题目内容

在《验证机械能守恒定律》的实验中，需要的实验仪器和器材有：打点计时器、纸带、铁架台和重锤，除了这些以外，下面所给出的器材中必须的还有 （     ）
A．交流电源B．低压直流电源C．天平和砝码D．弹簧称
A
解答：解：验证机械能守恒的式子是，所以不需要称量质量和重力，
打点计时器应该与交流电源连接．需要刻度尺测量纸带上两点间的距离．即可找到下降距离和瞬时速度的关系
故选A．
练习册系列答案
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图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图。现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平。回答下列问题：

(1)为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有    。(填入正确选项前的字母)
A．米尺
B．秒表
C．0～12V的直流电源
D．0～12V的交流电源
（2）本实验中，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的顺时速度v和下落高度h。某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案：
a．用刻度尺测出物体下落的高度h,并测出下落时间t．通过v=gt计算出瞬时速度v。
b．用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过v= 计算出瞬时速度v。
c．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v,并通过h= 计算出高度h。
d．用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v。
以上方案中只有一种正确，正确的是            。（填入相应的字母）
测量一块量程已知的电压表的内阻，器材如下：

A 待测电压表（量程3V,内阻约3KΩ
B 电流表（量程3.4,内阻约0.01Ω) —块 ,
C定值电阻（R=3kΩ,额定电流0.5A)   —个
D 电池组（电动势略小于3V,内阻不计）一组
E 开关两只
F 导线荇干
(1) 首先，用多用电表进行粗测：多用电表电阻挡有4个倍率，分别是X1KΩ X100Ω、 x1OΩ、X1Ω。该同学选样倍率，用正确的操作方法测量，发现指针偏角太小（接近左端）为了较准确地进行测量，他又将选择幵关拨到了与x1OΩ郐近的倍率上，若这时刻度盘上的指针位置如图所示，那么测量结果是______Ωp
(2) 为了史精确地测出此电压.表内阻，该同学设计了如图所示的牢、乙两实验电路。你认为其中较合理的是_______ (填“甲”或“乙”）电路

(3) 用你选择的电路进行实验时，需要直接测量的物理量是______________
用上述所测各物理量表示电压表内阻，其表达式应为Rv=_______
⑴（8分）如图是一位同学做“探究动能定理”的实验装置．

①他让一重物拉着一条纸带自由下落，通过打点计时器在纸带上打下的点，再取纸带的一段进行研究．那么测定重力做功和物体动能的增加量时，需要用　　测量这一段的　　，并计算重物在这一段运动的初速度和末速度。
②该同学计算了多组动能的变化量，画出动能的变化量与下落的对应高度的关系图象，在实验误差允许的范围内，得到的－图应是如下的　　　图。

⑵（10分）某同学通过连接下图(a)实验器材来描绘额定电压为2.0V，额定功率为1.0W的小灯泡Ｌ的Ｕ—Ｉ图线(要求Ｌ的电流从零开始)．其中电源的电动势为3V。
①该同学有两条连线是错误的，请在图(a)中对错线打“×”，并画出正确连线。

②他根据实验数据，计算并描绘出Ｕ－Ｉ的图象如图(b)所示。由图象可知，当所加电压为0.8V时，灯丝电阻为_______Ω，灯泡实际消耗的电功率为________Ｗ；而由此图可知小灯泡Ｌ的电阻随着电压的增大而　　　　。(计算结果保留二位有效数字)
用下列器材，测定小灯泡的额定功率。
A．待测小灯泡：额定电压6V，额定功率约为5W；
B．电流表：量程l.0A，内阻约为0.5Ω；
C．电压表：量程3V，内阻5kΩ；
D．滑动变阻器R：最大阻值为20Ω，额定电流1A；
E.电源：电动势10V，内阻很小；
F.定值电阻R0（阻值10kΩ）；
G.开关一个，导线若干。
要求：①实验中，电流表应采用______接法（填“内”或“外”）；滑动变阻器应采用_________接法（填“分压”或“限流”)。
②在方框中画出实验原理电路图。

③实验中，电压表的示数调为______V时，即可测定小灯泡的额定功率。
（Ⅰ）要测定一个自感系数很大的线圈L的直流电阻，实验室提供下列器材：
①待测线圈L，阻值约为2Ω，额定电流为2A
②电流表A1量程为0.6A，内阻为0.2Ω
③电流表A2量程为3A，内阻为0.2Ω
④变阻器R1阻值为1-10Ω，变阻器R2阻值为0-1KΩ。
⑤电池 E，电动势为9V，内阻很小
⑥定值电阻 R1=10Ω，R2=100Ω 
⑦开关S1，S2
要求实验时，改变变阻器，可使在尽可能大的范围内测得多组A1表、A2表的读数I1、I2，利用I1－I2的图象，求出电感线圈的电阻。

（1）实验中定值电阻应选用______，变阻器应选用_________。
（2）请在方框内画上电路图。
（3）I2—I1对应的函数关系式为_____________。
（4）实验结束时应先断开开关_________________。
（5）由I2—I1图象得出的平均值为6.0，则电感线圈的直流电阻为_____________。
（Ⅱ）卡文迪许设计扭秤实验测定了万有引力恒量，实验中通过万有引力使石英丝扭转的办法巧妙地测量了极小的万有引力。现有学生研究用某种材料做成的圆柱体在外力矩作用下发生扭转的规律，具体做法是：做成长为L、半径为R的圆柱体，使其下端面固定，在上端面施加一个扭转力矩M，使上端面半径转过一扭转角θ，现记录实验数据如下：

