专题12 实验题(4大考点)(北京专用)-【好题汇编】2025年高考物理一模试题分类汇编
2025-04-24
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内容正文:
专题12 实验题
力学实验
一、实验题
1.(2025·北京石景山·一模)如图甲所示装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验。
(1)除了图中所给的器材以及交流电源和导线外,在下列器材中,还必须使用的两种器材是_______。
A.秒表
B.天平(含砝码)
C.弹簧测力计
D.刻度尺
(2)平衡摩擦力时,按图甲把实验器材安装好,将小车放在木板上,后面固定一条纸带,纸带穿过打点计时器, (选填“挂”或“不挂”)盘和砝码。用垫块把木板一端垫高,接通打点计时器,让小车以一定初速度沿木板向下运动,不断调节木板的倾斜度,直到小车拖动纸带沿木板做 运动。
(3)甲同学利用图像求出每条纸带对应的加速度。他在处理其中一条纸带时,求出每个计数点对应的速度,并将各点的速度都标在了如图乙所示的坐标系中。请在图乙坐标系中作出小车运动的图像 ,并利用图像求出小车此次运动的加速度a = m/s2(保留两位有效数字)。
(4)乙同学在探究小车加速度a与所受拉力F的关系时,根据实验数据作出的a-F图像如图丙所示。
①发现图线不过原点,原因可能是 。
A.木板一端垫得过高
B.木板一端垫得过低
C.盘和砝码的总质量太大
D.盘和砝码的总质量太小
②发现图线发生了弯曲。经过思考认为,图线弯曲的原因在于实验中认为细线对小车的拉力F等于盘和砝码的总重力mg,而实际上F与mg并不相等。将记为相对误差δ,若小车质量为M,则相对误差δ与的关系图线应为 。
【答案】(1)BD
(2) 不挂 匀速直线
(3) 1.0
(4) A D
【详解】(1)该实验还需要用天平(含砝码)测量小车的质量;用刻度尺测量纸带;不需要秒表和弹簧测力计。
故选BD。
(2)[1][2]平衡摩擦力时,按图甲把实验器材安装好,将小车放在木板上,后面固定一条纸带,纸带穿过打点计时器,不挂盘和砝码。用垫块把木板一端垫高,接通打点计时器,让小车以一定初速度沿木板向下运动,不断调节木板的倾斜度,直到小车拖动纸带沿木板做匀速直线运动。
(3)[1][2]作出小车运动的图像
_
图像的斜率等于加速度,则小车此次运动的加速度
(4)①[1]图线不过原点,即当F=0时加速度不为零,可知原因可能是木板一端垫得过高,平衡摩擦力过度,故选A。
②[2]根据题意,由牛顿第二定律有mg=(M+m)a
而F=Ma
则
所以相对误差δ与的关系成正比例关系。
故选D。
2.(2025·北京西城·一模)用如图所示的装置探究影响向心力大小的因素。已知小球在槽中A、B、C位置做圆周运动的半径之比为。某同学实验时,将两个等质量的小球放在A、C位置,皮带套在第二层塔轮上,该层左、右塔轮的半径之比为。该同学此次实验是为了探究小球的向心力大小与 (选填“质量”、“角速度”或“半径”)的关系。若匀速转动手柄,左右标尺露出长度的比值应等于 。
【答案】 角速度
【详解】[1]根据题意将两个等质量的小球放在A、C位置,即两个小球的转动半径相等,皮带套在第二层塔轮上,根据可知两个小球转动的角速度不同,即该同学此次实验是为了探究小球的向心力大小与角速度。
[2]根据可知两个小球转动的角速度之比为,根据可知左右标尺露出长度的比值应等于。
3.(2025·北京丰台·一模)做“探究加速度与力、质量的关系”的实验。
(1)若使用图甲所示装置进行实验,下列说法中正确的是 ______(选填选项前的字母)
A.拉小车的细线应与带滑轮的长木板平行
B.实验开始时,让小车靠近打点计时器,先释放小车,再接通电源,打出一条纸带
C.把木板右端垫高,小车在拉力作用下拖动纸带匀速运动,以平衡小车受到的阻力
D.为减小误差,实验中要保证槽码的质量远小于小车的质量
(2)在图甲所示装置中,实验室使用我国民用电时,打点计时器的打点频率为 ,实验中得到一条纸带,在纸带上从点开始,每隔个点取一个计数点,分别为、、、、,如图乙所示,相邻两计数点间的距离分别为、、、、,则小车的加速度为 。
(3)若采用传感器测量数据进行实验,装置如图丁所示,在小车前固定一无线式力传感器(通过无线传输方式在电脑上显示拉力的大小),细绳系在力传感器上,槽码的总质量用表示,小车(含车内钩码)和力传感器的总质量用表示。
① 实验中,在保持一定的前提下, (选填“需要”或“不需要”)满足远小于; (选填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力。
② 若一位同学在上面①的两个选择中都选择了“不需要”,之后多次改变槽码的质量,重复实验,测得多组力及对应的加速度作出图像,最有可能的图像是 。
(4)某同学利用图示装置“探究加速度与力、质量的关系”,某次实验中补偿了阻力之后,保持细绳与木板平行,测得小车的加速度为,该同学认为此时不能用槽码的重力大小来替代小车所受的拉力大小。请对此谈谈你的看法(取) 。
【答案】(1)AD/DA
(2) 50 0.2
(3) 不需要 需要 B
(4)见解析
【详解】(1)AC.为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,需要平衡摩擦力,平衡摩擦力时应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上,把木板右端垫高,调整长木板的倾斜程度,在没有其他外力作用的情况下,让小车拖着纸带做匀速直线运动,同时要调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行,故A正确、C错误;
B.实验开始时,让小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,故B错误;
D.在消除摩擦力对实验的影响后,那么小车的合力就是绳子的拉力,根据牛顿第二定律得,对小车有
对槽码有
整理可得
可知,当槽码的质量远小于小车的质量时,绳子的拉力近似等于槽码的重力,故D正确。
故选AD。
(2)[1]我国民用电的频率为,故打点计时器的打点频率为。
[2]每隔4个点取一个计数点,则相邻计数点间的时间间隔为
由逐差法求加速度可得
(3)①[1][2]由图丁可知,绳子的拉力可以通过力传感器读出,故不需要满足m远小于M,为使绳子的拉力为小车的合力,需要平衡摩擦力。
②[3]若未平衡摩擦力,由牛顿第二定律有
整理可得
故选B。
(4)测得小车的加速度为,取槽码为研究对象,由牛顿第二定律可得
此时,小车实际所受的拉力大小为
则有
可知小车此时所受的拉力大小与槽码的重力相差较大,所以此时不能用槽码的重力大小来替代小车所受的拉力大小。
4.(2025·北京丰台·一模)物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。例如∶
(1)“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验装置如图所示:
① 其中,为橡皮筋与细绳的结点,和为细绳。在该实验中,下列操作正确的是( )
A.拉着细绳套的两只弹簧测力计,稳定后读数应相同
B.测量时,橡皮筋、细绳和弹簧测力计应贴近并平行于木板
C. 实验中,把橡皮筋的另一端拉到点时,两弹簧测力计之间夹角应取 ,以便于算出合力的大小
D.实验前将两弹簧测力计调零后水平互钩对拉,选择两个读数相同的弹簧测力计。
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
(2)某小组探究橡皮筋弹力与形变量的关系,测出橡皮筋在不同拉力作用下的长度,并据此作出了图像,如图所示。请根据图像分析橡皮筋劲度系数的变化特点 。
(3)物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。用如图所示的装置探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系,实验时将皮带套在左右半径不同的变速塔轮上,可以探究向心力与以下哪个物理量的关系( )
A.质量
B.半径
C.角速度
【答案】(1) BD B
(2)在弹性限度内,橡皮筋的劲度系数随长度的增大而减小
(3)C
【详解】(1)①[1]A.拉着细绳套的两只弹簧测力计,稳定后读数可以不相同,故A错误;
B.测量时,为了减小误差,橡皮条、绳套和弹簧测力计应贴近并平行于木板,故B正确;
C.为减小实验误差,把橡皮条的另一端拉到O点时,两弹簧测力计之间夹角应适当大些,但因为是通过作图求合力,故不必取90°,故C错误;
D.实验前将两弹簧测力计调零后水平互钩对拉,选择两个读数相同的弹簧测力计,选择的弹簧测力计读数更为准确,故D正确。
故选BD。
② [2]本实验采用的科学方法是等效替代法,故B正确;AC错误。
故选B。
(2)在F-x图像中,斜率代表橡皮筋的劲度系数,由图可知图线的斜率不断减小,则在弹性限度内,橡皮筋的劲度系数随长度的增大而减小。
(3)由实验装置图可知,两个钢球质量和运动半径相等,实验时将皮带套在左右半径不同的变速塔轮上,使得小球转动的角速度不同,根据
可知可以探究向心力与角速度的关系。
故选C。
5.(2025·北京朝阳·一模)某实验小组利用打点计时器做“验证机械能守恒定律”的实验。
(1)以下三种测量速度的方案中,合理的是 。
A.测量下落高度h,通过算出瞬时速度v
B.测量下落时间t,通过v=gt算出瞬时速度v
C.根据纸带上某点的相邻两点间的平均速度,得到该点瞬时速度v
(2)按照正确的操作得到图1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hA、hB、hC,已知重物的质量为m,当地重力加速度为g,打点计时器打点周期为T。从打O点到打B点的过程中,重物重力势能的减少量为 ,动能的增加量为 。
(3)完成上述实验后,某同学采用传感器设计了新的实验方案验证机械能守恒,装置如图2所示。他将宽度均为d的挡光片依次固定在圆弧轨道上,并测出挡光片距离最低点的高度h,摆锤上内置了光电传感器,可测出摆锤经过挡光片的时间Δt。某次实验中记录数据并绘制图像,以h为横坐标,若要得到线性图像,应以 为纵坐标,并分析说明如何通过该图像验证机械能守恒。
【答案】(1)C
(2) mghB
(3)或
【详解】(1)AB.不可以用和计算出瞬时速度v,因为这样就默认重物做自由落体运动,失去了验证的意义,故AB错误;
C.测出物体下落的高度h,根据纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v,故C正确。
故选C。
(2)[1]从打O点到打B点的过程中,重物重力势能的减少量为;
