2026届浙江省高三物理二轮强化训练:物理实验基础专题(1)
2026-03-20
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内容正文:
物理实验基础专题特训(1)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、实验题
1.在“用双缝干涉测量光的波长”实验中
(1)相邻两条亮条纹间的距离需用测量头测出。某同学调整手轮,使分划板的中心刻线与亮条纹的中心对齐,某次实验手轮上的示数如图所示。已知测量头主尺的最小刻度是毫米,副尺上有50个等分刻度,此时读数为______mm。
(2)已知双缝间距为d,双缝到光屏的距离为L。实验测得n条亮条纹的间距为a,则该光的波长λ=______。
2.(1)利用单摆周期公式测重力加速度,测出不同摆长L及相应周期值T,则L与的关系是________;作出图线,利用图线上任意两点A、B的坐标、可得到重力加速度________。
(2)图中游标卡尺的读数为________mm。
3.某实验小组在“测量金属丝的电阻率”实验中,实验室提供的器材如下:机械式多用电表、螺旋测微器、电流表、电压表、滑动变阻器、直流电源、开关、导线若干。实验步骤如下:
(1)用多用电表电阻挡粗测金属丝的阻值,如图所示。先选择“×10”倍率的电阻挡,将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮使指针指在右侧0刻度线,再将红、黑表笔分别与金属丝的两端相接,指针静止时指向甲图中的a处。为了能获得更准确的测量数据,应将电阻挡调整到___________(选填“”或“”)倍率,接着进行规范操作后指针静止时指在甲图中b处,则该金属丝的阻值约为___________;
(2)用螺旋测微器分别测量金属丝几个不同位置横截面的直径D,某次测量时的情形如图乙所示,该处的直径___________,再用刻度尺测量金属丝的长度。
(3)闭合开关,测量通过金属丝的电流和金属丝两端的电压,由此可计算得出金属丝的电阻率___________。(用题中所测物理量的字母表示)
(4)误差分析:本实验的系统误差主要是因为___________引起的。
4.长度是物理学中基本的物理量,长度的测量是最基本的测量,根据测量要求的不同,可选用精度更高的测量工具。
(1)图1中游标卡尺的读数为________;
(2)图2中螺旋测微器的读数为________;
5.为测量一金属丝的电阻率,某同学进行如下操作:连接电路后,先用刻度尺测出接入电路中的金属丝的长度L,再用螺旋测微器测量其直径d,接通电路后测得电压表的示数为U、电流表的示数为I,最后计算得出该金属丝的电阻率。
(1)如图所示,用螺旋测微器测得的直径d=______mm。
(2)除待测金属丝外,实验室还备有如下实验器材:
A.电源E(电动势为3V)
B.滑动变阻器(0~10Ω)
C.开关S,导线若干
D.电压表V(量程3V,内阻约为3kΩ)
E.电流表A(量程0.6A,内阻约为2Ω)
(3)金属丝的电阻约为10Ω,为了测量其电阻,要求电压从零开始调节,并尽量减小实验误差,则下面两个电路中,测量结果更准确的是______(选填“甲”或“乙”)。
(4)写出金属丝电阻率的表达式ρ=______(用d、L、U、I表示)。
6.某物理学习小组利用图甲中的装置探究小车的加速度与小车所受拉力、小车质量之间的关系。
(1)实验用的电火花打点计时器,应选用______。
A.220V交流电源 B.8V交流电源 C.36V蓄电池
(2)某次实验得到一条点迹清晰的纸带,相邻两个计数点间的距离如图乙所示(每两个点之间还有4个点未画出),已知电源的频率为50Hz,则小车的加速度______(计算结果均保留2位有效数字)。
(3)在探究小车的加速度与受力关系时,保持小车的质量不变,将槽码的重力作为小车受到的拉力F,作出a-F图像,随着槽码的质量不断增加,可能会出现图丙中的图线______(选填①或②)。
(4)在探究小车的加速度a与小车质量M的关系时,保持槽码的质量m不变,若平衡摩擦力过度,画出的图像如图丁所示,图像斜率为k,纵截距为,根据以上信息计算出重力加速度为______(结果用m、k、表示)。
7.测量一合金制成的圆柱体的电阻率。
(1)用螺旋测微器测量圆柱体直径D,由图直径D=________mm。
(2)若流经圆柱体的电流为I,圆柱体两端之间的电压为U,长度L,则用D、L、I、U表示的电阻率的关系式为ρ=___________。
(3)实验小组采用伏安法继续进行测量。某同学用多用电表测得该合金阻值Rx约为25。现有实验器材如下:
A.电源E(电动势16.0V,内阻约0.5)
B.电压表(0~3V,内阻约3k)
C.电压表(0~15V,内阻约15k)
D.电流表(0~0.6A,内阻约2)
E.电流表(0~3A,内阻约0.4)
F.滑动变阻器(0 ~ 5)
G.滑动变阻器(0 ~ 1000)
H.开关S和导线若干
为了调节方便,测量准确,并能在实验中获得尽可能大的电压调节范围,连接电路时,电压表应选______、电流表应选______、滑动变阻器应选用______(均填器材前的选项字母);实验电路应采用图中的__________(选填“甲”或“乙”或“丙”或“丁”)。
