高考物理实验题分类汇编

第三节 高考物理实验题分类汇编力学实验h1h2ABs1、（2009年全国卷）某同学为了探究物体在斜面上运动时摩擦力与斜面倾角的关系，设计实验装置如图。长直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物块上。在平板上标出A、B两点，B点处放置一光电门，用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间，实验步骤如下： 用游标卡尺测测最滑块的挡光长度d，用天平测量滑块的质量m； 用直尺测量A、B之间的距离s，A点到水平桌面的垂直距离h1，B点到水平桌面的垂直距离h2； 将滑块从A点静止释放由光电计时器读出滑块的挡光时间t； 重复步骤 数次，井求挡光时间的平均值 利用所测数据求出摩擦力f和斜面倾角的余弦值cos； 多次改变斜面的倾角，重复实验步骤做出f一cos关系曲线。游标尺主尺cm3450510（1）用测量的物理量完成下列各式（重力加速度为g）斜面倾角的余弦cos ；滑块通过光电门时的速度v ；滑块运动时的加速度a ；滑块运动时所受到的摩擦阻力f ；（2）测量滑块挡光长度的游标卡尺读数如图所示，读得d 。 答案（1） （2）3.62cm【解析】(1)物块在斜面上做初速度为零的匀加速直线运动,受重力、支持力、滑动摩擦力,如图所示 根据三角形关系可得到,根据根据运动学公式,有,即有根据牛顿第二定律,则有.(2) 在游标卡尺中，主尺上是3.6cm，在游标尺上恰好是第2条刻度线与主尺对齐，再考虑到卡尺是10分度，所以读数为3.6cm+0.21mm=3.62cm。2、（2009年全国卷）某同学得用图1所示装置做“研究平抛运动”的实验，根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹，但不慎将画有轨迹图线的坐标约丢失了一部分，剩余部分如图2所示，图2中水平方向与竖直方向每小格的长度均代表0.10m，P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点，P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等。完成下列填空：（重力加速度取9.8m/s2）（1）设P1、P2、和P3的横坐标分别为x1、x2和x3，纵坐标分别为y1、y2和y3，从图2中可读出y1 y2=_m，y1 y3=_m，x1 x2=_m（保留两位小数）。（2）若已测知抛出后小球在水平方向做匀速运动，利用（1）中读取的数据，求小球从P1运动到P2所用的时间为_s，小球抛出后的水平速度为_m/s（均可用根号表示）。，（3）已测得小球抛也前下滑的高度为0.50m,设E1和E2分别为开始下滑时和抛也时的机械能，则小球从开始下滑到抛出的过程中机械能的相对损失，100%=_%（保留两位有效数字）图1 水平方向P1P2P3图2答案（1）0.61 1.61 0.60（2）0.20 3.0（3）8.2【解析】本题考查研究平抛运动的实验。由图可知P1到P2两点在竖直方向的间隔为6格, P1到P3两点在竖直方向的间隔为16格所以有=0.60m.=1.60m. P1到P2两点在水平方向的距离为6个格.则有=0.60m.(2)由水平方向的运动特点可知P1到P2 与P2到P3的时间相等,根据,解得时间约为0. 2s,则有(3)设抛出点为势能零点,则开始下滑时的机械能为E1=mgh=mg/2,抛出时的机械能为E2=4.5m,则根据0.0823、（2009年广东物理）某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”。如图12，他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录通过A、B时的速度大小。小车中可以放置砝码。（1）实验主要步骤如下：测量_和拉力传感器的总质量M1；把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；正确连接所需电路；将小车停在C点，_，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力及小车通过A、B时的速度。在小车中增加砝码，或_，重复的操作。（2）表1是他们测得的一组数据，其中M是M1与小车中砝码质量之和，是两个速度传感器记录速度的平方差，可以据此计算出动能变化量，F是拉力传感器受到的拉力，W是F在A、B间所作的功。表格中的E3_，W3_。（结果保留三位有效数字）（3）根据表1，请在图13中的方格纸上作出图线。W答案：（1）小车；接通电源后释放小车；减少钩码的个数（2）0.619；0.610（3）图【解析】（1）略；（2）由各组数据可见规律，可得E3=0.600；观察F-W数据规律可得数值上W=F/2=0.610;（3）在方格纸上作出E-W图线如图所示4、卡文迪许利用如图所示的扭秤实验装置测量了引力常量G。（1）（多选题）为了测量石英丝极微小的扭转角，该实验装置中采取使“微小量放大”的主要措施是（）（A）减小石英丝的直径（B）增大T型架横梁的长度（C）利用平面镜对光线的反射（D）增大刻度尺与平面镜的距离（2）已知T型架水平横梁长度为l，质量分别为m和m的球，位于同一水平面内，当横梁处于力矩平衡状态时，测得m、m连线长度为r，且与水平横梁垂直，同时测得石英丝的扭转角度为q，由此得到扭转力矩kq（k为扭转系数且已知），则引力常量的表达式G_。【答案】（1）CD （2）5、有4条用打点计时器（所用交流电频率为50Hz）打出的纸带A、B、C、D，其中一条是做“验证机械能守恒定律”实验时打出的。