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专题九 实验练习第16讲 高中物理实验概述和演示实验能力测试一、选择题1.一根弹簧秤竖直放置，手握弹簧秤调整零点，然后去测量一个竖直向上的拉力，结果弹簧秤的示数比被测量的力的真实值大，下述原因中可能的是（ ）A.拉弹簧秤时，弹簧的轴线方向与力的作用线的方向不在一条直线上B.读数时没有按读数规则估读到最小刻度的下一位C.弹簧秤的弹簧伸长太短，产生的误差大D.调零点时，拉力的钩竖直向下，测量竖直向下的力，示数为力的真实值加弹簧秤本身受的重力，因而测量值比力的真实值大2.一同学用已调好的天平测某一物体的质量时，错误地将物体放在右盘中，左盘中放入25g砝码，游码置于0.6g位置，指针指在标尺中央，这个物体的质量为（ ）A.24.4gB.25.4gC.25.6gD.24.6g3.如图9-16-6所示，将气球塞进一只瓶子里，并拉大气球的吹气口，反扣在瓶口中，然后给气球吹气，发现不管如何用力，气球不过大了一点，原因是（ ）A.气球膨胀，由橡皮引起的压强增大B.气球膨胀，气球和瓶壁之间的气体压强增大C.吹气时，气球内的气体温度升高很多，压强增大很多，所以难以吹大D.吹气时，气球和瓶壁之间的气体温度升高很多，压强增大很多，所以难以吹大4.如图9-16-7甲所示，将验电器通过导线与带电空心金属球壳的内壁接触（设导线足够长，验电器不受带电体电场影响）；又如图9-16-7乙所示，将验电器置于金属球腔内并通过导线与金属球壳壁接触；则在以上两种情况下，验电器金属箔将（ ）A.甲图中验电器金属箔张开，乙图中验电器金属箔不张开B.甲图中验电器金属箔张开，乙图中验电器金属箔张开C.甲、乙图中验电器金属箔均张开D.甲、乙图中验电器金属箔均不张开5.如图9-16-8所示，在研究电源的内、外电压的实验装置中，“+”、“-”是电源的两极，A、B是位于两级内侧的探针，电压表V1、V2分别接在电源的两级和两探针上，R是滑线变阻器，下述说法中正确的是（ ）A.电压表V2的正接线柱应与探针A相连B.当R的滑片由右向左移动时，V1示数减小，V2示数增大C.无论R的滑片向左或向右移，都可能是R消耗的功率增大D.无论R的滑片向左或向右移，R上通过相同的电量，电源释放的化学能相同6.精度为0.1mm的游标卡尺，游标刻度总长为9mm，当其量末一个刻度线与主尺的44mm对齐，则游标尺上的第五条刻度线所对着的主尺的刻度为（ ）A.35.0mmB.39.5mmC.43.4mmD.35.4mm7.对粒子散射实验装置的描述，我认为正确的是（ ）A.实验器材有放射源、金箔、荧光屏、显微镜B.金箔的厚度对实验无影响C.如果不用金箔，用铝箔，就不会发生明显散射现象D.实验装置放在空气中和真空中都可以二、填空题8.使用各种测量仪器测得下列数据，请在空格内填出有效数字位置和测量仪器的最小刻度：长度：0.402mm 位有效数字，最小刻度为 。质量：18.24g， 位有效数字，最小刻度为 。温度：52.1， 位有效数字，最小刻度为 。电压：2.4102V, 位有效数字，最小刻度为 。电阻：22.4103, 位有效数字，最小刻度为 。9.在使用直流电流表时，应注意： ； ； ； 。10.在使用直流电压表时，应注意： ； ； ； 。11.使用温度计应注意： ； ； ； ； 。三、计算与论述题12.负载电阻R=50，安培计内阻可忽略，希望通过负载的电流在50500mA范围内可调，电源应选用几伏特？变阻器应选用怎样的规格？（电源内阻不计）13.如图9-16-9中甲图所示，两个完全相同的灵敏电流计，它们的指针都指在中央，若将左边电流计指针向右拨动，则右边电流计针移动方向怎样？为什么？如图中乙图所示，若将左边电表指针向左拨，则右边电表指针向哪边偏？14.试根据平抛运动原理设计测量弹射器弹丸出射初速度的实验方法。提供实验器材：弹射器（含弹丸，见示意图9-16-10）、铁架台（带有夹具）、米尺。（1）画出实验示意图。（2）在安装弹射器时应注意： 。（3）实验中需要测量的量（在示意图中用字母标出）： 。15.