[2]根据纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度,打下B点时重物的速度大小为
从打下O点到打下B点的过程中,重物的动能变化量为
(3)设摆锤释放时高度为h0,若机械能守恒则有
整理得
图线为不过原点的一条直线,斜率大小为(或),可验证机械能守恒。
6.(2025·北京门头沟·一模)(1)某同学用如图1所示的装置做“用单摆测量重力加速度”的实验。
①已知单摆的摆长为,摆球做次全振动所用的时间为,则当地重力加速度 (用、、表示)。
②在安装实验装置的过程中,下列有关器材的选择和安装最合理的是 。
A. B.
C. D.
③为减小误差,该实验并未直接测量单摆的周期,而是先测量次全振动所用的时间再求出。下列实验采用了类似方法的有 (选填选项前的字母)。
A.“用双缝干涉实验测量光的波长”实验中相邻亮条纹间距离的测量
B.“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量
C.“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验中气体体积的测量
(2)图2为“探究加速度与力的关系”的实验装置图。实验中,在小车不挂桶和砂时,先将木板的一端垫起一定高度。这样做的目的是________。
A.测量木板倾斜的角度
B.平衡摩擦力
C.使小车所受的合力等于桶和砂的重力
【答案】(1) D AB
(2)B
【详解】(1)[1]题意可知单摆周期
解得
[2]为了减小空气阻力的影响,需选择质量大的铁球,其次,为了防止悬点滑动,需要夹子夹住摆线,最后,为了不让摆长发生改变,需选择细丝线,D选项符合要求。
故选D。
[3]A.为减小误差,该实验并未直接测量单摆的周期T,而是先测量n次全振动的用时t再求出T,实验采用方法是放大测量取平均值。“用双缝干涉实验测量光的波长”实验中相邻亮条纹间距离的测量,采用方法是放大测量取平均值,故A正确;
B.“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量,采用方法是放大测量取平均值,故B正确;
C.“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验中气体体积的测量,采用方法不是放大测量取平均值,故C错误。
故选AB。
(2)“探究加速度与力的关系”的实验装置图。实验中,在小车不挂桶和砂时,先将木板的一端垫起一定高度,这样做的目的是平衡摩擦力。
故选B。
7.(2025·北京房山·一模)某同学通过实验验证机械能守恒定律。
(1)该同学用如图所示器材进行实验,下列图中实验操作正确的是_______。
A. B. C. D.
(2)按正确合理的方法进行操作,打出的一条纸带如图甲所示,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О的距离分别为h1、h2、h3。已知当地重力加速度为g,重物的质量为m,交流电的周期为T。从О点到B点的过程中,重物的重力势能减小量为 ,动能增加量为 。
(3)换用两个质量分别为m1、m2的重物进行多次实验,记录下落高度h和相应的速度大小v,描绘图像如图乙所示。改变重物质量时,纸带与重物所受阻力不变,请根据图像分析说明两重物质量的大小关系 。
【答案】(1)B
(2)
(3)
【详解】(1)打点计时器接交流电源,同时使纸带竖直,以减少阻力的影响。
故选B。
(2)[1]根据重力势能的计算公式可知,重物的重力势能减小量为
[2]B点的速度为
根据动能的公式可知
(3)根据动能定理有
解得
根据图像的斜率可知。
8.(2025·北京大兴·一模)小鹏同学用如图所示双缝干涉实验装置来测量某单色光的波长
(1)在组装仪器时单缝和双缝应该相互放置 (选填“垂直”或“平行”)。
(2)为减小误差,该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离,而是先测量n个条纹的间距再求出。下列实验采用了类似方法的有______
A.探究《两个互成角度的力的合成规律》的实验中合力的测量
B.《探究弹簧弹力与形变量的关系》的实验中弹簧的形变量的测量
C.《用单摆测重力加速度》的实验中单摆的周期的测量
D.《用油膜法估测油酸分子的大小》的实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量
【答案】(1)平行
(2)CD
【详解】(1)只有保证单缝和双缝互相平行,这样才能在屏上出现明暗相间的条纹。
(2)先测量n个条纹的间距再求出△x,属于放大测量取平均值,用的是累积法。
A.《探究两个互成角度的力的合成规律》的实验中合力的测量,属于等效替代法,故A错误;
B.《探究弹簧弹力与形变量的关系》的实验中弹簧的形变量的测量,属于测多次取平均值,故B错误;
C.《用单摆测重力加速度》的实验中单摆的周期的测量,属于放大测量取平均值,故C正确;
D.《用油膜法估测油酸分子的大小》的实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量,属于放大测量取平均值,故D正确。
故选CD。
9.(2025·北京顺义·一模)用单摆测量重力加速度的实验中
(1)在测量周期时,为了减小测量周期的误差,应在摆球经过最 (选填“高”或“低”)点的位置时开始计时。
(2)用秒表记录单摆n次全振动所用时间为t,则单摆的周期 。
(3)多次改变摆线长度,并测出相应的周期T,绘制摆长L随周期的平方变化的图像如图所示。由图像求 (用表示)。
(4)在摆球和细线相同的情况下,单摆小角度摆动的周期 (选填“大于”“小于”或“等于”)圆锥摆(摆球在水平面做匀速圆周运动)的周期。
(5)如图所示,单摆摆长为L,摆球质量为m。将摆球拉离平衡位置后释放,摆球沿圆弧做往复运动。摆线与竖直方向夹角(摆角)为,试说明单摆在“摆角很小”的情况下做简谐运动。
【答案】(1)低
(2)
(3)
(4)大于
(5)见解析
【详解】(1)在测量周期时,为了减小测量周期的误差,应在摆球经过最低点的位置时开始计时。
(2)用秒表记录单摆n次全振动所用时间为t,则单摆的周期
(3)根据
解得
即
解得
(4)对圆锥摆根据
解得
即在摆球和细线相同的情况下,单摆小角度摆动的周期大于圆锥摆(摆球在水平面做匀速圆周运动)的周期。
(5)重力沿圆弧切线方向的分力
当摆角很小时,摆球运动的圆弧可以看成直线,圆弧的长度可认为与摆球的位移大小相等,即
单摆振动的回复力可表示为
式中负号表示回复力与位移的方向相反。摆球质量和摆长一定,可以用一个常量表示,于是上式可以写成
即单摆的振动为简谐振动。
10.(2025·北京顺义·一模)利用如图所示的装置完成“验证机械能守恒定律”的实验。得到重锤下落速度的平方与下落高度h之间关系的图像,下列图像中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】重锤下落过程中机械能守恒,则有
整理,可得
由此可知图像为过原点的直线。
故选B。
11.(2025·北京顺义·一模)利用如图所示装置做“验证动量守恒定律”实验,在导轨上,小车A以初速度撞击静止的小车B。
碰撞前:小车A上的遮光条通过光电门1的时间为。
碰撞后:小车A与小车B粘在一起,小车B上的遮光条通过光电门2的时间为。
已知:小车A与遮光条的总质量为,小车B与遮光条的总质量为,遮光条的宽度为d。
则碰撞前小车A的速度 ;碰撞后系统的总动量 。
【答案】
【详解】[1]碰撞前小车A的速度
[2]碰撞后系统的总动量
12.(2025·北京延庆·一模)物理实验一般涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作和实验分析等。
(1)实验原理。某同学在做杨氏双缝干涉实验时,在相同的实验条件下,分别用波长和的单色光进行实验,得到如图甲和乙所示的干涉条纹,可知, 。(选填“大于”、“等于”或“小于”)
(2)实验操作。图为“研究两个互成角度的力的合成规律”实验的示意图,下列实验操作中必要的是________。
A.实验中应保证两弹簧测力计外壳与木板平行
B.实验中应保证两个分力大小都小于合力大小
C.两个弹簧测力计拉动圆环静止在位置O,标记出两细线的方向,表示分力的方向
D.两个弹簧测力计拉动圆环静止在位置O,测量出两细线的长度,表示分力的大小
(3)实验分析。图所示为“观察电容器的充、放电现象”的实验电路,其中E为电源,C为电容器,R为阻值较大的定值电阻,S为单刀双掷开关,电流表A的零刻线在中央。开关S接1时,电源给电容器充电;开关S接2时,电容器通过电阻R放电。下列说法正确的是__________。
A.充电过程中,电压表示数先迅速增大,然后相对平缓增大,最后稳定在某一数值
B.充电过程中,电流表示数先迅速增大,然后逐渐增大并稳定在某一数值
C.放电过程中,电压表的示数均匀减小至零