为找出该纸带，某同学在每条纸带上取了点迹清晰的、连续的4个点，用刻度尺测出相邻两个点间距离依次为S1、S2、S3。请你根据下列S1、S2、S3的测量结果确定该纸带为 。（已知当地的重力加速度为9.791m/s2）A.61.0mm 65.8mm 70.7mmB. 41.2mm 45.1mm 53.0mmC.49.6mm 53.5mm 57.3mmD. 60.5mm 61.0mm 60.6mm【答案】C【解析】验证机械能守恒定律采用重锤的自由落体实现，所以相邻的0.02s时间内的位移增大量为，答案C。6、（2009年海南卷）某同学用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一薄的金属圆片的直径和厚度，读出图中的示数，该金属圆片的直径的测量值为 cm，厚度的测量值为 mm。答案：1.240 ， 1.682 （或1.683）【解析】游标卡尺的读数，按步骤进行则不会出错。首先，确定游标卡尺的精度为20分度，即为0.05mm，然后以毫米为单位从主尺上读出整毫米数12.00mm，注意小数点后的有效数字要与精度一样，再从游标尺上找出对的最齐一根刻线，精度格数=0.058mm=0.40mm，最后两者相加，根据题目单位要求换算为需要的数据，12.00mm+0.40mm=12.40mm=1.240cm。螺旋测微器的读数1.5mm+0.0118.2mm=1.682mm。7、（2009年江苏物理） “探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示.（1）在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸袋如图乙所示。计时器大点的时间间隔为0.02s.从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离。该小车的加速度a=_m/s2.（结果保留两位有效数字）第11题图12343.523.683.83乙小车打点计时器砝码砝码盘甲小车打点计时器砝码砝码盘甲（2）平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在小车上.挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度。小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表：砝码盘中砝码总重力F（N）0.1960.3920.5880.7840.980加速度a（ms-2）0.691.181.662.182.70请根据实验数据作出a-F的关系图像.F/Na/ms-2O0.20.40.60.81.01.20.51.01.52.02.53.0F/Na/ms-2O（3）根据提供的试验数据作出的a-F图线不通过原点，请说明主要原因。答案： (1) 0.16 (0.15也算对) （2）（见图） （3）未计入砝码盘的重力【解析】（1）处理匀变速直线运动中所打出的纸带，求解加速度用公式，关键弄清公式中各个量的物理意义，为连续相等时间内的位移差，t为连需相等的时间间隔，如果每5个点取一个点，则连续两点的时间间隔为t=0.1s，（3.68-3.52）m，带入可得加速度=0.16m/s2。也可以使用最后一段和第二段的位移差求解，得加速度=0.15m/s2.（2）根据图中的数据，合理的设计横纵坐标的刻度值，使图线倾斜程度太小也不能太大，以与水平方向夹角45左右为宜。由此确定F的范围从0设置到1N较合适，而a则从0到3m/s2较合适。设好刻度，根据数据确定个点的位置，将个点用一条直线连起来，延长交与坐标轴某一点。如图所示。（3）处理图象问题要注意图线的斜率、交点、拐点、面积等意义，能正确理解这些量的意义则很多问题将会迎刃而解。与纵坐标相交而不过原点，该交点说明当不挂砝码时，小车仍由加速度，即绳对小车仍有拉力，从此拉力的来源考虑很容易得到答案，是因为砝码盘的重力，而在（2）问的图表中只给出了砝码的总重力，而没有考虑砝码盘的重力。8、（2009年宁夏卷）某同学用游标卡尺测量一圆柱体的长度，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，示数如图。由图可读出= cm, = 答案2.25，6.860【解析】游标卡尺的读数；螺旋测微器的读数。9、（2009年山东卷）（1）某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋（遵循胡克定律）和若干小事物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉字，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别在墙上的两个钉子A、B上，另一端与第二条橡皮筋连接，结点为O，将第三条橡皮筋的另一端通过细胞挂一重物。为完成实验，下述操作中必需的是 。a测量细绳的长度b测量橡皮筋的原长c测量悬挂重物后像皮筋的长度d记录悬挂重物后结点O的位置钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次实验证，可采用的方法是 答案：bcd 更换不同的小重物10、（2009年上海物理）如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持_不变，用钩码所受的重力作为_，用DIS测小车的加速度。（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图所示）。