- 物理实验基础
- 共177题
如图，一热敏电阻RT放在控温容器M内；
（1）在图中画出连线，完成实验原理电路图。
（2）完成下列步骤中的填空：
①依照实验原理电路图连线。
②调节控温容器M内的温度，使得RT 温度为95℃。
③将电阻箱调到适当的初值，以保证仪器安全。
④闭合开关。调节电阻箱，记录电流表的示数I0 ，并记录 。
⑤将RT 的温度降为T1 （20℃＜T1＜95℃）；调节电阻箱，使得电流表的读数 ，记录 。
⑥温度为T1 时热敏电阻的电阻值
⑦逐步降低T1 的数值，直至20℃为止；在每一温度下重复步骤⑤⑥。
正确答案
（1）电路图如图：
（2）d、电阻箱的读数
解析
（1）由于本实验只有一个可以用来测量或观察的电流表，所以应该用“替代法”的思维考虑用电流表观察保证电路的电阻不变，因此将热敏电阻、电阻箱和电流表串联形成测量电路。而且热敏电阻的95℃和20℃的阻值是已知的，所以热敏电阻的初始温度为95℃，则电流表数不变时电阻箱与热敏电阻的串联电路电阻保持150Ω加电阻箱的初值之和不变。如果热敏电阻的初始温度为20℃，则电流表示数不变时，电阻箱与热敏电阻的串联电路电阻保持550Ω加电阻箱的初值之和不变，则可以测量任意温度下的电阻。
（2）实验步骤为：
a、依照实验原理电路图连线
b、调节控温电容M内的温度，使得
c、将电阻箱调到适当的初值，保证仪器安全
d、闭合开关，调节电阻箱，记录电流表的示数
e、将
f、温度为
g、将
知识点
14．读出下面图中游标卡尺与螺旋测微器的读数, 游标卡尺读数为 cm，螺旋测微器读数为 mm。
正确答案
2.285； 2.697--2.701
解析
1、游标卡尺的主尺读数为：2.2cm，游标尺上第16个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为17×0.05mm=0.85mm0.085cm，所以最终读数为：2.2cm+0.085cm=2.285cm
2、螺旋测微器的固定刻度为2.5mm，可动刻度为20×0.01mm=0200mm，所以最终读数为2.5mm+0.200mm=2.700mm
考查方向
解题思路
游标卡尺：读数时首先以游标零刻度线为准在尺身上读取毫米整数，即以毫米为单位的整数部分。然后看游标上第几条刻度线与尺身的刻度线对齐，如第6条刻度线与尺身刻度线对齐，则小数部分即为0.6毫米（若没有正好对齐的线，则取最接近对齐的线进行读数）。如有零误差，则一律用上述结果减去零误差（零误差为负，相当于加上相同大小的零误差）
读数结果为： L＝整数部分＋小数部分－零误差
易错点
游标卡尺不需要估读，螺旋测微器需要估读。
知识点
10.某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ。步骤如下：
用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1所示，由图可知其长度为______mm；（2）用螺旋测微器测量其直径如图2所示，由图可知其直径为____________mm；（3）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图3所示，则该电阻的阻值约为________Ω（4）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：
待测圆柱体电阻R
直流电源E（电动势为4V，内阻不计）
电流表A1(量程为0～4mA，内阻约50Ω)
电流表A2(量程为0～10mA，内阻约30Ω)
电压表V1(量程为0～3V，内阻约10kΩ)
电压表V2(量程为0～15V，内阻约25kΩ)
滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流为2.0A）
滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流为0.5A）
开关S，导线若干
为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在图4中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号。
正确答案
(1)50.20 （ ） (2)4.700（ ） (3)220 （ ）
(4)如图所示( )
解析
（1）主尺读数为50mm，游标上第4条刻度线与主尺对齐，读数为4×0.05mm=0.20mm，则长度为50.20mm．（2）螺旋测微器固定刻度读数为4.5mm，可动刻度读数为0.200mm，则直径为4.700mm．