D.放电过程中,电流表中的电流方向从左到右
【答案】(1)大于
(2)AC
(3)AD
【详解】(1)由双缝干涉条纹间距公式
由于甲的条纹间距大于乙的条纹间距,所以。
(2)A.为确保力的大小准确性,实验中应保证两弹簧测力计外壳与木板平行,A正确;
B.为了减小测量误差,实验中,在弹簧处于弹性限度之内,应使两个分力适当大一些,但并不需要保证两个分力大小都小于合力大小,B错误;
C.由于细线的拉力方向沿细线,可知,两个弹簧测力计拉动圆环静止在位置O,标记出两细线的方向,表示分力的方向,C正确;
D.两个弹簧测力计拉动圆环静止在位置O,读出弹簧测力计的示数,该示数表示分力的大小,不需要测量出两细线的长度,D错误。
故选AC。
(3)A.充电过程中,电流逐渐减小,并减小得越来越慢,电容器的电荷量增加得越来越慢,由电容的定义式
可得
则电压表示数先迅速增大,然后相对平缓增大,最后稳定在某一数值,A正确;
B.充电过程中,由于电容器两端的电压越来越高,电源与电容器间的电势差越来越小,电流表示数逐渐减小,B错误;
C.放电过程中,电压表的示数是逐渐变小的,但不是均匀减小的,C错误;
D.放电过程中,电流表中的电流方向从左到右,D正确。
故选AD。
13.(2025·北京丰台·一模)某实验小组利用如图所示的装置探究“小车加速度与力、质量的关系”。小车与车中钩码的总质量为 M,砂和砂桶的质量为m,重力加速度为g。
(1)下列实验操作正确的是 。
A.平衡阻力时,需要通过细绳把砂桶挂在小车上
B.平衡阻力后,长木板的位置不能移动
C.实验中,细绳必须与长木板保持平行
D.小车质量远小于砂和砂桶的总质量
(2)如图是某次实验所打出的一条纸带,图中0、1、2、3、4为相邻的计数点,两个相邻的计数点间还有4个点未标出,已知交流电源的频率f =50Hz,小车的加速度a = m/s²。
(3)小北同学在探究“小车的加速度a与F的关系”时,保持M 不变,以砂和砂桶的重力为F。根据实验数据作出a-F图像,如图所示。并利用最初的几组数据拟合了一条直线OAP,画一条与纵轴平行的直线,这条直线和这两条图线以及横轴的交点分别为P、Q、N。则 = (用M和m表示)。
(4)小京同学在探究“小车加速度a与F的关系”时,采用如图所示的实验方案,实 验步骤如下:
①将木板装有定滑轮的一侧垫高,挂上装有细砂的砂桶,保持细绳与长木板平行。调节木板的倾角,使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑;
②取下砂桶,测出砂和砂桶的总质量m,并让小车沿木板下滑,测出小车的加速度a;
③改变砂桶中砂子的质量,重复步骤①和②,多次测量,仍然取砂和砂桶的重力为F,作出a-F图像。请你定性画出a-F图像,并说明理由 。
【答案】(1)BC
(2)
(3)
(4),理由见解析
【详解】(1)A.平衡阻力时,需要把砂桶取下来,轻推小车,观察打出来的纸带,如果小车做匀速直线运动,则已平衡摩擦力,故A错误;
B.平衡阻力要让小车重力沿斜面向下的分力与摩擦力二力平衡,设木板倾角为,即
解得
因此平衡阻力后,倾角不能变,长木板的位置不能移动,故B正确;
C.实验中,细绳必须与长木板保持平行,保证绳中的拉力等于小车所受的合力,否则拉力不会等于合力,故C正确;
D.设绳中的拉力为,根据牛顿第二定律可得,
解得
为使小车受到的绳子拉力近似等于砂和砂桶的总重力,需要让小车与钩码的总质量远大于砂和砂桶的总质量,故D错误。
故选BC。
(2)由已知条件可知,计数周期为
逐差法求加速度可得
(3)图中对应小车所受合力为砂和砂桶的总重力时的加速度,则
图中对应小车实际的加速度,由于实验过程中,小车所受的合力等于绳中的拉力,则有
联立解得
(4)由于③,由于小车匀速下滑,故砂桶也应做匀速直线运动,小车和砂桶此时受力平衡,设小车受摩擦力为,此实验中绳中拉力为T,则有,
取下砂桶,由牛顿第二定律可得
联立可得
可见,在M不变的情况下,a与F成正比,定性作图图像如下
电学实验
一、实验题
1.(2025·北京东城·一模)某学习小组设计实验测量某合金丝的电阻率,他们进入实验室,找到如下器材:
A.一节干电池(电动势为)
B.毫安表A(量程为,内阻)
C.定值电阻
D.电阻箱
E.刻度尺、螺旋测微器、接线夹、开关、导线
(1)该组同学用螺旋测微器测量合金丝的直径,测量结果如图1所示,则合金丝直径 mm。
(2)基于以上器材,为了测量该合金丝的电阻率,设计了如图2所示的实验电路图,将电阻箱阻值调到。某次测量时,电流表的示数为0.50mA,则流经电源的电流 A
(3)改变接入电路的合金丝的长度,记录多组流经电源的电流的倒数和的数值,绘出如图3所示的图线。已知图线的斜率为,则金属丝的电阻率 (用含、、的表达式表示)。
(4)有两种金属直导线,横截面积均为,长度分别为、,电阻率分别为、,且。现将它们串联在一稳恒直流电路中,如图4所示。已知导线中稳恒电场的基本性质与静电场相同。请通过推导比较两金属导线中沿导线方向的稳恒电场和的大小关系 ;小明猜想与的大小关系是两导线接触面处有“净余电荷”所致。请根据这个猜想判断“净余电荷”的电性 。
【答案】(1)0.630
(2)0.1505
(3)
(4) 负
【详解】(1)螺旋测微器的读数为
(2)电流表的示数为0.50mA,则流经电源的电流
代入数据可得
(3)设电路中除了电阻丝电阻外,其他电阻阻值之和为,根据闭合电路欧姆定律
整理变形可得
可知图像斜率
解得
(4)[1]设回路中经过两导线的电流大小为,则根据,,
联立可得
同理得
所以
[2]导线中的稳恒电场是由电路中稳定分布的电荷叠加产生的,已知导线中的稳恒电场沿导线方向,又因为,必然在界面处积累负的“净余电荷”。
2.(2025·北京西城·一模)某同学通过实验测量阻值约为5Ω、粗细均匀的金属丝的电阻率。
(1)该同学采用如图所示的电路测量金属丝的电阻。现有电源(电动势为3.0V,内阻不计),电压表(量程0~3V,内阻约3k),开关和导线若干,以及下列器材:
A.电流表(量程0~3A,内阻约0.025)
B.电流表(量程0~0.6A,内阻约0.125)
C.滑动变阻器(0~5,3A)
D.滑动变阻器(0~1000,0.5A)
为了调节方便、测量准确,实验中电流表应选用 ,滑动变阻器应选用 。(选填实验器材前的字母)
(2)电压表应连接 点(选填“M”或“N”)。闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应处在 (选填“左端”或“右端”)。
(3)测得金属丝的直径为d,长度为L,电阻为R,则该金属丝电阻率测量值的表达式 。仅考虑电表内阻引起的误差,电阻率的测量值 真实值(选填“大于”或“小于”)。
(4)材料的电阻率随温度t变化的规律为,其中是材料在t=0℃时的电阻率,为电阻温度系数,在一定的温度范围内是与温度无关的常量。不同材料的可能为正数也可能为负数。该同学设想利用两种材料制成阻值在一定温度范围内不随温度变化的电阻。若在0℃时,A材料的电阻率为,电阻温度系数为,B材料的电阻率为,电阻温度系数为。用A、B两种材料制成横截面积为S,长度分别为L1和L2的导线,将两段导线串联成一个导体,S、L1、L2均不随温度变化。当L1、L2满足 关系时,导体的电阻在0℃附近不随温度变化,若使该导体的电阻等于R,则L1、L2与R的关系式为 。
【答案】(1) B C
(2) M 左端
(3) 小于
(4)
【详解】(1)[1]根据题中信息可得流过电阻的最大电流约为
为了减小误差,电流表选择B;
[2]由题图可知滑动变阻器采用分压式连接,为了方便操作,选用最大阻值较小的C。
(2)[1]通过计算可得出
为了减小误差,电压表应连接M点;
[2]为了保护电路,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应处在使测量电路部分电压为零的左端。
(3)[1]根据电阻定律
又
联立可得
[2]根据(2)中分析可知,电流表采用外接法,则电流的测量值大于流过电阻的真实值,根据欧姆定律可知电阻的测量值小于真实值,则电阻率的测量值小于真实值。
(4)[1]要使得两段导线串联成的个导体电阻不随温度发生变化,即两段导线电阻之和不变,即两段导线电阻随温度的变化率互为相反数,根据电阻定律得
求导可得导线电阻随温度的变化率
即需要满足
整理可得
[2]根据电阻定律可得
结合
联立可得
3.(2025·北京门头沟·一模)某同学想要测量一段均匀材料金属丝的电阻率,已知待测金属丝电阻约为。
(1)现要进一步精确测量其阻值,实验室提供了以下相关器材:
A.电池组(3V,内阻约1)
B.电流表(0~3A,内阻约0.025)
C.电流表(0~0.6A,内阻约0.125)
D.电压表(0~3V,内阻约3k)
E.电压表(0~15V,内阻约15k)
F.滑动变阻器(0~20,额定电流1A)
G.滑动变阻器(0~1000,额定电流0.3A)
H.开关,导线
实验时应选用的电流表是 ,电压表是 ,滑动变阻器是 。(填写各器材的字母代号)