分析此图线的OA段可得出的实验结论是_。（单选题）此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是（）（A）小车与轨道之间存在摩擦（B）导轨保持了水平状态（C）所挂钩码的总质量太大（D）所用小车的质量太大【答案】（1）小车的总质量，小车所受外力，（2）在质量不变的条件下，加速度与外力成正比，C，【解析】（1）因为要探索“加速度和力的关系”所以应保持小车的总质量不变，钩码所受的重力作为小车所受外力；（2）由于OA段a-F关系为一倾斜的直线，所以在质量不变的条件下，加速度与外力成正比；由实验原理：得，而实际上，可见AB段明显偏离直线是由于没有满足Mm造成的。11、（2009年四川卷）气垫导轨(如图甲)工作时，空气从导轨表面的小孔喷出，在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层，使滑块不与导轨表面直接接触，大大减小了滑块运动时的阻力。为了验证动量守恒定律，在水平气垫导轨上放置两个质量均为a的滑块，每个滑块的一端分别与穿过打点计时器的纸带相连，两个打点计时器所用电源的频率均为b.气垫导轨正常工作后，接通两个打点计时器的电源，并让两滑块以不同的速度相向运动，两滑块相碰后粘在一起继续运动。图乙为某次实验打出的、点迹清晰的纸带的一部分，在纸带上以同间距的6个连续点为一段划分纸带，用刻度尺分别量出其长度s1、s2和s3.若题中各物理量的单位均为国际单位，那么，碰撞前两滑块的动量大小分别为_、_，两滑块的总动量大小为_；碰撞后两滑块的总动量大小为_。重复上述实验，多做几次。若碰撞前、后两滑块的总动量在实验误差允许的范围内相等，则动量守恒定律得到验证。答案：（2）0.2abs3 0.2abs1（两空可互换），0.2ab(s1-s3)； 0.4abs2解析： 动量Pmv，根据vS/（5T）可知两滑块碰前的速度分别为v10.2s1b、v20.2s3b，则碰前动量分别为0.2abs1和0.2abs3，总动量大小为av1av20.2ab(s1-s3)；碰撞后两滑块的总动量大小为2av2a s2/（5T）0.4abs2。12、（2009年天津卷）如图所示，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可以测定重力和速度。重物打点计时器纸带铁架台铁夹接电源 所需器材有打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需 （填字母代号）中的器材。A.直流电源、天平及砝码 B.直流电源、毫米刻度尺C.交流电源、天平及砝码 D.交流电源、毫米刻度尺 通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确程度。为使图线的斜率等于重力加速度，除作v-t图象外，还可作 图象，其纵轴表示的是 ，横轴表示的是 。答案： D， ，速度平方的二分之一，重物下落的高度。【解析】本题考查用打点计时器测重力加速度。涉及器材的选取和用图像处理数据的方法。打点计时器需接交流电源。重力加速度与物体的质量无关，所以不要天平和砝码。计算速度需要测相邻计数的距离，需要刻度尺，选D。由公式，如绘出图像，其斜率也等于重力加速度。13、请完成以下两小题。（1）某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系。弹簧秤固定在一合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别于弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接。在桌面上画出两条平行线MN、PQ，并测出间距d0开始时讲模板置于处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧秤的示数F0,以此表示滑动摩擦力的大小。再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数F1，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到PQ处的时间。木板的加速度可以用、表示为= ；为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是（一种即可） 。 改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与弹簧秤示数F1的关系。下列图象能表示该同学实验结果的是 。 用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是 。A.可以改变滑动摩擦力的大小B.可以更方便地获取多组实验数据C.可以比较精确地测出摩擦力的大小D.可以获得更大的加速度以提高实验精度【答案】 C BC【解析】由于，且x=d，所以 由于加速度。所以a-F1图象C正确BC14、为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置（如图所示）。实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力。（1）往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车 （选填“之前”或“之后”）接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点。