2023年9月理科综合物理实验题（1）
1．i．（4分）某研究性小组设计了一个测量河水流速的实验装置，其原理如图甲所示。两端开口的“l”型玻璃管的水平部分置于待测的水流中，竖直部分露出水面，且露出水面部分的玻璃管足够长。当水流以速度 v 正对“l”型玻璃管的水平开口端匀速流动时，管内外液面的高度差为 h，且h 随水流速度的增大而增大。
为了进一步研究水流速度v 与高度差h的关系，该组同学进行了定量研究，得到了如下实验数据，并根据实验数据得到了v - h 图象，如图乙所示。
1）根据上表的数据和图乙中图线的形状，可猜想v和h之间的关系为。
2）为验证猜想，请在图丙中确定纵轴所表示的物理量（将该量的符号及单位标在纵轴旁边的虚线框内），并作出图线，若该图线的形状为说明猜想正确。
ii．（11分）（1）若多用电表的电阻档有三个倍率，分别是×1．×10．×100。用×10档测量某电阻rx时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度过大，为了较准确地进行测量，应换到___档。如果换档后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是若补上该步骤后测量，表盘的示数如图甲，则该电阻的阻值是___
2）现要用伏安法进一步测量上一小题中的待测电阻rx，可供使用的器材如下：
a．电流表a1，量程0．6 a，内阻约0．6 ω
b．电流表a2，量程100m a，内阻约10 ω
c．电压表v1，量程15 v，内阻约15 kω
d．电压表v2，量程3 v，内阻约3 kω
e．滑动变阻器r1，全电阻5 ω
f．滑动变阻器r2，全电阻200ω
g．两节干电池，内阻很小。
h．电键s．导线若干。
要求测量结果尽量准确，实验操作方便。
所选电流表为___填“a1”或“a2”），所选电压表为填“v1”或“v2”），所选滑动变阻器为___填“r1”或“r2”）。
在虚线框内画出测量电路的原理图，并根据所画原理图将图乙中实物连接成测量电路。
2．i．（4分）机械能守恒定律是高中物理中的重要定律。在“验证机械能守恒定律”实验中：
1）下列说法正确的是___
a．要先用天平称重物的质量。
b．先松开纸带让重物下落再接通电源。
c．先接通电源让打点计时器打点稳定后再松开纸带让重物下落。
d．要把打点计时器竖直架稳。
2）利用本实验可进一步测量当地的重力加速度。选好符合要求的纸带，测量起点到各点的距离h。并计算出各点的速度v，以h为纵轴，以为横轴，描点画出h—图象，图象是一条过坐标原点的倾斜直线，斜率为k，则重力加速度g
ii．（11分）一位电工师傅为测量某电线厂生产的铜芯电线的电阻率，他截取了一段电线，用多用电表测其电阻，发现阻值小于lω。为提高测量的精度，他从下列器材中挑选了一些元件，设计了一个电路，重新测量这段电线的电阻。
a．电源e：电动势为3．0v，内阻不计。
b．电压表v1：量程为0～3．0v，内阻约为2kω
c．电压表v2：量程为0～15．0v，内阻约为6kω
d．电流表a1：量程为0～0．6a，内阻约为1ω
e．电流表a2：量程为0～3．0a，内阻约为0．1ω
f．滑动变阻器r1：最大阻值5ω，额定电流2．0a
g．滑动变阻器r2：最大阻值1kω，额定电流1．0a
h．开关s一个，导线若干。
1）实验时电压表选 ；电流表选 ；滑动变阻器选___填字母代号）．
2）请设计合理的测量电路，把电路图画在方框中，在图中标明元件符号．
3）在实物图中用笔画线替代导线连接元件．
4）若铜芯电线的阻值用r表示，要进一步测出铜芯电线的电阻率，除了以上的测量外还需进行哪些测量？写出所测物理量的符号以及电阻率的表达式。
3．i．（4分）某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统由静止释放后机械能是否守恒。实验前已经调整气垫导轨底座使之水平，且选定滑块从静止开始运动的过程进行测量。
1）如图乙所示，用游标卡尺测得窄遮光条的宽度d=__cm；实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间s，则在遮光条经过光电门时滑块的瞬间速度为___m/s。（计算结果保留两位有效数字）
2）若测出钩码质量为m，滑块质量为m，滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离为s，则通过比较___和是否相等（用直接测出的物理量符号写出表达式，重力加速度为g）即可验证系统的机械能是否守恒。