(2)为使电阻的测量结果尽量准确,且金属丝两端的电压从零开始变化。以下实验电路符合要求的是 。
A. B.
C. D.
(3)实验中改变滑动变阻器滑片的位置,读取多组电压、电流值,并描绘出图线,如图所示。若图线的斜率为,金属丝的长度为,直径为,则金属丝电阻率的表达式为 。(用表示)
(4)某同学认为,在不改变电路结构的基础上,可以通过改变金属丝长度,并利用某一电表测得的数据,作出相应的图像,进而通过图线的斜率求得金属丝的电阻率。请简要说明实验方案,并用斜率表示金属丝的电阻率。(需要的其他物理量可自选符号表示)
【答案】(1) C D F
(2)A
(3)
(4)
【详解】(1)[1][2][3]题意知电动势E=3V,则电压表选D,电路的最小电流,故电流表选C,因为待测电阻约6.0Ω,且为方便调节,滑动变阻器应选小电阻的F。
(2)金属丝两端的电压从零开始变化,滑动变阻器选择分压式解法,因为
故电流表采用外接法,A选项符合题意。
故选A。
(3)分析图像可知图像斜率为电阻,即
解得
(4)实验中改变金属丝长度,通过改变滑动变阻器滑片的位置,使得每次电流表的示数均为,测量出金属丝长度,以及对应的电压表示数,根据欧姆定律可得
又
联立可得
作出图像,可知斜率为
解得金属丝的电阻率为
4.(2025·北京房山·一模)(1)使用多用电表欧姆挡测量某电阻阻值时,下列说法正确的是__________。
A.测量时,不需要把该电阻与电路断开进行测量
B.测量时,发现指针非常靠近欧姆挡的零刻线,应将选择开关拨至倍率较大的挡位
C.更换挡位测量电阻阻值时,必须将红、黑表笔短接,重新进行欧姆调零
(2)若某次测量使用欧姆挡为“×10”挡,则图甲中电阻的测量值R= Ω。
(3)某同学利用图乙所示电路图研究电容器的充、放电过程。开关S接1,电容器充电,充电完毕后将开关S由1拨至2,电容器放电。
①图丙是电容器放电过程中电流Ⅰ随时间t变化的图像,试估算在0.2s时间内电容器放电的电荷量为 。
②图丁是电容器放电过程中电压U随时间t变化的图像。电容器放电瞬间开始计时,此时电压传感器记录数据为Um,U-t图像与坐标轴围成的面积为S0。根据该实验数据曲线可以粗测实验中电容器的电容C= 。(用题中已知物理量Um、R和S0表示)
【答案】(1)C
(2)100
(3) 4.0×10-4C
【详解】(1)A.测量电路中某个电阻时,应该把该电阻与电路断开,否则测量的是该电阻与其它电路的并联电阻,测量时必须把把该电阻与电路断开,故A错误;
B.测电阻时,发现指针非常靠近欧姆挡的零刻线,则所测电阻阻值较较小,所选挡位太大,应换较小倍率后,重新调零,再进行测量,故B错误;
C.更换挡位测量电阻阻值时,必须将红、黑表笔短接,重新进行欧姆调零,故C正确;
故选C。
(2)指针指向“10”刻度线,则图甲中电阻的测量值R=
(3)①[1] 根据Q=It
可知电荷量等于I-t图像与时间轴所围成的面积,则有Q=C=4.0×10-4C
②[2] 根据
可得而U-t图像与坐标轴所围面积为S0,则
故有
则电容为
5.(2025·北京顺义·一模)用如图所示的装置做“探究影响感应电流方向的因素”实验。线圈A通过滑动变阻器和开关连接到电源上,线圈B的两端连接到电流表上,把线圈A放入线圈B中。开关闭合瞬间,电流表指针向左偏转。电路稳定后,将线圈A向上拔出,电流表指针向 偏转。
【答案】右
【详解】根据题意可知,开关闭合,穿过线圈B的磁通量增大,产生感应电流,且电流表指针向左偏转;电路稳定后,将线圈A向上拔出,穿过线圈B的磁通量减小,产生感应电流,则电流表指针向右偏转。
6.(2025·北京延庆·一模)为测量某金属丝的电阻率,小明同学设计了如图甲、乙所示的两种实验方案,已知该实验选用的电源可视为内阻不计的理想电源。
(1)小明先进行了如图甲方案的测量。
①他首先用米尺测出接入电路中金属丝的长度L=50.00cm,再利用螺旋测微器测金属丝的直径,示数如图所示,则金属丝直径的测量值d= mm。
②小明闭合开关前应将滑动变阻器的滑片置于 端。(选填“左”或“右”)
③实验过程中,小明移动滑动变阻器的滑片分别处于不同的位置,并依次记录了两电表的测量数据如下表所示,其中5组数据的对应点他已经标在如图所示的坐标纸上,请你标出余下一组数据的对应点,并画出U−I图线 ,根据图线求得金属丝的阻值R= Ω。
实验次数
1
2
3
4
5
6
U/V
0.90
1.20
1.50
1.80
2.10
2.40
I/A
0.18
0.24
0.31
0.37
0.43
0.49
④利用甲方案测得的金属丝的电阻率ρ= Ω⋅m。
(说明:③、④计算结果保留两位有效数字)
(2)小明又进行了如图乙方案的测量,实验中闭合开关S后,他可以通过改变接线夹(即图乙中滑动变阻器符号上的箭头)接触金属丝的位置以控制接入电路中金属丝的长度,并通过改变电阻箱接入电路中的阻值,保持电流表示数不变。记录电阻箱接入电路中的阻值R和对应接入电路中金属丝长度L的数据,并在R−L坐标系中描点连线,作出R−L的图线,如图所示。请用金属丝的直径d、R−L图线斜率的绝对值k和必要的常数,写出该金属丝电阻率测量值的表达式 ρ= 。
(3)电表的内阻可能对实验产生系统误差。
①若采用甲方案,电阻率的测量值 真实值(选填“大于”或“等于”或“小于”),原因是: 。
②若采用乙方案,电阻率的测量值 真实值(选填“大于”或“等于”或“小于”),原因是: 。
【答案】(1) 0.359/0.360/0.361 右 见解析 4.8/4.9/5.0/5.1/5.2 0.99×10-6~1.1×10-6
(2)
(3) 小于 由于电压表的分流作用导致金属丝的电流测量值偏大,其电阻的测量值偏小,电阻率的测量值偏小 等于 图乙方案中,所以电表内阻对电阻率的测量结果没有影响。
【详解】(1)[1] 固定刻度0mm,可动刻度第36.0格与固定尺横线对齐,总读数
[2] 甲图,闭合开关前,滑片应置于右端,从而保护电路;
[3] U-I图像如图所示
[4]U-I图像的斜率表示电阻,求斜率得
[5]根据电阻决定式
代入数据解得
(2)根据闭合电路欧姆定律可得
变形得
所以图像斜率的绝对值为
解得
(3)[1] 小于
[2]由于电压表的分流作用导致金属丝的电流测量值偏大,其电阻的测量值偏小,电阻率的测量值偏小
[3] 等于
[4]图乙方案中,所以电表内阻对电阻率的测量结果没有影响
7.(2025·北京石景山·一模)用实验室提供的器材测量一种金属电阻丝的电阻率。
(1)先用多用电表电阻挡粗测金属电阻丝的阻值。
①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”、“-”插孔,选择“10”倍率的电阻挡;调节欧姆调零旋钮使指针指在右侧0刻度线;
②将红、黑表笔分别与金属电阻丝的两端相接,指针指在如图甲中虚线a的位置。为了能获得更准确的测量数据,应将电阻挡调整到 (选填“1”或“100”)倍率;然后进行 (选填“欧姆”或“机械”)调零。
③调整后指针指在图中虚线b的位置,则该金属电阻丝阻值的测量值是 Ω;
(2)现有电源(电动势E为3.0V,内阻不计)、开关和导线若干,以及下列器材。
A.电流表(量程0~0.6A,内阻约0.2Ω)
B.电压表(量程0~3V,内阻约3kΩ)
C.滑动变阻器(0~5Ω,额定电流2A)
D.滑动变阻器(0~200Ω,额定电流1A)
为减小误差,电压从零开始可调,滑动变阻器应选 。图乙是测量该电阻丝实验器材的实物图,图中已连接了部分导线,还有两根导线没有连接,请补充完成 。
【答案】(1) 1 欧姆 8
(2) C
【详解】(1)[1][2]表针指在如图中虚线a的位置,指针偏转角度过大,说明电阻所测较小,应换较小的欧姆挡,为了能获得更准确的测量数据,应将倍率调整到1挡;然后进行欧姆调零。
[3]调整后指针指在图中虚线b的位置,则该金属电阻丝阻值的测量值是。
(2)[1]为减小误差,且电压调节范围尽量大,滑动变阻器应接成分压电路,故应该选择阻值较小的C;
[2]因为
故选用电流表外接法,滑动变阻器采用分压式接法,故实物图如下
【点睛】
8.(2025·北京丰台·一模)(1)某同学利用多用电表的欧姆挡测量未知电阻。当选用“×10”挡测量时。指针的 偏转情况如图所示,为减小测量误差,请你选择正确的实验操作并排序 。