（2）从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间t与速度v的数据如下表：时间t/s00.501.001.502.002.50速度v/(ms-1)0.120.190.230.260.280.29请根据实验数据作出小车的v-t图像。w w w.ks5 u .c om（3）通过对实验结果的分析，该同学认为：随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大，你是否同意他的观点？请根据v-t图象简要阐述理由。【答案】（1）之前 （2）（如右图）（3）同意，在v-t图象中，速度越大时加速度越小，小车受到的合力越小，则小车受空气阻力越大。【解析】（1）操作规程先接通电源再释放小车。（2）描点用光滑的曲线作图（如图）。（3）同意，在v-t图象中，速度越大时加速度越小，小车受到的合力越小，则小车受空气阻力越大。15、在“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”实验中，甲、乙两位同学选用不同的橡皮绳代替弹簧。为测量橡皮绳的劲度系数，他们在橡皮绳下端依次逐个挂上钩码（每个钩码的质量均为m=0.1kg，取g=10m/s2），并记录绳下端的坐标X加i（下标i表示挂在绳下端钩码个数）。然后逐个拿下钩码，同样记录绳下端的坐标X减i，绳下端面坐标的值Xi（X加i+X减i）/2的数据如下表：挂在橡皮绳下端的钩码个数橡皮绳下端的坐标（Xi/mm）甲乙1216.5216.52246.7232.3284.0246.54335.0264.25394.5281.36462.0301.0（1）同一橡皮绳的X加i X减i（大于或小于）；（2） 同学的数据更符合实验要求（甲或乙）；（3）选择一组数据用作图法得出该橡皮绳的劲度系数k（N/m）；（4）为了更好地测量劲度系数，在选用钩码时需考虑的因素有哪些？【答案】（1）小于 （2）乙（3）5770N/m（4）尽可能使伸长量在弹性范围内，同时有足够大的伸长量，以减小长度测量误差。【解析】（1）小于（因为橡皮绳在伸长后不能完全恢复到原来的长度）（2）乙（因为甲同学的数据中只有前几个数据可认为在弹性范围内）（3）挂在橡皮绳下端的钩码个数改变量（Xi-X1）/mm甲乙1230.215.5367.530.04118.547.75178.064.86345.584.50153045607560123456(Xi-X1)/mmF/N由上表作图得由图得（4）尽可能使伸长量在弹性范围内，同时有足够大的伸长量，以减小长度测量误差。16、利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置示意图如图1所示： (1)实验步骤：将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于lm ，将导轨调至水平；用游标卡尺测量挡光条的宽度，结果如图2所示，由此读出_mm；由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离_m；将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2；从数字计时器（图1中未画出）上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间和；用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量。(2)用表示直接测量量的字母写出下列所示物理量的表达式：滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为_和_。当滑块通过光电门1和光电门2时，系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为_和_。在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少_(重力加速度为)。(3)如果_，则可认为验证了机械能守恒定律。【答案】 （1）9.30 60.00(答案在59.9660.04之间的，也给分)（2）， ， (3)【解析】由于挡光条宽度很小，因此将挡光条通过光电门时的平均速度当作瞬时速度。电学实验12536417、（2009年全国卷）22 如图所示的电路，l、2、3、4、5、6 为连接点的标号。在开关闭合后，发现小灯泡不亮。现用多用电表检查电路故障，需要检侧的有：电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各连接点。（1）为了检测小灯泡以及3根导线，在连接点1、2已接好的情况下，应当选用多用电表的 档，在连接点1、2同时断开的情况下应当选用多用电表的 档。（2）在开关闭合情况下，若侧得5、6两点间的电压接近电源的电动势，则表明 可能有故障。（3）将小灯泡拆离电路，写出用多用电表检测小灯泡是否有故障的具体步骤。 答案（1）电压；欧姆 （2）开关或连接点5、6（3）调到欧姆档将红、黑表笔相接，检查欧姆档能否正常工作测量小灯泡的电阻，如电阻无穷大，表明小灯泡有故障。【解析】(1)在1、2两点接好的情况下，应当选用多用电表的电压档，在1、2同时断开的情况下，应选用欧姆档。(2)表明5、6两点可能有故障。(3) 调到欧姆档将红黑表笔相接，检查欧姆档能否正常工作测量小灯泡的电阻，如电阻无穷大，表明小灯泡有故障。18、（2009年全国卷）某同学得用多用电表测量二极管的反向电阻。完成下列测量步骤：（1）检查多用电表的机械零点。