物理实验知识点题库

某同学用如图所示装置探究A、B两球在碰撞中动量是否守恒．该同学利用平抛运动测量两球碰撞前后的速度，实验装置和具体做法如下，图中PQ是斜槽，QR为水平槽．实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滑下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹．重复上述操作10次，得到10个落点痕迹．再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滑下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹．重复这种操作10次，并画出实验中A、B两小球落点的平均位置，图中F、E点是A碰B球前后的平均落点，J是B球的平均落点，O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点．其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的竖直平面，米尺的零点与O点对齐．

（1）现有下列器材，为完成本实验，哪些是必需的？请将这些器材前面的字母填在横线上．

A . 秒表 B . 刻度尺 C . 天平 D . 圆规
（2）在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量

A . 水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离OF B . A球与B球碰撞后，测量A球与B球落点位置到O点的距离OE、OJ C . A球和B球在空间飞行的时间 D . 测量G点相对于水平槽面的高度
（3）如果碰撞中动量守恒，根据图中各点间的距离，则下列式子正确的是．

A . m_A $\text{[math]}$ +m_A $\text{[math]}$ =m_B $\text{[math]}$ B . m_A $\text{[math]}$ =m_A $\text{[math]}$ ﹣m_B $\text{[math]}$ C . m_A $\text{[math]}$ =m_A $\text{[math]}$ +m_B $\text{[math]}$ D . m_A $\text{[math]}$ =m_A $\text{[math]}$ +m_B $\text{[math]}$ ．

在利用打点计时器、纸带、橡皮筋等探究功与速度变化的关系时，对于橡皮筋做的功来说，直接测量是有困难的.我们可以巧妙地避开这个难题而不影响问题的解决，只需要测出每次实验时橡皮筋对小车做的功是第一次实验的多少倍，使用的方法是（）

A . 用同样的力对小车做功，让小车通过的距离依次为l、2l、3l……进行第1次、第2次、第3次……实验时，力对小车做的功就是W、2W、3W…… B . 让小车通过相同的距离，第1次力为F，第2次力为2F、第3次力为3F……实验时，力对小车做的功就是W、2W、3W…… C . 选用同样的橡皮筋，在实验中每次橡皮筋拉伸的长度保持一致，当用1条、2条、3条……同样的橡皮筋进行第1次、第2次、第3次……实验时，橡皮筋对小车做的功就是W、2W、3W…… D . 利用弹簧测力计测量对小车的拉力F，利用直尺测量小车在力作用下移动的距离l，便可以求出每次实验中力对小车做的功，可控制为W、2W、3W……

某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，来定量探究绳子拉力做功与小车动能变化的关系。此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸纸带、刻度尺、钩码。组装的实验装置如图所示。

（1）若要完成该实验，必需的实验器材还有。
（2）平衡摩擦力后，当他挂多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快致使打出的纸带上点数较少，难以选到合适的点计算小车速度。在保证所挂钩码数目不变的条件下，请你利用本实验的器材提出一个解决方法。

某物理兴趣小组在探究平抛运动的规律实验时，将小球做平抛运动，用频闪照相机对准方格背景照相，拍摄到了如图所示的照片，但照片上有一破损处．已知每个小方格边长9.8cm，当地的重力加速度为g=9.8m/s² ．（结果均保留三位有效数字）

（1）若以拍摄的第1个点为坐标原点，水平向右和竖直向下分别为X、Y轴正方向，则照片上破损处的小球位置坐标为 X=cm，Y=cm。
（2）小球平抛的初速度大小为.

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（其中双缝和光屏连在遮光筒上）：

A.白炽灯 B.单缝片 C.光屏 D.双缝 E.滤光片

（1）把以上元件安装在光具座上时，正确的排列顺序是：；
（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条红亮条纹间的距离为a；改用绿色滤光片，其他条件不变，用测量头测出10个绿亮条纹间的距离为b，则一定有ab（选填“＞”、“＜”或“＝”）

在“验证机械能守恒定律”的实验中，质量m＝1kg的物体自由下落，得到如图所示的纸带，相邻计数点间的时间间隔为0.04s．那么从打点计时器打下起点O到打下B点的过程中，物体重力势能的减少量 $\text{[math]}$ ＝J，此过程中物体动能的增加量 $\text{[math]}$ =J。由此可得到的结论是(g=9.8m/s² ，结果保留三位有效数字)。

