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2011年5月理科综合物理实验试卷(一)(解析版)
一、解答题
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1. 难度:中等
I.(1)一条纸带与做匀加速直线运动的小车相连,通过打点计时器打下一系列点,从打下的点中选取若干计数点,如图1中A、B、G、D、层所示,纸带上相邻的两个计数点之间有四个点未画出.现测出AB=2.20cm,AC=6.40cm,AD=12.58cm,AE=20.80cm,已知打点计时器电源频率为50Hz,请回答下列问题:
①打D点时,小车的速度大小为______m/s;
②小车运动的加速度大小为______m/s2.(①②均保留两熊有效数字)
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(2)在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”活动中,某小组设计了如图2所示的实验装置,图中上下两层水平轨道表面光滑,两小车前端系上细线,细线跨过滑轮并挂上砝码盘,两小车尾部细线连到控制装置上,实验时通过控制装置使两小车同时开始运动,然后同时停止,本探究实验是通过比较两小车的位移大小来比较小车加速度的大小.能进行这样的比较.是因为?______
II.有一段粗细均匀的导体,现要用实验的方法测定这种导体材料的电阻率,若已测得其长度和横截面积,还需要测出它的电阻值Rx
(1)若已知这段导体的电阻约为30Ω,要尽量精确的测量其电阻值,除了需要导线、开关以外,在以下备选器材中应选用的是______.(只填写字母代号)
A.电池(电动势14V、内阻可忽略不计)
B.电流表(量程0~0.6A,内阻约0.12Ω)
C.电流表(量程0~100m A,内阻约12Ω)
D.电压表(量程0~3V,内阻约3kΩ)
E.电压表(量程0~15V,内阻约15kΩ)
F.滑动变阻器(0~10Ω,允许最大电流2.0A)
G.滑动变阻器(0~500Ω,允许最大电流0.5A)
(2)请在答题卡方框中画出测这段导体电阻的实验电路图(要求直接测量的变化范围尽可能大一些).
(3)根据测量数据画出该导体的伏安特性曲线如图3所示,发现MN段明显向上弯曲.若实验的操作、读数、记录、描点和绘图等过程均正确无误,则出现这一弯曲现象的主要原因是______
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2. 难度:中等
(1)某班同学在做“练习使用多用电表”的实验.
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测试点    
多用表
表盘指示
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①某同学用多用电表的欧姆挡测量电阻RX的阻值,当选择开关置于欧姆挡“×100”的位置时,多用电表指针示数如图1所示,此被测电阻的阻值约为______Ω.
②某同学按如图2所示的电路图连接元件后,闭合开关S,发现A、B灯都不亮.该同学用多用电表的欧姆挡检查电路的故障.检查前,应将开关S______.(选填“闭合”或“断开”)
③若②中同学检查结果如图所示,由此可以确定______manfen5.com 满分网
A.灯A断路        B.滑动变阻器断路       C.灯A、B都断路    D.d、e间导线断路
(2)某实验小组利用如图3甲所示的实验装置来探究当合外力一定时,物体运动的加速度与其质量之间的关系.
①由图3甲中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离s=24cm,由图3乙中游标卡尺测得遮光条的宽度d=______cm.该实验小组在做实验时,将滑块从图3甲所示位置由静止释放,由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间△t1,遮光条通过光电门2的时间△t2,则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1=______,滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2=______,则滑块的加速度的表达式a=______
2
-v
2
1
2s
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3. 难度:中等
为了探究能量转化和守恒规律,某学习研究小组设计如图1所示装置进行实验.
(1)为了测定整个过程电路产生的焦耳热,需要知道螺线管线圈的电阻.用替代法测线圈电阻Rx的阻值可用如图2所示电路,图中R5为电阻箱(R5的最大阻值大于待测电阻尺Rx的阻值),S2为单刀双掷开关,R为滑动变阻器.为了电路安全,测量前应将滑动变阻器的滑片P调至______,电阻箱R5阻值应调至______(选填“最大”或“最小”).闭合S1开始实验,接下来有如下一些操作,合理的次序是______(选填字母代号):
A.慢慢移动滑片P使电流表指针变化至某一适当位置
B.将S2闭合在1端
C.将S2闭合在2端
D.记下电阻箱上电阻读数
E.调节电阻箱R5的值,使电流表指针指在与上一次指针位置相同
(2)按图l所示装置安装实验器材后,将质量为0.50kg蝇的条形磁铁拖一条纸带由静止释放,利用打点计时器打出如图3所示的纸带.磁铁下落过程中穿过空心的螺线管,螺线管与10Ω的电阻丝接成闭合电路,用电压传感器采集数据得到电阻两端电压与时间的U-t 图,并转换为U 2-t,如图4所示.
①经分析纸带在打第14点时,条形磁铁已经离线圈较远了,打第14点时磁铁速度为______米/秒.0-14点过程中,磁铁的机械能损失为______焦耳.
②若螺线管线圈的电阻是90fl,又从图4中扩一‘图线与时间轴所围的面积约为103格,可以计算磁铁穿过螺线管过程中,在回路中产生的总电热是______焦耳.
