S 1 和 S 2,将 R 调到最大;②合上 S 1,调节 R 使 满偏;③合上 S 2,调节 R 1 使 半偏,此时可以认为 的内阻 r g =R 1。试问:
(ⅰ)在上述可供选择的器材中,可变电阻 R 1 应该选择________;为了使测量尽量精确,可变电阻 R 应该选择__________;电源 E 应该选择_________________。
(ⅱ)认为内阻 r g =R 1,此结果与 r g 的真实值相比_______。(填“偏大”、“偏小”或“相 8、从下表中选出适当的实验器材,设计一电路来测量电流表 A 1 的内阻 r 1,要求方法简捷,有尽可能高的测量精度,并能测得多组数据.器材(代号)规 格 电流表(A 1)电流表(A 2)电压表(V)电阻(R 1)滑动变阻器(R 2)电池(E)电键(K)导线若干 量程 10mA 内阻 r 1 待测(约 40)量程 500μA 内阻 r 2 =750 量程 10V,内阻 r 3 =10 k 阻值约 100,作保护电阻用 总阻值约 50 电动势 1.5 V,内阻很小(1)在虚线方框中画出电路图,标明所用器材的代号.(2)若选测量数据中的一组来计算 r 1,则所用的表达式为 r 1 =________,式中各符号的意义是:________________________________.9、用下列器材可测量待测电阻 R x 的阻值:
A、待测电阻 R x,阻值在 4000Ω左右 B、电源 E:电动势约为 6V,内阻忽略不计 C、毫伏表 V 1 :量程为 0—500mV 内阻 r 1 =1000Ω D、电压表 V 2 :量程为 0—10V,内阻 r 2 10—20kΩ E、电阻箱 R 0 阻值范围 0—9999.9Ω F、滑动变阻器 R,最大阻值为 150Ω G、单刀单掷开关 S,导线若干(1)测量中要求两块表的读数都不小于其量程的 1/3,并能测量多组数据,试画出测量电阻的实验电路原理图(原理图中的元件用题干中相应的英文字母标注)(2)若某次测量中将电阻箱调到恰当值 R 0 时,毫伏表 V 1 的示数为U 1,电压表 V 2 的示数为U 2,则由已知量和测量量计算 R x 的表示式为 R x =。
10、用以下器材测量电阻 R x 的阻值(约 1900Ω左右):
A、电压表 V 1,量程为 1.5V,内阻 r 1 =1000Ω B、电压表 V 2,量程为 4V,内阻 r 2 约为 2500Ω C、滑动变阻器 R 1,量大阻值为 50Ω D、滑动变阻器 R 2,最大阻值约为 20KΩ 电源 E,有一定内阻,电动势约为 6.0V;单刀单掷一关 K,导线若干,为子尽量减速少测量误差,实验中要求尽可能测量多组数据,测量中要求电压表的读数不小于其量程 1/3.(1)滑动变阻器应选(填写字母序号)。
(2)试在方框中画出测量电阻的一种实验电路原理图。
(3)若电压表 V 1 的读数用U 1 表示,电压表 V 2 的读数用U 2 表示,则由已知量和测得量表示 R x 的公式为 R x =(表达式中各物理量均用字母表示)11、从下表中选出适当的实验器材,设计一电路来测量“金属丝的电阻率”。要求方法简捷,有尽可能高的测量精度,并能得到多组数据。
金属丝(L)长度为 L 0 直径为 D 电流表(A 1)量程 10mA 内阻 r 1 =40Ω 电流表(A 2)量程 500µA 内阻 r 2 =750Ω 电压表(V)量程(10V)内阻 10kΩ 电阻(R 1)阻值为 100Ω 起保护作用 滑动变阻器(R 2)总阻值约为 20Ω 电池(E)电动势 1.5V 内阻很小 开关(S)导线若干(1)在下列方框中画出电路图,并标明所用器材的代号。
(2)若选测量数据中的一组数据计算电阻率 p,则所用的表达式 p=,式中各符号的意义是。
12、硅光电池在无光照时不产生电能,可视为一电子元件。某实验小组设计如图甲电路,给硅光电池加反向电压(硅光电池负极接高电势点,正极接低电势点),探究其在无光照时的反向伏安特性。图中电压表的 V 1 量程选用 3V,内阻为 6.0k ;电压表 V 2 量程选用 15V,内阻约为 30k ;R 0 为保护电阻;直流电源电动势 E 约为 12V,内阻不计。
①根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙连接成完整电路。
②用遮光罩罩住硅光电池,闭合开关 S,调节变阻器 R,读出电压表 V 1、V 2 的示教 U 1、U 2。
(ⅰ)某次测量时,电压表 V 1 示数如图丙,则 U 1 = V.可算出通过硅光电他的反向电流大小为 mA(保留两位小数)。