某同学利用图（a）所示电路测量量程为3 V的电压表①的内阻（内阻为数千欧姆），可供选择的器材有：电阻箱R （最大阻值9999.9 Ω），滑动变阻器R（最大阻值50 Ω），滑动变阻器R₂ （最大阻值5 kΩ），直流电源E（电动势4 V，内阻很小）。开关1个，导线若干。

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实验步骤如下：

①按电路原理图（a）连接线路；

②将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图（a）中最左端所对应的位置，闭合开关S；

③调节滑动变阻器，使电压表满偏；

④保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00 V，记下电阻箱的阻值。

回答下列问题：

（1）实验中应选择滑动变阻器（填“R₁”或“R₂”）；
（2）根据图（a）所示电路将图（b）中实物图连线；
（3）实验步骤④中记录的电阻箱阻值为1500.0Ω，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为Ω（结果保留到个位）；
（4）如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为_____（填正确答案标号）。

A . 100 μA B . 250 μA C . 500 μA D . 1mA

某同学为了测定一只电阻的阻值，采用了如下方法：

（1）用多用电表粗测：多用电表电阻挡有4个倍率：分别为×1k、×100、×10、×1，该同学选择×100倍率，用正确的操作步骤测量时，发现指针偏转角度太大（指针位置如图中虚线所示）。为了较准确地进行测量，请你补充完整下列依次应该进行的主要操作步骤：

a．；

b．两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在0处；

c．重新测量并读数，若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示，测量结果是Ω。
（2）为了尽量准确测该电阻，要求测量时，电表指针有较大偏转，测量多组数据。除被测电阻外，还备有如下实验仪器，请选择仪器，设计实验电路。
A．电压表V（量程20V，内阻约为25kΩ）

B．电流表A₁（量程50mA、内电阻r₁=20Ω）

C．电流表A₂（量程100mA、内电阻约5Ω）

D．定值电阻R₀（80Ω）

E．滑动变阻器R（ $\text{[math]}$ ）

F．电源：电动势E=6V，内电阻较小

G．导线、开关若干

请在虚线框内画出能准确测量电阻R_x的电路图（要求在电路图上标出元件符号），请根据设计的电路图写出R_x的测量值表达式R_x=。

（1）如图所示为实验室两种常用的打点计时器，其中工作电压需要交流220V的是（填A或B）。
（2）在探究“加速度与力、质量关系”的实验中，下列操作正确的是______。

A . 实验前先平衡摩擦力 B . 砝码和砝码盘的总质量接近小车质量 C . 调节滑轮高度，使拉线与长木板平行 D . 先释放小车，后打开打点计时器电源
（3）如图所示是实验中按规范操作打出纸带的一部分。已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电上，A、B、C、D…为连续打印点，由纸带可得打下C点时小车速度大小m/s，小车运动的加速度大小m/s^2.（结果保留两位有效数字）

某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验．如图甲为实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器，C为装有细砂的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于细砂和小桶的总重量，小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得．

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（1）如图乙为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为50 Hz．根据纸带可求出电火花计时器打B点时的速度为m/s，小车的加速度大小为m/s² ． (结果均保留两位有效数字)
（2）在“探究加速度a与质量m的关系”时，某同学按照自己的方案将实验数据都在坐标系中进行了标注，但尚未完成图象(如图所示)．请继续帮助该同学作出坐标系中的图象．
（3）在“探究加速度a与合力F的关系”时，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图所示，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因:

根据单摆周期公式可以通过实验测量当地的重力加速度。如图所示，将细线的上端固定在铁架台上，下端系一小钢球，就做成了单摆。

①记录时间应从摆球经过开始计时

②以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有。

A．摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽量长一些

B．摆球尽量选择质量大些、体积小些的

C．为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆线相距平衡位置有较大的角度

D．拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5°，在释放摆球的同时开始计时，当摆球回到开始位置时停止计时，此时间间隔Δt即为单摆周期T

