题目内容

Ⅰ．图1甲图中游标卡尺的读数是______cm．乙图中螺旋测微器的读数是______mm．
Ⅱ．下列有关高中物理实验的描述中，正确的是：______．
A．在用打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中，由纸带上的一系列点迹取计数点，可求出任意两个计数点之间的平均速度
B．在“验证力的平行四边形定则”的实验中，拉橡皮筋的细绳要稍长，并且实验时要使弹簧测力计与木板平面平行，同时保证弹簧的轴线与细绳在同一直线上
C．在“探究物体的加速度与力和质量之间的关系”的实验中，可先保持物体的质量不变，研究物体的加速度与物体所受的合外力之间的关系，再保持物体所受的合外力大小不变再研究物体的加速度与物体的质量之间的关系
D．在“验证机械能守恒定律”的实验中，必须要用天平测出下落物体的质量
Ⅲ．用如图1甲所示的装置探究直流电机转动时线圈的电热功率与输入电流的关系，图中电路图未画出．现备有如下实验器材：
A．直流电机M（3.0V  1W）             B．3V直流电源
C．电流表（0-0.6A  内阻约0.5Ω）D．电流表（0-3A  内阻约0.1Ω）
E．电压表（0-3V  内阻约3kΩ）   F．滑动变阻器（0-5Ω）
G．开关、导线若干  H．秒表           I．电火花打点计时器
J．重锤P（约0.1kg）  K．纸带           L．刻度尺
M．弹簧测力计         N．游标卡尺
（1）为测量电机线圈的电热功率，上述提供的器材中多余的是______（写出器材序号）；
（2）根据实验要求，在图2甲虚线框内画全实验电路图；
（3）实验中，若测出电压表的读数为U，电流表的读数为I，重锤的重力为G，电机匀速提升重物的速度为v，则电机线圈的电热功率可表示为______；若在某一输入电流下，电机提升重锤运动时打点纸带如图乙所示（图乙中相邻计数点的时间间隔T=0.04s），根据纸带数据，可求得重锤匀速向上运动时的速度v=______m/s．

【答案】分析：Ⅰ、游标卡尺和螺旋测微器读数均由两部分构成，注意是否需要估读、和保留有效数字
Ⅱ、正确解答该题的关键是：理解所涉及的各个力学实验的实验原理，明确具体操作和注意事项，如“研究匀变速直线运动规律”的实验中利用平均速度等于中间时刻的瞬时速度来求某点的速度大小，“验证力的平行四边形定则”采用了等效替代的方法，而“验证牛顿第二定律”实验中，则采用了控制变量的实验方法，在涉及纸带的实验中要求先接通电源后释放纸带等等
Ⅲ、（1）根据电机的电压和功率，分析最大电流，判断电流表的量程，舍掉多余的电流表，而秒表和游标卡尺明显是多余的器材．
（2）根据题意电压表测电动机两端的电压，电流表测电动机的电流，电源和变阻器提供电压．根据此原理可补全电路．
（3）根据能量守恒：输入电机的电功率等于电机先去的电热功率加上电机的输出功率．
解答：解：Ⅰ、游标卡尺读数为：10.0cm+10×0.05mm=10.050cm；螺旋测微器读数为：4.5mm+10.0×0.01mm=4.600mm
Ⅱ、A、“研究匀变速直线运动规律”的实验中利用平均速度等于该段时间内中间时刻的瞬时速度来求某点的速度大小，故A正确
B、在“验证力的平行四边形定则”的实验中，拉橡皮筋的细绳要稍长，便于记录力的方向，并且实验时要使弹簧测力计与木板平面平行，同时保证弹簧的轴线与细绳在同一直线上，故B正确
C、“验证牛顿第二定律”实验中，由于涉及物理量较多，因此采用了控制变量的实验方法，故C正确
D、在“验证机械能守恒定律”的实验中，只要验证mgh=即可，由于等式两边都有m，故不必须要用天平测出下落物体的质量，故D错误
故选ABC
Ⅲ、：（1）直流电机M（3.0V，1W），即正常工作时的最大电流为0.33A，所以电流表（0-0.6A，0.5Ω）即可，而电流表（0-3A，0.1Ω）量程过大不需要．故D多余．
此题不需要测时间，也不需要游标卡尺测长度，故H、N都是多余的．
故多余的器材为：DHN．
（2）实验电路图如右图所示：
（3）根据能量守恒定律：输入电机的电功率等于电机电热功率加上电机的输出功率，所以
P热=uI-GV
故答案为：
Ⅰ10.050； 4.600；
ⅡABC
Ⅲ（1）DHN
（2）电路图如右图
（3）UI-GV； 0.55
点评：解答实验问题的关键是明确实验原理，理解具体操作和注意事项．
练习册系列答案
相关题目
（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1，由图1可知其长度为
50.15
50.15
mm；用螺旋测微器测量其直径如图，由图1可知其直径为
4.700
4.700
mm；

