高中物理实验试题及答案.docx

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高中物理实验试题及答案

高中物理实验试题

一、选择题（本题共4小题,每小题2分，共8分.每题有一个或多个答案正确,全选对得2分,漏选得1分,错选或不选得0分）

1．如图所示,是力学中三个实验装置，这三个实验共同的物理思想方法是　（　）

A．控制变量的思想方法　B．放大的思想方法

C．比较的思想方法　　　　D．猜想的思想方法

2.在“利用单摆测重力加速度”的实验中,某同学先测得摆线长，再用游标卡尺测摆球直径，然后让单摆开始振动,如果该同学测得的ｇ值偏大，可能的原因是　　　　　　　　　　（）

A.计算摆长时未加上摆球的半径

Ｂ.开始计时时，秒表开启过迟

C．摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动，使摆线长度增加

Ｄ.实验中误将29次全振动计成3０次

３．如图所示为卢瑟福发现质子的实验装置．M是显微镜，S是荧光屏，窗口F处装有银箔,氮气从阀门T充入，A是放射源．下列说法中正确的是（）

A.该实验的核反应方程为:

+

N→O＋

B.充入氮气后，调整银箔厚度,使S上见不到质子引起的闪烁

C．充入氮气前，调整银箔厚度，使S上能见到质子引起的闪烁

ﻩD.充入氮气前，调整银箔厚度，使S上见不到α粒子引起的闪烁

4.在探究摩擦力的实验中，用弹簧测力计水平拉一放在水平桌面上的小木块，小木块的运动状态和弹簧测力计的读数如下表所示（每次实验时,木块与桌面的接触面相同）,则由右表分析可知　　　　（　）

　A.木块受到的最大摩擦力为0.8N

　B．木块受到的最大静摩擦力可能为0.6N

　C．在这五次实验中.木块受到的摩擦力大小只有两次是相同的

　　　Ｄ．在这五次实验中，木块受到的摩擦力大小各不相同

二、实验题

5.（4分）某同学在做平抛实验中,在纸上记下了纵坐标y，

描出了如图所示的一段曲线，忘记标出抛出点的位置。

为了

求得初速度，他在曲线上取A、B两点,并用刻度尺分别量

出它们到y轴的距离x1、ｘ2，以及AB的竖直距离h，则小

球的初速度v０＝______＿__＿__＿,落到A点时下落的竖直高度

y0=＿___＿_______。

ﻩ

６．（8分）一个两用表的电路如图所示，电流计G的量程　Iｇ　=0.0０１A，

内阻Rg=9９00Ω,R2=1.01Ω,

（1）若要当做电流表使用，双刀双掷电键应与　　连接（选填“ab”或“cd”）,其程为　　　　。

（2）若要当做电压表使用,双刀双掷电键应与　　连接（选填“ａb”或“cd”），其量程为。

7.（８分）影响物质材料电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，而半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减小．某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律，他们用该种导电材料制作成电阻较小的线状元件Z做实验,测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律.

（１）他们应选用下图所示的哪个电路进行实验？

答:

　（　）

（2）实验测得元件Z的电压与电流的关系如下表所示．根据表中数据，判断元件Ｚ是金属材料还是半导体材料？

答：

　　　　.

U（V）

0

０.４0

0．6０

０．8０

1.00

1.2０

１.５0

１．60

Ｉ（A）

0

0.２0

０.4５

0.80

１.25

1.8０

2．8１

３.20

（３）把元件Ｚ接入如图所示的电路中,当电阻R的阻值为R１＝2Ω时,电流表的读数为1.２5Ａ;当电阻R的阻值为R2=３．６Ω时，电流表的读数为0.80A.结合上表数据，求出电池的电动势为　　Ｖ,内阻为　　　　Ω.（不计电流表的内阻,结果保留两位有效数字）

