2023年10月理科综合物理实验题（1）
1．（18分）
（1）（6分）小明同学用游标卡尺和螺旋测微器测量某段新型材料的：苴径和长度如图甲、
乙所示，这段导体的直径为mm，长度为cm。
（2）（12分）小明想测这种材料制成的未知电阻r,的阻值（约为150ω），为此他找来。
a．电源e：电动势约为3．0v，内阻可忽略不计；
b．电流表a1：量程为0～10ma，内电阻r1≈20ω；
c．电流表a2：量程为0～20ma，内电阻r2≈8ω；
d．定值电阻r0：阻值r0＝80ω；
e．滑动变阻器r1：最大阻值为20ω；
f．滑动变阻器r2：最大阻值为2000ω；
g．单刀单掷开关s，导线若干。
为了尽量准确地测量这个电阻rx的阻值，请你根据小明找到的器材，设计一个测量rx的电路图，画在虚线框内。
②你所选用的滑动变阻器是只填字母代号）
若某次测量中电流表a1的示数为i1，电流表a2的示数为i2，则rx的表达式为：rx用字母表示）
2．（17分）
i、某同学和你一起**弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数k。做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作l0，弹簧下端挂一个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作l1；弹簧下端挂两个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作l2，……挂七个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作l7。
下表记录的是该同学已测出的6个值，其中有两个数值在记录时有误，它们的代表符号分别是和。
测量记录表：
实验中，l3和l7两个值还没有测定，请你根据上图将这两个测量值填入记录表中。
为充分利用测量数据，该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差，分别计算出了三个差值：d1=l4－l0=6.90cm,d2=l5－l1=6.
90cm,d3=l6－l2=7.00cm。
请你给出第四个差值：dacm。
根据以上差值，可以求出每增加50g砝码的弹簧平均伸长量△l。△l用d1、d2、d3、d4表示的式子为：△l代入数据解得△lcm。
计算弹簧的劲度系数kn/m。（g取9.8m/s2）
ii、一水平放置的圆盘绕过其圆心的竖直轴匀速转动。盘边缘上固定一竖直的挡光片。盘转动时挡光片从一光电数字计时器的光电门的狭缝中经过，如图1所示。
图2为光电数字计时器的示意图。光源a中射出的光可照到b中的接收器上。若a、b间的光路被遮断，显示器c上可显示出光线被遮住的时间。
挡光片的宽度用螺旋测微器测得，结果如图3所示。圆盘直径用游标卡尺测得，结果如图4所示。由图可知：
（1）挡光片的宽度为mm。
（2）圆盘的直径为cm。
（3）若光电数字计时器所显示的时间为50.0ms，则圆盘转动的角速度为 r/秒（保留3位有效数字）
3．（19分）
（1）某实验小组用如图所示的装置测量弹簧的劲度系数k。当挂在弹簧下端的砝码处于。
静止状态时，测出弹簧受到的拉力f与对应的弹簧长度l（弹簧始终在弹性限度内），列表记录如下：
因为逐差法常用于处理自变量等间距变化的数据组，所以小组一成员用逐差法处理数据，具体如下：将表中第三列相邻的两项求差，得出弹簧伸长量每个都是与相同的拉力相对应的伸长量，求出的平均值。
故弹簧的劲度系数为。
该成员在实验数据处理中存在的问题是。
请你用逐差法处理**中的数据，尽量精确计算出弹簧的劲度系数kn/cm（结。
果保留三位有效数字）。
（2）一微安表的刻度盘只标注了表示量程的刻度线，尚未标注其他分。
刻度线，如图所示。请用下列全部器材测量微安表的内阻：
ii：图示的待测微安表 ：内阻rg约为2
