高中实验汇总

高中实验汇总互成角度的两个力的合成研究平抛物体的运动（实验一）一、选择题1.在两个共点力合成的实验中，用A、B两个弹簧秤拉橡皮条的结点，使其位于O处，如图1—8—1所示，此时α＋β=90°，现在保持A读数不变，减小α角，要使质点仍在O处，可采取的办法是图1—8—1A.增大B的读数，同时减小β角 B.增大B的读数，同时增大β角C.减小B的读数，同时减小β角 D.减小B的读数，同时增大β角2.在《互成角度的两个共点力的合成》的实验中，橡皮条的一端固定在木板上，用两个弹簧秤把橡皮的另一端拉到某一确定的O点，以下操作中错误的是A.同一次实验过程中，O点的位置允许变动B.实验中，弹簧秤必须保持与木板平行，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的大小和方向，把橡皮条的另一端拉到O点D.实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两个弹簧秤之间夹角应取90°，以便于算出合力大小3.在“共点力的合成”的实验中，如图1—8—2所示，使b弹簧秤按图示位置开始顺时针缓慢转动，在这过程中保持O点位置不变和a弹簧秤的拉伸方向不变，则在整个过程中关于a、b弹簧的读数变化是图1—8—2A.a增大、b减小 B.a减小，b增大C.a减小，b先增大后减小 D.a减小，b先减小后增大4.由“互成角度的两个共点力的合成”实验所得的法则，同样适用于下列哪些物理量的合成A.速度 B.加速度 C.动量 D.动能5.在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，正确的是A.通过调节使斜槽的末端保持水平B.每次释放小球的位置必须不同C.每次必须由静止释放小球D.记录小球位置用的木条（或凹槽）每次必须严格地等距离下降E.小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）接触F.将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线6.物体从某一高处平抛，其初速度为v0，落地速度为vt，不计空气阻力，则物体在空中飞行的时间为A. B. C. D.7.如图1—8—3所示，以9.8m/s的水平速度v0抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角θ为图1—8—3A.（/3）s B.（2/3）s C.s D.2s8.某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验中忘了记下槽末端的位置O，如图1—8—4所示，A为物体运动一段时间后的位置，根据图象求出物体做平抛运动的初速度为（g取10m/s2）图1—8—4A.10m/s B.10cm/s C.20m/s D.200cm/s二、填空题9.在研究平抛运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=1.25cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图1—8—5中a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v0=________(用L、g表示)，其值为________.图1—8—510.如图1—8—6所示是两位同学在研究“共点力的合成”时得到的实验结果.若按实验中要求的符号表示各个力，则_______中的实验结果与事实相符.这是因为______________.图1—8—611.在研究平抛物体的运动的实验中，已测出落下高度h与对应的射程x如下表所示，则物体水平初速度为______m/s(当地重力加速度为9.8m/s2).h（m）5.011.252024.2x（m）2.03.154.64.412.如图1—8—7所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm.如果取g=10m/s2，那么，（1）闪光频率是________Hz.（2）小球运动中水平分速度的大小是________m/s.（3）小球经过B点时的速度大小是________m/s.图1—8—7三、计算题13.(12分)将橡皮筋的一端固定在A点，另一端拴上两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为5N、最小刻度为0.1N的弹簧测力计，沿着两个不同的方向拉弹簧测力计.当橡皮筋的活动端拉到O点时，两根细绳相互垂直，如图1—8—8所示，这时弹簧测力计的读数可从图中读出：图1—8—8（1）由图中可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为_______N和_______N.（只须读到0.1N）（2）在本题的方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力.14.（12分）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，提供的实验器材有：弹射器(含弹丸见1—8—9图)、铁架台(带有夹具)、米尺.图1—8—9（1）画出实验示意图.（2）指出在安装弹射器时应注意的事项.（3）指出实验时需要测量的量.(在图中用字母标明)（4）由于弹射器每次射出的弹丸初速不可能完全相等，在实验中应采取的方法是什么?（5）推导出初速度的计算公式.15.