高中物理实验试题及答案(3)

高中物理实验

综合测试题及参考答案

【达标测试】

1. 实验：为了测量某一被新发现的行星的半径和质量，一艘宇宙飞船飞近它的表面进行实验。飞船在引力作用下进入该行星表面的圆形轨道，在绕行中做了第一次测量。绕行数圈后，着陆在该行星上，并进行了第二次测量。依据测量的数据，就可以求出该星球的半径和星球的质量。已知万有引力恒量为G。飞船上备有以下实验器材：

A. 一只精确秒表

B. 一个已知质量为m的物体

C. 一个弹簧秤

D. 一台天平（附砝码）

请根据题意回答以下问题：

（1）第一次测量所选用的实验器材为______________________，

测量的物理量是______________________。

（2）第二次测量所选用的实验器材为______________________，

测量的物理量是______________________。

（3）试推导出行星的半径、质量的表达式。（用已知量和测出的物理量表示）

2. （1）有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度。用它测量一工件长度，如图甲所示。图示的读数是_________cm。

（2）如图乙，将一打点计时器固定在斜面上某处，打点计时器

。使用的交流电频率为50Hz。用米尺测得斜面的高度与长度之比为1

4

一辆质量为400g的小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下。图丙是打出纸带的一段，相邻记数点间还有四个点未画出。由图可知，打点计时器打纸带上B点时小车的瞬时速度v B=_________m/s，打纸带上E点时小车的瞬时速度v E=_________m/s。

3. 科学实验是人们认识自然的重要手段。在电学实验中经常需要测量某负载的电阻。测量电阻的方法有多种。现需要测量一只标有“220，100W”灯泡的电阻。

（1）这只灯泡正常工作时的电阻为_____________ 。若用多用电表中的欧姆挡直接接在灯泡两端测量它的电阻，则测出的电阻应_____________灯泡正常工作时的电阻。（填“大于”、“小于”或“等于”）

（2）现在提供以下的实验器材：

A. 220V的交流电源

B. 单刀双掷开关一只

C. 电阻箱一只（0~999 ，额定电流1A）

D. 交流电流表一只（0~）

E. 导线若干

请你用以上的器材设计一个实验，能较为准确地测出灯泡工作时的电阻值。请画出电路原理图，并简述实验步骤。

4. 甲、乙两位同学在一次应用伏安法测量电阻R x的实验中进行了如下操作：第一步用万用表粗测电阻R x的阻值，第二步用伏安法测量电阻R x的阻值。

图一图二

（1）第一步中万用表的旋钮位置及指针偏转情况如图一所示，其示数是__________Ω。

（2）第二步中甲、乙两位同学用以下器材测量电阻R x的阻值，他们各自设计的实验电路图如图二所示。

电源（电动势6V，内阻为Ω）；

电压表（0—3V，内阻约为3kΩ）；

电流表（0—10mA，内阻约为30Ω）；

滑动变阻器（阻值0—10Ω，额定电流2A）；

电键和导线若干。

你认为按__________同学的实验方案进行测量比较准确。

（3）请你用笔画线代替导线，在图三中按照第（2）问你所选择的电路连接实验电路。

图三

（4）甲、乙两位同学各自用自己设计的电路进行了测量，并分别利用实验中记录的6组数据画出U—I图线，如图四所示。请根据你所选择的方案由图线算出被测电阻的阻值

R__________Ω。

x

甲

乙

图四

5. （1）用螺旋测微器测量一根金属丝的直径时，示数如图一所示，此示数为___________mm。

图一

（2）某同学要测定电源B的电动势E和内电阻r，除了一只安培表外（内电阻很小可忽略不计），又找到两个电阻，其中一个电阻的阻值R1是已知的，另一个电阻的阻值R2是未知的，一个单刀双掷开关K、一个单刀单掷开关S以及若干导线。

他利用仅有的器材设计出如图二所示的测量电路。

图二

①将图三中实物图连接成测量所用的电路。

图三

②该同学先测量电阻R2的大小。将开关S闭合，然后必须记录的数据是（步骤用简要的文字说明，测量的量用字母表示）：

___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ______________________________________

用记录的数据表示R2的公式为

____________________。

③若要测出电源的电动势E和内电阻r，除②中记录的数据外，还必须记录的数据是（步骤用简要的文字说明，测量的量用字母表示）：_____________________________________。

列出方程（不要求写出最终结果）：___________________________________________。

（在写出的方程中若出现R2可直接使用该字母。）

【综合测试】

1. （1）一支游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标尺上有20个小的等分刻度。如图所示的读数是____________mm。

（2）把一个满偏电流、内阻

未知的电流表改装为量程是3V的电压表。先用如下图的电路测定电流表的内阻。图中的R用电位器（一种旋转滑动的变阻器），R'用电阻箱，且R比R'大得多。实验时要进行的步骤有：

