理科综合物理实验部分 1

2023年11月理科综合物理实验部分。

1．（20分）（1）如图游标部分刻度的总长为19mm，现用此卡尺的内测脚去测量一个圆孔。

的内径，示数如图所示，则此孔的内径为mm.

（2）去年5月7日，一架飞机在大连附近海域发生空难。此后，“黑匣子”的打捞工作始。

终是人们关注的焦点，为了尽快将它打捞出水，专家们用声纳技术在失事海域进行。

探测。下面是几个有关“黑匣子”的物理问题，请根据所学知识分析解决。

在寻找“黑匣子”的过程中，测量船在其上方海面向。

海底发射波速为1450m/s的超声波，并测得超声波从。

发射到反射回海面经历的时间为0.2s，则“黑匣子”

所在海域的深度约为m.

出水后，技术人员要对“黑匣子”的电路的导。

通情况进行检测，如图是“黑匣子”某部分电。

路图，图中r1标有“5v，2.5w”字样，滑动。

变阻器r2标有“5ω，1a”字样，电流表量程。

采用0—0.6a，电压表量程采用0—3v.

a．若该电路各元件均完好，为了使检测过程中的任。

何时候确保电路各部分安全，在。

a、b间所加电源电压的最大值为v.

b．如果测定时电压表示数如图所示，读得uv.

另一部分电路装在一个小盒子里，盒子内部是由三个。

电阻连接而成，并且跟盒外的三根引出线相连接。当把。

二根引出线bc接3v恒压源时，测得其余任意二根引。

出线之间的电压均为1.5v，且流过此电压源的电流为。

0.15a. 将3v恒压源接ab或ac时，测得其余任意二。

根引出线之间的电压仍均为1.5v，流过电压源的电流。

也为0.15a.请在答题卷上相应方框内画出小盒子内部。

的电路结构，并标明每个电阻的阻值。

2．（20分）ⅰ．1）用伏安法测电阻，电阻值约为5ω，现在有下列器材：

a．电压表v1，量程15v，内阻20kω； b．电压表v2，量程3v，内阻15kω；

c．电流表a1，量程0.6a，内阻3ω； d．电流表a2，量程3a，内阻3ω；

e．滑动变阻器总阻值1500ω； f．滑动变阻器总阻值20ω；

g．电源3v； h．导线、电键若干。

伏特表应选用安培表应选用滑动变阻器应选用。

（2）请在图中的虚线框内画出电路原理图（其中电源、电键和滑动变阻器已画好，不要改动）

（3）按（2）中电路原理图，将下图中的实物用导线连接起来（要求闭合电键前变阻器阻值处在最大位置，其中一条线已连好）

ⅱ．燃料电池是将燃料剂通过电极反应直接将化学能转化成电能，它是继水力发电、火力发电、核能发电的***发电设备，具有转换效率高，能消除对环境的污染等优点。以氢气作为燃料的电池叫做氢燃料电池。美国《时代周刊》将氢燃料电池评为21世纪对人类生活具有重大影响的技术之一。