（12分）如图1—8—10，为研究平抛运动所得到的一张闪光照片，闪光间隔时间为s，OD直线上的三点是小球从O点自由下落时记下的，OC虚线上的三点是小球做平抛运动时记下的，取g=10m/s2，则小球抛出的初速度为多少?经过C点时速度的大小是多少图1—8—10参考答案一、1.C2.CD3.D4.ABC5.ACE要使小球做平抛运动，斜槽轨道末端必须水平，A正确.小球每次抛出的初速度相等，释放小球时必须在斜槽上同一位置由静止释放，B不正确，C正确.小球离开轨道后，仅受重力作用，不能有摩擦，E正确.6.D7.C二、9.2;0.7m/s10.图（a）；只用一个弹簧秤将橡皮条的端点由A点拉到O点时，所用的力F′的方向一定是在AO这条直线上.11.2.112.10;1.5;2.5三、13.从读数可知互相垂直的拉力大小分别为4N和2.5N.作图略.14.（1）作出下面的示意图.（2）弹射器必须保持水平，以保证弹丸初速度沿水平方向.（3）应测出弹丸下降的高度y和水平射程x.（4）在不改变高度y的条件下进行多次实验测量水平射程x，得出水平射程x的平均值，以减小误差.（5）因为y=gt2，所以t=又x=v0·t，故v0=x/t=/15.一个方格的边长l=gt2=×10×（）2m=m可知在Δt=s的时间内，小球的水平位移x=3l=m由x=v0t得v0=x/t=÷m/s=0.5m/svcy=gt=10×3Δt=1m/s故vc=/2m/s打点计时器及其应用（实验二）一、选择题1.某人在t=0时刻时观察一个正在做匀加速直线运动的质点，现只测出了该质点在3s内及第7s内的位移，则下列说法正确的是A.不能求出任一时刻的瞬时速度B.能求出任一时刻的瞬时速度C.不能求出第3s末到第7s初内的位移D.能求出该质点的加速度2.在验证a与M的关系的实验中，下列做法哪些是错误的A.平衡摩擦力时，将砂桶用绳跨过定滑轮拴在小车上B.每次改变小车的质量M时，不再移动垫块平衡摩擦力C.当m<<M时，用天平测出m、M，用公式a=mg/M求出小车的加速度aD.画出a—M图线，看图线形状是否为双曲线的一支，验证a与M是否成反比3.用接在50Hz交流低压电源上的打点计时器，测定小车做匀加速直线运动的加速度，某次实验中得到的一条纸带如图1—18—1所示，从比较清晰的点起，每五个打印点取一个点做为计数点，分别标为0、1、2、3、4，测得s1=30mm，s4=48mm，则小车在0与1两点间的平均速度和小车的加速度分别为图1—18—1A.0.30m/s0.6mB.0.6m/s0.33m/s2C.6m/s3.3m/sD.3.3m/s6m/s24.某学生做“验证牛顿第二定律”的实验，在平衡摩擦力时把长木板的一端垫得过高，使得倾角偏大.它所得到的a-F关系可用下列哪一图线表示.(图1—18—2中a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力)图1—18—25.在验证牛顿第二定律关于力一定时加速度与质量成反比的实验中，以下做法错误的是A.平衡摩擦力时，应将装砂的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上B.每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C.实验时，先放开小车，再接通打点计时电源D.小车运动的加速度，可从天平测出装砂小桶和砂的质量(M′和m′)以及小车质量M，直接用公式a=(M′+m′)g/M，求出［(M′+m′)<<M］6.做以下四个实验时，要用打点计时器的实验是A.验证牛顿第二定律B.验证碰撞中的动量守恒C.验证机械能守恒定律D.研究平抛物体的运动7.一学生在练习使用打点计时器时，纸带上打出的不是圆点，而是一些短线，这可能是因为A.打点计时器错接在直流电源上B.电源电压不稳定C.电源频率不稳定D.振针压得过紧8.如图1—18—3所示，为一做匀加速直线运动的小车通过打点计时器所得纸带的一部分，A是任选的第一点，B、C是第11点和第21点，若小车运动的加速度是10m/s2，则打点计时器的频率为图1—18—3A.25Hz B.50Hz C.100Hz D.200Hz二、填空题（每小题6分，共24分）图1—18—4图1—18—511.在验证牛顿第二定律的实验中，当小车质量m不变时，a—F图象如图1—18—6所示，则m=_______.图1—18—6图1—18—712.（2001年全国高考试题）一打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，如图1—18—7所示.图1—18—8是打出的纸带的一段.（1）已条打点计时器使用的交流电频率为50Hz，利用图1—18—8给出的数据可求出小车下滑的加速度a=_______.（2）为了求出小车在下滑过程中所受的阻力，还需测量的物理量有_________.用测得的量及加速度a表示阻力的计算式为：Ff=______________.图1—18—8三、计算题（共36分）13.（12分）利用打点计时器测自由落体的加速度，重锤下落时打出一条纸带如图1—18—9所示，计算重力加速度的数值.图1—18—914.(12分)在“验证牛顿第二定律”的实验中，在砂和砂桶的质量不变时，改变小车的质量，得出下表中数据：图1—18—10(1)在图1—18—10中作出a—图象.(2)由图象得出什么结论?(3)砂和砂桶的重力约为多少?实验次数车的质量M(kg)车的加速度a(m/s2)M的倒数10.200.7820.400.3830.600.2540.800.2051.000.1615.（12分）一个小车拖着纸带做匀加速直线运动，用频率为50Hz的交流电源，使打点计时器在纸带上打下一系列的点.舍去开头比较密集的点，适当选取某一点作为第1计数点后，用刻度尺量出第6点到第11点间的距离为2cm，第21点到第26点间的距离为4.4cm，那么：（1）该小车的加速度是多大？