(4)接通开关,改变滑动变阻器滑片P的位置,并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。某次电表示数如图所示,可得该次电阻的测量值_______,测出的比真实值__________ (选填“偏大”、“偏小”或“相等”)
8.如图甲所示,某探究小组利用气垫导轨做“验证动量守恒定律”实验。滑块A和滑块B的质量(包括遮光条)分别为和。实验中弹射装置每次给A的初速度均相同,B初始处于静止状态。A的遮光条两次通过光电门1的挡光时间分别为、,B的遮光条通过光电门2的挡光时间为。
(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,其示数为___________。
(2)打开气泵,先取走滑块B,待气流稳定后将滑块A从气垫导轨右侧向左弹出,测得光电门1的挡光时间大于光电门2的挡光时间,为使导轨水平,可调节左侧底座旋钮,使轨道左端___________(填“升高”或“降低”)一些。
(3)经测量,滑块A,B上遮光条宽度相同,则验证动量守恒定律的表达式为___________(用、、、、表示)。
9.某同学利用在半径为的光滑圆弧球面上做简谐运动的匀质小球来测定当地的重力加速度,实验装置如图甲所示,在该实验条件下,小球在圆弧球面上的运动可视为单摆。
(1)该同学首先利用游标卡尺测量小球的直径,示数如图乙所示,则小球的直径为__________。
(2)该同学在圆弧球面下方安装了压力传感器,将小球从点由静止释放后,压力传感器的示数变化如图丙所示,则小球摆动的周期为__________。
(3)根据已知的物理量,可得当地重力加速度的表达式为__________(用、、表示)。
(4)另一同学将光滑圆弧球面半径当做小球等效单摆长度测得重力加速度,则测得的重力加速度的值__________(选填“大于”“小于”或“等于”)当地重力加速度的真实值。
10.某同学用如图1所示装置研究两个半径相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。图2中O点是小球抛出点在地面上的竖直投影。实验时先让A球多次从斜槽上某一固定位置C由静止释放,其平均落地点的位置为P。再把B球放在水平轨道末端,将A球仍从位置C由静止释放,A球和B球碰撞后,分别在白纸上留下各自的落点痕迹,重复操作多次,其平均落地点的位置为M、N。测量出A、B两个小球的质量分别为、,OM、OP、ON的长度分别为、、。
(1)为了确认两个小球的直径相同,该同学用10分度的游标卡尺和螺旋测微器对它们的直径进行了测量,某次测量的结果如下图所示,其游标卡尺读数为_____________、其螺旋测微器读数为__________。
(2)实验中,不容易直接测定小球碰撞前后的速度。但是,可以通过仅测量_ _(填选项前的符号),间接地解决这个问题。
A.小球开始释放高度h
B.小球抛出点距地面的高度H
C.小球做平抛运动的水平位移
(3)如果该同学实验操作正确且碰撞可视为弹性碰撞,A、B碰后在水平面上的落点位置分别为__________、__________。(填落点位置的标记字母)
在实验误差允许范围内,若满足关系式___________,则可以认为两球碰撞前后的总动量守恒,若还满足关系式___________,则可认为两球碰撞为弹性碰撞(用所测物理量的字母表示)。
11.小华同学用图(a)所示的实验装置探究斜面倾角是否对动摩擦因数产生影响。所用器材有:绒布、木板、滑块、遮光片、米尺、游标卡尺、光电门、倾角调节仪等。实验过程如下:
(1)将绒布平铺并固定在木板上,然后将光电门A、B固定在木板上,用米尺测量A、B间距离;
(2)用游标卡尺测量遮光片宽度,示数如图(b)所示,调节并记录木板与水平面的夹角,让装有遮光片的滑块从木板顶端静止开始下滑,记录遮光片依次经过光电门A和B的挡光时间和,求得遮光片经过光电门时滑块的速度大小和。某次测得,则____;
(3)用测量数据求出和以后,可以表示运动的加速度____(用、、表示);
(4)推导滑块与绒布间动摩擦因数的表达式,可得____(用、和重力加速度大小表示),利用所得实验数据计算出值;
(5)改变进行多次实验,获得与对应的,并在坐标纸上描出对应坐标点,如图(c)所示,在误差允许范围内,小华可以得到的实验结论为斜面倾角____(填“会”或“不会”)对动摩擦因数产生影响。
12.“测定金属的电阻率”的实验中,某小组选择一根圆柱形粗细均匀的金属丝进行了测量。
(1)在用刻度尺测量了金属丝的长度L=10.00cm之后,该小组同学用螺旋测微器测量金属丝的直径,测量结果如图甲所示,则金属丝的直径d=_______mm。
(2)该小组选择图乙所示电路进行实验。闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,读出多组电压表示数U、电流表示数I,并绘制U-I图像如图丙所示。则该金属丝电阻率的测量值________(结果保留两位有效数字)