（2）将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔，将选择开关拔至电阻测量挡适当的量程处。（3）将红、黑表笔_，进行欧姆调零。（4）测反向电阻时，将_表笔接二极管正极，将_表笔接二极管负极，读出电表示数。（5）为了得到准确的测量结果，应让电表指针尽量指向表盘_（填“左侧”、“右侧”或“中央”）；否则，在可能的条件下，应重新选择量程，并重复步骤（3）（4）。（6）测量完成后，将选择开关拔向_位置。答案（3）短接（4）红 黑（5）中央（6）OFF【解析】首先要机械调零，在选择量程后还要进行欧姆调零而且每一次换量程都要重复这样的过程。(3)将红黑表笔短接,即为欧姆调零。测量二极管的反向电阻时应将红笔接二极管的正极，黑接负极。欧姆表盘的刻度线分布不均匀，在中央的刻度线比较均匀，所以尽量让指针指向表盘的中央。测量完成后应将开关打到OFF档。19、（2009年安徽卷）用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a、b的位置，如图所示。若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的档位，a和b的相应读数是多少？请填在表格中。指针位置选择开关所处挡位读 数a直流电流100mAmA直流电压2.5VVb电阻100 ab答案：指针位置选择开关所处的档位读 数a直流电流100mA23.0mA直流电压2.5V0.57Vb电阻100320【解析】直流电流100mA档读第二行“010”一排，最小度值为2mA估读到1mA就可以了；直流电压2.5V档读第二行“0250”一排，最小分度值为0.05V估读到0.01V就可以了；电阻100档读第一行，测量值等于表盘上读数“3.2”乘以倍率“100”。VAESRR0用右图所示的电路，测定一节干电池的电动势和内阻。电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用。除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：（a） 电流表（量程0.6A、3A）；（b） 电压表（量程3V、15V）（c） 定值电阻（阻值1、额定功率5W）（d） 定值电阻（阻值10，额定功率10W）（e） 滑动变阻器（阴值范围0-10、额定电流2A）（f） 滑动变阻器（阻值范围0-100、额定电流1A）那么（1）要正确完成实验，电压表的量程应选择 V，电流表的量程应选择 A；R0应选择 的定值电阻，R应选择阻值范围是 的滑动变阻器。（2）引起该实验系统误差的主要原因是 。答案：（1）3，0.6，1，010。（2）由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电池实际输出电流小。【解析】由于电源是一节干电池（1.5V），所选量程为3V的电压表；估算电流时，考虑到干电池的内阻一般几欧姆左右，加上保护电阻，最大电流在0.5A左右，所以选量程为0.6A的电流表；由于电池内阻很小，所以保护电阻不宜太大，否则会使得电流表、电压表取值范围小，造成的误差大；滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就好了，取010能很好地控制电路中的电流和电压，若取0100会出现开始几乎不变最后突然变化的现象。关于系统误差一般由测量工具和所造成测量方法造成的，一般具有倾向性，总是偏大或者偏小。本实验中由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比测量值小，造成E测E真，r测r真。20、（2009年广东物理）某实验小组利用实验室提供的器材探究一种金属丝的电阻率。所用的器材包括：输出为3V的直流稳压电源、电流表、待测金属丝、螺旋测微器（千分尺）、米尺、电阻箱、开关和导线等。（1）他们截取了一段金属丝，拉直后固定在绝缘的米尺上，并在金属丝上夹上一个小金属夹，金属夹可在金属丝上移动。请根据现有器材，设计实验电路，并连接电路实物图14。（2）实验的主要步骤如下：正确连接电路，设定电阻箱的阻值，开启电源，合上开关；读出电流表的示数，记录金属夹的位置；断开开关，_，合上开关，重复的操作。（3）该小组测得电流与金属丝接入长度关系的数据，并据此绘出图15的关系图线，其斜率为_A-1m-1（保留三位有效数字）；图线纵轴截距与电源电动势的乘积代表了_的电阻之和。（4）他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图16所示。金属丝的直径是_。图15中图线的斜率、电源电动势和金属丝横截面积的乘积代表的物理量是_，其数值和单位为_（保留三位有效数字）。答案：（1） （2）测出接入电路的金属丝的长度（3）10.7；电源内电阻与电阻箱（4）0.200mm；金属丝的电阻率；【解析】依据实验器材和实验目的测量金属丝的电阻率，电路图如图所示；电路实物图如图所示，依据闭合电路欧姆定律得，参照题目给出的图像可得,可见直线的斜率，可知斜率、电源电动势和金属丝横截面积的乘积代表的物理量是金属的电阻率，其数值和单位为1.5410-7m；依据直线可得其斜率为1.63A-1m-1，截距为，则图线纵轴截距与电源电动势的乘积为（）；金属丝的直径是0.200mm。 21、（2009年海南卷）图1是利用两个电流表和测量干电池电动势E和内阻r的电路原理图。图中S为开关，R为滑动变阻器，固定电阻和内阻之和为10000（比r和滑动变阻器的总电阻都大得多），为理想电流表。按电路原理图在图2虚线框内各实物图之间画出连线。