1、2012年4月理科综合物理实验题（1）1I（8分）某兴趣小组在做“探究做功和物体速度变化关系”的实验前，提出了以下几种猜想：Wv, Wv2, W。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点的速度）。在刚开始实验时，有位同学提出，不需要测出物体质量，只要测出物体初始位置到速度传感器的距离和读出速度传感器的读数就行了，大家经过讨论采纳了该同学的建议。速度传感器PLOQ图甲图乙请你简要说明为什么不需要测出物体的质量？ 让小球分别从不同高度无初速释放，测出物体初始位置到速度传感器的距离L1、L2、L3、L4，读出小球每次通过Q点的速度v1、v
2、2、v3、v4、，并绘制了如图乙所示的L-v图象。若为了更直观地看出L和v的变化关系，他们下一步应怎么做? 在此实验中，木板与物体间摩擦力的大小会不会影响探究出的结果，为什么？_UIPPMPOMPUOMPU1OMPI1UOMPIUOMPNUOMPII.（10分）（1）一只标有“18V，10W”的灯泡，正常工作时的电阻为 ；若用多用电表的欧姆档来测量这只灯泡的电阻，则测出的阻值应 （填“大于”、“等于”或“小于”）正常工作时的电阻。（2）在测定小灯泡电阻的实验中，得出小灯泡的伏安特性图线如图所示，图线上P点的横坐标和纵坐标分别为U1和I1，PN为图线中P点的切线，P、N两点横坐标之差和纵坐标之差
3、分别为U和I。则下列说法中正确的是A小灯泡的电阻随着所加电压的增大而增大B小灯泡的电阻是定值，不随所加电压的增大而变化C电流为I1时，小灯泡的电阻RU1/I1 12VD电流为I1时，小灯泡的电阻RU/I （3）请你用下列器材设计一个实验，测定一只标有“18V，8W”的灯泡L工作时的实际电阻值。A输出电压为12V的交流电源B单刀双掷开关一只C电阻箱一只（0999，额定电流1A）D交流电流表一只(00.6A)E导线若干请在方框内画出实验电路图。 2（18分）（1）（8分）某试验小组利用拉力传感器来验证牛顿第二定律，实验装置如图。他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码
4、相连，用拉力传感器记录小车受到的拉力F的大小；小车后面固定一打点计时器，通过拴在小车上的纸带，可测量小车匀加速运动的速度与加速度。若交流电的频率为50Hz，则根据下图所打纸带的打点记录，小车此次运动经B点时的速度 m/s，小车的加速度 m/s2。要验证牛顿第二定律，除了前面提及的器材及已测出的物理量外，实验中还要使用来测量出。由于小车所受阻力f的大小难以测量，为了尽量减小实验的误差，需尽可能降低小车所受阻力f的影响，以下采取的措旅中必要的是（双选）： 。A适当垫高长木板无滑轮的一端，使未挂钩码的小车被轻推后恰能拖着纸带匀速下滑B应使钩码总质量m远小于小车（加上传感器）的总质量MC定滑轮的轮轴要
5、尽量光滑D适当增大钩码的总质量（2）（10分）某兴趣小组的同学制作了一个“水果电池”：将-铜片和一锌片分别插入一只苹果内，就构成了一个简单的“水果电池”，其电动势约为15V，内阻约有几百欧。现要求你用量程合适的电压表（内阻较大）、电流表（内阻较小）来测定水果电池的电动势E和内电阻r。本实验的电路应该选择下面的图甲或图乙中的（ ）若给出的滑动变阻器有两种规格：A（020）、B（03k）。本实验中应该选用的滑动变阻器为： 通电前应该把变阻器的阻值调至。实验中测出六组（U，I）的值，在UI坐标系中描出图丙所示的六个点，分析图中的点迹可得出水果电池的电动势为E= V，内电阻为r= 。（均保留3位有效数
6、字）根据你在中所选择的电路来测量得出的电动势E和内电阻r的测量值与真实值相比：电动势E，内电阻r。（均选填：“偏大”、“相等”或“偏小”）由此造成的实验误差属于 误差。（选填“系统”或“偶然”）3I（6分）010123456789cmBA某同学利用打点计时器研究匀变速直线运动，如图所示的是小车做匀变速运动时打点计时器打出纸带的其中一段（有个别点较模糊或没有打出），该同学已经在纸带上取了两个计数点A、B并将一把毫米刻度尺放在纸带上，其零刻度线与计数点A对齐，已知打点计时器所使用的电源的频率为50Hz.按照读数规则读出A、B间的距离为 cm。根据纸带的数据，请计算该物体的加速度a= m/s2。II
7、（12分）我们知道：小灯泡的电阻随通电电流的增加而非线性地增大。现要测定当一个小灯泡的电阻R0时，通过它的电流大小，选用的实验器材有：A.待测小灯泡RL：标称值为“2.5V，0.3A”B.直流电源E：电动势约为6VC.滑动变阻器R：标称值为“50，1.5A”D.微安表A：量程0200A、内阻500E.已知定值电阻：R0=6F.三个可供选择的电阻：R1=3.0k，R2=10k，R3=100kG.一个单刀单掷开关S1、一个单刀双掷开关S2、导线若干利用三个可供选择的电阻中的一个或几个，将微安表改装成一个量程略大于2.5V的电压表，将改装表的电路图画在答题卡的方框里，此电压表的量程是 V。VRLR0