③如果某同学测得的g值偏小，可能的原因是。

A．误将摆线长当作摆长

B．测摆线线长时将摆线拉得过紧

C．摆动过程中悬挂点松动了

D．实验中误将49次全振动计为50次

某同学做“研究小球做平抛运动”的实验如图甲所示

（1）该实验中必须满足的条件和进行的实验操作是（______）。

A . 测定平抛小球的质量m B . 确保斜槽光滑 C . 确保斜槽末端水平 D . 测定斜槽顶端到桌面的高度h
（2）图乙是该同学采用频闪照相机拍摄到的小球做平抛运动的照片，图乙背景中每一小方格的边长为 $\text{[math]}$ ，A、B、C是照片中小球的三个位置，（取 $\text{[math]}$ ），那么：
①照相机拍摄时每s曝光一次；

②小球做平抛运动的初速度的大小为m/s。

在用落体法“验证机械能守恒定律”实验时，某同学按照正确的步骤操作，并选得一条如图所示的纸带。其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点，该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离，并记录在图中(单位cm)，重锤质量为0.5kg，重力加速度g = 9.80m/s²。

（1）根据图中的数据，可知重物由O点运动到B点，重力势能减少量△E_p=J，动能的增加量△E_k=J。（计算结果保留3位有效数字）
（2）重力势能的减少量△E_p往往大于动能的增加量△E_k ，这是因为。
（3）他进一步分析，发现本实验存在较大误差，为此设计出用如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律。通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中经过光电门B时，通过与之相连的毫秒计时器（图中未画出）记录挡光时间t，用毫米刻度尺测出AB之间的距离h，用精密仪器测得小铁球的直径d，重力加速度为g。实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束。题中所给的d、t、h、g应满足关系式，方可验证机械能守恒定律。
（4）比较两个方案，改进后的方案相比原方案的优点是：。

用多用电表欧姆挡“×100”测试三只晶体二极管，其结果依次如图中的①、②、③所示.由图可知，图中的二极管是好的，该二极管的正极是端.

用如图甲所示的实验装置，探究加速度与力、质量的关系实验中，将一端带定滑轮的长木板放在水平实验桌面上，实验小车通过轻细绳跨过定滑轮与砂桶相连，小车与纸带相连，打点计时器所用交流电的频率为f=50 Hz。平衡摩擦力后，在保持实验小车质量不变的情况下，放开砂桶，小车加速运动，处理纸带得到小车运动的加速度为 $\text{[math]}$ ；改变砂桶中沙子的质量，重复实验三次。

（1）在验证“质量一定，加速度 $\text{[math]}$ 与合外力 $\text{[math]}$ 的关系”时，某学生根据实验数据作出了如图乙所示的 $\text{[math]}$ 图像，其中图线不过原点并在末端发生了弯曲现象，产生这两种现象的原因可能有____。

A . 木板右端垫起的高度过小（即平衡摩擦力不足） B . 木板右端垫起的高度过大（即平衡摩擦力过度） C . 砂桶和沙子的总质量 $\text{[math]}$ 远小于小车和砝码的总质量 $\text{[math]}$ （即 $\text{[math]}$ ） D . 砂桶和沙子的总质量 $\text{[math]}$ 未远小于小车和砝码的总质量 $\text{[math]}$
（2）实验过程中打出的一条理想纸带如图丙所示，则小车运动的加速度 $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ 。（结果保留2位有效数字）
（3）某同学想利用该实验装置测出金属铝块和木板间动摩擦因数，进行了如下操作：
①将长木板重新平放于桌面上
②将小车更换为长方体铝块，为了能使细绳拖动铝块在木板上滑动时产生明显的加速度，又往砂桶中添加了不少砂子，并测得砂桶和砂子的总质量为m，铝块的质量为M（m不再远小于M）。
③多次实验测得铝块的加速度大小为a
请根据以上数据（M、m、a、g），写出动摩擦因数μ=。

利用甲图装置验证机械能守恒定律，通电时，小钢球补吸在电磁铁上，断电时，小钢球自由落下。空气阻力可忽略不计。

（1）用螺旋测微器测量小钢球的直径如图乙所示，则直径为cm。
（2） ①测出小钢球从释放位置到光电门中心的距离为h（h远大于d）。释放小钢球，记下其通过光电门的时间 $\text{[math]}$ ；②改变 $\text{[math]}$ ，测出多组（ $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ）数据，画出 $\text{[math]}$ 图像如图丙所示；③测出图像的斜率为 $\text{[math]}$ 。已知当地重力加速度为g，若在误差允许的范围内，斜率 $\text{[math]}$ 近似等于（用所给的物理量的字母表示），则机械能守恒定律成立。
（3）影响实验结果的可能的主要原因是。