（2）打点计时器打第21点时小车的速度是多大？（3）纸带上第1点到第26点这段时间内小车的平均速度是多少？参考答案一、1.BD2.ACD平衡摩擦力时不能将砂桶拴在小车上；摩擦力平衡后，改变小车质量M时，不需要重新平衡摩擦力；求小车的加速度应从低带上求；画图线应画a-图线.3.A4.C5.ACD平衡摩擦力实际上就是让小车的重力沿斜面的分力与小车受摩擦阻力(包括纸带，但不悬挂小桶)相平衡，粗略分析就是Mgsinθ=μMgcosθ，可见平衡摩擦力与物体的质量无关，即改变小车质量M时，无须重新平衡摩擦力，知B正确，A错.在使用打点计时器时应先接通电源，待振针稳定后再松开纸带，知C错.在本实验中，目的是验证牛顿第二定律，故加速度应为实测得到的数值，即通过分析纸带而得出，而不是利用牛顿第二定律进行计算，知D错.6.AC7.D若打点计时器错接在直流电源上，则不打点，A不可能；若电源电压不稳定，则打点的力的大小不同，即纸带上打出圆点的清晰度不同，B不可能；若电源频率不稳定，则打点的时间间隔不同，点间距离不同，C不可能；若振针压得过紧，则会出现托迹现象即纸带上打出的不是圆点，而是一些短线.8.C二、9.8.63m/s210.0.51m/s2;4.3611.0.71kg12.(1)a=4.00m/s2(2)小车的质量m；斜面上任意两点间的距离L及两点间的高度差；mg-ma.三、13.g=9.50m/s214.（1）先求出M的倒数，在坐标中描点，再连线得到a-图象如下图所示实验次数车的质量M(kg)车的加速度a(m/s2)m的倒数10.200.785.0020.400.382.5030.600.251.6740.800.201.2551.000.161.00（2）图象是一条过原点的斜直线，表明：a∝.(3)砂和砂桶的重力约等于小车的牵引力.即(m砂+m桶）g=F而F=ma=等于图线的斜率.由图象可得：（m砂+m桶）g≈0.155N15.设第1、6点间的位移为s1，第6、11点间的位移为s2……第21、26点间的位移为s5.每6个点间的运动时间T=0.02×5s=0.1s.(1)a=m/s2=0.8m/s2(2)因为Δs=s3-s2=s5-s4所以s3+s4=s2+s5第16点的速度v16=m/s=0.32m/s所以v21=v16+aT=0.32m/s+0.8×0.1m/s=0.4m/s(3)因为又因为v1=v16-a×3T=0.32m/s-0.8×0.3m/s=0.08m/sv26=v16+a×2T=0.32m/s+0.8×0.2m/s=0.48m/s所以m/s=0.28m/s验证动量守恒定律和机械能守恒定律（实验三）一、选择题（每小题5分，共40分）1.在做“碰撞中的动量守恒”实验中，实验必须要求的条件是A.斜槽轨道必须是光滑的B.斜槽轨道末端的切线是水平的C.入射球每次都要从同一高度由静止滚下D.碰撞的瞬间，入射球与被碰球的球心连线与轨道末端的切线平行2.在“碰撞中的动量守恒”实验中，下列关于小球落点说法，正确的是A.如果小球每次从同一点无初速释放，重复几次的落点一定是重合的B.由于偶然因素存在，重复操作时小球落点不重合是正常的，但落点应当比较密集C.测定P点位置时，如果重复10次的落点分别为P1、P2、P3…P10则OP应取OP1、OP2、OP3…OP10的平均值，即OP=(OP1+OP2+…OP10)/10D.用半径尽量小的圆把P1、P2、P3…P10圈住，这个圆的圆心是入射球落点的平均位置P3.在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列物理量中，需要通过计算得到的有A.重锤的质量B.重力加速度C.重锤下落的高度D.与重锤下落高度对应的重锤的即时速度4.在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列说法或做法正确的是A.选用质量大的重锤可减小实验误差B.实验结果总是动能增加略大于势能减小C.固定好打点计时器，用手拿住穿过限位孔的纸带一端，手应静止靠近打点计时器处D.先松开纸带，再接通电源，重物自由下落时纸带上就能打出一系列点，重复做几次5.在利用重锤自由落下验证机械能守恒定律的实验中，产生误差的主要原因是A.重锤下落的实际高度大于测量值B.重锤下落的实际高度小于测量值C.重锤实际末速度v大于gtD.重锤实际末速度v小于gt6.如图1—19—1所示，M、N和P为验证动量守恒定律实验中小球的落点，如果碰撞中动量守恒，则有（设入射小球与被碰小球质量分别为m1、m2）图1—19—1A.m1=m1+m2B.m1=m1+m2C.m1=m1+m2D.m1=m1+m27.在验证碰撞中的动量守恒实验中，设入射球、被碰球的质量分别为m1、m2，为了减少实验误差，下列说法正确的是A.m1=m2B.m1＞m2C.降低碰撞实验器材的高度D.入射小球释放点要适当高一些8.在验证“碰撞中的动量守恒”实验中，需要用的测量仪器(或工具)有A.秒表 B.天平C.刻度尺 D.游标卡尺二、填空题（每小题6分，共24分）9.用落体法验证机械能守恒定律中：（1）从下列器材中选出实验所必须的，其编号为_______.A.条点计时器（包括纸带）；B.重锤；C.天平；D.毫米刻度尺；E.秒表；F.运动小车（2）打点计时器的安装放置要求为_______；开始打点计时的时候，应先_______，然后_______.（3）计算时对所选用的纸带要求是_______.（4）实验中产生系统误差的原因主要是_________，使重锤获得的动能往往_________.为了减小误差，悬挂在纸带下的重锤应选择_______.