(ⅱ)该小组测出大量数据,筛选出下表所示的 9 组 U 1、U 2 数据,算出相应的硅光电池两端反向电压U X 和通过反向电流 I X(表中“-”表示反向),并在坐标纸上建立 I X-U X 坐标系,标出了与表中前 5 组U X、I X 数据对应的 5 个坐标点。请你标出余下的 4 个坐标点,并绘出 I X-U X 图线。
(ⅲ)由 I X-U X 图线可知,硅光电池无光照下加反向电压时,I X 与 U X 成____(填“线性”或“非线性”)关系。
13、如图,一热敏电阻 R T 放在控温容器 M 内; 为毫安表,量程为 6mA,内阻为数十欧姆;E 为直流电源,电动势为3V,内阻很小;R 为电阻箱,最大值为 999.9Ω;S 为开关。已知 R T 在 95 0 C 时的阻值为 150Ω,在 20 0 C 时的阻值约为550Ω。现要求在降温过程中测量在 95 0 C——20 0 C 之间的多个温度下 R T 的阻值。
(1)在图中画出连线,完成实验原理电路图。
(2)完成下列实验步骤中的填空:
A、依照实验原理电路图连线。
B、调节控温容器 M 内的温度,使得 R T 的温度为 95 0 C。
C、将电阻箱调到适当的初值,以保证仪器完全。
D、闭合开关。调节电阻箱,记录电流表的示数 I 0,并记录。
E、将 R T 的温度降为 T 1(20 0 C〈 T 1 〈 95 0 C);调节电阻箱,使得电流表的读数,记录。
F、温度为 T 1 时热敏电阻的电阻值 R T1 =。
G、逐步降低 T 1 的数值,直到 20 0 C 为止;在每一温度下重复步骤 E、F。
14、某同学准备用 500µA 的电流表 G 2 改装成量程为 3V 的电压表,他为测量该电流表的内电阻,设计了如图所示的实验电路,图中各元件及仪表的参数如下:
A、电流表 G 1(量程 1mA,内电阻约 100Ω)B、电流表 G 2(量程 500µA,内电阻约 200Ω)C、电池 E(电动势 4.0V,内电阻未知)。
D、滑动变阻器 R(阻值范围 0——10Ω)E、电阻箱 R 1(阻值范围 0——9999.9Ω)F、保护电阻 R 2(阻值约为 100Ω)
G、开关 S 1,单刀双掷开关 S 2(1)实验中该同学先按正确的操作步骤连接电路,将滑动变阻器 R 的滑动片 P 调至最右端,接着合上开关 S 1,再将开关 S 2 与 a 相连,调节滑动变阴器 R 的滑片 P,当电流表 G 2 有某一合理的示数时,记下电流表 G 1 的示数为 I;然后将开关 S 2 与 b 相连,保持 不变,调节,使电流表 G 1 的示数仍为 I 时,读出电阻箱的阻值为 r。
(2)由上述测量过程可知,电流表 G 2 的内电阻的测量值 r g =。
(3)若该同学通过测量得到电流表 G 2 的内电阻为 190Ω,他必须将一个阻值为 Ω的电阻与电流表 G 2 串联,才能改装为一块量程为 3V 的电压表。
(4)改装好的电压表需要与标准电压表 V 0 进行校对,请画出完整的校表电路图。
15、、使用多用电表测量电阻时,多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联,两个表笔分别位于此串联电路的两端。现需要测量多用电表内电池的电动势,给定的器材有:待测多用电表,量程为 60 mA 的电流表,电阻箱,导线若干。实验时,将多用电表调至×1 Ω挡,调好零点;电阻箱置于适当数值。完成下列填空:
(1)仪器连线如图 l 所示(a 和 b 是多用电表的两个表笔)。若两电表均正常工作,则表笔 a 为_________(填“红”或“黑”)色;(2)若适当调节电阻箱后,图 1 中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图 2(a),(b),(c)所示,则多用电表的读数为_________Ω.电流表的读数为_________mA,电阻箱的读数为_________Ω:
(3)将图 l 中多用电表的两表笔短接,此时流过多用电表的电流为_________mA;(保留 3 位有效数字)(4)计算得到多用电表内电池的电动势为_________V。(保留 3 位有效数字)16、、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:
⑴ 检查多用电表的机械零点。
⑵ 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。
⑶ 将红、黑表笔__________,进行欧姆调零。
⑷ 测反向电阻时,将________表笔接二极管正极,将________表笔接二极管负极,读出电表示数。
⑸ 为了得到准确的测量结果,应让电表指针尽量指向表盘__________(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)。