(3)该小组又设计用电学方法测流体对绝缘挡板的作用力。如图3所示,一绝缘挡板通过一转轴被系在细金属丝下,悬挂在O点。开始时绝缘挡板沿竖直方向处于静止状态,将绝缘挡板放入水平流动的气流中时(绝缘挡板始终保持竖直方向),绝缘挡板向左摆起一定的角度,气流速度越大,越大,说明气流产生的作用力越大。该小组在水平方向固定一根电阻丝BC,C端在O点正下方,BC与金属丝接触良好,接触点为D,不计接触点D处的摩擦和金属丝电阻。该小组有一个电动势为E、内阻不计的电源和一个电压表,将这些器材连成图4中的部分电路。
①请在图4中画出电压表的连接方式_______,使电压表的示数随气流对绝缘挡板的作用力的增大而均匀增大。
②在满足①的条件下,已知,BC长为L,绝缘挡板质量为m,重力加速度为g,电源电动势为E(内阻不计),当绝缘挡板平衡时电压表示数为U,气流对绝缘挡板的作用力为F,则U与F的关系式为_______。
13.用如图甲所示的装置探究小车加速度与受到拉力的关系。通过打点计时器测加速度,认为细绳拉力等于钩码的重力。已知交流电频率是50Hz,重力加速度g取。完成实验,并回答问题:
(1)除图甲中给出的器材之外,完成实验还需要的器材有______。(填序号)
A.天平 B.刻度尺 C.停表 D.弹簧测力计
(2)安装好装置,垫块放在某位置,接通电源,给小车一个初速度,打出纸带如图乙所示。已知纸带左端和小车相连,则接下来的操作应该是______。
A.向小车中加入适当砝码,再打出纸带并分析纸带
B.把细线系在小车上并绕过滑轮悬挂钩码,再打出纸带并分析纸带
C.将垫块适当左移,再打出纸带并分析纸带
D.将垫块适当右移,再打出纸带并分析纸带
(3)调整好装置,规范操作,得到一条如图丙所示的纸带(每相邻两点之间还有4个点未标出)。小车加速度大小______。(结果保留三位有效数字)
(4)改变钩码的质量,多次实验,得到小车加速度a与钩码总质量m的多组数据,建立a-m坐标系,描点得到如图丁(a)所示的图线。图线的末端明显偏离了直线,其主要原因是______。
A.钩码总质量不满足远小于小车质量
B.钩码总质量不满足远大于小车质量
C.平衡摩擦力过度
D.没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
(5)一位同学将手机固定在小车上,重复第(4)步,得到图线如图丁(b)所示。则手机的质量为______g。(结果保留三位有效数字)
14.某同学要测量一段特制的圆柱形导体材料的电阻率,同时测量电源的电动势E和内阻r。实验室提供了如下器材:待测的圆柱形导体(阻值未知)、螺旋测微器、游标卡尺、理想电流表A、电阻箱R、待测电源、开关S、开关K、导线若干。
(1)该同学用游标卡尺测量该导体的长度,结果如图甲所示,则________cm,用螺旋测微器测得该导体的直径为。
(2)该同学设计了如图乙所示的电路,并进行了如下的操作:
①断开开关K,闭合开关S,改变电阻箱的阻值R,记录不同R对应的电流表示数I,并作出图像,如图丙中直线Ⅰ;
②将开关S、K均闭合,改变电阻箱的阻值R,再记录不同R对应的电流表示数I,并作出图像,如图丙中直线Ⅱ。
(3)根据(2)中的步骤①,可求出电源电动势________V,内阻________(结果均保留2位有效数字)。
(4)根据(2)中的步骤②,可求出待测圆柱形导体的电阻________(结果保留2位有效数字),最后再由表达式计算出该导体材料的电阻率。
15.用欧姆表粗测得一圆柱复合材料的电阻约为,某实验小组通过以下实验测量其电阻率。
(1)该实验小组用刻度尺测量其长度、螺旋测微器测量其直径,某次直径测量结果如图1所示,则________;
(2)实验使用的滑动变阻器的阻值为,电压表内阻约为,电流表内阻约为,请将图2所示实际测量电路补充完整
(3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于图2所示________(选填“a”或“b”)端。
(4)车辆运输中若存在超载现象,将带来安全隐患。由普通水泥和导电材料混合制成的导电水泥,可以用于监测道路超载问题。某小组对此进行探究,测得不同压力下的电阻,算出对应的电阻率,作出图像如图3所示。
基于以上结论,设计压力报警系统,电路如图4所示。报警器在两端电压大于或等于3V时启动,为水泥块,为滑动变阻器,当的滑片处于某位置,上压力大于或等于时,报警器启动。报警器应并联在_______两端(填“”或“”)。
16.某实验小组测定一节干电池的电动势和内阻。
(1)根据实验室中的实验器材和老师的建议,最终确定了如图(a)所示的实验电路,其中电压表量程为3V,电流表量程为0.6A,为保护定值电阻。某次测量时电流表和电压表的示数如图(b)所示,则电流___________A,电压___________V。
(2)实验小组的同学闭合开关S,多次调节滑动变阻器,读出多组电流表示数I和对应的电压表示数U,由测得的数据绘出了如图(c)所示的图线,则电源的电动势___________,内阻___________(结果用a、b和表示)。
(3)在上述实验中存在系统误差。在下列所绘图像中,虚线代表没有误差情况下电压真实值与电流真实值关系的图像,则下图中能正确表示二者关系的是( )
