高一物理實驗題集.doc

高一物理實驗題集一、儀器的使用 要求會正確使用的儀器主要有：刻度尺、游標卡尺、螺旋測微器、天平、秒表、電火花計時器或電磁打點計時器、彈簧秤、電流表、電壓表、多用電表、滑動變阻器、電阻箱等，掌握各種儀器的使用條件、讀數(shù)（有效數(shù)字）0510561、游標卡尺（10分尺、20分尺、50分尺）（1）讀出游標卡尺的讀數(shù)為_cm（2）一游標卡尺的主尺最小分度是1 mm，游標尺上有20個小的等分刻度，用它測量一工件的長度，如下圖所示。這個工件的長度是_mm。 2、螺旋測微器 用螺旋測微器測量一矩形小零件的長和寬時，螺旋測微器上的示數(shù)如下圖所示，左圖的讀數(shù)是 _cm，右圖的讀數(shù)是 cm。二、驗證力的平行四邊形定則1、在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細繩的結點，OB和OC為細繩。圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結果畫出的圖。(1)圖乙中的F與F兩力中，方向一定沿AO方向的是_(2)本實驗采用的科學方法是-（ ）A. 理想實驗法 B. 等效替代法C. 控制變量法 D. 建立物理模型法(1) F； (2) B;三、探究彈簧彈力與伸長量的關系：1、用金屬制成的線材（如綱絲、鋼筋）受到的拉力會伸長，17世紀英國物理學家胡克發(fā)現(xiàn)，金屬絲或金屬桿在彈性限度內的伸長與拉力成正比，這就是著名的胡克定律這個發(fā)現(xiàn)為后人對材料的研究奠定了重要的基礎現(xiàn)有一根用新材料制成的金屬桿，長為4m，橫截面積為0. 8 cm2，設計要求它受到拉力后的伸長不超過原長的1/1 000,由于這一拉力很大，桿又較長，直接測試有困難，就選用同種材料制成樣品進行測試，通過測試取得數(shù)據(jù)如下：(1)根據(jù)測試結果，推導出線材伸長x與材料的長度L、材料的橫截面積S及拉力F的函數(shù)關系為 。(2)在尋找上述關系中，你運用哪種科學研究方法？ 。(3)通過對樣品的測試，求出新材料制成的金屬細桿能承受的最大拉力約 。答案：(1)（其中k為比例系數(shù)）；(2)控制條件法（或控制變量法、單因子法、歸納法）；(3)104 N2、在研究彈簧的形變與外力的關系的實驗中，將彈簧水平放置測出其自然長度，然后豎直懸掛讓其自然下垂，在其下端豎直向下施加外力F，實驗過程是在彈簧的彈性限度內進行的用記錄的外力F與彈簧的形變量x作出的Fx圖線如圖所示，由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為 圖線不過原點的原因是由于 。答案：200 N/m 彈簧有自重3、以下是一位同學做“探究形變與彈力的關系”的實驗。（1）下列的實驗步驟是這位同學準備完成的，請你幫這位同學按操作的先后順序，用字母排列出來是： 。A、以彈簧伸長量為橫坐標，以彈力為縱坐標，描出各組數(shù)據(jù)（x，F(xiàn)）對應的點，并用平滑的曲線連結起來。B、記下彈簧不掛鉤碼時，其下端在刻度尺上的刻度L0C、將鐵架臺固定于桌子上，并將彈簧的一端系于橫梁上，在彈簧附近豎直固定一刻度尺D、依次在彈簧下端掛上1個、2個、3個、4個鉤碼，并分別記下鉤碼靜止時，彈簧下端所對應的刻度并記錄在表格內，然后取下鉤碼E、以彈簧伸長量為自變量，寫出彈力與彈簧伸長量的關系式.F、解釋函數(shù)表達式中常數(shù)的物理意義.（2）下表是這位同學探究彈力大小與彈簧伸長量之間的關系所測的幾組數(shù)據(jù)：彈力（F/N）0.51.01.52.02.5彈簧原來長度（L0/cm）1515151515彈簧后來長度（L/cm）16.217.318.519.620.8彈簧伸長量（x/cm）算出每一次彈簧伸長量，并將結果填在上表的空格內在圖6的坐標上作出F-x圖線。寫出曲線的函數(shù)表達式。