（2）在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50HZ，当地重力加速度的值为9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.00kg．甲、乙、丙三学生分别用同一装置打出三条纸带，量出各纸带上第1、2两点间的距离分别为0.12cm，0.19cm和0.25cm，可见操作上有错误的是学生
丙
丙
，错误操作
是先放开纸带后接通电源
是先放开纸带后接通电源
．
若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A，B，C到第一个点的距离如图2所示（相邻计数点时间间隔为0.02s），从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是△EP=
0.94
0.94
，此过程中物体动能的增加量是△EK
0.84
0.84
（取g=9.8m/s2）；
（3）如图3所示气垫是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在轨道上，滑块在轨道上的运动可视为没有摩擦．我们可以用带竖直挡板C和D的气垫轨道以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：
a．调整气垫轨道，使导轨处于水平；
b．在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上；
c．按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计数器开始工作，当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下滑块A、B分别到达挡板C、D的运动时间t1和t2；
d．用刻度尺测出滑块A的左端至C挡板的距离L1、滑块B的右端到D挡板的距离L2．
①试验中还应测量的物理量是
滑块A、B的质量mA、mB．
滑块A、B的质量mA、mB．
；
②利用上述过程测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是
mA
L1
t1
=mB
L2
t2
，
mA
L1
t1
=mB
L2
t2
，
；
③利用上述实验数据导出的被压缩弹簧的弹性势能的表达式是
1
2
mA(
L1
t1
)2+
1
2
mB(
L2
t2
)2，
1
2
mA(
L1
t1
)2+
1
2
mB(
L2
t2
)2，
．
（1）用螺旋测微器测量某一方钢的厚度，如图A所示，钢板的厚度为
 
 mm；用游标为20分度的卡尺测方钢的边长，如图B所示，钢板的长度为
 
 cm．
（2）某电阻元件的阻值R随温度t变化的图象如图甲所示．一个同学进行了如下设计：将一电动势E=1.5V（内阻不计）的电源、量程5mA内阻为100Ω的电流表、电阻箱R′以及用该电阻元件R，串联成如图乙所示的电路．如果把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”．
①电流刻度较小处对应的温度刻度
 
；（选填“较高”或“较低”）
②若电阻箱阻值R′=250Ω，图丙中3mA刻度处对应的温度数值为
 
℃．
（3）某同学为了测量电流表A1的内阻精确值，有如下器材：
电流表A1（量程300mA，内阻约为5Ω）；电流表A2（量程600mA，内阻约为1Ω）；电压表V（量程15V，内阻约为3kΩ）；
滑动变阻器R1（0～5Ω，额定电流为1A）；滑动变阻器R2（0～50Ω，额定电流为0.01A）；电源E（电动势3V，内阻较小）；
定值电阻R0 （5Ω）；单刀单掷开关一个、导线若干．
①要求待测电流表A1的示数从零开始变化，且多测几组数据，尽可能的减少误差，以上给定的器材中滑动变阻器应选
 
．在答题卡的方框内画出测量用的电路原理图，并在图中标出所用仪器的代号．
②若选测量数据中的一组来计算电流表A1的内阻r1，则r1的表达式为r1=
 
；上式中各符号的物理意义是
 
．
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某同学设计了用光电门传感器“探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系”的实验．
（1）如图甲所示，在小车上固定宽度为L的挡光片，将两个光电门传感器固定在相距为d的轨道上，释放小车，传感器记录下小车经过光电门的时间△t1、△t2，可以测得小车的加速度a=
 
（用题中的符号L、d、△t1、△t2表示），用游标卡尽测得挡光片的宽度L如图乙所示，则L=
 
mm
（2）在该实验中必须采用
 
法（填物理方法），应保持
 
不变，通过改变钩码的个数来改变小车所受的拉力大小，研究加速度a随拉力F变化的规律．
（3）该同学多次重复测量，作出a-F图，如图丙所示，发现该图线不通过坐标原点，分析可能原因为
 
，此图线的BC段明显偏离直线，分析可能的原因为
 
．（均选填“A、B、C或D”）
A．轨道保持了水平状态   B．轨道右端垫的过高    C．轨道左端垫的过高
D．所用小车的质量太大   E．所挂钩码的总质量太大精英家教网
（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1，由图1可知其长度为______mm；用螺旋测微器测量其直径如图，由图1可知其直径为______mm；

（2）在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50HZ，当地重力加速度的值为9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.00kg．甲、乙、丙三学生分别用同一装置打出三条纸带，量出各纸带上第1、2两点间的距离分别为0.12cm，0.19cm和0.25cm，可见操作上有错误的是学生______，错误操作______．
若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A，B，C到第一个点的距离如图2所示（相邻计数点时间间隔为0.02s），从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是△EP=______，此过程中物体动能的增加量是△EK______（取g=9.8m/s2）；
（3）如图3所示气垫是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在轨道上，滑块在轨道上的运动可视为没有摩擦．我们可以用带竖直挡板C和D的气垫轨道以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：
a．调整气垫轨道，使导轨处于水平；
b．在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上；
c．按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计数器开始工作，当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下滑块A、B分别到达挡板C、D的运动时间t1和t2；
d．用刻度尺测出滑块A的左端至C挡板的距离L1、滑块B的右端到D挡板的距离L2．
①试验中还应测量的物理量是______；
②利用上述过程测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是______；
③利用上述实验数据导出的被压缩弹簧的弹性势能的表达式是______．

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