高考物理实验专题复习资料附答案.docx

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高考物理实验专题复习资料附答案

高考物理实验专题复习资料（附答案）.txt第一次笑是因为遇见你，第一次哭是因为你不在，第一次笑着流泪是因为不能拥有你。

2005高考实验专题复习

1.取一根轻质弹簧，上端固定在铁架台上，下端系一金属小球，如图甲所示。

把小球沿竖直方向拉离平衡位置后释放，小球将在竖直方向做简谐运动（此装置也称竖直弹簧振子）。

一位同学用此装置研究竖直弹簧振子的周期T与小球质量m的关系。

他多次换用不同质量的小球并测得相应的周期，现将测得的六组数据，用"·"标示在以m为横坐标、T2为纵坐标的坐标纸上，如图乙所示。

（1）根据图乙中给出的数据作出T2与m的关系图线

（2）假设图乙中图线的斜率为b，写出T与m的关系式为__________。

（3）求得斜率b的值是_______。

（保留两位有效数字）

答案：

（1）图略

（2）（3）1.2（或1.3）

2.气垫导轨是常用的一种实验仪器。

它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。

我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：

a.用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB。

b.调整气垫导轨，使导轨处于水平。

c.在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上。

d.用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1。

e.按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作。

当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2。

（1）实验中还应测量的物理量是_____________________。

（2）利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是____________________，上式中算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的原因是___________。

（3）利用上述实验数据能否测出被压缩弹簧的弹性势能的大小？

如能，请写出表达式。

答案：

（1）B的右端至D板的距离L2

（2）测量、时间、距离等存在误差，由于阻力、气垫导轨不水平等造成误差。

（3）能。

3.为了测定木块与木板之间的动摩擦因数，利用现有的器材：

"木板、木块、弹簧秤、刻度尺、秒表、砂桶与砂"，有人设计了下面三种实验方案：

（1）增减砂桶内的砂，使木块匀速运动，并测出木块、砂与砂桶的重量；

（2）用力F拉木板向左运动，并读出弹簧秤的示数，称出木块的重量；（3）让木块从木板顶端加速滑到底端，并测出下滑时间及相应各长度，如果这三个实验的操作正确无误，你认为哪个实验方案测动摩擦因数最准确而且最简单？

答：

________________________________________________________

试从实验原理上对每个方案作出简要分析和评价。

方案

（1）_______________________________________________________________

方案

（2）________________________________________________________________

方案（3）_________________________________________________________________。

答案：

方案

（2）最准确、最简单

（1）木块匀速不易调节和判断（2分）

（2）滑动摩擦力的大小可直接从弹簧秤中读出，与木板抽动快慢无关（2分）

（3）时间、长度的测量都会产生一定的误差，且测量过程和步骤较多（2分）

4.一艘宇宙飞船飞近新发现的行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在该行星上，飞船上备有实验器材：

A、精密秒表一只；B、质量为m的物体一个；C、弹簧秤一个；D、天平一台（附砝码）。

已知宇航员在绕行及着陆后各作了一次测量，依据测量数据，可求出该星球半径R和质量M（已知万有引力恒量为G）。

　　⑴两次测量所选用的仪器分别为______A_____；____BC_____（用字母表示）

　　⑵两次测量的物理量分别是飞船运动周期T；物体重力F。

　　⑶用测量的物理量来表示：

R=FT2/4π2m；M=F3T4/16π4m3G

5．用金属制成的线材（如钢丝、钢筋）受到拉力会伸长。

十七世纪英国物理学家胡克发现：

金属丝或金属杆在弹性限度内它的伸长与拉力成正比，这就是著名的胡克定律。

这一发现为后人对材料的研究奠定了重要基础。

现在一根用新材料制成的金属杆，长为4m，横截面积为，设计要求它受到拉力后的伸长不超过原长的1/1000，问最大拉力多大?