A.将红黑表笔短接
B.调节欧姆调零旋钮,使指针指在最左侧刻线
C.调节欧姆调零旋钮,使指针指在最右侧刻线
D.将选择开关调至"×1"挡
E.将选择开关调至"×100"挡
(2)某同学探究“变压器原、副线圈电压与匝数的关系”时,得到的实验数据如表格所示。
原、副线圈匝数比
0.5
2
2
4
8
16
原、副线圈电压比
0.57
2.27
2.30
4.50
9.28
18.50
分析表格内数据,发现 没有严格等于 ,则可能的原因有 。
A.线圈通过电流时会发热
B.铁芯在交变磁场的作用下会发热
C.交变电流产生的磁场没有完全局限在铁芯内
D.此变压器为理想变压器
(3)在测量某定值电阻的电阻率实验中,部分电路按照图1连接。由试触a点改为试触b 点时,发现电压表的示数变化较大,电流表的示数变化不明显,为了减小测量误差,电压表右端接在 点 ( 填 “a”或“b”)。某同学用图2所示的实物电路测录定值电 Rx 的电阻率。闭合开关,电压表示数接近电源电压,电流表无示数。经检查电流表及各接线处均完好,则电路的故障可能是 。
【答案】(1)DAC
(2)ABC
(3) b 待测电阻断路
【详解】(1)用“×10” 挡测电阻时,指针偏角过大,说明所测电阻较小,所选挡位太大,为准确测量电阻阻值,应选“×1”挡,然后对欧姆表重新进行欧姆调零,然后再测电阻阻值,欧姆表使用完毕后,要把选择开关置于OFF挡或交流电源最高挡上,因此合理的实验步骤是:DAC;
(2)变压器并非理想变压器,能量损失主要来源于三个方面,分别是ABC项中的绕制线圈的铜导线发热损耗(俗称铜损)、铁芯中的涡流发热损耗(俗称铁损)、铁芯对磁场的约束不严密损耗(俗称磁损)。
故选ABC。
(3)[1] 电压表示数变化较大,电流表的示数变化不明显,说明电流表的分压效果比较显著,电流表中的电压不可忽略,所以应该选用外接法,故应接b;
[2] 电压表示数接近电源电压,电流表无示数,说明待测电阻断路。
9.(2025·北京朝阳·一模)用图所示的电路图测量金属丝Rx的电阻率。
(1)闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应处在图中的 (填“M”或“N”)端。
(2)按照图连接实物,连接结果如图乙所示。下列说法正确的是____________。
A.导线a接线错误,若闭合开关调节滑动变阻器可能烧毁电源
B.导线a接线错误,若闭合开关调节滑动变阻器两个电表始终没有示数
C.导线b接线错误,若闭合开关调节滑动变阻器可能烧毁电源
D.导线b接线错误,若闭合开关调节滑动变阻器两个电表始终没有示数
【答案】(1)M
(2)CD
【详解】(1)闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应处在图中的M端。
(2)根据电路图可知,滑动变阻器要接成分压电路,则导线b接线错误,导线b的右端应该接滑动变阻器的左下端接线柱,若闭合开关调节滑动变阻器的滑动端到最右端时会导致电路短路,烧毁电源,若闭合开关,待测电阻两端的电压始终为零,即调节滑动变阻器两个电表始终没有示数,故选CD。
热学实验
一、单选题
1.(2025·北京朝阳·一模)某同学在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中,测得的分子直径结果偏小,可能的原因是( )
A.油酸未完全散开
B.配制的油酸酒精溶液浓度较大
C.计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的小方格
D.测量每滴油酸溶液体积时,错把1mL溶液的滴数70滴记为80滴
【答案】D
【详解】A.油酸未完全散开,则S偏小,根据可知分子直径的测量值偏大,选项A错误;
B.配制的油酸酒精溶液浓度较大,则油膜不能单层排列,则油膜面积S偏小,则可知分子直径的测量值偏大,选项B错误;
C.计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的小方格,则面积S测量值偏小,根据可知分子直径的测量值偏大,选项C错误;
D.测量每滴油酸溶液体积时,错把1mL溶液的滴数70滴记为80滴,则每滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积V偏小,根据可知分子直径的测量值偏小,选项D正确。
故选D。
二、多选题
2.(2025·北京大兴·一模)用图甲所示的装置探究气体的等温变化规律。下列哪些操作是必需的( )
A.调节空气柱长度时柱塞应缓慢地向下压或向上拉
B.测量空气柱的直径
C.读取压力表示数
D.读取空气柱的长度
【答案】ACD
【详解】A.为防止气体的温度变化,调节空气柱长度时柱塞应缓慢地向下压或向上拉,故A正确;
BD.该实验气体的体积为V=SL
其中S为空气柱的横截面积,由于空气柱的横截面积S不变,所以用L代替V,只需要读取空气柱的长度,不需要测量空气柱的直径,故B错误;D正确;
C.读取压力表示数,以确定气体的压强,故C正确。
故选ACD。
3.(2025·北京西城·一模)某实验小组用图所示的实验装置“探究气体等温变化的规律”。实验操作的过程中,需要保持不变的是气体的( )
A.质量 B.温度 C.体积 D.压强
【答案】AB
【详解】题目要求探究气体等温变化规律,需要使得气体的质量不变,温度不变,从而研究气体的压强与体积之间的关系。
故选AB。
三、实验题
4.(2025·北京西城·模拟预测)按要求填空;
(1)某学生用螺旋测微器测定均匀圆柱体的直径,测得的结果如图甲所示,则该金属丝的直径 mm。紧接着用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测圆柱体的长度,测得的结果如图乙所示,则该圆柱体的长度 cm。
(2)某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中,需要用秒表测出单摆振动n次所需要的时间。在某次实验中,秒表记录的时间如图丙所示,由图可读出时间为 s。
(3)某同学用如图所示装置探究气体做等温变化的规律。
①在实验中,下列哪些操作不是必需的( )
A.用橡胶塞密封注射器的下端
B.用游标卡尺测量柱塞的直径
C.读取压力表上显示的气压值
D.读取刻度尺上显示的空气柱长度
②实验装置用铁架台固定,而不是用手握住玻璃管(或注射器),并且在实验中要缓慢推动活塞,这些要求的目的是 。
③下列图像中,最能直观反映气体做等温变化的规律的是( )
【答案】(1) 3.705 5.015
(2)101.3
(3) B 防止玻璃管内的空气温度升高或保持玻璃管内的空气温度不变 C
【详解】(1)[1]该金属丝的直径3.5mm+0.01mm×20.5=3.705mm。
[2]圆柱体的长度5cm+0.05mm×3=5.015cm。
(2)秒表读出时间为90s+11.3s=101.3s
(3)①[1]A.为防止漏气,则用橡胶塞密封注射器的下端,选项A不符合题意;
BD.因注射器截面积处处相等,则读取刻度尺上显示的空气柱长度即可,没必要用游标卡尺测量柱塞的直径,选项B符合题意,D不符合题意;
C.读取压力表上显示的气压值为气体压强,选项C不符合题意;
故选B。
②[2]实验装置用铁架台固定,而不是用手握住玻璃管(或注射器),并且在实验中要缓慢推动活塞,这些要求的目的是防止玻璃管内的空气温度升高或保持玻璃管内的空气温度不变。
③[3]根据可得
或者
则p-V图像是双曲线,是过原点的直线。则最能直观反映气体做等温变化的规律的是C。
光学实验
一、单选题
1.(2025·北京顺义·一模)利用如图所示装置做“用双缝干涉测量光的波长”实验,下列说法正确的是( )
A.向左移动光源,相邻两个亮条纹中心间距变小
B.减小双缝之间的距离,相邻两个亮条纹中心间距变大
C.红色滤光片换成绿色滤光片,相邻两个亮条纹中心间距变大
D.为了减小实验偶然误差,必须测量相邻两个亮条纹中心间距
【答案】B
【详解】A.根据条纹间距表达式可知,向左移动光源,相邻两个亮条纹中心间距不变,选项A错误;