在闭合开关S前，将滑动变阻器的滑动端c移动至 （填“端”、“中央”或“ 端”）。闭合开关S，移动滑动变阻器的滑动端c至某一位置，读出电流表和的示数和。多次改变滑动端c的位置，得到的数据为I1(mA)0.1200.1250.1300.1350.1400.145I2(mA)48040032023214068在图3所示的坐标纸上以I1为纵坐标、I2为横坐标画出所对应的I1I2曲线。利用所得曲线求的电源的电动势E= V，内阻r= （保留两位小数）该电路中电源输出的短路电流Im= A。答案：连线如图1所示，b端，如图2所示。1.49（1.481.50），0.60（0.550.65）2.4（2.32.7）解析：实验前滑动变阻器接入电路电阻值最大；由图线上读出两组数值，代入EI1R1+（I1I2）r构成方程组联立求解E和r；短路电流E/r。 22、（2009年江苏物理）有一根圆台状均匀质合金棒如图甲所示，某同学猜测其电阻的大小与该合金棒的电阻率、长度L和两底面直径d、D有关。他进行了如下实验：（1）用游标卡尺测量合金棒的两底面直径d、D和长度L。图乙中游标卡尺（游标尺上有20个等分刻度）的读书L=_cm. （2）测量该合金棒电阻的实物电路如图丙所示（相关器材的参数已在图中标出）。该合金棒的电阻约为几个欧姆。图中有一处连接不当的导线是_.（用标注在导线旁的数字表示）（3）改正电路后，通过实验测得合金棒的电阻R=6.72.根据电阻定律计算电阻率为、长为L、直径分别为d和D的圆柱状合金棒的电阻分别为Rd=13.3、RD=3.38.他发现：在误差允许范围内，电阻R满足R2=RdRD，由此推断该圆台状合金棒的电阻R=_。（用、L、d、D表述）答案：（1）9.940 （2） （3）【解析】（1）游标卡尺的读数，按步骤进行则不会出错。首先，确定游标卡尺的精度为20分度，即为0.05mm，然后以毫米为单位从主尺上读出整毫米数99.00mm，注意小数点后的有效数字要与精度一样，再从游标尺上找出对的最齐一根刻线，精度格数=0.058mm=0.40mm，最后两者相加，根据题目单位要求换算为需要的数据，99.00mm+0.40mm=99.40mm=9.940cm（2）本实验为测定一个几欧姆的电阻，在用伏安法测量其两端的电压和通过电阻的电流时，因为安培表的内阻较小，为了减小误差，应用安培表外接法，线的连接使用的是安培表内接法。（3）审题是处理本题的关键，弄清题意也就能够找到处理本题的方法。根据电阻定律计算电阻率为、长为L、直径分别为d和D的圆柱状合金棒的电阻分别为Rd=13.3、RD=3.38.即，而电阻R满足R2=RdRD，将Rd、RD带入得23、（2009年上海物理）（1）用多用表的欧姆档测量阻值约为几十kW的电阻Rx，以下给出的是可能的操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆档调零旋钮，把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上_。a将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度，断开两表笔b将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔c旋转S使其尖端对准欧姆档1kd旋转S使其尖端对准欧姆档100e旋转S使其尖端对准交流500V档，并拔出两表笔根据右图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为_W。（2）（多选题）下述关于用多用表欧姆档测电阻的说法中正确的是（）（A）测量电阻时如果指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率较小的档位，重新调零后测量（B）测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果（C）测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开（D）测量阻值不同的电阻时都必须重新调零【答案】（1）c、a、b、e，30k，（2）A、C，【解析】（1）测量几十kW的电阻Rx我们一般选择较大的档位先粗测，使用前应先进行调零，然后依据欧姆表的示数，在更换档位，重新调零，在进行测量；使用完毕应将选择开关置于OFF位置或者交流电压最大档，拔出表笔。欧姆表的示数乘以相应档位的倍率即为待测电阻的阻值30kW。（2）欧姆档更换规律“大小，小大”，即当指针偏角较大时，表明待测电阻较小，应换较小的档位；反之应还较大的档位。电流总是从红表笔流入从黑表笔流出多用电表，每次换挡一定要进行欧姆调零，测量电阻一定要断电作业。 24、（2009年上海物理）如图为伏打电池示意图，由于化学反应，在A、B两电极附近产生了很薄的两个带电接触层a、b。（1）（多选题）沿电流方向绕电路一周，非静电力做功的区域是（）（A）R（B）b（C）r（D）a（2）在如图所示回路的各区域内，电势升高的总和等于电源的_。【答案】（1）B、D，（2）电动势，【解析】由题意“在A、B两电极附近产生了很薄的两个带电接触层a、b”则该区域即为非静电力作用的范围，故BD正确；依据电动势定义可知电势升高的总和等于电源的电动势。25、（2009年四川卷） (1)在弹性限度内，弹簧弹力的大小与弹簧伸长(或缩短)的长度的比值，叫做弹簧的劲度系数。为了测量一轻弹簧的劲度系数，某同学进行了如下实验设计：如图所示，将两平行金属导轨水平固定在竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与导轨接触良好，水平放置的轻弹簧一端固定于O点，另一端与金属杆连接并保持绝缘。