1、2010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150），为此他找来 A电源E：电动势约为30V，内阻可忽略不计； B电流表A1：量程为010mA，内电阻r120； C电流表A2：量程为020mA，内电阻r28； D定值电阻R0：阻值R080； E滑动变阻器R1：最大阻值为20； F滑动变阻器R2：最大阻值为2000； 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
2、到的器材，设计一个测量Rx的电路图，画在虚线框内。 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、某同学和你一起探究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
3、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：代表符号L0L1L2L3L4L5L6L7刻度数值/cm1.703.405.108.6010.312.1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=L4L0=6.90cm,d2=L5L1=6.90cm,d3=L6L2=7.00cm。请你给出第四个差值：dA= = cm。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=
4、 ，代入数据解得L= cm。计算弹簧的劲度系数k= N/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
5、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实验次数iFi（N）Li（cm）10.4960.2020.9861.6031.4763.0541.9664.6552.4566.1062.9467.55 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
6、处理表格中的数据，尽量精确计算出弹簧的劲度系数k= N/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R1：050 Iiv：1个滑动变阻器R2：03k 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）。 下面是主要的实验操
7、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， 。 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
8、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，
9、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，ABC是该同学在纸带上所取的计数点，图乙所标明的数据为ABC各点到O
10、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= rns2。 （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）。= 。参考答案1RxR0A1A2abPsER（18分） （1）（6分）在6.1226.125范围内均可 11.050 （2）（12分） 如图所示 E200903272I、L5 L620081013 6.85(6.8
11、46.86) 14.05(14.0414.06)L7L3 7.20(7.187.22) 1.7528 II、（1）10.243 （2）24.225 （3）1.693（19分）解答： （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0.3284分 （2） 5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。使微安表满偏，记下这时毫伏表示的示数U3分U/Ig3分4（1）第一，（每空3分） （2）R1Rg，；（每空4分）200812115 (17分)（） (5分)（）（1）0.78 （3分） 0.39 （3分） （2） 0.20 （6分）