一毫升石油可滴1000滴，把一滴石油滴在平静的湖面上，扩展成面积为2.5m2的油膜，试估算石油分子直径的大小。第17讲 高中物理学生实验能力测试一、选择题（至少有一个选项符号题意）1.如图9-17-30所示，平行板电容器带电后，静电计的指针偏转一定角度，若A、B板保持带电量不变，在B板向A板靠近的同时，插入一块电介质在两极板间，则（ ）A.极板上带电量保持不变，静电计指针偏角变大B.极板上带电量几乎不变，静电计指针偏角变小C.静电计指针稳定后，A板与静电计指针等势，B板与静电计外壳等势D.静电计指针偏角的变化说明静电计指针上带电量发生变化2.透明薄膜包着空气所做成的光学器材，放在大水槽中，如图9-17-31所示，则光路图正确的是（ ）3.如图9-17-32所示是“原子核人工转变”实验装置示意图，其中A是放射性物质，F是铝箔，S为荧光屏，在容器中充入氮气后，屏上出现闪光，该闪光是（ ）A.粒子射到屏上产生的B.粒子从F打出的粒子射到屏上产生的C.粒子击中氮核后产生的新粒子射到屏上产生的D.放射性物质放出的射线射在屏上产生的4.当使用示波器观察扫描并进行调节时，下列调节方法中正确的是（ ）A.要增加亮斑在水平方向上左右移动的距离，应将X增益旋钮顺时针转动B.要增加亮斑在水平方向上左右移动的距离，应将X增益旋钮逆时针转动C.要使荧光屏上的亮斑移动速度放慢，应将扫描范围旋钮位于最低档，然后将扫描微调旋钮顺时针转动D.要使荧光屏上的亮斑移动速度放慢，应将扫描范围旋钮位于最低档，然后将扫描微调旋钮逆时针转动5.验证机械能守恒定律的实验中，下列叙述，哪些是不正确的（ ）A.打点计时器应竖直地架稳，使纸带下落时尽可能少受阻力B.要用天平测出重物质量C.打点计时器要接6V左右的直流电源D.打出的纸带中，选择点迹清晰的即可用来测量6.在做“互成角度的两个力的合成”实验时，橡皮条的一端固定在木板上，用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点，以下操作错误的是（ ）A.同一次实验过程中O点位置允许变动B.实验中，弹簧秤必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度C.实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮另一端拉到O点D.实验中，把橡皮的另一端拉到O点时，两弹簧秤之间夹角应取90，以便于算出合力大小7.图9-17-33所示的甲、乙中，所用的电路元件都相同，但电路连接的方法不一样，则电表的读数应（ ）A.V1V2，I1I2 B.V1V2，I1V2，I1I2 D.V1I2二、填空题.为演示著名的“杨氏双缝”实验，现准备了下列仪器（ ）A.白炽灯 B.双窄缝片 C.单窄缝片 D.滤色片 .白光屏把以上仪器装在光具座上时，正确的顺序是 。.一竖直放置的长木板前有一弹簧振子，弹簧振子上固定有一毛笔头（上有墨水），让弹簧振子开始振动并同时把木反放开使其自由下落，结果振子上的毛笔在木板上画上图9-17-34所示曲线，由此可知振子的振动频率为 Hz（图中刻度单位为cm,g=10m/s2）。10.在用电阻箱R、电压表（电压表并不是理想电表，使其阻值比电阻箱R的最大电阻值大较多）、电池、电键、导线测干电池的电动势和内电阻的实验中：（1）若要测得干电池的电动势和内电阻的值，R至少需要取 个不同的数值。（2）若电压表每个分度表示的电压值未知，但指针偏转角度与加在电压表两端的电压成正比，则用本题所给的器材能否测量干电池的电动势和内电阻。若能，另外需说明R至少需要取几个不同的数值。能否测干电池的电动势？答： ；能否测干电池的内电阻？答： 。（3）若用本题所给的器材（电压表能直接读数）所测得电动势和内电阻的值分别为测、r测，干电池电动势和内电阻的真实值分别为真、r真，则测 真，r测 r真（填写“大于”或“小于”或“等于”）。11.如右图所示为某电热开水器的铭牌，将一满箱常温下的水烧开，大约需要花 min,耗电 度。全自动热水器型号ZDK6-60D 容量60L 额定功率60kW 电流9.13A额定电压380V 相数三相出厂日期 编号 厂名 三、计算与论述题12.