（3）电阻的阻值R=22×10Ω=220Ω（4）电源电动势为4V，电压表选V1．电阻中最大电流约为
则电流表选A2，因为电源电压较大，故采用分压器电路，所以滑动变阻器选R1因为
根据电路图画出的实物图如图所示：
故答案为：（1）50.20 （2）4.700 （3）如图所示
考查方向
解题思路
根据游标卡尺、螺旋测微器、多用电表读数方法读出各数据进行解答，测量电阻最基本的原理是伏安法，电路可分为测量电路和控制电路两部分设计．测量电路要求精确，误差小，可根据电压表、电流表与待测电阻阻值倍数关系，选择电流表内、外接法．控制电路根据题目给的器材来确定是分压式接法还是限流式接法。
易错点
电路的内外接法的选择，各仪器的选择。
知识点
如图所示为某试验小组利用气垫导轨来 “验证动能定理”的实验装置,完成以下填空。
9．实验前,接通气源,将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上,轻推滑块, 计时器显示挡光片经过光电门1和2的时间分别为△t1、△t2，当图中的Δt1 (选填“>”“=”或“<”)Δt2时,说明气垫导轨已经水平。
10．在满足___________的条件下，才可以认为小盘和砝码的重力所做的功等于绳的拉力对滑块做的功。
11．用游标卡尺测得遮光条宽度为d,测量结果如图所示,则d=__________mm。
12．若小盘和砝码的总质量为m，滑块(带挡光片)的质量为M，两光电门中心之间的距离s，遮光条宽度为d，计时器显示挡光片经过光电门1和2的时间分别为△t1、△t2。试写出本次需要探究的关系式______。
正确答案
=
解析
当导轨水平时,滑块P做匀速运动,所以Δt1=Δt2;
考查方向
解题思路
在不施加外力的情况下，当滑块做匀速运动时，说明实验装置已水平，所以通过两个光电门的时间是相等的。
易错点
对实验原理的理解，会判断什么时候实验装置是否水平。
正确答案
小盘和砝码的总质量远小于滑块的总质量
解析
以整体为研究对象有：
即当小盘和砝码的总质量远小于滑块的总质量时，可将才可以认为小盘和砝码的重力看作滑块的拉力。
考查方向
解题思路
设滑块的质量为M，小盘和砝码的总质量为m，要求在什么情况下才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力，需求出绳子的拉力，而要求绳子的拉力，应先以整体为研究对象求出整体的加速度，再以M为研究对象求出绳子的拉力，通过比较绳对小车的拉力大小与盘和盘中砝码的重力的大小关系得出只有
易错点
实验原理的理解，当小盘和砝码的总质量远小于滑块的总质量时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力。
正确答案
3.8
解析
游标卡尺的主尺读数为3mm，游标尺上第8个刻度与主尺上某一刻度对齐，故其读数为0.1×8mm=0.8mm，所以最终读数为：3mm+0.8mm=3.8mm
考查方向
解题思路
先读出主尺上的示数，然后从游标尺上找了第几条刻线与主尺上某一刻度对齐，用此刻线的条数乘以卡尺的精度，最后加上主尺上的示数就是此时的读数。
易错点
游标卡尺的主尺读数为主尺上的刻度加上标尺上的刻度但要注意的是卡尺的精度。
正确答案
解析
根据动能定理可知，此时小盘和砝码的重力所做的功等于滑块动能的增加量，滑块所受的合外力做功为
滑块通过光电门2速度
所以动能的增量
故本次探究的原理表达式为
考查方向
解题思路
光电门测量瞬时速度是实验中常用的方法．由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度．根据功能关系可知合力做功的数值等于动能的增加量；
易错点
理解求瞬时速度的方法
9.某同学用游标为10分度的卡尺测量一个圆柱体的直径，由于长期使用，测量脚磨损严重，当两测量脚直接合并在一起时，游标尺的零线与主尺的零线不重合，出现如图(a)所示的情况，测量圆柱的直径时的示数如图(b)所示，则图(b)的示数为 mm，所测圆柱的直径为 mm。
正确答案
23.5 24.1
解析
游标卡尺若完好的话，游标的10刻度线应与主尺的9对齐，而现在为游标的4刻度线与主尺的3对齐，因游标的每一小刻度比主尺的最小刻度小0.1mm，则可知，游标部分应向左移动了0.6mm，故两零刻度相差0.6mm；
图b中游标卡尺的读数为23mm+5×0.1mm=23.5mm，