ii．（11分）某同学利用图（a）所示的电路研究灯泡l1（6v，1．5w）、l2（6v，10w）的发光情况（假设灯泡电阻恒定），图（b）为实物图。
（1）他分别将l1、l2接入图（a）中的虚线框位置，移动滑动变阻器的滑片p，当电压表示数为6v时，发现灯泡均能正常发光。在图（b）中用笔线代替导线将电路连线补充完整。
2）接着他将l1和l2串联后接入图（a）中的虚线框位置，移动滑动变阻器的滑片p，当电压表示数为6v时，发现其中一个灯泡亮而另一个灯泡不亮，出现这种现象的原因是。
3）现有如下器材：电源e（6v，内阻不计），灯泡l1（6v，1．5w）、l2（6v，10w），l3（6v，10w），单刀双掷开关s。在图（c）中设计一个机动车转向灯的控制电路：
当单刀双掷开关s与1相接时，信号灯l1亮，右转向灯l2亮而左转向灯l3不亮；当单刀双掷开关s与2相接时，信号灯l1亮，左转向灯l3亮而右转向灯l2不亮。
4．i．（4分）
（1）在“**功与物体速度变化的关系”实验中，为了平衡小车运动中受到的阻力。应该采用下面所述的方法（填入选项前的字母代号）。
a．逐步调节木板的倾斜程度，使静止的小车开始运动。
b．逐步调节木板的倾斜程度，使小车在木板上保持静止。
c．逐步调节木板的倾斜程度，使夹在小车后面的纸带上所打的点间隔均匀。
（2）在上述实验中，打点计时器使用的交流电频率为50hz。某同学打出的一段纸带如图所示，则小车匀速运动时的速度大小为 m/s。（计算结果保留3位有效数字）
ii．（11分）某课题研究小组，收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池，及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈。现从这些材料中选取两个待测元件，一是电阻r0（约为2kω），二是手机中常用的锂电池（电动势e标称值为3．7v，允许最大放电电流为100ma）。在操作台上还准备了如下实验器材：
a．电压表v（量程4v，电阻rv 约为4．0kω）
b．电流表a1（量程100ma，电阻ra1 约为5ω）
c．电流表a2（量程2ma，电阻ra2 约为50ω）
d．滑动变阻器r1（0～20ω，额定电流1a）
e．电阻箱r2（0～999．9ω，最小分度值0．1ω）
f．开关s一只、导线若干。
（1）为了测定电阻r0的阻值，小组的一位成员，设计了如图所示的电路原理图并选取了相应的器材（电源用待测的锂电池），其电路设计或器材选取中有不妥之处，你认为应该怎样调整。
（2）在实际操作过程中，发现滑动变阻器r1、电流表a1已损坏，请用余下的器材测量锂电池的电动势e和内阻r。
a．请你在方框中画出实验电路图（标注所用
器材符号），并用笔画线代替导线将实物图连。
成实验电路。
b．为了便于分析，一般采用线性图象处理。
数据，请写出与线性图象对应的相关物理。
量间的函数关系式。
5．i．（4分）（1）有一种游标卡尺，与普通游标卡尺不同，它游标尺的刻线看起来就很“稀疏”，使得读数时清晰明了，方便了使用者正确读取数据。如果此游标尺的刻线是将“39mm等分成20份” 那么它的准确度是___mm；用它测量某一物体的厚度，如图所示，正确的读数是___mm
2）螺旋测微器的螺距为0．5mm，可动刻度一周共50小格。当测微器螺杆与小砧并拢时，可动刻度的零刻线恰好与固定刻度的**轴线重合。今使可动刻度旋转90°，则此时测微器的读数为___mm。
用它测一螺栓外径时刻度如图乙所示，则其外径为mm。
ii．（11分）有一个小灯泡上标有“6v，1．2w”的字样，现要测量其伏安特性曲线，要求电压从零开始测量。备有下列器材：
a．直流电源（9v）
b．滑动变阻器（最大值30ω）
c．电压表（0～10v，内阻约为3kω）
d．电流表（0～0．3a，内阻约为0．01ω）
e．开关一只，导线若干。
①请在虚线框内画出电路图，并在实物图上连线。
②当小灯泡两端电压为6v时，测得通过它的电流为0．20a，当电压降为3v时，流过灯丝的电流为0．15a，那么当小灯泡两端电压为5v时，流过灯丝的电流为___
a．i = 0．17ab．i = 0．25a
c．0．15 a参***。
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