B.根据条纹间距表达式可知,减小双缝之间的距离,相邻两个亮条纹中心间距变大,选项B正确;
C.根据条纹间距表达式可知,红色滤光片换成绿色滤光片,波长变小,则相邻两个亮条纹中心间距变小,选项C错误;
D.为了减小实验偶然误差,应该测量多个亮条纹中心间距,然后取平均值,选项D错误。
故选B。
二、实验题
2.(2025·北京大兴·一模)小鹏同学用如图所示双缝干涉实验装置来测量某单色光的波长
(1)在组装仪器时单缝和双缝应该相互放置 (选填“垂直”或“平行”)。
(2)为减小误差,该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离,而是先测量n个条纹的间距再求出。下列实验采用了类似方法的有______
A.探究《两个互成角度的力的合成规律》的实验中合力的测量
B.《探究弹簧弹力与形变量的关系》的实验中弹簧的形变量的测量
C.《用单摆测重力加速度》的实验中单摆的周期的测量
D.《用油膜法估测油酸分子的大小》的实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量
【答案】(1)平行
(2)CD
【详解】(1)只有保证单缝和双缝互相平行,这样才能在屏上出现明暗相间的条纹。
(2)先测量n个条纹的间距再求出△x,属于放大测量取平均值,用的是累积法。
A.《探究两个互成角度的力的合成规律》的实验中合力的测量,属于等效替代法,故A错误;
B.《探究弹簧弹力与形变量的关系》的实验中弹簧的形变量的测量,属于测多次取平均值,故B错误;
C.《用单摆测重力加速度》的实验中单摆的周期的测量,属于放大测量取平均值,故C正确;
D.《用油膜法估测油酸分子的大小》的实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量,属于放大测量取平均值,故D正确。
故选CD。
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专题12 实验题
力学实验
一、实验题
1.(2025·北京石景山·一模)如图甲所示装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验。
(1)除了图中所给的器材以及交流电源和导线外,在下列器材中,还必须使用的两种器材是_______。
A.秒表
B.天平(含砝码)
C.弹簧测力计
D.刻度尺
(2)平衡摩擦力时,按图甲把实验器材安装好,将小车放在木板上,后面固定一条纸带,纸带穿过打点计时器, (选填“挂”或“不挂”)盘和砝码。用垫块把木板一端垫高,接通打点计时器,让小车以一定初速度沿木板向下运动,不断调节木板的倾斜度,直到小车拖动纸带沿木板做 运动。
(3)甲同学利用图像求出每条纸带对应的加速度。他在处理其中一条纸带时,求出每个计数点对应的速度,并将各点的速度都标在了如图乙所示的坐标系中。请在图乙坐标系中作出小车运动的图像 ,并利用图像求出小车此次运动的加速度a = m/s2(保留两位有效数字)。
(4)乙同学在探究小车加速度a与所受拉力F的关系时,根据实验数据作出的a-F图像如图丙所示。
①发现图线不过原点,原因可能是 。
A.木板一端垫得过高
B.木板一端垫得过低
C.盘和砝码的总质量太大
D.盘和砝码的总质量太小
②发现图线发生了弯曲。经过思考认为,图线弯曲的原因在于实验中认为细线对小车的拉力F等于盘和砝码的总重力mg,而实际上F与mg并不相等。将记为相对误差δ,若小车质量为M,则相对误差δ与的关系图线应为 。
2.(2025·北京西城·一模)用如图所示的装置探究影响向心力大小的因素。已知小球在槽中A、B、C位置做圆周运动的半径之比为。某同学实验时,将两个等质量的小球放在A、C位置,皮带套在第二层塔轮上,该层左、右塔轮的半径之比为。该同学此次实验是为了探究小球的向心力大小与 (选填“质量”、“角速度”或“半径”)的关系。若匀速转动手柄,左右标尺露出长度的比值应等于 。
3.(2025·北京丰台·一模)做“探究加速度与力、质量的关系”的实验。
(1)若使用图甲所示装置进行实验,下列说法中正确的是 ______(选填选项前的字母)
A.拉小车的细线应与带滑轮的长木板平行
B.实验开始时,让小车靠近打点计时器,先释放小车,再接通电源,打出一条纸带
C.把木板右端垫高,小车在拉力作用下拖动纸带匀速运动,以平衡小车受到的阻力
D.为减小误差,实验中要保证槽码的质量远小于小车的质量
(2)在图甲所示装置中,实验室使用我国民用电时,打点计时器的打点频率为 ,实验中得到一条纸带,在纸带上从点开始,每隔个点取一个计数点,分别为、、、、,如图乙所示,相邻两计数点间的距离分别为、、、、,则小车的加速度为 。
(3)若采用传感器测量数据进行实验,装置如图丁所示,在小车前固定一无线式力传感器(通过无线传输方式在电脑上显示拉力的大小),细绳系在力传感器上,槽码的总质量用表示,小车(含车内钩码)和力传感器的总质量用表示。
① 实验中,在保持一定的前提下, (选填“需要”或“不需要”)满足远小于; (选填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力。
② 若一位同学在上面①的两个选择中都选择了“不需要”,之后多次改变槽码的质量,重复实验,测得多组力及对应的加速度作出图像,最有可能的图像是 。
(4)某同学利用图示装置“探究加速度与力、质量的关系”,某次实验中补偿了阻力之后,保持细绳与木板平行,测得小车的加速度为,该同学认为此时不能用槽码的重力大小来替代小车所受的拉力大小。请对此谈谈你的看法(取) 。
4.(2025·北京丰台·一模)物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。例如∶
(1)“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验装置如图所示:
① 其中,为橡皮筋与细绳的结点,和为细绳。在该实验中,下列操作正确的是( )
A.拉着细绳套的两只弹簧测力计,稳定后读数应相同
B.测量时,橡皮筋、细绳和弹簧测力计应贴近并平行于木板
C. 实验中,把橡皮筋的另一端拉到点时,两弹簧测力计之间夹角应取 ,以便于算出合力的大小
D.实验前将两弹簧测力计调零后水平互钩对拉,选择两个读数相同的弹簧测力计。
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
(2)某小组探究橡皮筋弹力与形变量的关系,测出橡皮筋在不同拉力作用下的长度,并据此作出了图像,如图所示。请根据图像分析橡皮筋劲度系数的变化特点 。
(3)物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。用如图所示的装置探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系,实验时将皮带套在左右半径不同的变速塔轮上,可以探究向心力与以下哪个物理量的关系( )
A.质量
B.半径
C.角速度
5.(2025·北京朝阳·一模)某实验小组利用打点计时器做“验证机械能守恒定律”的实验。
(1)以下三种测量速度的方案中,合理的是 。
A.测量下落高度h,通过算出瞬时速度v
B.测量下落时间t,通过v=gt算出瞬时速度v
C.根据纸带上某点的相邻两点间的平均速度,得到该点瞬时速度v
(2)按照正确的操作得到图1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hA、hB、hC,已知重物的质量为m,当地重力加速度为g,打点计时器打点周期为T。从打O点到打B点的过程中,重物重力势能的减少量为 ,动能的增加量为 。
(3)完成上述实验后,某同学采用传感器设计了新的实验方案验证机械能守恒,装置如图2所示。他将宽度均为d的挡光片依次固定在圆弧轨道上,并测出挡光片距离最低点的高度h,摆锤上内置了光电传感器,可测出摆锤经过挡光片的时间Δt。某次实验中记录数据并绘制图像,以h为横坐标,若要得到线性图像,应以 为纵坐标,并分析说明如何通过该图像验证机械能守恒。