A. B.
C. D.
17.电阻率是用来表示各种材料导电性能的物理量。某同学在实验室测量一新材料制成的圆柱体的电阻率。
(1)用螺旋测微器测量其横截面直径,示数如图甲所示,可知其直径___________mm;用游标卡尺测其长度,示数如图乙所示,可知其长度为___________mm。
(2)用多用电表粗测其电阻约为6Ω。为了减小实验误差,需进一步用伏安法测量圆柱体的电阻,要求待测电阻两端的电压能从0开始连续可调。除待测圆柱体外,实验室还备有的实验器材如下:
A.电压表V1(量程3V,内阻约为6kΩ)
B.电压表V2(量程6V,内阻约为15kΩ)
C.电流表A1(量程0.6A,内阻约为1Ω)
D.电流表A2(量程30mA,内阻约为20Ω)
E.滑动变阻器(阻值范围,2.0A)
F.直流电源(电动势为5V)
G.开关
H.导线若干
A. B.
C. D.
则该实验电路应选择电压表___________(填A或B),应选择的电流表___________(填C或D),电路应选择如图丙电路中的___________。
(3)根据正确的实验电路进行实物接线___________
根据实物接线图,闭合电键之前应该将滑动变阻器的滑片滑动到___________端(填左或右)
(4)某次实验测出圆管两端的电压为U,圆管中的电流为I,圆管的外直径为D,内直径为d,长度为L,则圆管的电阻率为___________。(用本小问中给出的U、I、、d、表示,单位均已为国际单位)
18.某实验小组测量一段金属丝的电阻率,实验室可供选择的器材有:
A.电流表A1(量程为,内阻约为)
B.电流表A2(量程为,内阻)
C.定值电阻
D.定值电阻
E.滑动变阻器
F.滑动变阻器
G.蓄电池(电动势为,内阻约)
H.开关S及导线若干
回答下列问题:
(1)用螺旋测微器测量该金属丝的直径,某次测量结果如图甲所示,读出该金属丝的直径______mm;
(2)图乙为实验电路图,为了更精确地测量该金属丝的阻值,滑动变阻器应选择______(选填“”或“”),定值电阻应选择______(选填“”或“”),位置处电流表应该选______(选填“A1”或“A2”)
(3)调节滑动变阻器,测得多组电流表A1的示数和电流表A2的示数,并作出图像如图所示,图像的斜率为。测得金属丝的长度为,可知该金属丝的电阻率可表示为______(选择中的部分物理量表示)。
19.在“测量金属丝的电阻率”实验中。
(1)用螺旋测微器和游标卡尺分别测量粗细均匀金属丝的直径和长度,结果分别如图甲和乙所示。金属丝的直径D为___________mm,长度L为___________cm。
(2)将该金属丝(阻值约为)固定在木板上,准备测量其电阻。现有电源(电动势E为5V,内阻不计)、开关和导线若干,以及下列器材:
A.电流表(量程,内阻为)
B.电压表(量程,内阻约)
C.滑动变阻器(,10A)
D.滑动变阻器(,1A)
①将电流表的量程改成,则需选用定值电阻___________与电流表并联;
②为能从零开始测量数据,且方便调节,滑动变阻器应选___________(选填器材前的字母);
③如图所示,测量该金属丝电阻的实验电路实物图中已连接了部分导线,为了更精准测量,请将实物图连线补充完成,以便实验进行___________。
20.实验课中同学们要完成“测量一节干电池的电动势和内阻”的任务,被测电池的电动势约为1.5V,内阻约为1.0Ω。某小组计划利用如图的电路进行测量,已知实验室除待测电池、开关、导线外,还有下列器材可供选用:
电流表A1:量程0~0.6A,内阻约0.125Ω
电流表A2:量程0~3A,内阻约0.025Ω
电压表V:量程0~3V,内阻约3kΩ
滑动变阻器R:0~20Ω,额定电流2A
(1)为了使测量结果尽量准确,电流表应选用 _________(填写仪器的字母代号)。
(2)如图是该组同学根据所获得的6组实验数据,在坐标纸上绘制的反映路端电压随电流变化的U-I图线,请据此图线判断被测干电池的电动势E=_________V,内阻r=_________Ω。(结果保留到小数点后两位)
(3)若仅考虑电表内阻的影响,如图中描绘的点迹与“电池两端电压的真实值”和“流过电池的电流真实值”所对应点迹存在一定的偏差,请根据实验中该同学测得的数据,以及电表的参数估算这一偏差的数量级约为_________。