（5）如果以v2/2为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的v2/2—h图线是_______，该线的斜率等于_______.10.如图1—19—2所示装置验证碰撞中的动量守恒，A、B两球直径相同，质量分别为m1、m2.图1—19—2（1）实验中所必须用的测量工具是_______、_______.（2）某次实验得出小球的落点情况如图1—19—3所示，若碰撞中动量守恒，则两小球质量之比m1∶m2=_______.图1—19—311.在验证机械能守恒定律的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地重力加速度g=9.80m/s2，测出所用重物的质量m=1.00kg，实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm，根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量为______J，动能的增加量为_______J(取3位有效数字)12.处理电磁打点计时器所打出点的纸带时，常常采用计数点的办法，但在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中，可以直接利用打点计时器所打出的纸带上的实际点迹而不必采用选取计数点的办法.这其中的原因是_____________________________三、计算题（共36分）13.（12分）做“验证动量守恒定律”的实验时，称得小球的质量m1=0.1kg，m2=0.05kg，应选哪个为入射球?(说明理由).两小球相碰时，在地面上的投影分别为O、O′，碰撞前后两球多次落点的平均位置为M、P、N，但N点的位置模糊不清，如图1—19—4所示.请你根据动量守恒，判定N点的位置应位于什么刻度线上.图1—19—414.(12分）在“验证机械能守恒定律”的实验中，质量为1kg的重锤自由下落，通过打点计时器在纸带上记录运动过程，打点计时器所接电源为6V、50Hz的交流电源，如图1—19—5所示.纸带上O点为重锤自由下落时纸带打点起点，选取的计数点A、B、C、D依次间隔一个点(图中未画出)，各计数点与O点距离如图所示，单位为mm，重力加速度为9.80m/s2，则(1)打点计时器记录B点时，重锤速度vB=?重锤动能EkB=?(2)从开始下落算起，打点计时器记录B点时重锤的重力势能减少多少?(3)以B点为例，说明你怎样判断重锤下落过程中机械能是否守恒?图1—19—515.（12分）在“验证机械能守恒”的实验中，若不知道打点周期，只知道打点周期恒定，你能否利用打出的点迹清晰的任一纸带进行验证？如何验证？参考答案一、1.BCD2.BD3.D4.A5.D6.C7.BD8.BCD10.(1)天平；刻度尺（2）4∶111.7.62;7.5612.这是因为重锤做自由落体运动时，加速度较大，各点之间的距离较易测量，故不必采用计数点的办法.三、13.该实验中，要求入射球质量大于被碰球质量，所以应选m1为入射球.由动量守恒知：m1,即0.1×30.00=0.1×14000+0.05×(xN-3.00)得xN=35.00.故N点位置应在35.00刻度线上.14.（1）vB=1.18m/s;EkB=6.96×10-1J.(2)ΔEp=6.92×10-1J(3)上述所得ΔEk与ΔEp在误差允许范围内二者相等，验证了物体在只受重力作用时，重力势能的减少量等于动能的增加量，即机械能守恒.15.由Δs=gT2知，只要量出相邻点之间的距离s1、s2、s3……，查出当地的重力加速度g,由T1=,T2=,T3=……求出T1、T2、T3……，继而求出其平均值：T=.再根据vn=求出打某两点时的速度.最后分别算出两点间重力势能的减少量ΔEp和动能的增加量ΔEk，看其是否近似相等，即可验证机械能是否守恒.用单摆测重力加速度(实验四)一、选择题(每小题5分，共35分)1.在“用单摆测定重力加速度”的实验中，单摆的摆角必须小于5°，其原因是因为A.单摆的周期与振幅有关，摆角超过5°时，测出的周期偏大B.摆角越大，受空气阻力越大，影响实验结果C.因为简谐运动的周期与振幅无关.摆角小些给实验带来很大方便D.摆角超过5°，单摆的振动不再是简谐运动，周期公式失效2.利用单摆测重力加速度的实验中，误差主要来自A.摆长测量中的误差B.周期测量中的误差C.摆角超过5°时产生的误差D.由于π值的近似取值而带来的误差3.在用单摆测重力加速度的实验中，摆球应在同一竖直平面内运动.某同学在做实验时，单摆不在同一竖直平面内，成一圆锥摆，如果在其他方面及测量中均无差错，他测出的g值与当地重力加速度的标准值g0比较，有A.g=g0 B.g＞g0C.g＜g0 D.无法比较其大小4.为了提高周期的测量精度，下列哪种做法是可取的A.用秒表直接测量一次全振动的时间B.用秒表测30至50次全振动的时间，计算出平均周期C.在平衡位置启动秒表和结束计时D.在最大位移处启动秒表和结束计时E.用秒表测100次全振动的时间，计算平均周期F.在平衡位置启动秒表，并开始计数，当摆球第30次经过平衡位置时制动秒表，若读数为t，则T=二、填空题(共42分)8.（4分）某同学在做“利用单摆测重力加速度”实验中，先测得摆长为97.50cm，摆球直径为2.00cm，然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间如图1—27—3所示，则该摆摆长为_______cm，秒表所示读数为_______s.图1—27—39.(6分)在用单摆测定重力加速度的实验中：（1）摆动时偏角应满足的条件是_________.