由于这一拉力很大，杆又较长，直接测试有困难，选用同种材料制成样品进行测试，通过测试取得数据如下：

（1）测试结果表明线材受拉力作用后其伸长与材料的长度成______________比，与材料的截面积成___________比。

（2）上述金属细杆承受的最大拉力为_________________N。

答案：

（1）正（3分），反（3分）

（2）（4分）

6.如图甲所示是一种测量电容的实验电路图，实验是通过对高阻值电阻放电的方法测出电容器充电至电压U时所带的电荷量Q，从而再求出待测电容器的电容C，某同学在一次实验时的情况如下：

a.按图甲所示的电路图接好电路；

b.接通开关S，调节电阻箱R的阻值，使小量程电流表的指针偏转接近满刻度，记下此时电流表的示数I0=490μA，电压表的示数U0=8.0V，I0、U0分别是电容器放电时的初始电流和电压；

c.断开开关S，同时开始计时，每隔5s或10s测读一次电流i的值，将测得数据填入表格，并标示在图乙的坐标纸上（时间t为横坐标，电流i为纵坐标），结果如图中小黑点所示。

（1）图乙中画出i－t图线

（2）图乙中图线与坐标轴所围成面积的物理意义是____________.

（3）该电容器的电容为__________F（结果保留两位有效数字）。

答案：

（1）用平滑的曲线连接。

（图略）

（2）电容器充电到电压为U0时所带的电荷量（3）1.0×10-3

7．（12分）现有下列器材：

电压表V1（量程3V，内阻约几千欧）电压表V2（量程15V，内阻约几十千欧）

定值电阻R1（3.OkQ）滑动变阻器R（0-17501））直流电源（约6V，内阻不计）开关及导线若干

某同学利用上述器材测量电压表V1的内阻值。

（1）请在方框中画出该实验的电路图。

（2）用已知量和直接测得的量表示电压表V，内阻的表达式为

r=；

式中各直接测得的量的意义是。

答案：

（1）见答图所示

（2）1（5分）；U1为电压表V1的示数（1分）；U2为电压表V2的示数（1分）

8.在测定电阻的实验中，若待测电阻Rx约为3Ω，其发热功率不超过0.75W，备有的部分器材有:

A.6V电池组；B.电流表（0～0.6A，内阻0.5Ω）；C.电流表（0～3A，内阻0.01Ω）；D.电压表（0～3V，内阻1kΩ）；E.电压表（0～15V，内阻5kΩ）；F.滑动变阻器（0～50Ω，额定电流1A）.要求:

①要尽量减小实验误差，②电压表读数从零开始变化.

　　①上述器材中应选用的是（用字母代替）.

　　②在实验中，有的同学连成右图所示电路，其中

a，b，c，...，k是表示接线柱的字母.请将图中接线

错误（用导线两端接线柱的字母表示）、引起的后果、

改正的方法（改接、撤消或增添），分别填写在下面相应的表格中.

接线错误引起的后果改正的方法　　答案：

①A、B、D、F（3分）

　　②（9分）（每空1分，相似说法同样给分）

接线错误引起的后果改正的方法ce可能引起短路，损坏电源；可能烧毁电流表或电阻Rx撤销ce连线ef使电流表内接，增大了实验误差撤消ef，连接ehfi，hj电流表指针反偏，烧坏电流表撤消hj，连接ij9.（5分）某同学在研究长直导线周围的磁场时，为增大电流，用多根导线捆在一起代替长直导线，不断改变多根导线中的总电流I和测试点与直导线的距离r，测得下表所列数据：

I/A

r/mB/T5.010.020.00.0204.98×10-510.32×10-519.73×10-50.0402.54×10-55.12×10-59.95×10-50.0601.63×10-53.28×10-56.72×10-50.0801.28×10-52.57×10-55.03×10-5由上述数据可得出磁感应强度B与电流I及距离r的关系式为B=_______T。

（要求用估算出的比例系数表示）

　　　答案：

.