③实验结果机械能损失与回路中电流产生的热量相差较大,试分析其原因可能有______manfen5.com 满分网
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4. 难度:中等
I.某同学设计了用如图所示的电路测量量程为1V的电压表的内阻RV(RV在800Ω-900Ω之间)实验步骤和方法是:
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①断开开关S,按右图连接好电路②把滑动变阻器的触头P滑到a端③将电阻箱R的阻值调为零④闭合开关S⑤调节滑动变阻器R的阻值,使电压表的示数为1V⑥调节电阻箱R的阻值,使电压表的示数为0.5V,此时电阻箱R的值即为电压表的内电阻RV的测量值⑦最后断开开关S.
实验室可供选择的实验器材有:
A.待测电压表B.滑动变阻器,最大阻值1000Ω
C.滑动变阻器,最大阻值10ΩD.电阻箱:最大阻值999.9Ω
E.电阻箱:最大阻值99.9ΩF.电池组:电动势约4V,内阻可忽略
G.电池组:电动势约8V,内阻可忽略
以及导线和开关等,按照这位同学设计的实验方法,回答下列问题:
(1)人使用本方法测量得较精确,而且使用仪器个数最少,除了导线,开关和待测电压表外,还应从提供的B、C、D、E、F、G器材中选用______(用器材的序号字母表示)
(2)对于上述方法测出的电压表内阻RV的测量值R和真实值R及测量误差,下列说法中正确的是______
A.R>R
B.R<R
C.若RV越大,测量值R相对于真实值R的误差就越大
D.若RV越大,测量值R相对于真实值R的误差就越小
II.(10分)学过单摆的周期公式以后,物理兴趣小组的同学们对种摆产生了兴趣,老师建议他们先研究用厚度和质量分布均匀的方本块(如一把米尺)做成的摆(这种摆被称为复摆),如图所示.让其在竖直平面内做小角度摆动,C点为重心,板长为L,周期用T表示.
甲同学猜想:复摆的周期应该与板的质量有关.
乙同学猜想:复摆的摆长应该是悬点到重心的距离manfen5.com 满分网
丙同学猜:复摆的摆长应该大于manfen5.com 满分网.理由是:若OC段看成细线,线栓在C处,C点以下部分的重心离O点的距离显然大于manfen5.com 满分网
为了研究以上猜想是否正确,同学们进行了下面的实验探索:
(1)把两个相同的木板完全重叠在一起,用透明胶(质量不计)粘好,测量其摆动周期,发现与单个木板摆动的周期相同,重做多次仍有这样的特点.则证明了甲同学的猜想是______的(选填“正确”或“错误”)
(2)用T表示板长为L的复摆看成摆长为manfen5.com 满分网.单摆的周期计算值(manfen5.com 满分网),用T表示板长为L复摆的实际周期测量值.计算与测量的数据如下表:
板长L/cm255080100120150
周期计算值T/s0.701.001.271.411.551.73
周期测量值T/s0.811.161.471.641.802.01
由上表可知,复摆的等效摆长______(选填“大于”、“小于”或“等于”).

(3)为了进一步定量研究,同学们用描点作图法对数据进行处理,所选坐标如图.请在坐标纸上作出T-T图,并根据图象中反映出的规律求出L=______manfen5.com 满分网.(结果保留三位有效数字,其中L是板长为L时的等效摆长manfen5.com 满分网).
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5. 难度:中等
某同学用如图1所示的实验装置探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系.图中A为小车,连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔,它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上,C为弹簧测力计,不计绳与滑轮的摩擦.实验时,先接通电源再松开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点.
a.该同学在一条比较理想的纸带上,从点迹清楚的某点开始记为O点,顺次选取5个点,分别测量这5个点到O之间的距离,并计算出它们与O点之间的速度平方差△V2(△V2=V 2-V 2),填入下表:
点迹s/cmCpAB纸带△v2/m2s2
O//
11.600.04
23.600.09
36.000.15
47.000.18
59.200.23
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若测出小车质量为0.2kg,结合图象2可求得小车所受合外力的大小为______N
b.若该同学通过计算发现小车所受合外力小于测力计读数,明显超出实验误差的正常范围.你认为主要原因是______,实验操作中改进的措施是______
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6. 难度:中等
利用伏安法测量干电池的电动势和内阻,现有的器材为:
干电池:电动势约为1.5V,符号manfen5.com 满分网
电压表:量程1V,内阻1230.3Ω,符号manfen5.com 满分网
电流表:量程1A,符号manfen5.com 满分网
滑动变阻器R:最大阻值10Ω,符号manfen5.com 满分网
电阻箱R1:最大阻值99999.9Ω,电阻箱R2,最大阻值9999Ω符号manfen5.com 满分网
单刀单掷开关1个,符号manfen5.com 满分网,导线若干
(1)设计测量电源电动势和内阻的电路并将它画在指定的方框内,要求在图中标出电压表、电流表的接线柱的正负.
(2)为了满足本实验要求并保证实验的精确度,电压表量程应扩大为原量程的______倍,电阻箱应选用______(填
“R1”或“R2”),电阻箱的阻值应为______Ω.

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