2023年11月理科综合物理实验题（2）
1．（4分）某兴趣小组想通过物块在斜面上运动的实验**“合外力做功和物体速度变化的关系”。实验开始前，他们提出了以下几种猜想：①w∝，②w∝v，③w∝v 2。
他们的实验装置如图甲所示，pq为一块倾斜放置的木板，在q处固定一个速度传感器（用来测量物体每次通过q点时的速度），每次实验，物体都从初始位置处由静止释放。
1）该实验中是否需要测出物体的质量。
2）同学们设计了以下**来记录实验数据。其中l1．l2．l3．l4……，代表物体分别从不同高度处无初速释放时初始位置到速度传感器的距离，v 1．v 2．v 3．v 4……，表示物体每次通过q点的速度。
他们根据实验数据绘制了如图乙所示的l－v图象，并得出结论w∝v 2。他们的做法是否合适，你有什么好的建议？
3）在此实验中，木板与物体间摩擦力的大小___填“会”或“不会”）影响**出的结果。
2．（11分）物理兴趣小组的同学们从实验室中找到一只小灯泡，上边标称功率值为0．75w，额定电压值已模糊不清。他们想测定其额定电压值，于是先用欧姆表直接测出该灯泡的电阻约2ω，然后根据公式计算出该灯泡的额定电压u ==v =1．23v。他们怀疑所得电压值不准确，于是，再利用下面可供选择的实验器材设计了一个电路进行测量。
当电压达到1．23v时，发现灯泡亮度很弱，继续缓慢地增加电压，当达到2．70v时，发现灯泡已过亮，立即断开开关，并将数据记录在表中。
a．电压表v（量程3v，内阻约3kω）
b．a1电流表（量程150ma，内阻约2ω）
c．电流表 a2（量程500ma，内阻约0．6ω）
d．滑线变阻器r1（0－20ω）
e．滑线变阻器r2（0－50ω）
f．电源e（电动势4．0v，内阻不计）
g．开关s和导线若干。
请你根据实验要求，帮助他们完成实验分析：
1）根据表中的实验数据，在给出的方格纸内作出u—i图线，并从图线上分析该灯的额定电压应为___v；这一结果大于一开始的计算结果，原因是。
2）从表中的实验数据可以分析，他们实验时所选择的最佳电路和器材应为下面四个电路图中的图 ；电流表选择 （填a1或a2）；滑线变阻器选择 （填r1或r2）。
3．i．（4分）下列有关高中物理实验的说法中，正确的是。
a．“验证力的平行四边形定则”实验采用的科学方法是等效替代法。
b．电火花打点计时器的工作电压是220ｖ的直流电。
c．在用打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中，由纸带上的一系列点迹取计数点，可求出任意两个计数点之间的平均速度。
d．在“验证机械能守恒定律”的实验中，必须要用天平测出下落物体的质量。
ii．（11分） 一毫安表头 ma 满偏电流为9.90ma ，内阻约为300ω，要求将此毫安表头改装成量程为1a 的电流表，其电路原理如。
图所示。 图中 a是量程为2a的标准电流表，r0为电阻箱，r为滑动变阻器， s为开关， e为电源．
1）完善下列实验步骤：
将右侧的实物图按电路。
原理图连线；
将滑动变阻器的滑动头。
调至端（填“a”或“b”），
电阻箱 r0的阻值调至零；
合上开关；
调节滑动变阻器的滑动。
头，增大回路中的电流，使。
标准电流表读数为1a;
调节电阻箱r0的阻值，使毫安表指针接近满偏，此时标准电流表的读数会
___填“增大”．“减小”或“不变” ）
多次重复步骤 ④ 直至标准电流表的读数为1a，同时毫安表指针满偏．
2）回答下列问题：
在完成全部实验步骤后，电阻箱使用阻值的读数为3.1ω，由此可知毫安表头内阻】
为ω．用改装成的电流表测量某一电路中的电流，电流表指针半偏，此时流过电阻箱的。
电流为a．4．（9分）回答下列两组实验问题。
如图所示，是某研究性学习小组做**“橡皮筋做的功和物体速度变化的关系”的实验，图中是小车在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行的情形，这时，橡皮筋对小车做的功记为w． 当我们用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时，每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放． 小车每次实验中获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．
实验时为了使小车只在橡皮筋作用下运动，应采取的措施是。
每次实验得到的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；
下面是本实验的数据记录表，第一次橡皮筋做功为w，则第四次橡皮筋做为为___
从理论上讲，橡皮筋做的功wn和物体速度vn
变化的关系应是wn请你运用数据。
表中测定的数据在下图所示的坐标系中作出相。
应的图象验证理论的正确性；
5．（6分）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，可供选择的实验仪器如下：
在上述器材中，滑动变阻器应选。
在图甲中用笔画线代替导线，把实验仪器连接成完整的实验电路。
利用实验中得到的实验数据在i-u坐标系中，描绘出了图乙所示的小灯泡的伏安特性曲线。根据此图给出的信息，可以判断出图丙中正确的是（图中p为小灯泡功率）（
参***。1．（8分）
解析：（1）功w与距离l成正比，得到l和v的关系即可得到w和v的关系，因此不必测量物体的质量。（2）采用**方法记录数据，合理。
绘制的l－v图象是曲线，不能得出结论w∝v 2。为了更直观地看出l和v的变化关系，应该绘制l－v2图象。（3）重力和摩擦力的总功w也与距离l成正比，因此不会影响**的结果。
答案：（1）不需要。（1分）
2）不合适，应进一步绘制l－v2图象。（2分）
3）不会（1分）
2．（11分）
解析：作出u—i图线，如图所示。由图线得，电压等于2．5v时，电流约0．3a，其功率约为0．75w，即该灯的额定电压为2．5v。
灯泡电阻随温度升高而变大，故一开始的计算结果偏小。由记录的数据可知，毫安表需选用a2，并且需外接，在控制电路中，当采用限流式接法时，通过表中第一组数据可以求出可变电阻r约为（4－0．2）/0．08＝47．5ω，故选用变阻器r2完全可以满足要求，电路图选（a）。若采用分压式接法，由于灯泡的最大电阻约2．5/0．3＝8．3ω，变阻器r1与灯泡并联部分的最大阻值约为16．7ω（电动势为4v），滑动触头在阻值0~16．7ω间滑动，也可以比较方便地进行操作，电路图选择（c）。
答案：（1）如图（3分）；2．5（2分）；灯泡冷态电阻小于正常工作时的电阻（或答灯泡电阻随温度升高而变大，意思对就可以给分），（1分）；
2）（a）（2分）；a2（1分）；r2（2分）；（说明：如果电路图选（c），且滑线变阻器选r1的，可以得4分；电路图选（c），但滑线变阻器选r2的，只能得2分）
3．i．（4分） a c
ii．（11分）⑴ 连线如图 （3分 ）
② b （ 2分） ⑤减小 （ 2分）
② 0．495 a （0．494～0．496均可） （各2分）
4．（9分）（1）把木板的末端垫起适当高度以平衡摩擦力 （2分）
（2） 点距均匀（2分）
（3）2w、3w、4w、5w（2分）
（4）v2（1分）；图像 （2分）
5．（6分）r1（2分），见答图1（4分）
物理实验 2
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