A. B. C. D.
(4)为了研究电表内阻对测量结果的影响,我们用U和I的函数关系来分析这一个问题。若字母RV、RA分别表示电压表和电流表的内阻,U、I分别表示电压表和电流表的示数,E、r分别表示电池的电动势和内阻的真实值。考虑到电表内阻的影响,请选择相关的字母写出反映U和I实际关系的函数表达式U=___________。
试卷第16页,共17页
试卷第17页,共17页
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物理实验基础专题特训(1)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、实验题
1.在“用双缝干涉测量光的波长”实验中
(1)相邻两条亮条纹间的距离需用测量头测出。某同学调整手轮,使分划板的中心刻线与亮条纹的中心对齐,某次实验手轮上的示数如图所示。已知测量头主尺的最小刻度是毫米,副尺上有50个等分刻度,此时读数为______mm。
(2)已知双缝间距为d,双缝到光屏的距离为L。实验测得n条亮条纹的间距为a,则该光的波长λ=______。
【答案】(1)15.02
(2)
2.(1)利用单摆周期公式测重力加速度,测出不同摆长L及相应周期值T,则L与的关系是________;作出图线,利用图线上任意两点A、B的坐标、可得到重力加速度________。
(2)图中游标卡尺的读数为________mm。
【答案】(1)
(2)10.70
3.某实验小组在“测量金属丝的电阻率”实验中,实验室提供的器材如下:机械式多用电表、螺旋测微器、电流表、电压表、滑动变阻器、直流电源、开关、导线若干。实验步骤如下:
(1)用多用电表电阻挡粗测金属丝的阻值,如图所示。先选择“×10”倍率的电阻挡,将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮使指针指在右侧0刻度线,再将红、黑表笔分别与金属丝的两端相接,指针静止时指向甲图中的a处。为了能获得更准确的测量数据,应将电阻挡调整到___________(选填“”或“”)倍率,接着进行规范操作后指针静止时指在甲图中b处,则该金属丝的阻值约为___________;
(2)用螺旋测微器分别测量金属丝几个不同位置横截面的直径D,某次测量时的情形如图乙所示,该处的直径___________,再用刻度尺测量金属丝的长度。
(3)闭合开关,测量通过金属丝的电流和金属丝两端的电压,由此可计算得出金属丝的电阻率___________。(用题中所测物理量的字母表示)
(4)误差分析:本实验的系统误差主要是因为___________引起的。
【答案】(1) ×1 19
(2)1.030
(3)
(4)电压表分流
4.长度是物理学中基本的物理量,长度的测量是最基本的测量,根据测量要求的不同,可选用精度更高的测量工具。
(1)图1中游标卡尺的读数为________;
(2)图2中螺旋测微器的读数为________;
【答案】(1)18.3
(2)4.800
5.为测量一金属丝的电阻率,某同学进行如下操作:连接电路后,先用刻度尺测出接入电路中的金属丝的长度L,再用螺旋测微器测量其直径d,接通电路后测得电压表的示数为U、电流表的示数为I,最后计算得出该金属丝的电阻率。
(1)如图所示,用螺旋测微器测得的直径d=______mm。
(2)除待测金属丝外,实验室还备有如下实验器材:
A.电源E(电动势为3V)
B.滑动变阻器(0~10Ω)
C.开关S,导线若干
D.电压表V(量程3V,内阻约为3kΩ)
E.电流表A(量程0.6A,内阻约为2Ω)
(3)金属丝的电阻约为10Ω,为了测量其电阻,要求电压从零开始调节,并尽量减小实验误差,则下面两个电路中,测量结果更准确的是______(选填“甲”或“乙”)。
(4)写出金属丝电阻率的表达式ρ=______(用d、L、U、I表示)。
【答案】 0.732 乙
6.某物理学习小组利用图甲中的装置探究小车的加速度与小车所受拉力、小车质量之间的关系。
(1)实验用的电火花打点计时器,应选用______。
A.220V交流电源 B.8V交流电源 C.36V蓄电池
(2)某次实验得到一条点迹清晰的纸带,相邻两个计数点间的距离如图乙所示(每两个点之间还有4个点未画出),已知电源的频率为50Hz,则小车的加速度______(计算结果均保留2位有效数字)。
(3)在探究小车的加速度与受力关系时,保持小车的质量不变,将槽码的重力作为小车受到的拉力F,作出a-F图像,随着槽码的质量不断增加,可能会出现图丙中的图线______(选填①或②)。
(4)在探究小车的加速度a与小车质量M的关系时,保持槽码的质量m不变,若平衡摩擦力过度,画出的图像如图丁所示,图像斜率为k,纵截距为,根据以上信息计算出重力加速度为______(结果用m、k、表示)。
【答案】(1)A
(2)2.0
(3)②
(4)
7.测量一合金制成的圆柱体的电阻率。
(1)用螺旋测微器测量圆柱体直径D,由图直径D=________mm。
(2)若流经圆柱体的电流为I,圆柱体两端之间的电压为U,长度L,则用D、L、I、U表示的电阻率的关系式为ρ=___________。
(3)实验小组采用伏安法继续进行测量。某同学用多用电表测得该合金阻值Rx约为25。现有实验器材如下:
A.电源E(电动势16.0V,内阻约0.5)
B.电压表(0~3V,内阻约3k)
C.电压表(0~15V,内阻约15k)
D.电流表(0~0.6A,内阻约2)
E.电流表(0~3A,内阻约0.4)
F.滑动变阻器(0 ~ 5)
G.滑动变阻器(0 ~ 1000)
H.开关S和导线若干