8．（6分）在一次课外活动中,某同学用图甲所示装置测量放在水平光滑桌面上铁块A与金属板间的动摩擦因数。

已知铁块A的质量mＡ=1kg，金属板B的质量ｍB＝０.5kｇ。

用水平力F向左拉金属板B，使其向左运动，弹簧秤的示数如图甲所示，则A、B间的摩擦力Fμ=_＿__＿__N,A、B间的动摩擦因数μ=　　　。

（g取1０m/s２）。

该同学还将纸带连接在金属板B的后面，通过打点计时器连续打下一系列的点,测量结果如图乙所示,图中各计数点间的时间间隔为０.１s,可求得拉金属板的水平力Ｆ=　N

9.（1０分）某同学设计了一个探究加速度ａ与物体所受合外力Ｆ及质量Ｍ的关系实验。

图为实验装置简图，A为小车,Ｂ为打点计时器,C为装有砂的砂桶（总质量为ｍ）,Ｄ为一端带有定滑轮的长木板。

（1）若保持砂和砂桶质量m不变，改变小车质量Ｍ，分别得到小车加速度ａ与质量Ｍ及对应的1/M数据如下表所示:

次数

１

2

3

4

5

小车加速度a／（ｍ•s－2）

1.98

１.48

1.00

0.6７

０.50

小车质量M/kg

0.25

0．33

０.50

0.７5

１.00

质量倒数1/M/kg-１

4.00

３．00

2.00

1.33

１.00

根据上表数据,为直观反映F不变时a与M的关系，请在图１所示的方格坐标纸中选择恰当的物理量建立坐标系,并作出图线。

从图线中得到F不变时，小车加速度a与质量Ｍ之间存在的关系是　　。

（２）某同学在探究a与F的关系时,把砂和砂桶的总重力当作小车的合外力F,作出a-F图线如图２所示，试分析图线不过原点的原是　　　　　图线上部弯曲的原因是　　　　　　　　　　　　　。

（3）在这个实验中,为了探究两个物理量之间的关系,要保持第三个物理量不变,这种探究方法叫做　　　　　法。

图1　　　图2

１0．（6分）有一种新型的材料，电阻率约为1０-1~1Ω·m。

为了准确测定它的电阻率，某同学截取了一段用该种材料制成的导线，用游标卡尺（游标为２０分度）测量它的长度,用螺旋测微器测量它的直径,如图所示。

请读出导线的长度测量值L＝＿＿_＿＿___mｍ,直径测量值d=_＿__＿__mm。

实验中还需要测量导线的电阻，实验室提供下列可选用的器材:

电源E（电动势6Ｖ）　　　　　　　电流表A１（量程５mA）

电流表Ａ2（量程0．6A）　　　　　　　电压表V（量程3V）

滑动变阻器R（最大阻值20Ω）　开关、导线若干

请选用合适的器材，设计测量电路，并根据你所设计的电路在图中将选用的器材连成符合要求的实验实物图。

11．（1０分）实验室内有一毫伏电压表

（量程５00mV,内阻约500Ω），现要测其内阻ＲV,实验室还提供下列器材：

干电池Ｅ（电动势约3Ｖ,内阻较小）　滑动变阻器R1（电阻0－2０Ω）

定值电阻R2（电阻为500Ω）　　定值电阻Ｒ3（电阻为40Ω）

标准电流表

（量程15ｍA，内阻约１０0Ω）　　　　　开关S及导线若干

（１）请你设计一种能尽可能精确地测出毫伏表内阻ＲV的测量电路，要求在测量中各电表的读数均不小于其量程的1/3,把实验电路原理图画在虚线方框内（标明各元件字母代号）。

（2）写出需要测定的物理量　　；写出须直接应用的已知物理量_＿___＿______＿___＿。

（均用文字和字母表示）。

（３）用这些物理量计算毫伏表内阻的表达式为RＶ＝　　　。

12．（11分）有一电阻，阻值在100Ω—20０Ω范围内，它的额定功率约为1/4W。

现需要进一步确定其阻值,手头有如下一些器材，

电流表A１:

　电阻为２0　Ω量程０—50mA

电流表A2　:

电阻为2０Ω量程０—100mA

电压表V１　：

电阻为10kΩ量程0—５V

电压表Ｖ２　　:

电阻为20ｋΩ量程　0—10V

滑动变阻器R1：

阻值范围0—２0Ω，额定电流2A

滑动变阻器R2:

阻值范围0—10０Ω，额定电流1A

电源E:

电动势12V

电键.导线等。

要求测量误差尽可能小。

（1）请你从上述器材中挑选出相应的器材进行实验。

电流表应选用＿＿＿＿　　电压表应选用___＿_　　_。

（2）用电流表.电压表测量通过被测电阻的电流与电压时,应选用图_＿_______＿所示的联接方式。

图甲

（3）请在图中虚线方块处画出测量电路，并在图中标出所选用的滑动变阻器　　　　　　　　　　

（4）选用滑动变阻器的理由：

_＿_______＿_＿＿___＿_＿_＿＿_＿__＿＿＿＿___＿__。

１３.（１0分）图中的电路可用于测量一节干电池的电动势Ｅ和内电阻ｒ，还可以测量某个电表的内电阻.图中A是电流表,其内阻并不是很小;V是电压表，其内阻并不是很大．Ｒ是一个限流电阻,阻值未知．开始实验之前，3个开关

K1、K2、K3都处于断开状态。

现在开始实验：

（1）闭合K1,K3打向１,测得电压表的读数U0，电流表的读数为I0；这个步骤的目的是为了测定电流表还是电压表的什么物理量?

　_＿__＿___　,请列出其表达式:

　　　　　　　。

（2）闭合Ｋ1,K3打向２，测得电压表的读数Ｕ1；这个步骤的目的是为了建立计算电池电动势E和内阻r的一条表达式，结合你在①中列式所用的物理量,列出此表达式:

　　　　　　　　　　　。

（３）闭合K1、K2；Ｋ3仍打向2，测得电压表的读数Ｕ２,电流表的读数为I2；这个步骤的目的是为了建立计算电池电动势E和内阻r的另一条表达式，结合你在

（1）中列式所用的物理量，列出此表达式：

　　　　　　　。

（4）为什么在确立计算电池电动势E和内阻ｒ的一条计算式时，实验步骤不采用闭合Ｋ1、Ｋ2；Ｋ３打向1的做法?

　　　　　　　　　　　　。

14.（7分）在竞赛课“探究胡克定律”的教学过程中,学生通过实验探究得出胡克定律后,某参赛教师为了说明胡克定律的适用条件，出示了准备好的一根弹簧,让一个学生使劲拉，结果弹簧不能恢复到原长，以此说明胡克定律只在弹性限度内成立，并指出这根弹簧已“报废”。

课后,有些观摩的老师发现，这根“报废”的弹簧居然仍具有弹性!

（1）你认为这根“报废”的弹簧能说明胡克定律只在弹性限度内成立吗?

说明理由。

（２）如果你是这位参赛教师,并且当场发现“报废”的弹簧仍具有弹性，你可以利用它如何进行后续教学?

（3）为了检测学生是否达成了这堂竞赛课的有关教学目标,可要求学生设计一个方案，测量一准确弹簧秤外壳内弹簧的劲度系数。

请你帮助这位参赛教师拟定一个测量方案。

要求：

方案尽可能简单明了而误差尽可能小。

三.分析与说理题

１5.（５分）劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图甲所示。

将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸板,从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜。

当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图乙所示。

干涉条纹有如下特点:

⑴任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；⑵任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。

现若在图9装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后,从上往下观察到的干涉条纹将如何变化（变疏、变密、不变、消失）?

请用普通物理分析。

１6．（7分）爱因斯坦在评价伽利略的成就时说：

“伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法，是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。

”

