2011年3月理科综合物理实验试卷（一）（解析版）

一、填空题

1. 难度：中等

I．光电计时器是一种研究物体运动的常用计时器，其结构如图甲所示，a、b 分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从 a、b 间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．

利用图乙所示装置测定正方体小铁块和由长木板制成的斜面体（包括水平部分，斜面与水平面之间有一小段圆弧连接，长度忽略不计，水平部分足够长，重力加速度为g）间的动摩擦因数μ．
（1）用20个等分刻度的游标卡尺测定小铁块的边长出    mm．（ 如图丙所示）
（2）将斜面体置于水平桌面上，斜面顶端 P 悬挂一铅垂线，Q 为锥尖与桌面的接触点，1和 2 是固定在斜面上的两个光电门（与之连接的电路未画出），让小铁块由P点沿斜面滑下，小铁块通过光电门 1、2 的时间分别为△t₁、△t₂，用米尺测得 l、2 之间的距离为 L（L＞＞d），则小铁块下滑过程中的加速度 a=    ；再利用米尺测出    、    ，就可以测得动摩擦因数 μ．
（3）若光电计时器出现故障不能使用，现只利用米尺测定动摩擦因数 μ，请写出实验方案：    测得的动摩擦因数μ=    ．（用测定的物理量所对应的字母表示）

2. 难度：中等

（1）一个两用表的电路如图（1）所示，电流计 G 的量程 I g=0.001A，内 阻R g=100Ω，R₁=9900Ω，R₂=1.01Ω，
①若要当做电流表使用，双刀双掷电键应与    连接（选填“ab”或“cd”），其程为    ；
②若要当做电压表使用，双刀双掷电键应与    连接（选填“ab”或“cd”），其量程为    ．
（2）斯密特触发器可以将连续变化的模拟信号转换为突变的数字信号，当加在它的输入端A的电势逐渐上升到 1.6V 时，输出端 Y 会突然从高电平跳到低电平0.2V，而当输入端电势下降到0.8V时，输出端Y会从低电平跳到高电平3.4V．①斯密特触发器相当于一种“    ”门电路．②现给出斯密特触发器输入端 A 的电势随时间的变化图线如图甲所示，试在图乙中画出输出端Y的电势随时间变化图线．③如图丙是一个温度报警器的简电路图，R T为热敏电阻，R 1为可变电阻（最大阻值为1kΩ），蜂鸣器工作电压 3～5V．热敏电阻的阻值随温度变化如图丁所示，若要求热敏电阻在感测到 80℃时报警，则R 1应调至    kΩ，若要求热敏电阻在感测到更高的温度时才报警，R 1的阻值应    （选填“增大”、“减 小”或“不变”）

3. 难度：中等

（1）如图1为测量弹射器弹丸射出时初速的实验装置．提供的实验器材有：弹射器（含弹丸）；铁架台（带夹具）；米尺．
①安装弹射器时主要需注意的是    ；
②实验中需要测量的量应为    ；
③由于弹射器每次射出的弹丸初速不可能完全相等，导致各次的落点C不完全相同，为找落点C的平均位置，应采取的方法是    ；
④计算公式为    （要求说明各字母所表示的意义）．
（2）用下列器材，测定小灯泡的额定功率：待测小灯泡：额定电压6V，额定功率约为5W；电流表：量程l.0A，内阻约为0.5Ω；电压表：量程3V，内阻R_V=5kΩ；滑动变阻器R：最大阻值20Ω，额定电流1A；电源：电动势10V，内阻很小；定值电阻R=10kΩ；开关一个，导线若干．
要求：①在图2方框中画出实验电路图．
②小灯泡达到额定功率时，电压表的示数为    V．

4. 难度：中等

（1）做以下三个实验：
①验证动量守恒定律    ②验证机械能守恒定律    ③用单摆测定重力加速度
a．要用打点计时器的实验是    ．
b．要用天平的实验是    ．
c．要用刻度尺的实验是    ．
d．用如图1所示的一种十分度游表卡尺（游标尺十等分总长9mm）测量单摆小球的直径，则小球直径为    m．

（2）油酸酒精溶液的浓度为1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.6mL，用滴管向量筒内滴50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1mL，若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成分子油膜的形状如图2所示．①若每一小方块的边长25mm，则油酸薄膜的面积约为    m²；
②第一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为    m³；
③由以上数据，估算出油酸分子的直径    m．

5. 难度：中等

（1）在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，若用直尺量得双缝到屏的距离为80.00cm，双缝间距为0.200㎜．所使用的30单色光波长为5.50×10^-7m．实验时，装置调整好
25后，在用测量头确定第一条明条纹中心的位置时，测量头上的螺旋测微器的读数如右图所示，大小是    ㎜；若再调到连续相邻的第六条明条纹的中心上，需将分划线水平移动距离为    ㎜．
（2）用下列器材，测定小灯炮的额定功率
A．待测小灯泡，额定电压6V，额定功率约为3W
B．电流表：量程0.6A、内阻约为0.5Ω
C．电压表：量程3V、内阻约为5kΩ
D．滑动变阻器R：最大阻值20Ω、额定电流1A
E．电源：电动势10V、内阻很小
F．定值电阻：R=10kΩ
G．开关一个，导线若干
①画出实验电路图
②实验中，电压表的示数应调为    ，若此时电流表示数为I（A），则小灯泡的额定功率为    ．

6. 难度：中等

（1）某同学在“用单摆测定重力加速度”时，测得的重力加速度数值明显大于当地的重力加速度的实际值，造成这一情况的可能原因是
A．测量摆长时，把悬挂状态的摆线长当成摆长
B．量周期时，当摆球通过平衡位置时启动秒表，此后摆球第30次通过平衡位置时制动秒表，读出经历的时间为t，并由计算式T=t/30求得周期
C．开始摆动时振幅过小
D．所用摆球的质量过大
（2）现有一电池，其电动势E约为9V，内阻r在35～55Ω范围内，最大允许为50mA．为测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲所示的电路进行实验．图中电压表的内电阻很大，对电路的影响可以不计；R为电阻箱，阻值范围为0～9999Ω；R_o为保护电阻．
①实验室备有的定值电阻R有以下几种规格，本实验应选用   
A．10Ω，2.5W
B．50Ω，1.0W
C．150Ω，1.0W
D．1500Ω，5.0W
②该同学接好电路后，闭合开关S，调整电阻箱的阻止读出电压表的示数U，再改变电阻箱阻值，取得多组数据，然后通过作出有关物理量如图所示的线性图象，求得电源的电动势E和内阻r．
a．请写出与你所作线性图象对应的函数表达式    ．
b．请根据图乙坐标中所作出的定性图象用符号或函数式表明x，y坐标轴所表示的物理意义：x    ；y    ．
c．图乙中    表示E，    表示r．