2023年11月理科综合物理实验题（1）
1．（17分）
（1）某同学用打点计时器研究小车的匀变速直线运动。他将打点计时器接到频率为50hz的交流电源上，实验时得到一条纸带。他在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点，在这点下标明a，第六个点下标明b，第十一个点下标明c，第十六个点下标明d，第二十一个点下标明e，测量时发现b点已模糊不清。
他测得ac长为14.56cm、cd长为11.15cm，de长为13.
73cm，则打c点时小车的瞬时速度大小为 m/s，小车运动的加速大小为 ，ab的距离应为 。（保留三位有效数字）
（2）如右图所示装置可用来验证机械能守恒定律。摆锤a栓在长l的轻绳一端，另一端固定在o点，在a上放一个小铁片，现将。
摆锤拉起，使绳偏离竖直方向成角时由静。
止开始释放摆锤，当其到达最低位置时，受。
到竖直挡板p阻挡而停止运动，之后铁片将。
飞离摆锤而做平抛运动。
为了验证摆锤在运动中机械能守恒，必须。
求出摆锤在最低点的速度，为了求出这一速。
度，实验中还应该测量哪些物理量？
根据测得的物理量表示摆锤在最低点的速度。
③根据已知的和测得的物理量，写出摆锤在运动中机械能守恒的关系式为。
2．（18分）i． 用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，输出电压为6v的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始落下，重锤拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。
（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：
a．按照图示的装置安装器件。
b．将打点计时器接到电源的直流输出端上。
c．用天平测量出垂锤的质量。
d．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开。
关打出一条纸带。
e．测量打出的纸带上某点之间的距离。
f．根据测量的结果计算垂锤下落过程中减。
少的重力势能是否等于增加的动能。
上述步骤中没有必要进行的或者操作不恰当。
的步骤是填字母代号）
（2）如图乙所示为实验中选出的一条符合要求的纸带，o点为重物开始下落的起点，选取纸带上打出的连续五个点a、b、c、d、e，测出a点距起始点o的距离为s0，点a、c间的距离为s1，点c、e间的距离为s2，使用交流电的频率为f，则。
打点计时器打c点时锤的速度为。
如果验证重锤从o下落到c过程是否满足机械能守恒，请写出此过程验证机械能守恒的验证等式。
根据打出的纸带计算重锤下落的加速度a的表达式为：a
ii．在“用单摆测重力加速度”的实验中，（1）某同学的操作步骤为。
a．取一根细线，下端系住直径为d的金属小球，上端固定在铁架台上。
b．用米尺量得细线长度l
c．在摆线偏离竖直方向5°位置释放小球。
d．用秒表记录小球完成n次全振动的总时间t，得到周期t=t/n
e．用公式计算重力加速度。
按上述方法得出的重力加速度值与实际相比 （选填“偏大”、“相同”或“偏小”）。
（2）已知单摆在任意摆角时的周期公式可近似为，式中t0为摆角趋近于0°时的周期，a为常数。为了用图像法验证该关系式，需要测量的物理量有若某同学在实验中得到了如图所示的图线，则图像中的横线轴表示。
3．实验（15分）
（1）（3分）一螺旋测微器回零后发现存在零点误差，如同12甲所示；用此螺旋测做器测量一根电阻丝的直径时，测量结果如图12乙所示，则泼电阻丝的直径为 mm。
（2）某小组同学利用斜槽和小钢球来验证机械能守恒定律，如图l3所示，每次都使小球在斜槽上同一位置滚下．冲过水平槽飞出后做平抛运动。在小球经过的地方水平放置一块水板，木板l放一张白张，白纸上放有复写纸，这样可记录小球在白纸上的落点。要判断小球从斜槽滚下减少的重力势能等于其在斜槽末端具有的动能：
提供的测量仪器有秒表、刻度尺、天平、
弹簧秤，请指出需要使用的有。
需要测量的物理量有：
用刻度尺测小球在斜槽上的起始位置到斜槽。
末端的高度h；还需要。
用测。用测。
若小球的质量为m，用测量的物理量表示小球在斜槽上滑下过程中所减少的重力势能为小球在斜槽末端具有的动能为。