（1）伽利略的科学著作《　　　　》奠定了他作为近代力学创始人的地位。

（2）伽利略对运动的研究，创立了一套对近代科学的发展极为有益的科学方法,其核心是把　和逻辑推理有机地结合起来,有力地推进了人类科学认识的发展。

（3）伽利略对自由落体运动的研究是如何体现他的科学思想和方法的？

（４）伽利略认为，懂得忽略什么,有时与懂得重视什么同等重要。

从物理学研究问题的方法看,伽利略的这种思想在高中物理课程中有哪些具体体现？

参考答案

一、选择题（本题共４小题,每小题２分,共8分.每题有一个或多个答案正确,全选对得２分，漏选得1分,错选或不选得0分）

题号

1

2

３

4

答案

Ｂ

ＢD

D

B

二、实验题

5．（4分）

　（２分）　　　

（2分）

６.（8分）（１）cd　　　0-10V（4分）　　

（２）ab　　0-100mA（４分）

7.（8分）

（1）A（2分）　　　（２）半导体（2分）

（３）4．0V　　０．４0Ω　（4分）

8．　（6分）２．５０Ｎ　　　　0.25　　3.５０N

９．（10分）

（１）图线如答图2所示;　（2分）

a与１/M成正比（或：

a与Ｍ成反比）（2分）

（２）平衡摩擦力时木板倾角太大（２分）;

没有满足砂和砂桶的总质量远小于小车质量M。

（2分）

（3）控制变量（2分）

10．（6分）85.50　6.７00（2分）

（２分）　　　　　　　　　（2分）

11．（1０分）

（1）见下图　　（3分）

（2）Ⅰ．毫伏表的读数U,电流表的读数Ｉ　　（2分）

Ⅱ.定值电阻R3的阻值（或定值电阻R2、R３的阻值）（2分）

（3）

（Ａ电路）或

（B电路）　（3分）

12.（11分）　　　　　　　　

（1）A1;V１　（4分）

（2）乙　　（2分）

（3）　　　（3分）　　　　　　　　　　　　　

（4）限流电路不符合要求　在分压电路中选用阻值小的变阻器（2分）

１3.　（10分）

（１）电压表的内阻ＲＶ,RV=

　　　　（4分）

（2）Ｅ＝

I0r+Ｕ1　　　　　　　（2分）

（３）E=（

I0+Ｉ2）r+U２　　（2分）

（4）由于电流表内阻的影响而造成所测电池的内阻误差较大（偏大）。

（２分）

14.（7分）

（1）不能说明。

“报废”的弹簧虽然不能恢复到原长，但仍具有弹性,说明它仍遵循胡克定律,只不过它的劲度系数和“原长”发生了改变而已。

（2分）

（2）可以指导学生:

体验弹簧硬度的变化；比较劲度系数的变化；了解影响劲度系数的某些因素；进一步理解劲度系数的物理意义。

（2分）

（３）读出弹簧秤的量程Fm；用刻度尺测量弹簧秤全部刻度的长度lm；由胡克定律得弹簧劲度k=Fm／ｌm。

（３分）

三．分析与说理题

15.（5分）

解：

平行单色光垂直照射空气劈尖上，上、下表面的反射光将产生干涉,设劈形空气角度为θ,薄厚度为ｅ处,两相干光的光程差为△＝2e+λ/2

空气劈尖任意相邻明条纹对应的厚度差:

ek+1－ek=λ/２

任意相邻明条纹（或暗条纹）之间的距离l　为:

l=（　ek+1-ｅk）／sinθ＝λ/（2siｎθ）

单色光一定时,劈尖的楔角θ　愈小,则ｌ愈大，干涉条纹愈疏；θ愈大,则l愈小，干涉条纹愈密。

所以从上往下观察到的干涉条纹将变疏。

16．（7分）

（1）两种新科学的对话（1分）

（２）实验（1分）

（3）首先,伽利略利用逻辑推理揭示了亚里士多德的“重的物体比轻的物体下落快”的落体理论中蕴涵的矛盾；其次,在自然规律应是简洁明了的思想引导下，猜想自由落体运动是速度随时间均匀变化的最简单的变速运动;接着进一步利用数学推理得出自由落体运动的位移与时间的二次方成正比;然后，在通过大量实验得出小球在斜面上的运动是匀加速运动后，进行合理外推，推测当斜面倾角增大到90°时，也就是小球做自由落体运动时,小球的运动也应该是匀加速运动。

（３分）

（4）研究机械运动的质点，研究气体性质的理想气体，研究电场性质的点电荷,研究波动规律的简谐波，研究振动的单摆与弹簧振子等等。

（2分）