（x用cm作單位）： 函數(shù)表達式中常數(shù)的物理意義： 圖6 3、（1）實驗步驟排列： C B D A E F （2.1）請計算出每一次彈簧伸長長度并將結果填在上表的空格內彈力（F/N）0.51.01.52.02.5彈簧伸長量（x/cm）1.22.33.54.65.8（2.2）請你在下圖坐標上作出F-x圖線。（2.3）曲線的函數(shù)式。（x用cm作單位）。 F = 0.43x （24） 函數(shù)表達式中的常數(shù)為彈簧的勁度系數(shù)，表示使彈簧每伸長或壓縮0.01m（1cm）所需的拉力，大小為0.43N。四、研究勻變速直線運動1、在做“研究勻變速直線運動”的實驗時，某同學得到一條用打點計時器打下的紙帶如圖所示，并在其上取A、 B、 C、 D、 E、F、G等7個計數(shù)點，每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點，圖中沒有畫出，打點計時器接周期為T=0.02 s的交流電源他經過測量并計算得到打點計時器在打B、 C、 D、 E、F各點時物體的瞬時速度如下表：(1)計算的公式為= ；(2)根據(jù)（1）中得到的數(shù)據(jù)，以A點對應的時刻為t=0，作出vt圖象，并求物體的加速度a= m/s2 ;(3)如果當時電網(wǎng)中交變電流的頻率是f=51 Hz，而做實驗的同學并不知道，那么加速度的測量值與實際值相比 （選填：偏大、偏小或不變）答案：(1) (2) ，圖略 (3)偏小2、在“測定勻變速直線運動的加速度”實驗中，打點計時器使用的交流電的頻率為50 Hz，記錄小車做勻變速運動的紙帶如圖所示，在紙帶上選擇0、1、2、3、4、5的6個計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點之間還有四個點未畫出，紙帶旁放著帶有最小分度毫米的刻度尺，零點跟 “0”計數(shù)點對齊，由圖可以讀出三個計數(shù)點1、3、5跟0點的距離填入下列表格中計算小車通過計數(shù)點“2”的瞬時速度為v2 = m/s;小車的加速度是a= m/s2（保留兩位有效數(shù)字）答案：1.20 5.40 12.00 v2 =0.21 m/s a=0.60 m/s23、為了測量兩張紙之間的動摩擦因數(shù)，某同學設計了一個實驗：如圖所示，在木塊A和板B上貼上待測的紙，B木板水平固定，砂桶通過細線與木塊A相連，調節(jié)砂桶中砂的多少，使木塊A勻速向左運動測出砂桶和砂的總質量m，以及貼紙木塊A的質量M，則兩紙間的動摩擦因數(shù).(1)該同學為什么要把紙貼在木塊A和木板B上，而不直接測量兩張紙間的滑動摩擦力？(2)在實際操作中，發(fā)現(xiàn)要保證木塊A做勻速運動較困難，請你對這個實驗作一改進來克服這一困難你設計的改進方案是 ；根據(jù)你的方案，結果動摩擦因數(shù)的表達式是 ；根據(jù)你的方案要添加的器材有 。答案：(1)通過增大壓力來增大摩擦力，便于測量；(2)使木塊A做勻加速運動，測出其加速度a;打點計時器、低壓電源4、圖是運用運動傳感器測定小車A剎車時加速度大小的實驗中的簡易裝置圖(1)若信號發(fā)射器向被測物體發(fā)出短暫的超聲波脈沖，脈沖被運動的物體反射后又被信號發(fā)射器接受到，從而可以測量物體運動的一些物理量下列說法正確的是 。A超聲波是一種電磁波B超聲波是一種機械波(2)這組傳感器所測量的物理量是 。(3)圖是通過傳感器、數(shù)據(jù)采集器，再經計算機所繪制的小車運動速度與時間關系vt圖線，根據(jù)圖線中的數(shù)據(jù)可求出小車的加速度的大小a= m/ s2.答案：(1)B (2）位移、時間 （3）1. 35 m/s2光電計時器 光電門顯示屏00.0ab圖9 N12LdPQM 105、像打點計時器一樣，光電計時器也是一種研究物體運動情況的常用計時儀器，其結構如圖9所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當有物體從a、b間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間。