由于游标卡尺的误差为0.6mm，正确的读数小了0.6mm，所以真实的结果为24.1mm．
考查方向
解题思路
由游标卡尺的读数方法，逆向推理可知两零刻度线之间的距离
易错点
由游标卡尺的读数方法，逆向推理可知两零刻度线之间的距离
知识点
如下图所示，是用光电门、数字计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验。在滑块上安装一遮光条，把滑块放在水平气垫导轨上并静止在A处，并通过定滑轮的细绳（水平）与钩码相连，数字计时器安装在B处。测得滑块（含遮光条）质量为M、钩码总质量为m、遮光条宽度为d、当地的重力加速度为g、滑块从A释放到B时,钩码下降的距离为h 。将滑块在图示A位置释放后，数字计时器记录下遮光条通过光电门的时间为△t,实验小组将本实验的研究对象定为钩码和滑块整体，则：
9.左图所示为用20分度游标卡尺测量遮光条宽度，可得d= mm
10.本实验中验证机械能守恒的表达式为： （用以上对应物理量的符号表示）。
正确答案
3.20mm
解析
（1）主持为3mm，游标为
考查方向
解题思路
根据题目的实验目的找到实验原理
易错点
游标卡尺读数
正确答案
解析
（2）钩码减少重力势能转变为滑块和钩码系统的动能，而物体的瞬时速度可通过光电门计算，即验证这个式子
考查方向
解题思路
根据题目的实验目的找到实验原理
易错点
游标卡尺读数
某同学要测量额定电压为3V的某圆柱体电阻R的电阻率
12.用游标卡尺测量其长度，如图所示，则其长度L= mm。
13.为精确测量R的阻值，该同学先用如图所示的指针式多用电表粗测其电阻。他将红黑表笔分别插入“+”、“—”插孔中，将选择开关置于“×l”档位置，然后将红、黑表笔短接调零，此后测阻值时发现指针偏转角度如图甲所示。试问：
①为减小读数误差，该同学应将选择开关置于“ ”档位置。
②再将红、黑表笔短接，此时发现指针并未指到右边的“
14.现要进一步精确测量其阻值，实验室提供了下列可选用的器材：
A灵敏电流计G(量程200
B
C
D
E滑动变阻器R1(最大阻值为10
F最大阻值为99．99
以及电源E (电动势4V，内阻可忽略)、电键、导线
若干为了提高测量精确度并且使电阻R两端电压调节
范围尽可能大，除电源、电键、导线以外还应选择的最
恰当器材(只需填器材前面的字母)有 。
请在右面的方框中画出你设计的电路图。
正确答案
1）70．15
解析
（1）游标卡尺的固定刻度读数为7cm=70mm，游标读数为0.05×3mm=0.15mm，所以最终读数为70mm+0.15mm=70.15mm．
螺旋测微器的固定刻度读数为4.5mm，可动刻度读数为0.01×10.0mm=0.100mm，所以最终读数为4.5mm+0.100mm=4.600mm．
考查方向
解题思路
（1）游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．
正确答案
（2） ①×10 ② 欧姆调零旋钮
解析
（2）欧姆表的零刻度在右边，指针偏转角度较小说明被测阻值较大，应换较大档，即“×10”档，换挡后应使两表笔短接，重新调节欧姆调零旋钮，使指针指右端零；
考查方向
解题思路
（2）欧姆表指针偏转角度较小，说明被测阻值较大，应换大档．
正确答案
解析
由图丙可以看出被测阻值约为：10×15=150Ω，器材中给出的电源电动势为4V，为了读数的准确性电压表选3V量程，即C，
电路中的最大电流为I=
综上，要选择的器材是：ACEF；
滑动变阻器采用分压接法，因为电阻知道可以算出真实电压，采取电流表内接，故电路图如图：
考查方向
解题思路
（1）游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．
（2）欧姆表指针偏转角度较小，说明被测阻值较大，应换大档．
某同学要测量额定电压为3V的某圆柱体电阻R的电阻率
12.用游标卡尺测量其长度，如图所示，则其长度L= mm。
13.为精确测量R的阻值，该同学先用如图所示的指针式多用电表粗测其电阻。他将红黑表笔分别插入“+”、“—”插孔中，将选择开关置于“×l”档位置，然后将红、黑表笔短接调零，此后测阻值时发现指针偏转角度如图甲所示。试问：
①为减小读数误差，该同学应将选择开关置于“ ”档位置。
②再将红、黑表笔短接，此时发现指针并未指到右边的“
14.现要进一步精确测量其阻值，实验室提供了下列可选用的器材：
A灵敏电流计G(量程200
B
C
D
E滑动变阻器R1(最大阻值为10
F最大阻值为99．99