培根电池是一种碱性的氢氧燃料电池，已经应用在“阿波罗六号”太空船上。

将多个培根电池组合为电池组，向外供电，电池组工作稳定后，它的电动势和内阻基。

本保持不变。用实验测出该电池组稳定工。

作时的路端电压和电流的关系图如图所示。

若电池组的效率为80%，则可求得负载电阻。

r电池组的输出功率。

pw。3．（17分）（1）在实验室中用螺旋测微器测量金属丝的直径，螺旋测微器的读数部分如下。

面左图所示，由图可知，金属丝的直径是。

（2）如下面右图所示电路是测量电流表内阻的实物连接图，实

验的操作步骤如下：

将电阻箱r的电阻调到零；

闭合开关，调节滑动变阻器r1的滑片，使得电流表达到满偏电流i0；

保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱的电阻，使得电流表的示数为i0/2；

读出电阻箱的电阻值rx，可以认为电流表的内阻r测=rx。

（1）请在右侧画出测量电流表内阻的电路图。

（2）已知电流表的量程是50ma，内阻约是40ω。

可供选择的滑动变阻器r1有：

a）阻值0—10ω，额定电流2a

b）阻值0—50ω，额定电流1.5a；

可供选择的电阻箱r有：

c）阻值0—99.9ω

d）阻值0—999ω。

为了比较准确地测量出电流表的内阻，应选用的滑动变阻器r1是电。

阻箱r是填仪器前的字母代号）

（3）本实验中电流表的测量值r测与电流表内阻的真实值r真相比，有。

a．r测》r真 b．r测c．r测=r真 d．r测可能大于r真，也可能小于r真。

（4）如果提高电池的电动势，用此电路测出的电流表的内阻的误差将填。

增大”、“减小”或“不变”）

4．（17分）完成下面有关物理实验的问题。

（1）甲、乙、丙三位同学在使用不同的游标卡尺测量同一个物体的长度时，测量的结果。

分别如下：甲同学：使用游标为50分度的卡尺，读数为12.045cm

乙同学：使用游标为10分度的卡尺，读数为12.04cm

丙同学：使用游标为20分度的卡尺，读数为12.045cm

从这些实验数据中可以看出读数肯定有错误的是同学。

（2）用如图16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，重锤上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。

下列列举了该实验的n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．用天平测量出重锤的质量；

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些点之间的距离；

f．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。

指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步聚，将其选项对应的字母填在下面的空行内，并说明其原因。答：

②利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值。如图17所示。根据打出的纸带，选取纸带上打出的的连续五个点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，则根据这些条件计算重锤下落的加速度a的表达式为：

a③在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加，其原因主要是因为在重锤下落过程存在着阻力的作用，可以通过该实验装置测定该阻力的大小。若已知当地重力加速度公认的较准确的值为g，还需要测量的物理量是试用这些物理量和纸带上的测量数据表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小为f

5．（1）（6分）已知用不同的工具测量某物体的长度时，有下列不同的结果：

a．2.4cm b．2.37cm c．2.372cm d．2.2721cm

其中，用最小分度值为厘米的刻度尺测量的结果是。

用游标尺上有10个等分刻度的游标卡尺测量的结果。

用螺旋测微器测量的结果是。

（2）（11分）多用电表是由一块高灵敏度磁电式电流表、选择开关和测量线路组成的，其外形如图所示。在用多用电表测量电阻时，要用到图中的选择开头k和t、s两个部件。请在下述实验步骤中，根据题意要求填空。

a．用小螺丝刀旋动部件使指。

针对准电流的零刻线。

b．将“红”、“黑”表笔分别插入“+”

插孔。c．将k旋转到ω挡“×100”的位置。

d．将两表笔短接，旋动部件使指针

对准电阻的零刻线。

e．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接，发现指针偏转角度过小。为了得到比较准确的测量结果，党政军应该进行哪些操作？请将实验步骤补充完整。

参***。1．（共20分）（1）13.4（3分）（2）①145（4分） ②a. 5（4分） b. 1.70（3分）

正确画出二个图即得6分，只画出其中任意一个图给4分。

2．（1）b c f（每空2分，共6分23分）

（3分） ⅱ0.4（4分） 1440（4分）

3．（17分）（ⅰ0.920mm。（3分）

（ⅱ）1）电路图如图。（4分）（2）a；c（每空2分）

（3）a（3分）（4）减小（3分）

4．（17分）（1）甲……5分（2）①步骤b是错误的。应该接到电源的交流输出端。步骤d是错误的，应该先接通电源，待打点稳定后再释放纸带。

步骤c不必要，因为根据测量原理，重锤的动能和势能中都包含了质量m，可以约去。 ②4分 ③重锤的质量m……1分。

……4分。5．（17分）（1）a b d （6分）（2）a． t d． s （4分）f．将k旋转到ω挡“×1k”的位置。 g．将两表笔短接，旋动欧姆调零旋钮s，使指针对准电阻的零刻线。

h．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接，读取电阻刻线上的指针示数，该电阻值为读数×1kω。i．将k旋转到“off”档（或交流电压最高档），并将表笔拔出。（7分）（对题，不同解法，只要正确同样相应给分。）

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