为了减小测量周期的误差，计时开始时，摆球应是经过最_______（填“高”或“低”）点的位置，且用秒表测量单摆完成多次振动所用的时间，求出周期；（2）用最小刻度为1mm的刻度尺测摆长，测量情况如图1—27—4所示，O为悬挂点，从图1—27—4中可知单摆的摆长为_______m；（3）若用l表示摆长，T表示周期，那么重力加速度的表达式为g=_________.图1—27—410.(6分）在利用单摆测定重力加速度的实验中，由单摆做简谐运动的周期公式得到g=·L.只要测出多组单摆的摆长L和运动周期T，作出T2-L图象，就可以求出当地的重力加速度.理论上T2-L图象是一条过坐标原点的直线，某同学根据实验数据作出的图象如图1—27—5所示.（1）造成图象不过坐标原点的原因是______________；（2）由图象求出的重力加速度g=_______m/s2.(取π2=9.87)图1—27—512.(9分)现给定以下器材：A.闪光照相机B.秒表C.打点计时器D.交流电源4V~6VE.导线若干F.纸带G.复写纸H.铁架台I.游标卡尺J.重物K.刻度尺L.直径1cm的钢球M.1m长弹性细线N.照相底片设计一个测当地重力加速度g的实验方案.（1）从给定器材中选（填器材前面的字母）___________，作为实验器材；（2）需要测量的物理量是______________；（3）用你测量出的物理量写出重力加速度g的表达式:g=___________.13.（8分）用滴水法可以测定重力加速度的值，方法是：在自来水龙头下面固定一块挡板A，使水一滴一滴断续地滴落到挡板上，如图1—27—7所示.仔细调节水龙头，使得耳朵刚好听到前一个水滴滴在挡板上的声音的同时，下一个水滴刚好开始下落.首先量出水龙头口离挡板的高度h，再用秒表计时，计时方法是：当听到某一水滴滴在挡板上的声音的同时，开启秒表开始计时，并数“1”，以后每听到一声水滴声，依次数“2，3…”，一直数到“n”时，按下秒表按钮停止时，读出秒表的示数为t.图1—27—7图1—27—8（1）写出用上述测量量计算重力加速度g的表达式.g=___________________.(2)为了减小误差，改变h的数值，测出多组数据，次数高度h/cm空中运动时间t′/s120.100.20225.00.23332.430.26438.450.28544.000.30650.120.32记录在表格中（表中t′是水滴从水龙头口到A板所用的时间，即水滴在空中运动的时间），请在图1—27—8中所示的坐标纸上作出适当的图象，并利用图象求出重力加速度g的值.g=_______（要求2位有效数字）.三、论述、计算题（共23分）14.（10分）某同学利用单摆测重力加速度的实验获得如下数据：摆长l/m0.5000.6000.8001.100周期T/s1.431.551.792.09请你用“T2—l”图线的方法求出当地的重力加速度，并写出处理过程和画“T2—l”图线.15.（13分）从一座高大建筑物顶端下垂一条轻质长绳至地面，长绳上端固定，测量工具仅限用秒表、米尺，其他实验器材根据需要自选.请回答下面两个问题：（1）如果已知当地的重力加速度g，请设计测量该建筑物高度的方案；（2）如果不知当地的重力加速度g，请设计测量该建筑物高度的方案.参考答案一、1.D2.B3.B单摆振动周期：T=2π,g=.圆锥摆周期：T=2π,g=.实际的是g0=,而测出的是g=,h＜l,故g＞g0.4.BC二、8.98.50;99.89.(1)偏角小于5°，低（2）0.9960(3)4π210.(1)测单摆摆长时漏掉了摆球的半径或所测得摆长偏短（2）9.8712.方案（一）：（1）器材CDEFGHJK（2）测相邻的相等时间（t）段位移差Δs(3)g=方案（二）：（1）器材：ALNK（2）测量相邻两点间的长度差Δs(3)g=(k为相机的物像比，t为闪光周期）13.(1)（2）作图略，9.8m·s-2三、14.图略g=≈9.96m·s-215.(1)选一个金属重锤固定在长绳的下端，构成一个单摆，给摆球一个初速度使其做简谐运动，用秒表测得n次全振动的时间t,则其周期是T=,代入单摆周期公式T=2π即可求出h=.(2)①选一个金属重锤固定在长绳的下端，构成一个单摆，给摆球一个初速度使其做简谐运动，用秒表测n1次全振动的时间t1，则其周期是T1=，代入单摆周期公式T1=2π;②长绳末端截去一小段Δl，与金属重锤构成一个单摆，给摆球一个初速度使其做简谐运动，用秒表测n2次全振动的时间t2，则其周期是T2=,代入单摆周期公式T2=2π,综合可求得h1=.电阻、电动势的测量（实验五）一、选择题(每小题5分，共20分)1.某同学用伏安法测量电阻时，分别采用电流表内接法和外接法，测得某电阻Rx的阻值分别为R1和R2，则所测阻值与真实值Rx的关系应是A.R1＞Rx＞R2 B.R1＜Rx＜R2C.R1＞R2＞Rx D.R1＜R2＜Rx2.如图1—31—1所示是在同一坐标系中画出的a、b、c三个电源的U—I图象.其中a和c图线平行，正确的判断是图1—31—1A.Ea＜Eb，ra=rb B.Eb=Ec，rc＞rbC.Ea＜Ec，ra=rc D.Ea=Ec，rb=rc3.如图1—31—2所示电路的三根导线中，有一根是断的，电源、电阻器R1、R2及另外两条导线都是好的.为了查出断导线，某同学想先将万用表的红表笔连接在电源的正极a端，再将黑表笔分别接在电阻器R1的b端和R2的c端，并观察万用表指针的示数，在下列选挡中，符合操作规程的是图1—31—2A.直流10V挡 B.直流0.5A挡C.直流2.5V挡 D.欧姆挡4.除导线和开关外，下述各组器材可完成测定电源的电动势和内阻的是A.电压表和电流表B.电流表和电阻箱C.电流表和变阻器D.电压表和电阻箱E.电压表和变阻器F.