（1）（4分）

10.（6分）用如图所示的装置可以测定棱镜的折射率，其中ABC表示待测直角棱镜的横截面，棱镜的两个锐角α和β都是已知的，紧贴直角边AC的是一块平面镜，将束光线SO入射到棱镜的AB面上，适当调整SO的入射方向，使从AB面出射的光线与入射光线SO恰好重合，在这种情况下，仅需要测出一个物理量_____________就可以算出该棱镜的折射率，则计算折射率的表达式为n=_________________。

.答案：

∠SOB或入射角i或

11.（9分）一个标有"12V"字样，功率未知的灯泡，测得灯丝电阻R随灯泡两端电压变化的关系图线如图所示，利用这条图线计算：

（1）在正常发光情况下，灯泡的电功率P=______W.

（2）假设灯丝电阻与其绝对温度成正比，室温为300K，在正常发光情况下，灯丝的温度为_________K。

（3）若一定值电阻与灯泡串联，接在20V的电压上，灯泡能正常发光，则串联电阻的阻值为___________Ω。

　　　　答案：

（1）24

（2）1800（3）4

12．一个电流表G的内阻rg＝1Ω，满偏电流1mA，现要利用电阻箱把它改装成量程为3.0V的电压表。

改装后，再用一量程为3.0V的精确的电压表V对其所有刻度进行校准。

除了电流表G和电压表V外，还有下列一些器材

　　电源E（电动势约为6V，内阻较小）；变阻器R（总电阻约10Ω）电阻箱R1（1－9999Ω）；

　　电阻箱　R2（1－999.9Ω）电键K；导线若干

（1）如图是以上器材和电流表G和电压表V的实物示意图，试在图中画出连线，连成进行校准时的实验电路。

（2）电阻箱应选　　　　（填"R1"或"R2"），电阻箱的取值等于　　　　。

　　（3）用上述电压表V和改装后并已校准过的电压表（以下称为V1）以及一个电键和一些导线，去测量一个电动势大约为2伏的电源的电动势E和内电阻r。

写出简要的测量步骤，并用测得的量写出E和r的表达式。

　　答案：

（1）如图所示；（6分）

（2）选R1　（2分）　2999Ω（2分）　

　　（3）将V1通过电键、导线与电源连接，读出V1上的示数U1；再将电压表V1和V串联，通过电键、导线与电源连接，读出V1上的示数U1'和V上的示数U。

（4分）

　　（V）　　　（2分）

　　（Ω）　（2分）

13.下列甲、乙、丙三图为三种常见电机的原理示意图，这三种电机的名称分别为：

　　甲图是________；（1分）　　乙图是________；（1分）　　丙图是________．（1分）

　答案：

电动机交流发电机直流发电机

14．（7分）某同学欲测一个未知电阻的阻值，可供选择的仪器有：

电流表A，量程有10mA和0.6A两种，电压表V，量程有3V和15V两种，电源电压为4.5V．该同学先按如图接好电路，闭合后，把开关拨至a时发现，两电表的指针偏转都在满偏的处，再把拨至b时发现，其中一个电压表的指针偏角几乎不变，另一个电流表的指针偏转到满偏的处．则该同学在实验中：

　　①所选电压表的量程为________；（2分）

　　②所选电流表的量程为________；（2分）

　　③被测电阻＝________．（3分）

　　答案：

　3V10mA320?

15、（6分）今需要组装一个单量程的欧姆表，所给电池的电动势为1.5V，内阻可忽略不计，其它可供选择的主要器材有：

（A1）电流表（量程0--100μA，内阻1500Ω）（A2）电流表（量程0--1mA，内阻1000Ω）

（R1）变阻器（阻值范围0--300）（R2）变阻器（阻值范围0--800）

（1）在右方框内画出组装欧姆表的电路图；

（2）在组装时，电流表选用（用代号表示），

变阻器选用（用代号表示）。

（3）在上面组装的单量程欧姆表中，如电流表的表盘刻度

分为四等分，如图所示。

其中A为电流表的零刻度，作为

单量程欧姆表，刻度E表示的阻值为欧姆，刻度

C表示的阻值为欧姆。

实验次数12345L（米）0.100.200.300.400.50I（安）1.781.391.140.970.841/I（安-1）答案：

（2）A2、R2、（3）0、1500

16、（6分）如图所示的电路中，AB是一段粗细均匀的电阻线，R是保护电阻，电阻值为2欧，电源电动势为6伏，安培表内阻为零，其示数为I，滑动片P与电阻丝有良好接触，且AP长度为L，其它连接导线电阻不计。

闭合电键，调节P的位置，将L和与之对应的数据记录在下表。

（1）表中第三行是电流倒数1/I，计算后填入表中，在图（b）中画出1/I-L图像。

（1）从图中求出截距b和斜率k。

（2）根据截距和斜率，求出电源内阻r和该电阻线单位长度的电阻R。

1/I（安-1）0.560.720.881.031.19答案：

截距为0.4，斜率为1.58，电源内阻为0.4?