在金属杆滑动的过程中，弹簧与金属杆、金属杆与导轨均保持垂直，弹簧的形变始终在弹性限度内，通过减小金属杆与导轨之间的摩擦和在弹簧形变较大时读数等方法，使摩擦对实验结果的影响可忽略不计。请你按要求帮助该同学解决实验所涉及的两个问题。帮助该同学完成实验设计。请你用低压直流电源（）、滑动变阻器()、电流表（A）、开关（）设计一电路图，画在图中虚线框内，并正确连在导轨的C、D两端。若已知导轨间的距离为d,匀强磁场的磁感应强度为B,正确连接电路后，闭合开关，使金属杆随挡板缓慢移动，当移开挡板且金属杆静止时，测出通过金属杆的电流为I1,记下金属杆的位置，断开开关，测出弹簧对应的长度为x1;改变滑动变阻器的阻值，再次让金属杆静止时，测出通过金属杆的电流为I2,弹簧对应的长度为x2,则弹簧的劲度系数k=_.答案：（1）设计的电路如图。解析：低压直流电源E、滑动变阻器R、电流表、开关S串接在CD两点之间，如图所示。设弹簧原长为L0，应用胡克定律有k(x1L0)BI1d、k(x2L0)BI2d，两式相减可得k(x1x2)B（I1I2）d，解得k；方法二：根据胡克定律Fkx可得Fkx，则k；ABErRRx26、（2009年天津卷）图示为简单欧姆表原理示意图，其中电流表的满偏电流IR=300A，内阻Rg=100，可变电阻R的最大阻值为10k，电池的电动势E=1.5V，内阻r=0.5，图中与接线柱A相连的表笔颜色应是 色，接正确使用方法测量电阻Rx的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则Rx= k.若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述Rx其测量结果与原结果相比较 （填“变大”、“变小”或“不变”）。答案：红，5，变大【解析】欧姆表是电流表改装的，必须满足电流的方向“+”进“-”出，即回路中电流从标有“+”标志的红表笔进去，所以与A相连的表笔颜色是红色；当两表笔短接(即Rx=0)时，电流表应调至满偏电流Ig，设此时欧姆表的内阻为R内此时有关系 得；当指针指在刻度盘的正中央时I=Ig/2，有，代入数据可得；当电池电动势变小、内阻变大时，欧姆得重新调零，由于满偏电流Ig不变，由公式，欧姆表内阻 R内得调小，待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的，由，可知当R内变小时，I变小，指针跟原来的位置相比偏左了，欧姆表的示数变大了。 27、（2009年浙江卷）（1）如图甲所示，在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，同组同学已经完成部分导线的连接，请你在实物接线图中完成余下导线的连接。（2）某同学从标称为“220 V 25 W”“220 V 300 W”“220V 500W”的3只灯泡中任选一只，正确使用多用电表测量灯泡阻值如图乙所示。该灯泡的阻值是_，标称的额定功率为_W。答案（1）如图；（2）160， 25【解析】.本题考查多用电表 和电路设计(1)如图所示。实验要求电压从零开始调整，滑动变阻器采用分压式接法。（2）1610=160，由于灯泡正常工作时的电阻为比不工作时的电阻大的多，而“220 V 25 W”、 “220 V 300 W”、 “220V 500W” 正常工作时的电阻分别为1936 、161和98。故为25W 28、（2009年北京卷）某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池。该同学想测量一下这个电池的电动势E 和内电阻，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱（最大阻值为9.999，科当标准电阻用） 一只电流表（量程=0.6A,内阻）和若干导线。请根据测定电动势E内电阻的要求，设计图4中器件的连接方式，画线把它们连接起来。 接通开关，逐次改变电阻箱的阻值,读取与对应的电流表的示数I,并作记录当电阻箱的阻值时，其对应的电流表的示数如图5所示。处理实验数据时首先计算出每个电流值I 的倒数;再制作R-坐标图，如图6所示，图中已标注出了（）的几个与测量对应的坐标点，请你将与图5实验数据对应的坐标点也标注在图6中上。在图6上把描绘出的坐标点练成图线。根据图6描绘出的图线可得出这个电池的电动势E= V,内电阻 答案 见答图4 见答图6 见答图6 1.5（1.461.54）；0.3（0.250.35）【解析】（2）根据闭合电路欧姆定律，测量电源的电动势和内电阻，需要得到电源的路端电压和通过电源的电流，在本实验中没有电压表，但是可以用电阻箱和电流表串联充当电压表，测量电源的路端电压，通过电流表的电流也是通过电源的电流，所以只需要将电流表和电阻箱串联接在电源两端即可。实物图的连接如答图4所示。由闭合电路欧姆定律有： E =I（R+r+rg），解得：，根据R-1/I图线可知：电源的电动势等于图线的斜率，内阻为纵轴负方向的截距减去电流表的内阻。29、 （1）图13是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。 已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为_。 ABCD是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出。从图13中读出A、B两点间距s=_；C点对应的速度是_(计算结果保留三位有效数字)。