电压表、电流表和变阻器二、填空、作图和论述题(共80分)5.（8分）用伏安法测电阻.当被测电阻的阻值不能估计时可采用试接的办法，如图1—31—3所示，让电压表一端接在电路上的a点，另一端先后接到b点、c点，注意观察两个电表的示数.若安培表示数有显著变化，则待测电阻跟_______表的内阻可比拟，电压表应接在a_______两点；若电压表的示数有显著变化，则待测电阻跟_______表的内阻可比拟，电压表应接在a_______两点.图1—31—36.(8分)用一个“R×1”“R×10”“R×1k”三个欧姆挡的多用表粗测一个未知电阻Rx的值，测量前经检查表针指在左端“0”位置，某同学先将选择开关拨到“R×10”量程上，并将两表笔短接，调整调零旋钮，使表针指在电阻刻度的零位置上，然后用两表笔分别与Rx两端相接，发现表针几乎不动，随后他进行了一系列操作，正确地测出了RA.将两表笔短接B.根据表针指示读数C.将选择开关拨到“R×1”D.将选择开关拨到“R×1k”挡E.调节欧姆调零旋钮F.将选择开关拨到OFF挡G.将两表笔与电阻Rx两端相连接H.将两表笔从测试笔插孔拔出请将该同学正确测定Rx值的操作步骤按合理的顺序排列(无用的步骤不要排入).其顺序为________.7.（10分）如图1—31—4所示为伏安法测量一个定值电阻阻值的实验，所需的器材规格如下：图1—31—4①待测电阻Rx（约100Ω),②直流电流表（量程0~100mA,内阻为50Ω),③直流电压表（量程0~3V，内阻5kΩ)，④直流电源（输出电压4V，内阻可不计），⑤滑动变阻器R（阻值范围0~15Ω，允许最大电流1A，⑥开关一个，导线若干.根据器材规格的实验要求，在本题的实物图上连线.8.（10分）现有器材：量程为10.0mA、内阻约30Ω~40Ω的电流表一个，定值电阻R1=150Ω，定值电阻R2=100Ω，单刀单掷开关S，导线若干.要求利用这些器材测量一干电池（电动势约1.5V）的电动势.（1）按要求在图1—31—5所示的实物图上连线.（2）用已知量和直接测得量表示的待测电动势的表达式为E=______________.式中各直接测得量的意义是：___________________.图1—31—59.（9分）如图1—31—6所示电路测定未知电阻Rx的阻值，图中电源的电动势未知，电源内阻与电流表内阻均可忽略不计，R为电阻箱.图1—31—6（1）若要测Rx的值，R至少需要取_______个不同的数值.（2）若电流表每个分度表示的电流值未知，但指针偏转角度与通过的电流成正比，则在用此电路测Rx时,R至少需取_______个不同的数值.（3）若电阻内阻不可忽略，能否用此电路测Rx？_______.10.(10分)要求测量由2节干电池串联而成的电池组的电动势E和内阻r（约几欧），提供下列器材：电压表V1（量程3V，内阻1kΩ）、电压表V2（量程15V，内阻2kΩ）、电阻箱（0~9999Ω）、电键、导线若干；某同学用量程为15V的电压表连接成如图1—31—7所示的电路，实验步骤如下：图1—31—7（1）合上电键S，将电阻箱R阻值调到R1=10Ω，读得电压表的读数为U1（2）将电阻箱R阻值调到R2=20Ω，读得电压表的读数为U2，由方程组U1=E-r、U2=Er,解出E、r.为了减少实验误差，上述实验在选择器材和实验步骤中应做哪些改进？11.（12分）某电压表的内阻在20kΩ～50kΩ之间，现要测量其内阻，实验室提供下列可选用的器材：待测电压表V(量程3V）电流表A1（量程200μA）电流表A2(量程5μA）滑动变阻器R(最大阻值1kΩ）电源E(电动势4V）、电键(1)所提供的电流表中，应选用_______(填字母代号)(2)为了尽量减小误差，要求测多组数据，试在图1—31—8方框中画出符合要求的实验电路图.(其中电源和电键及其连线已画上).图1—31—9要求用图1—31—10所示电路测量图中电流表A的内阻.（1）在所给的三个电流表中，哪几个可用此电路能精确地测出内阻.（2）在可测的电流表中，任选一个作为测量对象，在实物图上连成测量电路.（3）你要读出的物理量是_______，用这些物理量表示待测内阻的计算公式是___________.图1—31—10参考答案一、1.A2.C3.A使用万用电表时：用电压挡时需将表与电路并联；用电流时需将表串联接入电路，且正、负极不能接错.用欧姆挡必须将待测电阻跟电源断开.4.BDF根据闭合电路欧姆定律：E=U+Ir=I(R+r)=U+·r，即可判定.二、5.电压；c；电流；b6.DAEGBFH7.电流表外接，滑动变阻器接成分压电路，图略.8.(1)先是干电池、电阻R1、电流表及开关S构成串联回路，然后R1、R2串联后与它们再构成串联回路，图略.（2）R2；I1是外电阻为R1时的电流，I2是外电阻为R1和R2串联时的电流.9.(1)2(2)2(3)不能.10.应选用量程为3V的电压表，改变电阻箱阻值R，读取若干个U值，由I=计算出电流值，然后作出U—I图线，由图线求得E、r值.11.(1)A1.(2)如图所示，由于电源电动势E=4V，电压表内阻最大为50kΩ，故电流最小值I==80μA，A2、A3量程都太大，选A1.由于RV在20kΩ~50kΩ之间，远大于滑动变阻器的阻值1kΩ，故应连成分压电路.12.(1)A2、A3（2）测量A3的内阻r3电路实物图如下图所示.(3)读出电流表A2、A3的读数I2、I3及电阻箱读数Rx,则r3=Rx.电学综合实验（实验六）一、选择题(每小题6分，共18分)图1—32—11.一电压表由电流表G与电阻R串联而成，如图1—32图1—32—1A.在R上串联一个比R小得多的电阻B.在R上串联一个比R大得多的电阻C.在R上并联一个比R小得多的电阻D.在R上并联一个比R大得多的电阻2.