为了调节方便,测量准确,并能在实验中获得尽可能大的电压调节范围,连接电路时,电压表应选______、电流表应选______、滑动变阻器应选用______(均填器材前的选项字母);实验电路应采用图中的__________(选填“甲”或“乙”或“丙”或“丁”)。
(4)接通开关,改变滑动变阻器滑片P的位置,并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。某次电表示数如图所示,可得该次电阻的测量值_______,测出的比真实值__________ (选填“偏大”、“偏小”或“相等”)
【答案】(1)4.620
(2)
(3) C D F 丙
(4) 26 偏小
8.如图甲所示,某探究小组利用气垫导轨做“验证动量守恒定律”实验。滑块A和滑块B的质量(包括遮光条)分别为和。实验中弹射装置每次给A的初速度均相同,B初始处于静止状态。A的遮光条两次通过光电门1的挡光时间分别为、,B的遮光条通过光电门2的挡光时间为。
(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,其示数为___________。
(2)打开气泵,先取走滑块B,待气流稳定后将滑块A从气垫导轨右侧向左弹出,测得光电门1的挡光时间大于光电门2的挡光时间,为使导轨水平,可调节左侧底座旋钮,使轨道左端___________(填“升高”或“降低”)一些。
(3)经测量,滑块A,B上遮光条宽度相同,则验证动量守恒定律的表达式为___________(用、、、、表示)。
【答案】(1)14.50
(2)升高
(3)
9.某同学利用在半径为的光滑圆弧球面上做简谐运动的匀质小球来测定当地的重力加速度,实验装置如图甲所示,在该实验条件下,小球在圆弧球面上的运动可视为单摆。
(1)该同学首先利用游标卡尺测量小球的直径,示数如图乙所示,则小球的直径为__________。
(2)该同学在圆弧球面下方安装了压力传感器,将小球从点由静止释放后,压力传感器的示数变化如图丙所示,则小球摆动的周期为__________。
(3)根据已知的物理量,可得当地重力加速度的表达式为__________(用、、表示)。
(4)另一同学将光滑圆弧球面半径当做小球等效单摆长度测得重力加速度,则测得的重力加速度的值__________(选填“大于”“小于”或“等于”)当地重力加速度的真实值。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)小于
10.某同学用如图1所示装置研究两个半径相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。图2中O点是小球抛出点在地面上的竖直投影。实验时先让A球多次从斜槽上某一固定位置C由静止释放,其平均落地点的位置为P。再把B球放在水平轨道末端,将A球仍从位置C由静止释放,A球和B球碰撞后,分别在白纸上留下各自的落点痕迹,重复操作多次,其平均落地点的位置为M、N。测量出A、B两个小球的质量分别为、,OM、OP、ON的长度分别为、、。
(1)为了确认两个小球的直径相同,该同学用10分度的游标卡尺和螺旋测微器对它们的直径进行了测量,某次测量的结果如下图所示,其游标卡尺读数为_____________、其螺旋测微器读数为__________。
(2)实验中,不容易直接测定小球碰撞前后的速度。但是,可以通过仅测量_ _(填选项前的符号),间接地解决这个问题。
A.小球开始释放高度h
B.小球抛出点距地面的高度H
C.小球做平抛运动的水平位移
(3)如果该同学实验操作正确且碰撞可视为弹性碰撞,A、B碰后在水平面上的落点位置分别为__________、__________。(填落点位置的标记字母)
在实验误差允许范围内,若满足关系式___________,则可以认为两球碰撞前后的总动量守恒,若还满足关系式___________,则可认为两球碰撞为弹性碰撞(用所测物理量的字母表示)。
【答案】(1) 10.5 10.400
(2)A
(3) M N
11.小华同学用图(a)所示的实验装置探究斜面倾角是否对动摩擦因数产生影响。所用器材有:绒布、木板、滑块、遮光片、米尺、游标卡尺、光电门、倾角调节仪等。实验过程如下:
(1)将绒布平铺并固定在木板上,然后将光电门A、B固定在木板上,用米尺测量A、B间距离;
(2)用游标卡尺测量遮光片宽度,示数如图(b)所示,调节并记录木板与水平面的夹角,让装有遮光片的滑块从木板顶端静止开始下滑,记录遮光片依次经过光电门A和B的挡光时间和,求得遮光片经过光电门时滑块的速度大小和。某次测得,则____;
(3)用测量数据求出和以后,可以表示运动的加速度____(用、、表示);
(4)推导滑块与绒布间动摩擦因数的表达式,可得____(用、和重力加速度大小表示),利用所得实验数据计算出值;
(5)改变进行多次实验,获得与对应的,并在坐标纸上描出对应坐标点,如图(c)所示,在误差允许范围内,小华可以得到的实验结论为斜面倾角____(填“会”或“不会”)对动摩擦因数产生影响。
【答案】 0.50 不会
12.“测定金属的电阻率”的实验中,某小组选择一根圆柱形粗细均匀的金属丝进行了测量。
(1)在用刻度尺测量了金属丝的长度L=10.00cm之后,该小组同学用螺旋测微器测量金属丝的直径,测量结果如图甲所示,则金属丝的直径d=_______mm。
(2)该小组选择图乙所示电路进行实验。闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,读出多组电压表示数U、电流表示数I,并绘制U-I图像如图丙所示。则该金属丝电阻率的测量值________(结果保留两位有效数字)