⑹ 测量完成后,将选择开关拔向____________________________位置。
17、(8 分)某学生实验小组利用图(a)所示电路,测皿多用电表内电池的电动势和电阻“xlk”挡内部电路的总电阻。使用的器材有: 多用电表; 电压表:里程 5V,内阻十儿千欧;滑动变阻器:最大阻值 5kΩ 导线若干。
回答下列问题:(1)将多用电表挡位调到电阻“xlk”挡,再将红表笔和黑表笔,调零点(2)将图((a)中多用电表的红表笔和(填“1”或“2)端相连,黑表笔连接另一端。
(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使多角电表的示数如图(b)所示,这时电压表的示数如图(c)所示。多用电表和电压表的读数分别为 kΩ和 V。
(4)调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为零。此时多用电表和电压表的读数分别为 12.0kΩ和 4.00 V。从测量数据可知,电压表的内阻为 kΩ。
μA + R 1 R 2 R 3 1 2 A B S 图 a S R 3 R 2 3-+μA 表笔 a 图 b 表笔 b R 1 A B 图 c(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路,如图(d)所示。根据前面的实验数据计算可得,此多用电表内电池的电动势为 V,电阻“xlk”挡内部电路的总电阻为 kΩ。
18、.某同学为了测量一个量程为 3V 的电压表的内阻,进行了如下实验。
(1)他先用多用表进行了正确的测量,测量时指针位置如图 1 所示,得到电压表的内阻为 3.00×10 3 Ω,此时电压表的指针也偏转了。已知多用表欧姆挡表盘中央刻度值为“15”,表内电池电动势为 1.5V,则电压表的示数应为 V(结果保留两位有效数字)。
(2)为了更准确地测量该电压表的内阻 R v ,该同学设计了图 2 所示的电路图,实验步骤如下:
A.断开开关 S,按图 2 连接好电路; B.把滑动变阻器 R 的滑片 P 滑到 b 端; C.将电阻箱 R 0 的阻值调到零; D.闭合开关 S; E.移动滑动变阻器 R 的滑片 P 的位置,使电压表的指针指到 3V 的位置; F.保持滑动变阻器 R 的滑片 P 位置不变,调节电阻箱 R 0 的阻值使电压表指针指到 1.5V,读出此时电阻箱 R 0 的阻值,些值即为电压表内阻 R v的测量值; G.断开开关 S. 实验中可供选择的实验器材有:
11、待测电压表 12、滑动变阻器:最大阻值 2000Ω 13、滑动变阻器:最大阻值 10Ω 14、电阻箱:最大阻值 9999.9Ω,阻值最小改变量为 0.1Ω 15、电阻箱:最大阻值 999.9Ω,阻值最小改变量为 0.1Ω 16、电池组:电动势约 6V,内阻可忽略 17、开关,导线若干 按照这位同学设计的实验方法,回答下列问题:
① 要使测量更精确,除了选用电池组、导线、开关和待测电压表外,还应从提供的滑动变阻器中选用(填“b”或“c”),电阻选用(填“d”或“e”)。
② 电压表内阻的测量值 R 测 和真实值 R 真 相比,R 测 R 真(填“>”或“<”);若 R V 越大,则真真 测|RR R |越(填“大”或“小”)19、已电阻丝的电阻约为 10 Ω,现备有下列器材供测量该电阻丝的电阻时选用,应选用的器材有_________(只填代号)A.量程是 0-0.6A,内阻是 0.5 Ω 的电流表; B.量程是 0-3A,内阻是 0.1 Ω 的电流表; C.量程是 0-3V,内阻是 6k Ω 的电压表; D.量程是 0-15V,内阻是 30k Ω 的电压表; E.阻值为 0-1k Ω,额定电流为 0.5A 的滑动变阻器; F.阻值为 0-20 Ω,额定电流为 2A 的滑动变阻器; G.蓄电池(6V),H.开关一个,导线若干。
20、某同学将量程为 200μA、内阻为 500Ω 的表头 μA 改装成量程为 1mA 和 10mA 的双量程电流表,设计电路如图(a)所示。定值电阻 R 1 =500Ω,R 2 和 R 3 的值待定,S 为单刀双掷开关,A、B 为接线柱。回答下列问题:
(1)按图(a)在图(b)中将实物连线;(2)表笔 a 的颜色为 色(填“红”或“黑”)(3)将开关 S 置于“1”挡时,量程为 mA;(4)定值电阻的阻值 R 2 = Ω,R 3 = Ω。(结果取 3 位有效数字)(5)利用改装的电流表进行某次测量时,S 置于“2”挡,表头指示如图(c)所示,则所测量电流的值为 mA。