如图1—32—2所示，三个电压表用满度电流相同的电流表改装而成，已知电压表V1的示数为8V，电压表V3的示数为5V，则关于电压表V2的示数，下列判断中正确的是图1—32—2A.电压表V2的示数必为3VB.电压表V2的示数必为5VC.若三个电压表量程相同，则电压表V2的示数必为3VD.即使三个电压表量程相同，电压表V2的示数也可能不等于3V3.如图1—32—3所示，在研究电源的内、外电压的实验装置中，玻璃容器盛有稀硫酸，稀硫酸中插入石墨棒M、锌棒N作为电源的两极，A、B是位于两极内侧的探针，电压表V1、V2分别接在电源的两极和探针上，下列说法中正确的是图1—32—3A.M极为电源正极，电压表V2的正接线柱应与探针B相连B.当滑动变阻器滑动触头向左移动时，电压表V1、V2的示数均减小C.当滑动变阻器滑动触头向右向左移动时，电源的功率不变，滑动变阻器消耗的电功率一定减小D.无论滑动变阻器滑动触头向右或向左移，滑动变阻器上通过相同的电量时，电源释放的化学能相等二、非选择题（共82分）4.（6分）如图1—32—4所示，在测定电流表的内阻的实验中要进行的步骤有：图1—32—4A.合上S1.B.合上S2.C.将R1的阻值调到最大D.调节R1的阻值，使电流表指针偏转到满刻度E.调节R2的阻值，使电流表的指针偏到满刻度的一半F.记下R2的阻值把以上步骤合理顺序填在以下横线空白处___________.5.（8分）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，使用的小灯泡为“6V3W”，其他供选择的器材有：电压表V1（量程6V，内阻20kΩ)电流表A1（量程3A，内阻0.2Ω)电流表A2（量程0.6A,内阻1Ω）变阻器R1（0~1000Ω，0.5A)变阻器R2（0~20Ω，2A）学生电源E（6V~8V）开关S及导线若干实验中要求在电压表0~6V范围内读取并记录下12组左右不同的电压值U和对应的电流值I，以便作出伏安特性曲线，则在上述器材中，电流表应选_______，变阻器应选_______.在右边方框中画出此实验的原理图.6.（8分）黑箱上有三个接线柱A、B、C（如图所示）；已知里面装的元件只有两个（可能的元件是电池、电阻或二极管），并且两个接线柱间最多只接一个元件，现测量结果如下：图1—32—5①用直流电压档测量，A、B、C三点间均无电压②用欧姆档测量，A、C间正、反接阻值不变③用欧姆档测量，黑表笔接A点，红表笔接B点，有阻值；反接阻值较大④用欧姆档测量，黑表笔接C点，红表笔接B点，有阻值，阻值比第②步测得的大；反接阻值很大.画出箱内两个元件的接法.7.（10分）（2000年天津高考试题）图1—32—6为示波器面板，图1—32—7为一信号源.图1—32—6图1—32—7（1）若要观测此信号源发出的正弦交流信号的波形（正弦交流信号的电流i随时间t做周期性变化的图象如图1—32—9所示），应将信号源的a端与示波器面板上的_______接线柱相连,b端与_______接线柱相连.（2）若示波器所显示的输入波形如图1—32—8所示，要将波形上移，应调节面板上的_______旋钮；要使此波形横向展宽，应调节_______旋钮；要使屏上能显示3个完整的波形，应调节_______旋钮.图1—32—8图1—32—98.（8分）如图1—32—10所示为一测定角度的传感器，当彼此绝缘的金属板构成的动片与定片之间的角度发生变化时，试析传感器是如何将它的这种变化转化为电学量的.图1—32—10图1—32—119.（8分）如图1—32—11所示，一暗盒外有四个接线柱A、B、C、D，盒内有四个阻值都是6Ω的电阻，分别通过导线接在接线柱上，今用万用表欧姆挡R×1档测得各接线柱间的电阻值如下：RAB=6Ω，RAC=RAD=10Ω，RCD=RBC=RBD=4Ω，试画出暗盒内电阻的连接图.10.（8分）将量程为100μA的电流表改装成量程为1mA的电流表，并且一标准电流表与改装后的电流表串联，对它进行校准（核对）.改装及校准所用器材的实物如图1—32—12所示（其中标准电流表事先已与一固定电阻串联，以防烧表）.校准时要求通过电流表的电流能从0连续调到1mA.试按实验要求在所给的实物上连线.图1—32—1211.（12分）电阻R1、R2、R3连结成如图1—32—13所示的电路，放在一个箱中(虚框表示)，箱面上有三个接线柱A、B、C，请用多用表和导线设计一个实验，通过在A、B、C的测量，确定各个电阻的阻值，要求写出实验步骤并用所测值表示电阻R1、R2、R3.图1—32—1312.（14分）一般情况下，导体的电阻会随着温度的改变而改变.某同学研究了一白炽灯两端的电压与电流的关系，得出如下一组数据：I/A00.0400.0720.0940.1160.1560.182U/V00.751.381.802.303.204.30I/A0.1950.2100.2200.2300.2480.2640.280U/V5.006.107.208.3010.3012.3014.30请回答下列问题：（1）在图1—32—14甲的方格纸中画出电流和电压的关系图线.（2）实验过程中用到下列器材（图1—32—14乙中给出）：直流电源、滑动变阻器（最大值为30Ω）、电压表（量程15V，内阻约104Ω）、电流表（量程0.6A,内阻约0.01Ω),以及开关一只，导线若干.请按实验要求连接图1—32—14乙所给实物图.（3）从图线和实验数据均可看出，当该灯泡两端的电压大于3.2V时，灯泡的阻值会发生明显的改变.通常我们把小于3.2V的图线区域叫做线性区域，大于3.2V的图线区域叫做非线性区域.当该灯泡正常发光时，其电压值是在线性区域，还是在非线性区域，为什么？图1—32—14参考答案一、1.D2.C3.AD二、4.CADBEF5.A2;R2;图略6.