1、2012年6月理科综合物理实验题（1）1（12分）请完成以下两小题。(1)某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态。若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：你认为还需要的实验器材有 。实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是 ，实验时首先要做的步骤是 。在的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m让沙
2、桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1 v2）则本实验最终要验证的数学表达式为 （用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）。水平实验台滑轮小沙桶滑块细线打点计时器纸带长木板（2）2010年世博会在上海举行，本次世博会大量采用低碳环保技术，太阳能电池用作照明电源是其中的亮点之一。硅光电池是太阳能电池的一种，某同学为了测定该电池的电动势和内电阻，设计了如图甲所示电路。图中与A1串联的定值电阻的阻值为R0，电流表视为理想电表，在一定强度的光照下进行下述实验（计算结果保留两位有效数字）闭合开关，调节滑动变阻器
3、，读出电流表A1、A2的值I1、I2。为了作出此电池的UI曲线，需要计算出电路的路端电压U，则U_（用题中所给字母表示）根据测量数据作出该硅光电池的UI图象如图乙所示，该电池的电动势E=_V，在流过电流表A2的电流小于200mA的情况下，此电池的内 阻r_；若将该硅光电池两端接上阻值为6的电阻，此时对应的电池内 阻r_。2I（4分）为了测则量阻值约为5的电阻，实验室提供了以下实验器材：电流表A1，量程00.6A，内阻约0.6电流表A2，量程03A，内阻约0.12电压表V，量程03V，内阻约3k滑动变阻器R1，阻值范围为0100滑动变阻器R2，阻值范围01700电源E，电动势3V，内阻约2电键S
4、，导线若干实验电路如图所示，在实验过程中 （1）滑动变阻器应选 ，电流表应选 （填写字母代号） （2）实验测得的电阻值 真实电阻（填“大于”、“小于”或“等于”）II（11分）研究小组通过分析、研究发现弹簧系统的弹性势能EP与弹簧形变量x的关系为EP=Cxn（C为与弹簧本身性质有关的已知常量），为了进一步探究n的数值，通常采用取对数作函数图象的方法来确定。为此设计了如图所示的实验装置。L型长直平板一端放在水平桌面上，另一端放置在木块P上，实验开始时，移动木块P到某一位置，使小车可以在斜面上做匀速直线运动，弹簧一端固定在平板上端，在平板上标出弹簧未形变时另一端位置O和另一位置A，A点处放置一光电
5、门，用光电计时器记录小车通过光电门时挡光的时间。 （1）研究小组某同学建议按以下步骤采集实验数据，以便作出lgv与lgx的函数图象关系： A用游标卡尺测出小车的挡光长度dB用天平称出小车质量mC用刻度尺分别测出OA距离L，O到桌面高度h1，A到桌面的高度h2D将小车压缩弹簧一段距离，用刻度尺量出弹簧压缩量x，让小车由静止释放，光电计时器读出小车通过光电门的挡光时间tE改变小车压缩弹簧的距离，重复D 根据实验目的，你认为以上实验步骤必须的是 。 （2）若小车挡光长度为d，通过光电门的挡光时间为t，则小车过A点的速度v= . （3）取lgv为纵坐标，lgx为横坐标，根据实验数据描点画出图线如图所示
6、，已知该直线与纵轴交点的坐标为（0，a），与横轴的交点的坐标为（-b，0），由图可知，n= 。3（6分）在一次课外活动中，李明同学用图甲所示装置测量铁块与金属板间的动摩擦因数。已知水平桌面光滑，铁块的质量kg，金属板的质量kg。（1）用水平力向左拉金属板，使其一直向左运动，稳定后弹簧秤示数如图甲所示。间的摩擦力F N间的动摩擦因数= 。（2）李明同学将纸带连接在金属板上，利用打点计时器打下一系列的点，如图乙所示，图中各计数点间的时间间隔为01 s，则水平力= N。（取，以上结果均保留三位有效数字）4（12分）为测量电流表内阻： （1）小明同学设计的电路如图l所示，可供选择的器材如下： A电流表