(3)该小组又设计用电学方法测流体对绝缘挡板的作用力。如图3所示,一绝缘挡板通过一转轴被系在细金属丝下,悬挂在O点。开始时绝缘挡板沿竖直方向处于静止状态,将绝缘挡板放入水平流动的气流中时(绝缘挡板始终保持竖直方向),绝缘挡板向左摆起一定的角度,气流速度越大,越大,说明气流产生的作用力越大。该小组在水平方向固定一根电阻丝BC,C端在O点正下方,BC与金属丝接触良好,接触点为D,不计接触点D处的摩擦和金属丝电阻。该小组有一个电动势为E、内阻不计的电源和一个电压表,将这些器材连成图4中的部分电路。
①请在图4中画出电压表的连接方式_______,使电压表的示数随气流对绝缘挡板的作用力的增大而均匀增大。
②在满足①的条件下,已知,BC长为L,绝缘挡板质量为m,重力加速度为g,电源电动势为E(内阻不计),当绝缘挡板平衡时电压表示数为U,气流对绝缘挡板的作用力为F,则U与F的关系式为_______。
【答案】(1)1.573/1.572/1.574
(2)/
(3) 或
13.用如图甲所示的装置探究小车加速度与受到拉力的关系。通过打点计时器测加速度,认为细绳拉力等于钩码的重力。已知交流电频率是50Hz,重力加速度g取。完成实验,并回答问题:
(1)除图甲中给出的器材之外,完成实验还需要的器材有______。(填序号)
A.天平 B.刻度尺 C.停表 D.弹簧测力计
(2)安装好装置,垫块放在某位置,接通电源,给小车一个初速度,打出纸带如图乙所示。已知纸带左端和小车相连,则接下来的操作应该是______。
A.向小车中加入适当砝码,再打出纸带并分析纸带
B.把细线系在小车上并绕过滑轮悬挂钩码,再打出纸带并分析纸带
C.将垫块适当左移,再打出纸带并分析纸带
D.将垫块适当右移,再打出纸带并分析纸带
(3)调整好装置,规范操作,得到一条如图丙所示的纸带(每相邻两点之间还有4个点未标出)。小车加速度大小______。(结果保留三位有效数字)
(4)改变钩码的质量,多次实验,得到小车加速度a与钩码总质量m的多组数据,建立a-m坐标系,描点得到如图丁(a)所示的图线。图线的末端明显偏离了直线,其主要原因是______。
A.钩码总质量不满足远小于小车质量
B.钩码总质量不满足远大于小车质量
C.平衡摩擦力过度
D.没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
(5)一位同学将手机固定在小车上,重复第(4)步,得到图线如图丁(b)所示。则手机的质量为______g。(结果保留三位有效数字)
【答案】(1)B
(2)D
(3)2.03
(4)A
(5)160
14.某同学要测量一段特制的圆柱形导体材料的电阻率,同时测量电源的电动势E和内阻r。实验室提供了如下器材:待测的圆柱形导体(阻值未知)、螺旋测微器、游标卡尺、理想电流表A、电阻箱R、待测电源、开关S、开关K、导线若干。
(1)该同学用游标卡尺测量该导体的长度,结果如图甲所示,则________cm,用螺旋测微器测得该导体的直径为。
(2)该同学设计了如图乙所示的电路,并进行了如下的操作:
①断开开关K,闭合开关S,改变电阻箱的阻值R,记录不同R对应的电流表示数I,并作出图像,如图丙中直线Ⅰ;
②将开关S、K均闭合,改变电阻箱的阻值R,再记录不同R对应的电流表示数I,并作出图像,如图丙中直线Ⅱ。
(3)根据(2)中的步骤①,可求出电源电动势________V,内阻________(结果均保留2位有效数字)。
(4)根据(2)中的步骤②,可求出待测圆柱形导体的电阻________(结果保留2位有效数字),最后再由表达式计算出该导体材料的电阻率。
【答案】 4.440 3.0 2.1 2.8
15.用欧姆表粗测得一圆柱复合材料的电阻约为,某实验小组通过以下实验测量其电阻率。
(1)该实验小组用刻度尺测量其长度、螺旋测微器测量其直径,某次直径测量结果如图1所示,则________;
(2)实验使用的滑动变阻器的阻值为,电压表内阻约为,电流表内阻约为,请将图2所示实际测量电路补充完整
(3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于图2所示________(选填“a”或“b”)端。
(4)车辆运输中若存在超载现象,将带来安全隐患。由普通水泥和导电材料混合制成的导电水泥,可以用于监测道路超载问题。某小组对此进行探究,测得不同压力下的电阻,算出对应的电阻率,作出图像如图3所示。
基于以上结论,设计压力报警系统,电路如图4所示。报警器在两端电压大于或等于3V时启动,为水泥块,为滑动变阻器,当的滑片处于某位置,上压力大于或等于时,报警器启动。报警器应并联在_______两端(填“”或“”)。
【答案】(1)6.700/6.701/6.699
(2)
(3)
(4)
16.某实验小组测定一节干电池的电动势和内阻。
(1)根据实验室中的实验器材和老师的建议,最终确定了如图(a)所示的实验电路,其中电压表量程为3V,电流表量程为0.6A,为保护定值电阻。某次测量时电流表和电压表的示数如图(b)所示,则电流___________A,电压___________V。
(2)实验小组的同学闭合开关S,多次调节滑动变阻器,读出多组电流表示数I和对应的电压表示数U,由测得的数据绘出了如图(c)所示的图线,则电源的电动势___________,内阻___________(结果用a、b和表示)。
(3)在上述实验中存在系统误差。在下列所绘图像中,虚线代表没有误差情况下电压真实值与电流真实值关系的图像,则下图中能正确表示二者关系的是( )