给你一个内阻不计的恒压电源，但电压未知，一只已知电阻R，一只未知电阻Rx，一只内阻不计的电流表但量程符合要求，以及开关、导线等，用来测Rx接在该恒压电源上时的消耗功率Px。画出测量线路图并写出简要测量步骤，以及Px的表达式。13.如图9-17-35所示，在测玻璃砖的折射率的实验中，多处测得入射角i及入射点和出射点处法线间距a，将数据在坐标系中绘制出相应图像，通过图像，写出计算玻璃砖折射率n的表达方式。14.如图9-17-36是一种触电保安器，变压器A处用火线和零钱双股平行绕制成线圈，然后接到用电器。B处还有一个输出线圈，一旦线圈中有电流，经放大后便能推动继电器J切断电源。试说明：（1）为什么多开灯不会使保安器切断电源？（2）为什么有人“手地”触电，保安器就会切断电源？（2）该保安器能不能为双手“火线零线”触电保安？为什么？15.设计测定电压表内阻的方案。提供器材如下：电源（内阻很小，可忽略不计），电阻箱一只，电压表一只（内阻待测），电键和导线若干。（1）画出实验电路图。（2）改变电阻箱阻值R，可测得电压表对应的示数U，将测得的几组数据在坐标纸上绘制成1/U-R关系图像，如图9-17-37所示，由图可确定电压表的内阻是 。16.用传感器进行自动控制时，常常要用到继电器。图9-17-38所示为初中学过的继电器原理示意图，其中L是电磁铁，当ab间接通电源后，衔铁S被吸引向下。这样，ce由原来闭合接通的状态变为断开，而cd则由原来断开的状态变为闭合接通，通常将传感器低压电源接入与电磁铁L相连的ab回路来执行对继电器的控制，而cde回路则用来执行对关电器的控制，试设计一个用光敏电阻来控制路灯的实验电路，要求是光暗时灯亮，光亮时灯熄，可供选择的仪器如下：光敏电阻、小灯泡、学生用电源、继电器、滑动变阻器、开关、导线。综合测试一、选择题（至少有一个选项符号题意）1.某同学用插针法测定玻璃的折射率n，如图9-1所示，他的实验方法和操作步骤正确无误，但事后发现玻璃砖的两个光学平面ab与cd不平行，那么下面说法正确的是（ ）A.P1P2与P3P4两条直线一定不平行B.P1P2与P3P4两条直线一定平行C.他测出的n值一定偏大D.他测出的n值不受影响2.关于油膜面积的测量方法，下列说法中正确的是（ ）A.油酸滴入水中后，要立即用刻度尺去量油膜的面积B.油酸滴入水中后，要让油膜尽可能地散开，再用刻度尺去量油膜的面积C.油酸滴入水中后，要立即将同膜的轮廓画在玻璃板上，再利用坐标纸去计算油膜的面积D.油酸滴入水中后，让油膜尽可能散开，再把油膜的轮廓画在玻璃板上，用坐标纸去计算油膜的面积3.利用透镜成像公式测量凸透镜焦距时，为了容易确定成像最清晰的位置，实验时物距应选在（ ）A.4倍焦距附近B.2倍焦距附近C.1倍焦距附近D.小于焦距4.在用电流场模拟静电场描绘电场等势线的实验中，按下电键，接通电路，若一个探针与基准点O接触，另一探针分别在基准点O的两侧找到了实验所需要的两点a、b，如图9-2所示，当此探针分别与a、b两点接触时（ ）A.电表的指针都应指零B.电表的指针都不指零C.电表的指针分别左偏和右偏D.电表的指针分别右偏和左偏5.下面关于多用电表的使用中出现的一些现象与事实相符的有（ ）A.待测电阻不跟别的元件断开，其测量值偏大B.测量电阻时，用两手碰表笔的金属杆，其测量值偏小C.测量电阻时，如果电路不和电源断开很容易出现烧坏表头的情况D.用多用电表测量60W灯泡的电阻，其阻值比用额定电压和额定功率算出的电阻小6.如图9-3所示，电路发生故障，按下S后四个灯泡均不亮，测得b、a两点间电压18V，b、d两点间电压为零，d、a两点间电压18V，由此可以判断故障不可能是（ ）A.仅L3断路B.仅L4断路C.仅L3、L4断路D.仅L1、L2断路7.在“测定金属线电阻率”实验中，若粗估金属丝的电阻Rx约为3，为减小误差，要求金属丝的发热功率P0.75W，备有的部分器材有：A.6V电池组B.电流表（00.6A，内阻0.5）C.电流表（03A，内阻0.01）D.电压表（03V，内阻1k）E.电压表（015V，内阻1k）F.