6.(2025·北京门头沟·一模)(1)某同学用如图1所示的装置做“用单摆测量重力加速度”的实验。
①已知单摆的摆长为,摆球做次全振动所用的时间为,则当地重力加速度 (用、、表示)。
②在安装实验装置的过程中,下列有关器材的选择和安装最合理的是 。
A. B.
C. D.
③为减小误差,该实验并未直接测量单摆的周期,而是先测量次全振动所用的时间再求出。下列实验采用了类似方法的有 (选填选项前的字母)。
A.“用双缝干涉实验测量光的波长”实验中相邻亮条纹间距离的测量
B.“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量
C.“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验中气体体积的测量
(2)图2为“探究加速度与力的关系”的实验装置图。实验中,在小车不挂桶和砂时,先将木板的一端垫起一定高度。这样做的目的是________。
A.测量木板倾斜的角度
B.平衡摩擦力
C.使小车所受的合力等于桶和砂的重力
7.(2025·北京房山·一模)某同学通过实验验证机械能守恒定律。
(1)该同学用如图所示器材进行实验,下列图中实验操作正确的是_______。
A. B. C. D.
(2)按正确合理的方法进行操作,打出的一条纸带如图甲所示,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О的距离分别为h1、h2、h3。已知当地重力加速度为g,重物的质量为m,交流电的周期为T。从О点到B点的过程中,重物的重力势能减小量为 ,动能增加量为 。
(3)换用两个质量分别为m1、m2的重物进行多次实验,记录下落高度h和相应的速度大小v,描绘图像如图乙所示。改变重物质量时,纸带与重物所受阻力不变,请根据图像分析说明两重物质量的大小关系 。
8.(2025·北京大兴·一模)小鹏同学用如图所示双缝干涉实验装置来测量某单色光的波长
(1)在组装仪器时单缝和双缝应该相互放置 (选填“垂直”或“平行”)。
(2)为减小误差,该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离,而是先测量n个条纹的间距再求出。下列实验采用了类似方法的有______
A.探究《两个互成角度的力的合成规律》的实验中合力的测量
B.《探究弹簧弹力与形变量的关系》的实验中弹簧的形变量的测量
C.《用单摆测重力加速度》的实验中单摆的周期的测量
D.《用油膜法估测油酸分子的大小》的实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量
9.(2025·北京顺义·一模)用单摆测量重力加速度的实验中
(1)在测量周期时,为了减小测量周期的误差,应在摆球经过最 (选填“高”或“低”)点的位置时开始计时。
(2)用秒表记录单摆n次全振动所用时间为t,则单摆的周期 。
(3)多次改变摆线长度,并测出相应的周期T,绘制摆长L随周期的平方变化的图像如图所示。由图像求 (用表示)。
(4)在摆球和细线相同的情况下,单摆小角度摆动的周期 (选填“大于”“小于”或“等于”)圆锥摆(摆球在水平面做匀速圆周运动)的周期。
(5)如图所示,单摆摆长为L,摆球质量为m。将摆球拉离平衡位置后释放,摆球沿圆弧做往复运动。摆线与竖直方向夹角(摆角)为,试说明单摆在“摆角很小”的情况下做简谐运动。
10.(2025·北京顺义·一模)利用如图所示的装置完成“验证机械能守恒定律”的实验。得到重锤下落速度的平方与下落高度h之间关系的图像,下列图像中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
11.(2025·北京顺义·一模)利用如图所示装置做“验证动量守恒定律”实验,在导轨上,小车A以初速度撞击静止的小车B。
碰撞前:小车A上的遮光条通过光电门1的时间为。
碰撞后:小车A与小车B粘在一起,小车B上的遮光条通过光电门2的时间为。
已知:小车A与遮光条的总质量为,小车B与遮光条的总质量为,遮光条的宽度为d。
则碰撞前小车A的速度 ;碰撞后系统的总动量 。
12.(2025·北京延庆·一模)物理实验一般涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作和实验分析等。
(1)实验原理。某同学在做杨氏双缝干涉实验时,在相同的实验条件下,分别用波长和的单色光进行实验,得到如图甲和乙所示的干涉条纹,可知, 。(选填“大于”、“等于”或“小于”)
(2)实验操作。图为“研究两个互成角度的力的合成规律”实验的示意图,下列实验操作中必要的是________。
A.实验中应保证两弹簧测力计外壳与木板平行
B.实验中应保证两个分力大小都小于合力大小
C.两个弹簧测力计拉动圆环静止在位置O,标记出两细线的方向,表示分力的方向
D.两个弹簧测力计拉动圆环静止在位置O,测量出两细线的长度,表示分力的大小
(3)实验分析。图所示为“观察电容器的充、放电现象”的实验电路,其中E为电源,C为电容器,R为阻值较大的定值电阻,S为单刀双掷开关,电流表A的零刻线在中央。开关S接1时,电源给电容器充电;开关S接2时,电容器通过电阻R放电。下列说法正确的是__________。
A.充电过程中,电压表示数先迅速增大,然后相对平缓增大,最后稳定在某一数值
B.充电过程中,电流表示数先迅速增大,然后逐渐增大并稳定在某一数值
C.放电过程中,电压表的示数均匀减小至零
D.放电过程中,电流表中的电流方向从左到右
13.(2025·北京丰台·一模)某实验小组利用如图所示的装置探究“小车加速度与力、质量的关系”。小车与车中钩码的总质量为 M,砂和砂桶的质量为m,重力加速度为g。
(1)下列实验操作正确的是 。
A.平衡阻力时,需要通过细绳把砂桶挂在小车上
B.平衡阻力后,长木板的位置不能移动
C.实验中,细绳必须与长木板保持平行
D.小车质量远小于砂和砂桶的总质量
(2)如图是某次实验所打出的一条纸带,图中0、1、2、3、4为相邻的计数点,两个相邻的计数点间还有4个点未标出,已知交流电源的频率f =50Hz,小车的加速度a = m/s²。
(3)小北同学在探究“小车的加速度a与F的关系”时,保持M 不变,以砂和砂桶的重力为F。根据实验数据作出a-F图像,如图所示。并利用最初的几组数据拟合了一条直线OAP,画一条与纵轴平行的直线,这条直线和这两条图线以及横轴的交点分别为P、Q、N。则 = (用M和m表示)。
(4)小京同学在探究“小车加速度a与F的关系”时,采用如图所示的实验方案,实 验步骤如下:
①将木板装有定滑轮的一侧垫高,挂上装有细砂的砂桶,保持细绳与长木板平行。调节木板的倾角,使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑;
②取下砂桶,测出砂和砂桶的总质量m,并让小车沿木板下滑,测出小车的加速度a;
③改变砂桶中砂子的质量,重复步骤①和②,多次测量,仍然取砂和砂桶的重力为F,作出a-F图像。请你定性画出a-F图像,并说明理由 。
电学实验
一、实验题
1.(2025·北京东城·一模)某学习小组设计实验测量某合金丝的电阻率,他们进入实验室,找到如下器材:
A.一节干电池(电动势为)
B.毫安表A(量程为,内阻)
C.定值电阻
D.电阻箱
E.刻度尺、螺旋测微器、接线夹、开关、导线
(1)该组同学用螺旋测微器测量合金丝的直径,测量结果如图1所示,则合金丝直径 mm。
(2)基于以上器材,为了测量该合金丝的电阻率,设计了如图2所示的实验电路图,将电阻箱阻值调到。某次测量时,电流表的示数为0.50mA,则流经电源的电流 A
(3)改变接入电路的合金丝的长度,记录多组流经电源的电流的倒数和的数值,绘出如图3所示的图线。已知图线的斜率为,则金属丝的电阻率 (用含、、的表达式表示)。
(4)有两种金属直导线,横截面积均为,长度分别为、,电阻率分别为、,且。现将它们串联在一稳恒直流电路中,如图4所示。已知导线中稳恒电场的基本性质与静电场相同。请通过推导比较两金属导线中沿导线方向的稳恒电场和的大小关系 ;小明猜想与的大小关系是两导线接触面处有“净余电荷”所致。请根据这个猜想判断“净余电荷”的电性 。
2.(2025·北京西城·一模)某同学通过实验测量阻值约为5Ω、粗细均匀的金属丝的电阻率。
(1)该同学采用如图所示的电路测量金属丝的电阻。现有电源(电动势为3.0V,内阻不计),电压表(量程0~3V,内阻约3k),开关和导线若干,以及下列器材:
A.电流表(量程0~3A,内阻约0.025)
B.电流表(量程0~0.6A,内阻约0.125)
C.滑动变阻器(0~5,3A)
D.滑动变阻器(0~1000,0.5A)
为了调节方便、测量准确,实验中电流表应选用 ,滑动变阻器应选用 。(选填实验器材前的字母)
(2)电压表应连接 点(选填“M”或“N”)。闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应处在 (选填“左端”或“右端”)。
(3)测得金属丝的直径为d,长度为L,电阻为R,则该金属丝电阻率测量值的表达式 。仅考虑电表内阻引起的误差,电阻率的测量值 真实值(选填“大于”或“小于”)。
(4)材料的电阻率随温度t变化的规律为,其中是材料在t=0℃时的电阻率,为电阻温度系数,在一定的温度范围内是与温度无关的常量。不同材料的可能为正数也可能为负数。该同学设想利用两种材料制成阻值在一定温度范围内不随温度变化的电阻。若在0℃时,A材料的电阻率为,电阻温度系数为,B材料的电阻率为,电阻温度系数为。用A、B两种材料制成横截面积为S,长度分别为L1和L2的导线,将两段导线串联成一个导体,S、L1、L2均不随温度变化。当L1、L2满足 关系时,导体的电阻在0℃附近不随温度变化,若使该导体的电阻等于R,则L1、L2与R的关系式为 。
3.(2025·北京门头沟·一模)某同学想要测量一段均匀材料金属丝的电阻率,已知待测金属丝电阻约为。
(1)现要进一步精确测量其阻值,实验室提供了以下相关器材:
A.电池组(3V,内阻约1)
B.电流表(0~3A,内阻约0.025)
C.电流表(0~0.6A,内阻约0.125)
D.电压表(0~3V,内阻约3k)
E.电压表(0~15V,内阻约15k)
F.滑动变阻器(0~20,额定电流1A)
G.滑动变阻器(0~1000,额定电流0.3A)
H.开关,导线
实验时应选用的电流表是 ,电压表是 ,滑动变阻器是 。(填写各器材的字母代号)