8、aERbS2S1现利用改装好的电压表V和选用的器材设计如图所示的电路来测量通过小灯泡的电流大小。将滑动变阻器R的滑动触头置于最 端， 闭合开关S1。S2先与a连接，测得定值电阻0两端的电压U0；再将开关S2改接b，测得小灯泡RL两端的电压U1。若U1U0，则需反复调节滑动变阻器R，直到开关S2分别接a和b时，定值电阻R0两端的电压与小灯泡RL两端的电压相同。若测得此时电压表V的示数为1.5V，则通过小灯泡的电流大小为 A。4I（4分）在“验证牛顿第二定律的实验”中，某同学设计了如图所示的实验方案。两个相同的小车放在光滑水平板上，前端各系一细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘中可放砝码。小
9、盘和砝码所受的重力等于使小车匀加速运动的力（本题可以这样近似处理）。增减盘中砝码可以改变小车受到的合力，增减小车上的砝码可以改变小车的质量。两小车后端各系一细线，用一个黑板擦把两条细线同时按在桌子上，使小车静止。抬起黑板擦，两小车同时开始运动，按下黑板擦，两小车同时停下来。两小车及其中砝码的总质量分别记为m1、m2，两个小盘及其中砝码所受的总重力分别记为G1、G2，实验中，从右图所示位置由静止开始抬起黑板擦又放下，两小车通过的位移分别为x1、x2。则根据以上数据：（1）当满足 时，验证 即可验证小车加速度与合力成正比；实验装置（侧视图，只画了一个小车）黑板擦小车1小车2（用黑板擦控制小车的动与
10、停）（2）当满足 时，验证 即可验证小车加速度与质量成反比。（用含m1、m2、G1、G2、x1、x2的表达式作答）II（11分）采用“伏安法”测电阻，无论是“安培表外接”还是“安培表内接”都会出现系统误差，为此某同学采用如右图所示电路测定待测电阻Rx的阻值。实验器材如下：电池组E，电动势为45 V，内阻很小；电压表V，量程3 V，内阻约3 k；电流表A，量程2 mA，内阻约50；滑动变阻器R，阻值范围020；Rx是待测电阻，阻值约3k；开关S1、S2，导线若干。请根据电路图，将实验器材连接成实验电路（图中部分电路已连接）。闭合开关前，先将滑动变阻器的滑动端置于电路图中的 端（填a或b），然后闭
11、合开关S1、S2，适当调节滑动变阻器R，记下电流表和电压表的示数I1、U1；再断开开关S2，记下电流表和电压表示数为I2、U2。则被测电阻Rx= （用电表的示数表示）；你认为上述实验能否消除系统误差： （填“能或“不能”）。图乙0mm20302515图甲1 2 3 (cm) 5 0 10 5I（1）（2分）有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度。用它测量一小球的直径，如图甲所示的读数是 mm；用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图乙所示的读数是 mm。（2）(5分)为进行“验证机械能守恒定律”的实验，在某次实验中，用6V、50Hz的打点计时器打出一条无漏点的纸带，如图
12、所示，O点为重锤下落的起点，选取的计数点为A、B、C、D，各计数点到O点的长度已在图上标出，单位为毫米，重力加速度取9.8m/s2，若重锤质量为1kg。打点计时器打出B点时，重锤的动能EkB J（结果保留三位有效数字）。从开始下落算起，打点计时器打B点时，重锤的重力势能减小量为_J（保留三位有效数字）。根据纸带提供的数据，在误差允许的范围内，重锤从静止开始到打出B点的过程中，得到的结论是 。 II（8分）现有一特殊的电池，其电动势E约为9V，内阻r在3555范围，最大允许电流为50mA为测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图的电路进行实验图中电压表的内电阻很大，对电路的影响可以不计；R为电
13、阻箱，阻值范围为09999；R0是定值电阻（1）实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格：A10，2.5W B50，1.0W C150，1.0W D1500，5.0W本实验应选用 ，其作用是 （2）该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值读出电压表的示数U，再改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出了如图的图线则根据该同学所作的图线可知图象的横坐标与纵坐标的比值表示 （3）根据乙图所作出的图象求得该电池的电动势E为 V，内电阻r为 0.20.30.52046810120.10.40.60.7乙ErSR0RV 甲参考答案1I（8分）因为对物体做的功W与物体初始位置到测速器的距离L成正比。
14、（3分）下一步应该绘制L-2图象（2分）不会(1分)； 摩擦力和重力的合力对物体做功也与距离L成正比。(2分)II（10分）（1）32.4（1分）；小于（1分）（2）(1)AC （2分） (2)电路原理图如图所示 (3分) (3)(3分)2 AR2R13I每空3分1.041.06cm .0.770.83m/s2 II. 每空3分2.7v .左 0.254I（1）满足m1=m2，验证x1：x2=G1：G2（2）满足G1=G2，验证x1：x2=m2：m1II答案：（4分）见右图（2分）a端；（3分）（2分）能5I（1）1050 （1分） 1731（1分） （2） 0.690，（2分） 0.691 ，（2分） 重锤机械能守恒 ；（1分）II（8分）（1）C，作为保护电阻 （2分） （2）回路中电流或E/r （2分） （3）10V （2分）4650 （2分）