滑线变阻器（0100，额定电流1A）G.滑线变阻器（020，额定电流1A）上述器材中应选用的是（ ）二、填空题8.做测定玻璃折射率的实验时，得到了如图9-4所示光路，为了测入射角和折射角，作法线时将法线画得出界面不垂直如图中所示，由这样量得的i和r算出的折射率，与正确量出i、r算出的折射率比较偏 （填“大”或“小”）。9.图9-5是一个多用表的刻度盘，当选择开头置于“30mA”档时，测出的电流是 mA；当选择开关置于“12V”档时，测出的电压是 V；当选择开关置于“100”档时，测出的电阻为 。10.在“验证动量守恒定律”的实验中，需要用的测量工具是 ，在这个实验中，我们只要测出小球飞行距离，就可用它来代表小球开始飞行的速度大小，其理由是 。11.某位同学用多用表测量一个定值电阻的阻值，多用电表的欧姆档有R1、R10、R100三档，他用R10档测量电阻时，发现电表的指针偏转角度很大，于是他进行了如下的操作，完成了实验：A.将电表选择开关旋到R100档B.用电表的两上表笔接触电阻的两端，从电表指针的偏转进行正确的读数C.将测量的结果记录下来请指出该同学测量步骤中的错误和疏漏之处： 三、综合题12.一同学用如图9-6所示的装置，研究感应电流的方向与引起感应电流的磁场的关系，已知电流从a接线柱流入电流表时，电流表指针右偏，实验时磁场方向、磁铁运动情况及电流表指针偏转情况均记录在下表中：实验序号磁场方向磁铁运动情况指针偏转情况1向下插入右偏2向下拔出左偏3向上插入左偏4向上拔出右偏（1）实验1、3得出的结论是 。（2）实验2、4得出的结论是 。（3）实验1、2、3、4得出的结论是 。 13.一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动，用下面的方法测量经匀速转动时的角速度。实验器材：电磁打点计时器，米尺，纸带，复写纸片实验步骤：（1）如图9-7所示，将电磁打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后，固定在待测圆盘的侧面上，使得圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上。（2）启动控制装置使圆盘转动，同时接通电源，打点计时器开始打点。（3）经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量。由已知量和测得量表示的角速度的表达式W= ，式中各量的意义是 。某次实验测得圆盘半径r=5.5010-2m，得到的纸带的一段如图9-8所示，求得角速度为 。14.从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表A1的内阻r1，要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据。器材规 格电流表A1量程10mA，内阻r1待测（约40）电流表A2量程50A，内阻r2=750电压表V量程100V，内阻r3=10K电阻R1阻值约100作保护电阻用滑线变阻器R2总电阻约50电池E电键k导线若干电动势1.5V，内阻很小（1）在方框中画出电路图，标明所用器材的代号。（2）若选测量数据中的一组来计算r1，则所用的表达式为r1= ，式中各物理量的意义 。15.一种供仪器使用的小型电池标准电压9V，允许电池输出的最大电流为50mA，为了测定这个电池的电动势和内阻电阻，实验室利用如图9-10所示电路，图中电压表内阻很大，可不考虑对电路的影响，R为电阻箱，阻值范围为09999，R0为保护电阻。（1）实验室中备有的定值电阻有以下几种规格：A.10 5WB.150 WC.200 WD.1.2 1WR0宜选用 。（2）在实验室中，当变阻器各旋钮调到如图9-11所示的旋钮时，闭合开关，电压表示数为9V，变阻箱此时电阻为 ,电路中通过电阻箱的电流为 mA。16.（1）在采用图9-12所示电路测定电流表的内阻时，电流表内阻rg可以认为等于R2的条件是：R1比R2大很多，其原因是（ ）A.