为提高实验的准确程度，你认为以下建议确实有作用的是在答卡上对应区域填人选项前字母）
a．斜楷表面要尽量光滑。
b．小球的质量要测量精确。
c．钢球的体积越大越好。
d．小板要尽量水平放置。
4．（15分）
（1）某同学做**动能定理的实验，如图所示，图中小车在一条橡皮筋的作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车作的功为w。当用2条，3条… 实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。每次实验中小车获得的速度都由打点计时器所打的纸带测出。
除了图中已有的器材外，还需要导线，开关填测量工具）和（ ）电源。（填“交流”或“直流”）
实验中小车会受到阻力，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦力，需要在（ ）侧垫高木板。（填左或右）
若粗糙木板水平，小车在橡皮筋的作用下，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置可能是。
a．橡皮筋处于原长状态 b．橡皮筋仍处于伸长状态。
c．小车在两个铁钉连线处 d．小车已过两个铁钉连线处。
某次所打纸带如下图所示，在正确操作的情况下．打在纸带上的点，并不都是均匀的为了测量小车获得的速度，应选用纸带的（ ）部分进行测量（根据下面所示的纸带回答）
（2）某电压表的内阻在20k～50k之间，现要测量其内阻，实验室提供下列可选用的器材：
待测电压表v（量程3v）
电流表a1（量程200a）
电流表a2（量程0.6ma）
电流表a3（量程0.3a）
滑动变阻器r（最大阻值1k）
电源e（电动势4v）
开关s，导线若干。
所提供的电流表中，应选用填写标的表的字母代号）；
为了尽量减小误差，要求测量多组数据，试画出符合要求的实验电路图。（图中标明表的代号）
写出测伏特表内阻的公式（ ）物理量代表物理意义。
5．（1）（6分）下图所示的测量数值应为mmmm。
（2）（12分）在“验证机构能守恒定律”的实验中，打点计时器接在电压为u，频率为f的交流电源上，从实验中打出的几条纸带中选出一条理想纸带，如图所示，选取纸带上打出的连续5个点a、b、c、d、e，测出a点距起始点的距离为s0，点ac间的距离为s1，点ce间的距离为s2，已知重锤的质量为m，当地的重力加速度为g，则：
起始点o到打下c点的过程中，重锺重力势能的减少量为△ep重锺动能的增加量为△ek
根据题中提供的条件，还可利用垂锤下落求出当地的重力加速度g经过计算可知，测量值比当地重力加速度的真实值要小，其主要原因是。
参***。1．（1）0.986m/s 2.58m/s 5.99cm
（2）①遇到挡板之后铁片的水平位移s和竖直下落高度h
2．i（1）bcd
ii（1）偏小 （2）t
3．（15分）
（1）0.552~0.554（结果在此范围内得3分）
（2）①刻度尺（2分）
②刻度尺小球在木板上的落点的斜槽末端的水平距离s（2分）
刻度尺斜槽末端到木板的竖直高度h（2分）
③（2分） （2分）
④ad（全部选对得2分，选对但不全得1分）
或者。①刻度尺秒表（1分）
②刻度尺小球在木板上的落点到斜槽末端的水平距离s（2分）
秒表小球从斜槽末端下落到木板上的时间t（1分）
③（2分） （2分）
④ad（全部选对得2分，选对但不全得1分）
4．（15分）（1）每问2分共分①刻度尺交流 ②左 ③b ④gj
（2）共7分①（2分）要测量电压表的内阻，它两端的电压可由电压表的示数读出，流过电压表的电流要用电流表与它串联才能测出，因为电压表量程为3v，内阻，所以流过电压表的最大电流为。
则电流表选择a1。
②（3分）因为滑动变阻器电阻比电压表内。
阻小得多，且要求尽量减小误差，测量多组。
数据，所以采用分压电路，电路如图所示。
（2分）（每空1分）
u为福特表的读数，i为a1表的读数。
5．（1）20.65 13.873或 13.874
（2）①，纸带与限位孔之间的摩擦力（或纸带与其它部分的阻力或摩擦阻力）（每空3分）
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