图略7.(1)Y输入；地（2）竖直位移；X增益；扫描范围和扫描微调8.略9.略10.略11.比较灵活地用导线短接电路进行测量，实验步骤如下：(1)用导线连结BC，测出A、B两点间的电阻值x;(2)用导线连结AB，测出B、C两点间的电阻值y(3)用导线连结AC，测出B、C两点间的电阻值z.则有： ① ② ③联立①②两式得： ④联立③④两式得：R1=同理可解得：R2=，R3=12.（1）选定坐标，描点画图（图略）（2）滑动变阻器采用分压式接法，电流表内接法.(图略）（3）非线性区域，灯泡发光是高温区，而高温区是非线性区域.测定玻璃的折射率双缝干涉实验(实验七)一、选择题(每小题5分，共35分)1.测定玻璃的折射率时，为了减小实验误差，应该注意的是A.玻璃砖的宽度宜大些B.入射角应适当小些C.大头针应垂直地插在纸面上D.大头针P1、P2及P3、P4之间的距离应适当大些2.某同学用插针法测定玻璃的折射率n,如图1—46—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面aa′与bb′不平行，那么下列说法中正确的是图1—46—1A.P1P2与P3P4两条直线不平行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3.图1—46—2是双缝干涉的实验装置，其屏上P处发现明条纹，则双缝S1和S2到屏上P点的距离之差一定是图1—46—2A.光波的半波长的奇数倍B.光波的波长的奇数倍C.光波的半波长的偶数倍D.光波的波长的偶数倍4.在光的干涉实验中，如果两条狭缝间的距离增加一倍，光的波长减半，则相邻两暗条纹间的距离是原来的A.4倍 B.0.5倍 C.0.25倍 D.不变5.在双缝干涉实验中，用黄光得到一个干涉图样，若要使其干涉条纹间的距离变宽，可以采取的办法是A.换用绿色的滤光片B.换用红色的滤光片C.使光源发出的光更强一些D.使光屏向双缝靠拢一些6.某同学按实验装置安装好仪器后，观察光的干涉现象，获得成功，若他在此基础上对仪器的安装作如下改动，但还能使实验成功的是A.将遮光筒内的光屏，向靠近双缝的方向移动少许，其他不动B.将滤光片移至单缝和双缝之间，其他不动C.将单缝向双缝移动少许，其他不动D.将单缝与双缝的位置互换，其他不动7.分别用a、b两种单色光在同一装置上做光的干涉实验时，观察到a光的干涉条纹中相邻两明条纹间距较大，则A.a光的频率较大B.a光的波长较大C.a光子的能量较大D.在玻璃中a光的速度较大二、填空题(共65分)8.（6分）根据“测定玻璃砖的折射率”实验的要求，请回答下列问题：（1）某同学完成了实验的准备阶段，在图1—46—3中的线段AO上竖直地插上大头针P1和P2，此后，该同学准备在bb′一侧插上大头针P3和P4，则插P3和P4的要求是：___________________________________________.图1—46—3（2）在实验中，有两位同学各设计了一个记录表格，而且都已完成了计算，根据他们设计的表格所反应的信息，判断他们论证做得是否正确.甲同学设计的表格是：次数入射角isini折射角rsinrn130°0.50020.9°0.3571.401.40245°0.70730.5°0.5081.39360°0.86638.0°0.6161.41乙同学设计的表格是：次数123角平均值正弦值n入射角i30°45°60°45°0.7071.42折射角r20.9°30.5°38.0°28.8°0.497上述两位同学做得正确的是_______（填“甲”或“乙”）.9.（6分）如图1—46—4所示，是利用插针法测定玻璃砖的折射率的实验得到的光路图.玻璃砖的入射面AB和出射面CD并不平行，则图1—46—4（1）出射光线与入射光线_______.（填“仍平行”或“不再平行”）10.（8分）用双缝干涉测光的波长，实验中采用双缝干涉仪，它包括以下元件：A.白炽灯，B.单缝片，C.光屏，D.双缝，E.滤光片（其中双缝和光屏连在遮光筒上）.（1）把以上元件安装在光具座上时，正确的排列顺序是：A_______（A已写好）.（2）正确调节后，在屏上观察到红光干涉条纹，用测量头测出10条红亮纹间的距离为a；改用绿色滤光片，其他条件不变，用测量头测出10条绿亮纹间的距离为b，则一定有_______大于_______.11.（7分）某学生用三棱镜做测定玻璃折射率的实验，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在棱镜的另一侧观察，调整视线使P1的像被P2挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，使P4挡住P3和P1、P2的像，在纸上标出的大头针位置和三棱镜轮廓如图1—46—5所示.（1）在图上画出所需的光路.（3）为了测出棱镜折射率，需测量的量是_______.并在图上表示出它们.（3）计算折射率的公式是n=_______.图1—46—5图1—46—612.（8分）某同学利用一半圆柱形玻璃砖用插针法测量玻璃的折射率，图1—46—6中的半圆是描出的玻璃砖主截面的位置，A、B、C、D是该同学插下的四个针的位置.（1）完成测量玻璃折射率的光路图.（2）在只有一对三角板（带刻度）、没有量角器的情况下，要测量出玻璃的折射率，试在图中画出所需的线段，标出相关字母.（3）根据所测量的线段长度，导出计算折射率的表达式（用线段的名称表示）_________.13.(8分)某同学用直角梯形玻璃砖做“测定玻璃砖折射率”实验，如图1—46—7所示，∠A=∠B=90°，∠C=60°，他在玻璃的CD侧作垂线，并在该垂线上插上大头针P1、P2，再在AB侧观察大头针P1、P2的像，先后插上两