7、（量程为300 ，内阻约为300） B电源（电动势15V，内阻不计） C电源（电动势6V，内阻不计） D电阻箱（09999） E滑动变阻器（050）F电位器（一种可变电阻，与滑动变阻器相当，030k）G导线及开关为使测量值尽量准确，电源应选用 ，变阻器应选用 （选填器材前的字母）。实验时，先闭合，调节，使电流表指针偏转到满刻度；再闭合，保持不变，调节，使电流表半偏，读出此时的阻值为3020，则电流表内阻的测量值= ，该测量值 实际值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。（2）小军同学设计的电路如图2所示，测量电流表的内阻，所用电源电动势为30V，电源内阻不计。实验步骤如下：先断开开关、，将电阻
8、箱l的电阻调至最大再闭合，调节电阻箱l，同时观察电流表指针，当指针处于满偏刻度时，读取电阻箱l 的阻值为500保持电阻箱l的电阻不变，闭合，只调节电阻箱2，同时观察电流表指针，当指针处于半偏刻度时，读取电阻箱2的阻值为250通过分析与计算可知：电流表的内阻测量值= ；电流表的满偏电流值= mA。5（1）（4分）由绝缘介质隔开的两个同轴的金属圆筒构成圆柱形电容器，如图所示。试根据你学到的有关平行板电容器的知识，推测影响圆柱形电容器电容的因素有 ， ， ， ；（2）（2分）在测定金属的电阻率实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图甲所示，读数为 mm； （3）（2分）在用单摆测定重力加速度实
9、验中，用游标为20分度的卡尺测量摆球的直径，示数如图乙所示，读数为 cm。19(18分)(1)如图5所示，在用红色激光束做光的双缝干涉现象的 实验中。保持双缝到光屏的距离不变，换用间隙更小的双缝，在光屏上观察到的条纹宽度将_；若换成蓝色激光束做该实验，保持双缝间隙和双缝到光屏的距离不变，在光屏上观察到的条纹宽度将_（以上空格均选填“变宽”、“变窄”或“不变”）。若将双缝换成单缝，在光屏上观察到的现象是下图中的 A B C D(2)在测定满偏电流为2.5mA、内阻约为50的电流表A0内阻的实验中，备用的器材有：A标准电流表A(量程03 mA) B标准电压表V(量程03V)C定值电阻R0(阻值10
10、0) D电阻箱R1，(阻值范围0999.9)E电源(电动势1.5V，有内阻) F滑动变阻器R2：(阻值范围020，额定电流1.5 A)另外有若干导线和开关图R0图87是某同学根据列出的器材设计的测量电路，请回答下列问题：A0图7电路中定值电阻R0的作用是 根据设计的电路写出计算电流表A0内阻的表达式RA=_。式中各物理量的物理意义： 根据设计的电路图在图8中连接实物图该同学为什么不选用标准电压表V来直接测量电流表A0两端电压？请说明理由： 参考答案1沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量(1分) ，平衡摩擦力(1分) （2分）（2） I1R0 (1分) 2.9 （2分）； 4.0 （2分） 5.6
11、（2分）2I（4分）（1）R1（1分）A1（1分） （2）小于（2分）II（11分）（1）ABDE（4分） （2）（2分） （3）（5分）3I（6分，每空2分）2.50 （2分） 0.250 （2分） 3.50 （2分）II（12分，每空2分）C F 302.0 小于 500 3 mA 4（8分）（1） H ;R1 ;R2;(正对面积；板间距离；板间介质)(答字母对一个得1分，答汉字共4分，第二个空2分) （2）0.616 或0.617或0.618- (2分) 0.675或0.680 -(2分) 5（18分）（6分） (1) 变宽；变窄。 B 每空2分（12分）(2) 限制电流，保护两电流表 （2分），（2分）I为标准电流表示数，I0为电流表A0的示数，R1为电阻箱示数 （2分）R0 如图所示（4分）标准电压表的量程远大于待测电流表的满偏电压，无法准确读数。（2分）