iii：1块毫伏表 ：量程250mv，最小分度5mv，内阻约为1
iiii：1个滑动变阻器r1：0~50
iiv：1个滑动变阻器r2：0~3k
vv: 1个直流电源e：电动势e=1.5v，内阻r约为1
vvi: 1个单刀单掷开关s，导线若干。
在方框内画出测量微安表的内阻rg的实验电路原理图（原理图中的元件要用。
相应的英文字母标注）。
②下面是主要的实验操作步骤，将所缺的内容填写在横线上方：
第一步：断开s，按电路原理图连接器材，将两个滑动变阻器r1、r2的触头分别置。
于合理的位置；
第二步：闭合s，分别调节r1和r2至适当位置。
③用已知量和测得量的符号表示微安表的内阻rg
4．（18分）
（1）（6分）某同学为测定一根长为l的棉线能承受的最大拉力fm，初步设定了如下做法：先将棉线两端系于水平的天花板上，再在棉线上挂一个质量为的钩码，如图所示，此时棉线未断．后续步骤有两种方案，其中第一种方案是：只挂一个钩码，缓慢移动棉线的一端，直至棉线断，测定此时棉线固定端和移动端的距离；第二种方案是：
棉线两端都固定不动，测出此时两端间距离，再逐个增加挂在棉线上的钩码，直至线断，记下此时钩码的总个数．
你认为 （填“第一”或“第二”或“两”）种方案可行，该方案中用于计算棉线最大拉力的表达式。
（2）（12分）如图所示电路是某校实验室提供给。
学生测量表头内阻的测量电路，某次实验中，实验室提供了规格相同的待测表头、内阻可。
以忽略的电源．其他器材由学生自选，实验。
中有两个小组都依据该电路，选用了不同规。
格的器材，用不同的方法对表头内阻进行了。
测量．第一组：先保持k2断开、k1闭合，再调节电阻箱r1使g表满偏，然后再闭合k2，调节电阻箱r2使g表半偏，他们认为rg=r2；
第二组：先保持k2断开、k1闭合，再调节电阻箱r1使g表满偏，然后闭合k2，减小r1为原来的一半后，再调节r2使g表仍然满偏．
第一组只有在满足的条件，测量才有意义；若不满足上述条件，精确测量rg的表达式应为。
第二组精确测量rg的表达式为。
5．（17分）
（1）在用单摆测定重力加速度的实验中，测。
得摆线的长度为．摆球的直径为d，实验时用拉力传感器测得摆线的拉力。
f随时间t变化的图象如图所示， 由图。
可得重力加速度的表达式g= 。
（2）如图甲所示，某同学将一端固定有滑轮的长木板水平放置在桌沿上，利用钩码通过细线水平拉木块，让木块从静止开始运动。利用打点计时器在纸带上记录下的木块运动情况如图乙所示，其中o点为纸带上记录到的第一点，a．b．c是该同学在纸带上所取的计数点，图乙所标明的数据为a．b．c各点到o点的距离。已知打点计时器所用交流电源频率f=50hz（以下的计算结果均要求保留两位有效数字）
（1）打点计时器打下b点时木块的速度m/s木块移动的加速度a= rn／s2。
（2）接着，该同学利用天平分别测出钩码的质量m=0.10kg和木块的质量m=0.40kg,根据给出的与已经算出的数据，该同学计算出木块与木板间的动摩擦因数。
请写出最后的结果（忽略滑轮的阴力，取g=10m/s2
参***。1．（18分）
（1）（6分）在6.122～6.125范围内均可 11.050
（2）（12分）
如图所示。
e2．i、①l5 l6
l7－l3 7.20(7.18－7.22)
ii、（1）10.243 （2）24.225 （3）1.69
3．（19分）解答：
（1）①只利用了l1和l6两个数据，导致误差较大（或未利用l2、l3、l4、l5，导致误差较大4分。
②0.3284分。
（25分。说明：电路设计合理，两个变电阻器分别当作粗调、微调电阻使用，均算正确。
②使微安表满偏，记下这时毫伏表示的示数u3分。
③u/ig3分。
4．（1）第一，（每空3分）
（2）①r1>>rg，；②每空4分）
5． (17分)（ⅰ5分)
ⅱ）（1）0.78 （3分） 0.39 （3分）
2） 0.20 （6分）
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