(2)为使电阻的测量结果尽量准确,且金属丝两端的电压从零开始变化。以下实验电路符合要求的是 。
A. B.
C. D.
(3)实验中改变滑动变阻器滑片的位置,读取多组电压、电流值,并描绘出图线,如图所示。若图线的斜率为,金属丝的长度为,直径为,则金属丝电阻率的表达式为 。(用表示)
(4)某同学认为,在不改变电路结构的基础上,可以通过改变金属丝长度,并利用某一电表测得的数据,作出相应的图像,进而通过图线的斜率求得金属丝的电阻率。请简要说明实验方案,并用斜率表示金属丝的电阻率。(需要的其他物理量可自选符号表示)
4.(2025·北京房山·一模)(1)使用多用电表欧姆挡测量某电阻阻值时,下列说法正确的是__________。
A.测量时,不需要把该电阻与电路断开进行测量
B.测量时,发现指针非常靠近欧姆挡的零刻线,应将选择开关拨至倍率较大的挡位
C.更换挡位测量电阻阻值时,必须将红、黑表笔短接,重新进行欧姆调零
(2)若某次测量使用欧姆挡为“×10”挡,则图甲中电阻的测量值R= Ω。
(3)某同学利用图乙所示电路图研究电容器的充、放电过程。开关S接1,电容器充电,充电完毕后将开关S由1拨至2,电容器放电。
①图丙是电容器放电过程中电流Ⅰ随时间t变化的图像,试估算在0.2s时间内电容器放电的电荷量为 。
②图丁是电容器放电过程中电压U随时间t变化的图像。电容器放电瞬间开始计时,此时电压传感器记录数据为Um,U-t图像与坐标轴围成的面积为S0。根据该实验数据曲线可以粗测实验中电容器的电容C= 。(用题中已知物理量Um、R和S0表示)
5.(2025·北京顺义·一模)用如图所示的装置做“探究影响感应电流方向的因素”实验。线圈A通过滑动变阻器和开关连接到电源上,线圈B的两端连接到电流表上,把线圈A放入线圈B中。开关闭合瞬间,电流表指针向左偏转。电路稳定后,将线圈A向上拔出,电流表指针向 偏转。
6.(2025·北京延庆·一模)为测量某金属丝的电阻率,小明同学设计了如图甲、乙所示的两种实验方案,已知该实验选用的电源可视为内阻不计的理想电源。
(1)小明先进行了如图甲方案的测量。
①他首先用米尺测出接入电路中金属丝的长度L=50.00cm,再利用螺旋测微器测金属丝的直径,示数如图所示,则金属丝直径的测量值d= mm。
②小明闭合开关前应将滑动变阻器的滑片置于 端。(选填“左”或“右”)
③实验过程中,小明移动滑动变阻器的滑片分别处于不同的位置,并依次记录了两电表的测量数据如下表所示,其中5组数据的对应点他已经标在如图所示的坐标纸上,请你标出余下一组数据的对应点,并画出U−I图线 ,根据图线求得金属丝的阻值R= Ω。
实验次数
1
2
3
4
5
6
U/V
0.90
1.20
1.50
1.80
2.10
2.40
I/A
0.18
0.24
0.31
0.37
0.43
0.49
④利用甲方案测得的金属丝的电阻率ρ= Ω⋅m。
(说明:③、④计算结果保留两位有效数字)
(2)小明又进行了如图乙方案的测量,实验中闭合开关S后,他可以通过改变接线夹(即图乙中滑动变阻器符号上的箭头)接触金属丝的位置以控制接入电路中金属丝的长度,并通过改变电阻箱接入电路中的阻值,保持电流表示数不变。记录电阻箱接入电路中的阻值R和对应接入电路中金属丝长度L的数据,并在R−L坐标系中描点连线,作出R−L的图线,如图所示。请用金属丝的直径d、R−L图线斜率的绝对值k和必要的常数,写出该金属丝电阻率测量值的表达式 ρ= 。
(3)电表的内阻可能对实验产生系统误差。
①若采用甲方案,电阻率的测量值 真实值(选填“大于”或“等于”或“小于”),原因是: 。
②若采用乙方案,电阻率的测量值 真实值(选填“大于”或“等于”或“小于”),原因是: 。
7.(2025·北京石景山·一模)用实验室提供的器材测量一种金属电阻丝的电阻率。
(1)先用多用电表电阻挡粗测金属电阻丝的阻值。
①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”、“-”插孔,选择“10”倍率的电阻挡;调节欧姆调零旋钮使指针指在右侧0刻度线;
②将红、黑表笔分别与金属电阻丝的两端相接,指针指在如图甲中虚线a的位置。为了能获得更准确的测量数据,应将电阻挡调整到 (选填“1”或“100”)倍率;然后进行 (选填“欧姆”或“机械”)调零。
③调整后指针指在图中虚线b的位置,则该金属电阻丝阻值的测量值是 Ω;
(2)现有电源(电动势E为3.0V,内阻不计)、开关和导线若干,以及下列器材。
A.电流表(量程0~0.6A,内阻约0.2Ω)
B.电压表(量程0~3V,内阻约3kΩ)
C.滑动变阻器(0~5Ω,额定电流2A)
D.滑动变阻器(0~200Ω,额定电流1A)
为减小误差,电压从零开始可调,滑动变阻器应选 。图乙是测量该电阻丝实验器材的实物图,图中已连接了部分导线,还有两根导线没有连接,请补充完成 。
8.(2025·北京丰台·一模)(1)某同学利用多用电表的欧姆挡测量未知电阻。当选用“×10”挡测量时。指针的 偏转情况如图所示,为减小测量误差,请你选择正确的实验操作并排序 。
A.将红黑表笔短接
B.调节欧姆调零旋钮,使指针指在最左侧刻线
C.调节欧姆调零旋钮,使指针指在最右侧刻线
D.将选择开关调至"×1"挡
E.将选择开关调至"×100"挡
(2)某同学探究“变压器原、副线圈电压与匝数的关系”时,得到的实验数据如表格所示。
原、副线圈匝数比
0.5
2
2
4
8
16
原、副线圈电压比
0.57
2.27
2.30
4.50
9.28
18.50
分析表格内数据,发现 没有严格等于 ,则可能的原因有 。
A.线圈通过电流时会发热
B.铁芯在交变磁场的作用下会发热
C.交变电流产生的磁场没有完全局限在铁芯内
D.此变压器为理想变压器
(3)在测量某定值电阻的电阻率实验中,部分电路按照图1连接。由试触a点改为试触b 点时,发现电压表的示数变化较大,电流表的示数变化不明显,为了减小测量误差,电压表右端接在 点 ( 填 “a”或“b”)。某同学用图2所示的实物电路测录定值电 Rx 的电阻率。闭合开关,电压表示数接近电源电压,电流表无示数。经检查电流表及各接线处均完好,则电路的故障可能是 。
9.(2025·北京朝阳·一模)用图所示的电路图测量金属丝Rx的电阻率。
(1)闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应处在图中的 (填“M”或“N”)端。
(2)按照图连接实物,连接结果如图乙所示。下列说法正确的是____________。
A.导线a接线错误,若闭合开关调节滑动变阻器可能烧毁电源
B.导线a接线错误,若闭合开关调节滑动变阻器两个电表始终没有示数
C.导线b接线错误,若闭合开关调节滑动变阻器可能烧毁电源
D.导线b接线错误,若闭合开关调节滑动变阻器两个电表始终没有示数
热学实验
一、单选题
1.(2025·北京朝阳·一模)某同学在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中,测得的分子直径结果偏小,可能的原因是( )
A.油酸未完全散开
B.配制的油酸酒精溶液浓度较大
C.计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的小方格
D.测量每滴油酸溶液体积时,错把1mL溶液的滴数70滴记为80滴
二、多选题
2.(2025·北京大兴·一模)用图甲所示的装置探究气体的等温变化规律。下列哪些操作是必需的( )
A.调节空气柱长度时柱塞应缓慢地向下压或向上拉
B.测量空气柱的直径
C.读取压力表示数
D.读取空气柱的长度
3.(2025·北京西城·一模)某实验小组用图所示的实验装置“探究气体等温变化的规律”。实验操作的过程中,需要保持不变的是气体的( )
A.质量 B.温度 C.体积 D.压强
三、实验题
4.(2025·北京西城·模拟预测)按要求填空;
(1)某学生用螺旋测微器测定均匀圆柱体的直径,测得的结果如图甲所示,则该金属丝的直径 mm。紧接着用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测圆柱体的长度,测得的结果如图乙所示,则该圆柱体的长度 cm。
(2)某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中,需要用秒表测出单摆振动n次所需要的时间。在某次实验中,秒表记录的时间如图丙所示,由图可读出时间为 s。
(3)某同学用如图所示装置探究气体做等温变化的规律。
①在实验中,下列哪些操作不是必需的( )
A.用橡胶塞密封注射器的下端
B.用游标卡尺测量柱塞的直径
C.读取压力表上显示的气压值
D.读取刻度尺上显示的空气柱长度
②实验装置用铁架台固定,而不是用手握住玻璃管(或注射器),并且在实验中要缓慢推动活塞,这些要求的目的是 。
③下列图像中,最能直观反映气体做等温变化的规律的是( )
光学实验
一、单选题
1.(2025·北京顺义·一模)利用如图所示装置做“用双缝干涉测量光的波长”实验,下列说法正确的是( )
A.向左移动光源,相邻两个亮条纹中心间距变小
B.减小双缝之间的距离,相邻两个亮条纹中心间距变大
C.红色滤光片换成绿色滤光片,相邻两个亮条纹中心间距变大
D.为了减小实验偶然误差,必须测量相邻两个亮条纹中心间距
二、实验题
2.(2025·北京大兴·一模)小鹏同学用如图所示双缝干涉实验装置来测量某单色光的波长
(1)在组装仪器时单缝和双缝应该相互放置 (选填“垂直”或“平行”)。
(2)为减小误差,该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离,而是先测量n个条纹的间距再求出。下列实验采用了类似方法的有______
A.探究《两个互成角度的力的合成规律》的实验中合力的测量
B.《探究弹簧弹力与形变量的关系》的实验中弹簧的形变量的测量
C.《用单摆测重力加速度》的实验中单摆的周期的测量
D.《用油膜法估测油酸分子的大小》的实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量
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