A. B.
C. D.
【答案】(1) 0.40 1.30
(2) a
(3)D
17.电阻率是用来表示各种材料导电性能的物理量。某同学在实验室测量一新材料制成的圆柱体的电阻率。
(1)用螺旋测微器测量其横截面直径,示数如图甲所示,可知其直径___________mm;用游标卡尺测其长度,示数如图乙所示,可知其长度为___________mm。
(2)用多用电表粗测其电阻约为6Ω。为了减小实验误差,需进一步用伏安法测量圆柱体的电阻,要求待测电阻两端的电压能从0开始连续可调。除待测圆柱体外,实验室还备有的实验器材如下:
A.电压表V1(量程3V,内阻约为6kΩ)
B.电压表V2(量程6V,内阻约为15kΩ)
C.电流表A1(量程0.6A,内阻约为1Ω)
D.电流表A2(量程30mA,内阻约为20Ω)
E.滑动变阻器(阻值范围,2.0A)
F.直流电源(电动势为5V)
G.开关
H.导线若干
A. B.
C. D.
则该实验电路应选择电压表___________(填A或B),应选择的电流表___________(填C或D),电路应选择如图丙电路中的___________。
(3)根据正确的实验电路进行实物接线___________
根据实物接线图,闭合电键之前应该将滑动变阻器的滑片滑动到___________端(填左或右)
(4)某次实验测出圆管两端的电压为U,圆管中的电流为I,圆管的外直径为D,内直径为d,长度为L,则圆管的电阻率为___________。(用本小问中给出的U、I、、d、表示,单位均已为国际单位)
【答案】(1) 0.920/0.921/0.919 42.40
(2) A C B
(3) 左
(4)
18.某实验小组测量一段金属丝的电阻率,实验室可供选择的器材有:
A.电流表A1(量程为,内阻约为)
B.电流表A2(量程为,内阻)
C.定值电阻
D.定值电阻
E.滑动变阻器
F.滑动变阻器
G.蓄电池(电动势为,内阻约)
H.开关S及导线若干
回答下列问题:
(1)用螺旋测微器测量该金属丝的直径,某次测量结果如图甲所示,读出该金属丝的直径______mm;
(2)图乙为实验电路图,为了更精确地测量该金属丝的阻值,滑动变阻器应选择______(选填“”或“”),定值电阻应选择______(选填“”或“”),位置处电流表应该选______(选填“A1”或“A2”)
(3)调节滑动变阻器,测得多组电流表A1的示数和电流表A2的示数,并作出图像如图所示,图像的斜率为。测得金属丝的长度为,可知该金属丝的电阻率可表示为______(选择中的部分物理量表示)。
【答案】(1)0.149/0.150/0.151
(2) A2
(3)
19.在“测量金属丝的电阻率”实验中。
(1)用螺旋测微器和游标卡尺分别测量粗细均匀金属丝的直径和长度,结果分别如图甲和乙所示。金属丝的直径D为___________mm,长度L为___________cm。
(2)将该金属丝(阻值约为)固定在木板上,准备测量其电阻。现有电源(电动势E为5V,内阻不计)、开关和导线若干,以及下列器材:
A.电流表(量程,内阻为)
B.电压表(量程,内阻约)
C.滑动变阻器(,10A)
D.滑动变阻器(,1A)
①将电流表的量程改成,则需选用定值电阻___________与电流表并联;
②为能从零开始测量数据,且方便调节,滑动变阻器应选___________(选填器材前的字母);
③如图所示,测量该金属丝电阻的实验电路实物图中已连接了部分导线,为了更精准测量,请将实物图连线补充完成,以便实验进行___________。
【答案】(1) 1.742/1.743/1.744 4.14
(2) 2 C
20.实验课中同学们要完成“测量一节干电池的电动势和内阻”的任务,被测电池的电动势约为1.5V,内阻约为1.0Ω。某小组计划利用如图的电路进行测量,已知实验室除待测电池、开关、导线外,还有下列器材可供选用:
电流表A1:量程0~0.6A,内阻约0.125Ω
电流表A2:量程0~3A,内阻约0.025Ω
电压表V:量程0~3V,内阻约3kΩ
滑动变阻器R:0~20Ω,额定电流2A
(1)为了使测量结果尽量准确,电流表应选用 _________(填写仪器的字母代号)。
(2)如图是该组同学根据所获得的6组实验数据,在坐标纸上绘制的反映路端电压随电流变化的U-I图线,请据此图线判断被测干电池的电动势E=_________V,内阻r=_________Ω。(结果保留到小数点后两位)
(3)若仅考虑电表内阻的影响,如图中描绘的点迹与“电池两端电压的真实值”和“流过电池的电流真实值”所对应点迹存在一定的偏差,请根据实验中该同学测得的数据,以及电表的参数估算这一偏差的数量级约为_________。
A. B. C. D.
(4)为了研究电表内阻对测量结果的影响,我们用U和I的函数关系来分析这一个问题。若字母RV、RA分别表示电压表和电流表的内阻,U、I分别表示电压表和电流表的示数,E、r分别表示电池的电动势和内阻的真实值。考虑到电表内阻的影响,请选择相关的字母写出反映U和I实际关系的函数表达式U=___________。
【答案】(1)A1
(2) 1.48 0.82(0.81~0.85)
(3)B
(4)
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