某实验小组利用图甲所示装置研究平抛运动的规律。实验时该实验小组同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，某次拍摄后得到的照片局部如图乙所示。照片上每个方格的实际边长为 $\text{[math]}$ 。

①下列关于本实验说法正确的是。

A．本实验需要调节斜槽末端水平

B．图乙中的a点就是平抛的起点

C．为获取图乙中的数据，实验至少需要4次释放小球，且每次释放位置必须相同

D．由图乙数据可得知平抛运动水平遵从匀速直线运动规律，竖直方向遵从匀变速直线运动规律

②根据图乙中数据可知频闪仪频率是 $\text{[math]}$ 。

③小球运动到图乙中位置b时，其速度的大小为 $\text{[math]}$ ；

某实验小组用图甲所示的装置验证机械能守恒定律，实验操作如下：

①将表面平整的圆柱形重锤上表面吸在电磁铁上，把光电门安装在重锤正下方；

②调整并测量重锤上表面到光电门之间的竖直高度h，h远大于重锤的长度；

③断开电源，重锤自由下落，读出重锤的遮光时间 $\text{[math]}$ 。

（1）重力加速度g已知，为了验证机械能守恒定律，还需要测量的物理量有____；

A . 重锤的长度d B . 重锤从A下落到B的时间t C . 重锤的质量m
（2）重锤通过光电门的瞬时速度v=（用题目中给出的物理量符号表示）；
（3）改变h，多次重复实验。把实验测量的h和计算出的 $\text{[math]}$ 记入表格。根据表格数据在图丙所给的坐标系中描出缺失的点，并绘出拟合图线。
类别
1
2
3
4
5
h/m
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
$\text{[math]}$
1.57
3.52
5.50
7.45
9.40
（4）绘制出的 $\text{[math]}$ 图线斜率大小为 $\text{[math]}$ （保留小数点后一位）；
（5）某同学发现，所绘制出的 $\text{[math]}$ 图线并不过坐标原点，主要原因是。

图甲是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点法可画出小球的运动轨迹。

（1）下面列出的一些实验要求正确的是____（填正确答案标号）。

A . 通过调节使斜槽的末端切线水平 B . 斜槽必须光滑 C . 每次静止释放小球的位置可以不同 D . 将小球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将各点连接成折线
（2）图乙是利用频闪照相研究平抛运动的示意图，小球A由斜糟滚下，当它从末端水平飞出时，小球B同时自由下落，频闪照片中B球有四个像，相邻像间的距离已在图中标出。两球恰在位置4相碰，则B球从1位置运动到4位置的时间为s；A球离开桌面时的速度大小为m/s。（g取10m/s² ，结果均保留两位有效数字）

某兴趣小组想应用所学的知识来测量一卷纯铜导线的长度，已知纯铜的电阻率为1.7×10^-8Ω·m，实验室现有的器材如下：

A．待测长度的铜电线

B．电源（电动势约为5V，内阻不计）

C．电压表V₁（量程为0~3V，内阻约为0.5kΩ）

D．电压表V₂（量程为0~5V，内阻约为3kΩ）

E．电阻箱R（阻值范围为0~999.9Ω）

F．开关、导线若干

（1）小组成员先用螺旋测微器测量该铜电线的直径 $\text{[math]}$ ，如图甲所示，则d=mm。
（2）小组设计的测量电路如图乙所示，则P是，Q是（填器材代号），通过实验作出的图象如图丙所示。
（3）设这捆铜电线的电阻为RL，根据串联电路电流相等的特点，写出U₁、U₂的关系式，整理得U₂=，结合图线可得RL=Ω。
（4）这捆铜电线的长度为m。
（5）由上述方法测得的铜电线的电阻值与真实值相比（选填“偏大”、“相等”或“偏小”），原因是。

类别	1	2	3	4	5
h/m	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5
$\text{[math]}$	1.57	3.52	5.50	7.45	9.40

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