以及电源E (电动势4V，内阻可忽略)、电键、导线
若干为了提高测量精确度并且使电阻R两端电压调节
范围尽可能大，除电源、电键、导线以外还应选择的最
恰当器材(只需填器材前面的字母)有 。
请在右面的方框中画出你设计的电路图。
正确答案
1）70．15
解析
（1）游标卡尺的固定刻度读数为7cm=70mm，游标读数为0.05×3mm=0.15mm，所以最终读数为70mm+0.15mm=70.15mm．
螺旋测微器的固定刻度读数为4.5mm，可动刻度读数为0.01×10.0mm=0.100mm，所以最终读数为4.5mm+0.100mm=4.600mm．
考查方向
解题思路
（1）游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．
正确答案
（2） ①×10 ② 欧姆调零旋钮
解析
（2）欧姆表的零刻度在右边，指针偏转角度较小说明被测阻值较大，应换较大档，即“×10”档，换挡后应使两表笔短接，重新调节欧姆调零旋钮，使指针指右端零；
考查方向
解题思路
（2）欧姆表指针偏转角度较小，说明被测阻值较大，应换大档．
正确答案
解析
由图丙可以看出被测阻值约为：10×15=150Ω，器材中给出的电源电动势为4V，为了读数的准确性电压表选3V量程，即C，
电路中的最大电流为I=
综上，要选择的器材是：ACEF；
滑动变阻器采用分压接法，因为电阻知道可以算出真实电压，采取电流表内接，故电路图如图：
考查方向
解题思路
（1）游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．
（2）欧姆表指针偏转角度较小，说明被测阻值较大，应换大档．
如图（甲）所示，一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验。有一直径为d、质量为m的金属小球由A处从静止释放,下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为H(H>>d)，光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g。则：
9.如图（乙）所示，用游标卡尺测得小球的直径d = mm。
10.小球经过光电门B时的速度表达式为 。
11.多次改变高度H，重复上述实验，作出
中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直径d满足以下表达式： 时，可判断小球下落过程中机械能守恒。
正确答案
（1）7.25
解析
（1）游标卡尺的主尺读数为7mm，游标读数为0.05×5mm=0.25mm，则小球的直径d=7.25mm．
考查方向
解题思路
（1）游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读．
易错点
解决本题的关键知道实验的原理，对于图线问题，关键得出表达式，从而分析判断．知道极短时间内的平均速度等于瞬时速度．
正确答案
（2） d/t
解析
（2）根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度知，小球在B处的瞬时速度
考查方向
解题思路
（2）根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出小球经过光电门B的速度．
易错点
解决本题的关键知道实验的原理，对于图线问题，关键得出表达式，从而分析判断．知道极短时间内的平均速度等于瞬时速度．
正确答案
（3）
解析
（3）小球下落过程中重力势能的减小量为mgH0，动能的增加量
考查方向
解题思路
（3）抓住动能的增加量和重力势能的减小量相等得出机械能守恒的表达式．
易错点
解决本题的关键知道实验的原理，对于图线问题，关键得出表达式，从而分析判断．知道极短时间内的平均速度等于瞬时速度．
在“研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”实验(见图(a))中，得到
（1）(多选题)在实验中需保持不变的是_______。
(A)挡光片的宽度
(B)小车的释放位置
(C)导轨倾斜的角度
(D)光电门的位置
（2）线圈匝数增加一倍后重做该实验，在图(b)中画出实验图线。
正确答案
见解析。
解析
（1）由 
（2）当线圈匝数加倍则
知识点
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