11567cm05101520現(xiàn)利用圖10所示裝置測量滑塊和長lm左右的木塊間的動摩擦因數(shù)，圖中MN是水平桌面，Q是木板與桌面的接觸點，1和2是固定在木板上適當位置的兩個光電門，與之連接的兩個光電計時器設有畫出。此外在木板頂端的P點還懸掛著一個鉛錘，讓滑塊從木板的頂端滑下，光電門l、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為s和s。用游標卡尺測量小滑塊的寬度d，卡尺數(shù)如圖圖11所示。 （1）讀出滑塊的寬度d cm。 （2）滑塊通過光電門1的速度v1 = m/s，滑塊通過光電門2的速度v2 = m/s。 （3）若僅提供一把米尺，已知當?shù)氐闹亓铀俣葹間，為完成測量，除了研究v1、v2和兩個光電門之間的距離L外，還需測量的物理量是 （說明各量的物理意義，同時指明代表物理量的字母）。 （4）用（3）中各量求解動摩擦因數(shù)的表達式= （用字母表示）。5、（1）5.015 （2）1.0 2.5（3）P點到桌面高度h；重錘在桌面上所指的點與Q點的距離a；斜面的長度b （4）6、一位同學進行“用打點器測量自由落體的加速度”實驗。（1）現(xiàn)有下列器材可供選擇：鐵架臺、電火花計時器及碳粉紙、電磁打點器及復寫紙、紙帶若干、220V交流電源，低壓直流電源、天平、秒表、導線、電鍵。其中不必要的器材是: ；缺少的器材是 .（2）這位同學從打出的幾條紙帶中，挑出較為理想的一條紙帶。把開始打的第一個點標為A，隨后連續(xù)的幾個點依次標記為點B、C、D、E和F，測量出各點間的距離，如圖7所示。請你在這位同學工作的基礎上，思考求紙帶加速度的方法，寫出你所依據(jù)的公式： （3）根據(jù)你的計算公式，設計表格記錄需要的數(shù)據(jù)，計算紙帶下落的加速度。（結果保留兩位有效數(shù)字）（4）估計你的計算結果的誤差有多大？試分析誤差的來源及其減少誤差的方法。6、答案1：其中不必要的器材是: 電火花計時器及碳粉紙、220V交流電源、低壓直流電源、天平、秒表；缺少的器材是: 低壓交流電源、毫米刻度尺、重錘 .答案2：其中不必要的器材是: 電磁打點器及復寫紙、低壓直流電源、天平、秒表；缺少的器材是: 毫米刻度尺、重錘 .答案1：（2）依據(jù)的公式：第一組第二組第三組平均s(m)(AF)0.048(AE)0.0307(AD)0.0173/t(s)0.100.080.06/g(m/s2)9.6009.5949.6119.60（4）實驗結果紙帶的加速度9.60m/s2與重力加速度的標準值9.8 m/s2有偏差，誤差大小為g =|9.8-9.60| m/s2=0.20 m/s2。誤差的來源主要是空氣的阻力和紙帶的摩擦，可以用增大重錘重量的方法，減少摩擦的影響。答案2：（2）依據(jù)的公式：平均s(m)(EF)0.0173(DE)0.0134(CD)0.0096(BC)0.0058(AB)0.0019/s(m)/0.00390.00380.00380.00390.00385a(m/s2)/9.63（4）實驗結果紙帶的加速度9.63m/s2與重力加速度的標準值9.8 m/s2有偏差，誤差大小為a=|9.8-9.63| m/s2=0.17 m/s2。誤差的來源主要是空氣的阻力和紙帶的摩擦，可以用增大重錘重量的方法，減少摩擦的影響。五、驗證牛頓運動定律1、在驗證牛頓第二定律的實驗中得到的兩條曲線如圖15所示左圖的直線不過原點是由于_；右圖的直線發(fā)生彎曲是由于_造成的152、9. 某同學在探究牛頓第二定律的實驗中，在物體受外力不變時，改變物體的質量，得到數(shù)據(jù)如下表所示。實驗次數(shù)物體質量m（kg）物體的加速度a（m/s2）物體質量的倒數(shù)1/m(1/kg)10.200.785.0020.400