，单位长度电阻为9.48?

。

17、（10分）有一只电压表，量程已知，内阻为RV。

另有一电池（电动势未知，但不超过电压表的量程，内阻可忽略）。

请用这只电压表和电池，再用一个电键和一些连接用的导线，设计测量某一高值电阻RX的实验方法。

（已知RX的值与RV相差不大）

　　⑵简要写出测量步骤和需记录数据，导出高值电阻RX的计算式。

　　答案：

18.（10分）现有器材：

电压表（量程3V，内阻约几千欧），电压表（量程15V，内阻约几十千欧），定值电阻（3．0kΩ），滑动变阻器R（0～1750Ω），直流电源（约6V，内阻不计），开关、导线若干。

要求利用这些器材测量电压表的内阻值。

（1）在方框中画出实验电路图

（2）用已知量和直接测得量表示的电压表内阻的表达式为r=___________。

　　式中各直接测得量的意义是：

_____________________________________。

答案：

（1）（6分）

（2）为电压表的示数（2分），为电压表的示数（2分）

19．从下列实验器材中选出适当的器材，设计实验电路来测量两个电压表的内阻，要求方法简捷，操作方便，可进行多次测量并有尽可能高的测量精度。

A．待测电压表V1，量程0~3V，内电阻约20kΩ-40kΩB．待测电压表V2，量程0~3V，内电阻约20kΩ-40kΩ

C．电阻箱R1，阻值范围0-99999.9ΩD．电阻箱R2，阻值范围0-99.99Ω

E．滑动变阻器R3，阻值范围0-250Ω，额定电流2.5AF．滑动变阻器R4，阻值0-20Ω，额定电流2A

G．电池组，电动势为6V，内电阻为0.5ΩH．单刀开关若干和导线若干

（1）请设计一个测量电路，并在下面的方框中画出电路图。

（2）实验器材选择除A、B、G、H外，电阻箱应选用：

，滑动变阻器应选用：

（用字母表示）。

（3）需要测量哪些物理量，写出R和R的表达式，并写出推导过程。

答案：

（1）（8分）实验电路如右图所示

（2）（4分）C（或R1）、F（或R4）（每空2分）

（3）（6分）断开开关S2，读出两只电压表的

　　示数、，由欧姆定律得：

　　断开开关S2后，测出两只电压表的示数为、，电阻箱的示数为R，由欧姆定律

　　得：

由上述两式解得：

　　说明：

若R1与电压表V1并联,电路图正确,推导出和的另一正确表达式同样得分

20．（10分）某同学为了测电流表A1的内阻r1的精确值，有如下器材：

器材名称器材代号器材规格电流表

电流表

电压表

定值电阻

滑动变阻器

滑动变阻器

电源A1

A2

V

R0

R1

R2

E量程300mA，内阻约为5Ω

量程600mA，内阻约为1Ω

量程15V，内阻约为3KΩ

5Ω

0~10Ω，额定电流为1A

0~250Ω，额定电流为0．3A

电动势为3V，内阻较小导线、电键　　　　　　　若干

（1）要求电流表A1的示数从零开始变化，且能多测几组数据，尽可能减少误差。

在右图虚线方框中画出测量用的电路图，并在图中标出所用器材的代号。

（2）若选测量数据中的一组来计算电流表A1的内阻r1，

则所用电流表A1的内阻r1表达式为r1=；

式中各符号的意义是

。

答案：

（1）如图所示

（2）

I2、I1分别为某次实验时电流表A2、A1的示数，RO是定值电阻的电阻大小