(四)力学实验 1、、图 图 1 1 为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为 50Hz 的交流电源,打点的时间间隔用Δt 表示。在小车质量未知的情况下,某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”。
(1)完成下列实验步骤中的填空:
①平衡小车所受的阻力:小吊盘中不放物块,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列__________ _的点。
②按住小车,在小吊盘中放入适当质量的物块,在小车中放入砝码。
③打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点列的纸带,在纸带上标出小车中砝码的质量 m。
④按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤③。
⑤在每条纸带上清晰的部分,每 5 个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距 s 1,s 2,„。求出与不同 m 相对应的加速度 a。
⑥以砝码的质量 m 为横坐 标 为纵坐标,在坐标纸上做出 关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比,则 与 m 处应成___关系(填“线性”或“非线性”)。
(2)完成下列填空:
(ⅰ)本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是____。
(ⅱ)设纸带上三个相邻计数点的间距为 s 1、s 2、s 3。a 可用 s 1、s 3 和Δt 表示为 a=____。图 2为用米尺测量某一纸带上的 s 1、s 3 的情况,由图可读出 s 1 =____mm,s 3 =___。由此求得加速度的大小 a=__m/s2。
(ⅲ)图 3 为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为 k,在纵轴上的截距为 b,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为____,小车的质量为____。
2、某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动。他将打点计时器接到频率为 50 Hz 的交流电源上,实验时得到一条纸带。他在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点,在这点下标明 A,第六个点下标明 B,第十一个点下标明 C,第十六个点下标明 D,第二十一个点下标明 E。测量时发现 B 点已模糊不清,于是他测得 AC 长为 14.56 cm,CD 长为 11.15 cm,DE 长为 13.73 cm,则打 C 点时小车的瞬时速度大小为 m/s,小车运动的加速度大小为 m/s 2,AB 的距离应为 cm。(保留三位有效数字)3、某同学用如图所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验。他先测出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,然后在弹簧下端挂上砝码,并逐个增加砝码,测出指针所指的标尺刻度,所得数据列表如下:(重力加速度 g=9.8m/s 2)(1)根据所测数据,在答题卡的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度 x 与砝码质量 m 的关系曲线。(2)根据所测得的数据和关系曲线可以判断,在 N 范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律。这种规格弹簧的劲度系数为 N/m。