【答案】0.02s 0.70cm 0.100m/s 【解析】C点的瞬时速度等于BD段的平均速度 （2）某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻，使用的器材还包括定值电阻（R0=5）一个，开关两个，导线若干，实验原理图如图14(a). 在图14（b）的实物图中，已正确连接了部分电路，请完成余下电路的连接。 请完成下列主要实验步骤；A、检查并调节电压表指针指零；调节电阻箱，示数如图14（c）所示，读得电阻值是_；B、将开关s1闭合，开关s2断开，电压表的示数是1.49V；C、将开关s2_,电压表的示数是1.16V；断开开关s1 。 使用测得的数据，计算出干电池的内阻是_（计算结果保留二位有效数字）。 由于所有电压表不是理想电压表，所以测得的电动势比实际值偏_(填“大”或“小”)。【答案】如图所示 20，闭合 0.69 小【解析】串联电路中，部分电路的电压与电阻成正比，可得r30、一电流表的量程标定不准确，某同学利用图1所示电路测量该电流表的实际量程Im。所用器材有： 量程不准的电流表，内阻r1=10.0，量程标称为5.0；标准电流表A2，内阻r2=45，量程为1.0；标准电阻R，阻值10；滑动变阻器R，总电阻约为3000；电源E，电动势为3.0V， 内阻不计；保护电阻R2；开关S；导线。回答下列问题：（1）在答题卡上（图2所示）的实物图上画出连线。（2）开关S闭合前，滑动变阻器的滑动端c应滑动至 端。（3）开关S闭合后，调节滑动变阻器的滑动端，使电流表A1满偏；若此时电流表A2的读数为I2，则A1的量程Im= 。（4）若测量时，A1未调到满偏，两电流表的示数如图3所示，从图中读出A1的示数I1= ，A2的示数I2= ；由读出的数据计算得Im= 。（保留3位有效数字）（5）写一条提高测量准确度的建议： 。【答案】连线如图 阻值最大6.05mA【解析】连线如图在滑动变阻器的限流接法中在接通开关前需要将滑动触头滑动到阻值最大端闭合开关调节滑动变阻器使待测表满偏，流过的电流为Im。根据并联电路电压相等有得待测表未满偏有，将A2的示数0.66mA和其他已知条件代入有mA但图中A1的示数3.0mA量程为5.0mA，根据电流表的刻度是均匀的，则准确量程为6.05mA31、用对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻RT，在给定温度范围内，其阻值随温度的变化是非线性的。某同学将RT和两个适当的固定电阻R1、R2连成图1虚线框内所示的电路，以使该电路的等效电阻RL的阻值随RT所处环境温度的变化近似为线性的，且具有合适的阻值范围。为了验证这个设计，他采用伏安法测量在不同温度下RL的阻值，测量电路如图1所示，图中的电压表内阻很大。RL的测量结果如表l所示。回答下列问题：（1）根据图1所示的电路，在图2所示的实物图上连线。(2)为了检验RL与t之间近似为线性关系，在坐标纸上作RL-t关系图线 (3)在某一温度下，电路中的电流表、电压表的示数如图3、4所示。电流表的读数为_，电压表的读数为_。此时等效电阻RL的阻值为_：热敏电阻所处环境的温度约为_。【答案】（1）如图所示（2）如图所示（3）115.0mA，5.00V，43.5，64.0【解析】（1）根据电路图连接电路。（2）根据数据描出点，拟合成直线。（3）mA，V，对照图找出相应的温度64.0。32、 (1)甲同学要把一个量程为200A的直流电流计，改装成量范围是04V的直流电压表。她按图1所示电路、用半偏法测定电流计的内电阻rg，其中电阻R0约为1k。为使rg的测量值尽量准确，在以下器材中，电源E应选用 ，电阻器R1应选用 ，电阻器R2应选用 （选填器材前的字母）。 A.电源（电动势1.5V） B.电源（电动势6V） C.电阻箱(0999.9)D.滑动变阻器(0500) E.电位器（一种可变电阻，与滑动变阻器相当）(05.1k) F.电位器（051k）该同学在开关断开情况下，检查电路连接无误后，将R2的阻值调至最大。后续的实验操作步骤依次是： , , , ,最后记录R1的阻值并整理好器材。（请按合理的实验顺序，选填下列步骤前的字母） A.闭合S1 B.闭合S2 C.调节R2的阻值，使电流计指针偏转到满刻度 D.调节R2的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半 E.调节R1的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半 F.调节R1的阻值，使电流计指针偏转到满刻度如果所得的R1的阻值为300.0，则图1中被测电流计的内阻rg的测量值为 ，该测量值 实际值（选填“略大于”、“略小于”或“等于”）。给电流计 联（选填“串”或“并”）一个阻值为 k的电阻，就可以将该电流计改装为量程4V的电压表。【答案】BCF BCAE 300 略小于 串 19.7【解析】半偏法测量表头内阻时，首先选择滑动变阻器（必须大于电路所需的最小电阻），根据电路的电压为电动势，电路的最大电流为表头的满偏电流，则最小电阻为，或，考虑到保护电阻1k，则可知调节滑动变阻器使表头满偏时滑动变阻器的阻值分别接近29k或6.5k，电路图中R2是滑动变阻器，不能选D和E，只能选F。表头满偏时滑动变阻器的阻值越大，实验的误差越小。所以电源选择电动势为6V的B，而且滑动变阻器F的阻值也满足调节所需。而R1是用来测量表头内阻的电阻箱，只能选C。实验步骤：第一步闭合S2，选B；第二步调节R2阻值使电流计满偏，选C；第三步闭合S1，选A；第四步调节R1阻值使电流计半偏，选E；第五步读出R1阻值为待测表头的内阻。