A. 合上开关S1

B. 合上开关S2

C. 将R的阻值调到最大

D. 调整R的阻值，使电流表指针偏转到满刻度

E. 记下R'的阻值

F. 调整R'的阻值，使电流表指针偏转到正好是满刻度的一半

实验步骤的合理顺序为____________________________（填字母代号）。

在上述步骤中，若记下，则电流表的内阻____________Ω。测出的比真实值____________（“偏大”或“偏小”）。

将此电流表改装为量程是3V的电压表。改装的方法是给电流表____________（“串联”或“并联”）一个阻值为____________Ω的电阻。

最后将改装的电压表跟标准电压表V进行核对。请在下边的虚线框中画出核对的实验电路图。（要求核对，，，，，几个数据。）

2. （1）如图为示波器面板。一位同学在做“练习使用示波器”的实验时，进行了如下的操作：

A. 打开电源后，首先在屏上调出了一个最圆最小的亮斑，但亮斑位于屏上的左上角。若想将这个亮斑调到屏幕的正中央，他应该调节________和________旋钮（填旋钮对应的数字）；

B. 为观察示波器的水平扫描作用，他调节相应的旋钮，看到屏上的亮斑从左向右移动，到达右端后又很快回到左端。之后，他顺时针旋转扫描微调旋钮以增大扫描频率，此时屏上观察到的现象是_____________________；

C. 为观察按正弦规律变化的电压的图线，他把扫描范围旋钮置于左边第一挡（10～100Hz）。要由机内提供竖直方向的按正弦规律变化的电压，他应将_________旋钮（填旋钮对应的数字）置于____________挡。

（2）如图，有一位同学在做“研究平抛物体的运动”实验时，在白纸上记下了7次同一小球从轨道同一高度释放做平抛运动的轨迹点，如图中“×”所示；用重锤线确定了抛出点O在竖直方向所在直线上的两个点，如图中“·”所示。不过，由于粗心，在从木板上取下白纸前，他忘了记下抛出点O的位置。

A. 请你根据他提供的实验记录，在图中描出小球做平抛运动的轨迹；

B. 从所描述轨迹上确定两到三个点，用刻度尺和三角板作图并采集相应数据（用x、y表示即可。）利用直接测量量和已知量推导出小球平抛运动的初速度。已知当地重力加速度为g。

3. （1）如图①所示为一只电容式传感器部分构件的示意图。当动片（实线图）和定片（虚线图）之间正对扇形区的圆心角的角度θ发生变化时，电容C便发生变化，于是通过测量电容C的变化情况就可以知道θ的变化情况。那么，在如图②所示中，能正确反映C和θ间函数关系的是_______________。

图①图②

（2）（6分）如图③所示为测量电阻的电路，

为待测电阻，R为阻值可读可调的电阻箱，为适当的保护电阻，阻

值未知，电源E的电动势未知，S为单刀双掷开关，A为电流表，请完成以下实验要求：

③

a. 按如图③所示的电路，在图④中的实物图上连线。

④

b. 测量的步骤为：

①将S向a端闭合，电流表的读数为I；

②将S向b端闭合，适当调节电阻箱R使得电流表读数仍为I，并记下此时R的读数，其值为。

那么，在本实验中的测量值为：

____________。

（3）如图⑤所示的暗箱有A、B、C、D共4个接线柱，V1、V2是两个分别连接在B、C和D、A接线柱上的理想电压表，S为连接在C、D接线柱上的开关。现有两节完全相同的普通干电池（电动势和内阻

均相同）以及的电阻各一只，还有供连接用的导线若干。某实验小组选用这些组件相互串联装入暗箱中，实验发现：

①当开关S接通时，V1读数为，V2读数为；

②当开关S断开时，V1的读数是，V2的读数是。求：

a. 请在下图中直接画出暗箱内的连线图；

b. 每节干电池的内阻r大小是_________________。

⑤

4. （1）为研究小球沿斜面滚下做匀加速运动的情况，某同学拍摄了一张在同一底片上多次曝光的闪光照片，拍摄时每隔曝光一次，得到如图①所示的A、B……G记录小球一系列位置的照片，照片与实物的尺寸大小的比例为1：10。用刻度尺测量，可以得出照片中小球位置A到位置G之间的距离为_________cm，通过测量和计算可以得出小球沿斜面滚下的加速度大小为____________m/s2

图①

（2）在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中，先在平板上依次铺好白纸、复写纸和导电纸，将电源、开关和电极A、B按照图②所示连接好。将灵敏电流计的两个接线柱分别和两个探针相连接，并判断出灵敏电流计的指针偏转方向与电流方向间的关系是：当电流由正接线柱流入电流计时，电流计的指针向右偏转。在电极A、B的连线上等距离地取a、b、c、d、e等5个基准点，闭合开关S后，用一个探针接触某一基准点，另一探针在导电纸上缓慢移动，直到电流计示数为零，则此时另一探针所在位置与基准点等电势。由此可以找到一系列的等势点，进而描绘出过该基准点的等势线。