4、(1)在做“研究平抛物体的运动”实验时,除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外,下列器材中还需要的是________________.A.游标卡尺 B.秒表 C.坐标纸 D.天平 E.弹簧秤 F.重垂线 实验中,下列说法正确的是_______________ A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下 B.斜槽轨道必须光滑 C.斜槽轨道末端可以不水平 D.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些 E.为了比较准确地描出小球运动的轨迹,应该用一条曲线把所有的点连接起来 5、某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.弧形轨道末端水平,离地面的高度为 H ,将钢球从轨道的不同高度 h 处静止释放,钢球的落点距轨道末端的水平距离为 s.(1)若轨道完全光滑,s 2 与 h 的理论关系应满足 s 2 = ▲(用 H、h 表示).砝码质量 m/10 2 g 0 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 标尺刻度 x/10-2 m 15.00 18.94 22.82 26.78 30.66 34.60 42.00 54.50
(2)该同学经实验测量得到一组数据,如下表所示:
请在坐标纸上作出 s 2—h 关系图.(3)对比实验结果与理论计算得到的 s 2—h 关系图线(图中已画出),自同一高度静止释放的钢球,水平抛出的速率 ▲(填“小于”或“大于”)理论值.(4)从 s 2—h 关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著,你认为造成上述偏差的可能原因是 ▲。
6、某同学用图 1 所示装置通过半径相同的 A、B 两球的碰撞来验证动量守恒定律.图中 PQ 是斜槽、QR 为水平槽.实验时先使 A 球从斜槽上某一固定位置G 由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹.重复上述操作 10 次,得到 10 个落点痕迹,再把 B 球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让 A 球仍从位置 G 由静止开始滚下,和 B 球碰撞后,A、B 球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹.重复这种操作 10 次.图 1 中 O 点是水平槽末端 R 在记录纸上的垂直投影点.B 球落点痕迹如图 2 所示,其中米尺水平放置.且平行于 G、R、O 所在的平面,米尺的零点与 O 点对齐.(1)碰撞后 B 球的水平射程应取为____________cm.(2)在以下选项中,哪些是本次实验必须进行的测量?答:____(填选项号).A.水平槽上未放 B 球时,测量 A 球落点位置到 O 点的距离 B.A 球与 B 球碰撞后,测量 A 球落点位置到 O 点的距离 C.测量 A 球或 B 球的直径 D.测量 A 球和 B 球的质量(或两球质量之比)E.测量 G 点相对于水平槽面的高度 7、(1)在做“用单摆测定重力加速度”的实验中,有人提出以下几点建议; A.适当加长摆线 B.质量相同,体积不同的摆球,应选用体积较大的 C.单摆偏离平衡位置的角度不能太大 D.当单摆经过平衡位置时开始计时,经过一次全振动后停止计时,用此时间间隔作为单摆振动的周期 其中对提高测量结果精确度有利的是____________。
7、秒表读法和分子直径的测量(三)光学实验 1、一块玻璃砖用两个相互平行的表面,其中一个表面是镀银的(光线不能通过表面)。现要测定此玻璃的折射率。给定的器材还有:白纸、铅笔、大头针 4 枚(P 1、P 2、P 3、P 4)、带有刻度的直角三角板、量角器。
实验时,先将玻璃砖放到白纸上,使上述两个相互平行的表面与纸面垂直。在纸上画出直线 aa’ 和 bb’,aa’ 表示镀银的玻璃表面,bb’ 表示另一表面,如图所示。然后,在白纸上竖直插上两枚大头针 P 1、P 2(位置如图)。用 P 1、P 2 的连线表示入射光线。
ⅰ.为了测量折射率,应如何正确使用大头针 P 3、P 4 ?。
试在题图中标出 P 3、P 4 的位置。
ⅱ.然后,移去玻璃砖与大头针。试在题图中通过作图的方法标出光线从空气到玻璃中的入射角 θ 1 与折射角 θ 2。简要写出作图步骤。
ⅲ.写出 θ 1、θ 2 表示的折射率公式为 n=。
2、(1)利用图中装置研究双缝干涉现象时,有下面几种说法:
h(10- 1 m)2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 s 2(10- 1 m 2)2.62 3.89 5.20 6.53 7.78
A.将屏移近双缝,干涉条纹间距变窄 B.将滤光片由蓝色的换成红色的,干涉条纹间距变宽 C.将单缝向双缝移动一小段距离后,干涉条纹间距变宽 D.换一个两缝之间距离较大的双缝,干涉条纹间距变窄 E.去掉滤光片后,干涉现象消失 其中正确的是:
3、现有毛玻璃屏 A、双缝 B、白光光源 C、单缝 D 和透红光的滤光片 E 等光学元件,要把它们放在图 1所示的光具座上组装成双缝干涉装置,用以测量红光的波长。
(1)将白光光源 C 放在光具座最左端,依次放置其他光学元件,由左至右,表示各光学元件的字母排列顺序应为 C、_________、A。
(2)本实验的步骤有:
①取下遮光筒左侧的元件,调节光源高度,使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮; ②按合理顺序在光具座上放置各光学元件,并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上; ③用米尺测量双缝到屏的距离; ④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离。
在操作步骤②时还应注意___________________和______________。
(3)将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐,将该亮纹定为第 1 条亮纹,此时手轮上的示数如图 2 所示。然后同方向转动测量头,使分划板 中心刻线与第 6 条亮纹中心对齐,记下此时图 3 中手轮上的示数________mm,求得相邻亮纹的间距 Δx为_______mm。
(4)已知双缝间距 d 为 2.0× 10-4 m,测得双缝到屏的距离 l 为 0.700m,由计算式 λ =________,求得所测红光波长为__________nm。
4、如图所示为一显示薄膜干涉及现象的实验装置,p 是附有肥皂膜的铁丝圈,S 是一点燃的酒精灯.往火焰上洒些盐后,在肥皂膜上观察到的干涉图象应是下图中的 5、某同学以线状白炽灯为光源,利用游标卡尺两脚间形成的狭缝观察光的衍射现象后,总结出以下几点:
a.若狭缝与灯丝平行,衍射条纹与狭缝平行 b.若狭缝与灯丝垂直,衍射条纹与狭缝垂直 c.衍射条纹的疏密程度与狭缝的宽度有关 d.衍射条纹的间距与光的波长有关 以上几点中,你认为正确的是.23.【答案】(1)短接(2)1(3)15.0 3.60(4)12.0(5)9.00 15.0 【解析】(1)用欧姆表测量电阻时,选好档位之后,要进行欧姆调零,即两个表笔短接进行调节。
(2)多用表测量时电流从红表笔流入,由黑表笔流出,所以红表笔应与接线柱 1 连接。
(3)欧姆表读数时,指针所处的位置最小格代表 1kΩ,所以读数时要估读到下一位,即 15.0×1kΩ=15.0 kΩ;电压表最小刻度表示 0.1V,所以要估读到 0.01V,即 3.60V;(4)滑动变阻器接入电路中的阻值为零,所以欧姆表测量的是电压表的内阻:12.0kΩ;(5)欧姆表测量电阻时,表内有电源,根据闭合电路的欧姆定律有:g g gU I R (2gg gIU R R 测),所以中值为欧姆表的内阻 15gR .0 kΩ,根据欧姆表测量电压表时组成的回路有:gVUU U RR g,得44 1512gU V=9V.【答案】 ⑴① C ②0.653⑵①电路连接如图所示 ②(i)1.40 0.23(ii)如图所示(iii)非线性 【解析】:(1)①平衡摩擦阻力是当小车不受拉力时能匀速滑动,所以不应挂钩码时小车能匀速滑动;为了减小系统误差,应使钩码的质量远小于小车质量,这样才能把钩码的重力近似当作小车的拉力大小;实验时把小车从静止开始释放,小车初动能为零,使实验计算更简单。
②打 B 点时小车的瞬时速度大小。
(2)①电路连接如图。
②电压表 V 1 示数 U 1 =1.40V,注意要估读最小刻度的下一位;硅光电流的反向电流;图线如图所示; 由图可知,Ix 与 Ux 成非线性关系。
(1)如图;(2)黑;(3)10;(4)225,25.0;(5)0.780(0.78 同样给分)解析:
(1)实物连线图见答案;(2)红表笔接电源的正极,电流由红表笔流入,由电路图(a)可看出表头右侧为正极,故表笔 a 为黑表笔;(3)将开关 S 置于“1”挡时,表头跟1 2R R、串联后再跟3R 并联,将开关 S 置于“2”挡时,表头跟1R串联后再跟2 3R R、并联,故前者的量程较大,故开关 S 置于“1”挡时,量程为1I = 10mA.(4)由(3)问的分析,结合欧姆定律可知开关 S 置于“1”挡时,有1 2 1 3+ + =g g gI R R R I I R()(-),开关 S 置于“2”挡时,1 2 2 3(+)= +g g gI R R I I R R(-)(),代入已知数据可得2 =225R Ω,3R =25.0 Ω。
(5)S 置于“2”挡时,量程为 1mA,表头示数为 156μA,故所测量电流的值为1562001 mA =0.780mA.