当R1比R2大很多时，R2可以忽略不计，此时只有rg与R1串联B.当R1比R2大很多时，rg、R2均可以忽略不计，所以有rg=R2C.当R1比R2大很多时，R2连入电路后对总电流大小改变极小，干路中总电流认为不变，这样调节R2使电流表半偏，也就认为流过R2与电流表的电流之和仍等于原来的电流，且认为流过R2与电流表的电流相等，所以有rg=R2D.当R1比R2大很多时，总电阻与R2、rg关系不大，所以有rg=R2（2）在测定电流表内阻的实验中，备有下列器材：A.电流表（量程0100uA）B.电阻箱（范围09999）C.电阻箱（范围099999）D.电源E.滑动变阻器（阻值055）F.若干导线和开关如采用如图9-12所示的实验电路，那么R1应选用上述器材中的 ，R2应选用 。（3）实验时有下列步骤：A.将S1、S2同时闭合，调节R1使电流表指针满偏B.断开S2，闭合S1，调节R1使电流表指针满偏C.合上S2，调节R1，使电流表指针半偏D.合上S2，调节R2，使电流表指针半偏E.记下R2阻值F.据rg=R2，确定rg值G.据rg=，确定rg值其中正确的步骤是 。（4）在实验开始前，S1、S2应置于 位置，R1R2应置于 位置。参考答案第16讲 高中物理实验概述和演示实验1.D 2.A 3.B 4.A 5.B、C、D 6.B 7.A、C 8.三，0.01mm 五,0.01g 三,1 二，100V 三，10009.检查零误差 串联联入电路 + -不能接反 不能超量程10.检查零误差 并联联入电路 + -不能接反 不能超量程11.不能用温度计作为搅拌器注意温度计上限和下限的测量范围读数时一定要温度计测温泡全部浸入被测物体的中部，要求实验系统要有足够的热容量。视线要和温度计的液面在同一水平面内手尽量不靠近温度计的测温温炮12.解析 I大=500mA= =I大R=25VI小=50mA= R变=-R=-50=450所以电源电动势为25V，变阻器总电阻至少为450，额定电流大于0.5A说明 因为通过负载的电流未从零开始起调，所以应考虑限流接法，而非分压接法。13.解析 图甲中指针向左摆动，图乙中指针向右摆动，以图甲为分析的实例，如右图所示，右图作俯视下的逆时针转动，由右手定则可判断感应电流如图所示，此感应电流流到右图中由左手定则可判断右线圈作俯视下顺时针转动。所以甲图中右电表指针向左摆动，乙图中反之向右摆动说明 正确判断左、右手定则的使用场合有利于本题解答。画出示意图帮助问题的分析和描述。14.解析 略安装时要注意弹射器应固定，且弹射器发射方向保持水平实验中需测量弹丸射出水平距离x和弹射器与水平地面高度差h在弹射器高度不变情况下多次实验，取x1x2xn平均值作为实验数据v弹丸=说明 本题为更好地提高测量精度减小误差，可用重锤线确定发射器出口在地面上投影点；可用圆轨找到小球多次落地点的平均圆心到投影点距离作为的测量值。15.解析 分子直径d=410-10m说明 扩展在湖面上的油膜可看成底面各为S（2.5m2）高为d(410-10m)的一个柱体，柱体体积V=dS。第17 高中物理学生实验1.B、C 2.A 3.C 4.A、D 5.B、C、D 6.A、C、D 7.D 8.A、D、C、B、E或A、C、D、B、E 9.5Hz 10.2 不能，能 ， 11.60,612.解析 连完电路图，k合a，得示数为IR k再合b，得示数为Ix 则Px=UxIx=IRRIx说明 在能完成实验目的前提下，实验方法应越简单越好。13.解析 设光线由空气进入玻璃的折射角为则由折射定律=n由几何关系得sinr=由消去r得=n所以作出的图线其斜率k=n=说明 本题采用作图线的方法进行数据处理，有利于对错误数据进行弃舍，并起到数据平均、减小偶然误差的作用。14.解析 （1）因为变压器A组线圈双线绕制，所以多开电灯，由A点且线圈产生的合磁场一直为零，付线圈B中不会有电流，继电器J不工作。（2）人接触火线后，通过人体电流不从A线圈流回，而从地面流回，所以A线圈中火线、零线电流不等，A产生不为零的磁场通过B线圈引起J动作，切断电源。（3）本保安器不能为双手“火线一零线”触电保安。因为双手“火线一零线”触电，所产生的附加电流