实验次数
M/×10-2N·m
L/×10-2m
R/×10-4m
θ/度
1
1
5
5
5.1
2
2
5
5
10.0
3
2
10
5
19.9
4
2
10
10
5.0
5
3
10
5
30.2
6
3
15
5
44.9
7
4
20
15
8.9
（1）利用上表实验数据，可以采取____________法，分别研究扭转角θ与M、θ与L、θ与R的关系，进而得出θ与M、L、R的关系是________________。
（2）用上述材料做成一个长为0.4m，半径为0.002m的圆柱体，在下端面固定，上端面受到M=4×10-2N·m的扭转力矩作用下，上端面将转过的角度是________。
（3）若定义扭转系数,则K与R、L的关系是______________。
（4）根据上述结果，为提高实验的灵敏度，卡文迪许在选取石英丝时，应选用长度_______（选填“长”或“短”）一点、截面_______一点（选填“粗”或“细”）的石英丝。
（1）（6分）利用图中所示的装置可以研究自由落体运动。实验中需要调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落。打点计时器会在纸带上打出一系列的小点。

①为了测得重物下落的速度和加速度，还需要的实验器材有      。（填入正确选项前的字母）
A．天平    B．秒表    C．米尺     D．弹簧测力计
②打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上，图11为实验中打出的一条纸带，从起始点O开始，将此后连续打出的7个点依次标为A、B、C、D……。打点计时器打F点时，重物下落的速度为        m/s，该重物下落的加速度为　　　　m/s2。（结果保留两位有效数字）

（2）（12分）某兴趣小组为了测量一待测电阻Rx的阻值，准备先用多用电表粗测出它的阻值，然后再用伏安法精确地测量．实验室里准备了以下器材:
A．多用电表
B．电压表Vl，量程3V，内阻约5kΩ
C．电压表V2，量程15V，内阻约25kΩ
D．电流表Al，量程0.6A，内阻约0.2Ω
E．电流表A2，量程3A，内阻约0.04Ω
F．电源，电动势E=4.5V
G．滑动变阻器Rl，最大阻值5Ω，最大电流为3A
H．滑动变阻器R2，最大阻值200Ω，最大电流为1.5A
I．电键S、导线若干
①在用多用电表粗测电阻时,该兴趣小组首先选用“×10”欧姆挡，其阻值如图12(甲)中指针所示，为了减小多用电表的读数误差,多用电表的选择开关应换用_________欧姆挡；
②按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时，其阻值如图12(乙)中指针所示，则Rx的阻值大约是_________Ω；

③在用伏安法测量该电阻的阻值时，要求尽可能准确，并且待测电阻的电压从零开始可以连续调节，则在上述提供的器材中电压表应选           ；电流表应选           ；滑动变阻器应选           。(填器材前面的字母代号)
④在虚线框内画出用伏安法测量该电阻的阻值时的实验电路图．
（请在答题卡上作答）（17分）
（1）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中.用导线a、b、c、d、e、f、g和h按题22图1所示方式连接电路,电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零.闭合开关后;

①若电压表的示数为2 V,电流表的的示数为零，小灯泡不亮，则断路的导线为_________;
②若电压表的示数为零，电流表的示数为0.3 A,小灯泡亮，则断路的导线为_________;
③若反复调节滑动变阻器,小灯泡亮度发生变化，但电压表、电流表的示数不能调为零，则断路的导线为____________.
（2）建造重庆长江大桥复线桥高将长百米、重千余吨的钢梁从江水中吊起（题22图2）、施工时采用了将钢梁与水面成一定倾角出水的起吊方案，为了探究该方案的合理性，某研究性学习小组做了两个模拟实验.研究将钢板从水下水平拉出（实验1）和以一定倾角拉出
（实验2）的过程中总拉力的变化情况.

①必要的实验器材有：钢板、细绳、水盆、水、支架、刻度尺、计时器和      等.
②根据实验曲线（题22图3），实验2中的最大总拉力比实验1中的最大总拉力降低了     .
③根据分子动理论，实验1中最大总拉力明显增大的原因是     .
④可能导致测量拉力的实验误差的原因有：读数不准、钢板有油污、        等等（答出两个即可）
（1）关于欧姆表及其使用中的问题，正确的是：______
A、接表内电源负极的应是红表笔
B、换挡后，都要重新欧姆调零
C、表盘刻度是均匀的
D、表盘刻度最左边表示电阻阻值为0
（2）在“测定金属的电阻率”的实验中，需要用刻度尺测出被测金属丝的长度l．用螺旋测微器测出金属丝的直径d，用电流表和电压表测出金属丝的电阻R．
①请写出测金属丝电阻率的表达式：ρ=______（用上述测量量的字母表示）．
②若实验中测量金属丝的长度和直径时，刻度尺和螺旋测微器的示数分别如图1所示，则金属丝长度的测量值为l=______cm，金属丝直径的测量值为d=______mm．
③用电流表和电压表测金属丝的电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响．不论使用电流表内接法还是电流表外接法，都会产生系统误差．按如图2所示的电路进行测量．可以消除由于电表内阻造成的系统误差．利用该电路进行实验的主要操作过程是：
第一步：先将R2的滑动头调到最左端，单刀双掷开关S2向上1闭合，闭合电键S1，调节滑动变阻器R1和R2，使电压表和电流表的示数尽大些（不超过量程），读出此时电压表和电流表的示数U1、I1．
第二步：保持两滑动变阻器的滑动头位置不变，将单刀双掷开关S2向2闭合，读出此时电压表和电流表的示数U2、I2．请写出由以上记录数据计算被测电阻R的表达式R=______．

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