2010年4月理科综合物理实验题（2）

2010年4月理科综合物理实验题（2）  1．（18分） （1）（6分）如图1—1所示为一只电容式传 感器部分构件的示意图。当动片（实线图）和定片 （虚线图）之间正对扇形区的圆心角的角度θ发生 变化时，电容C便发生变化，于是通过测量电容C 的变化情况就可以知道θ的变化情况。那么，在图 1—2中，能正确反映C和θ间函数关系的是               。              （2）（6分）如图2—1所示为测量电阻的电路，Rx为待测电阻，R为阻值可读可调的电阻箱，R′为适当的保护电阻，阻值未知，电源E的电动势未知，S为单刀双掷开关，A为电流表，请完成以下实验要求：          a. 按图2—1所示的电路，在 图2—2中的实物图上连线。 b. 测量Rx的步骤为：①将S向 a端闭合，电流表的读数为I； ②将S向b端闭合，适当调节 电阻箱R使得电流表读数仍为I， 并记下此时R的读数，其值为R0. 那么，在本实验中Rx的测量值为           。                         （3）（6分）如图3—1所示的暗箱有A、B、C、D共4个接线柱，V1、V2是两个分别连接在B、C和D、A接线柱上的理想电压表，S为连接在C、D接线柱上的开关。现有两节完全相同的普通干电池（电动势和内阻均相同）以及R1=3Ω，R2=2Ω的电阻各一只，还有供连接用的导线若干。某实验小组选用这些组件相互串联装入暗箱中，实验发现：    （1）当开关S接通时，V1读数为2.50V，V2读数为1.50V；    （2）开关S断开时，V1的读数是3.00V，V2的 读数是0.00V.求：         a. 请在右图中直接画出暗箱内的连线图； b. 每节干电池的内阻r大小是           。       2．（1）在“验证碰撞中的动量守恒”的实验中，让质量为m1的小球从斜槽轨道上某处自由滚下，与静止在轨道末端的质量为m2的小球发生对心碰撞，如图所示，某位同学认为实验中必须遵守如下事项：          A．斜槽轨道必须是光滑的         B．轨道末在必须水平          C．m1必须大于m2          D．入射小球m1每次必须从同一高度由静止释放          E．实验中必须测量桌面离地面的高度          你认为其中正确的是                    。（填入相应的字母）（2）某同学在科技活动中，设计一个实验装置来研究弹簧振子的运动规律，其结构如图所示。当滑真A在光滑的水平杆上作简谐振动时，滑块A发生位移并带动滑片P在光滑的电阻丝上运动，从而在BC间输出电压信号，成为示波器的信息源。已知A的质量为m，弹簧劲度系数为k，自然长度为L0，电源电动势E，内阻不计，光滑电阻丝的总长度为L，电阻分布均匀，D时电阻丝的中点，系统静止时滑片P在D点，当滑块A作简谐运动时带动P在电阻丝上运动，请回答下列问题：          ①当滑块A作简谐运动带动滑片P在光滑电阻丝上运动时，则在B、C间得到的电压与滑块A相对于平衡位置位移x的关系式                      ；②为了研究弹簧振子的运动规律，可以用示波器观察在B、C间得到的电压信号的变化规律，请用线将B、C两点正确连接到示波器相应的接线柱上，这时“衰减”，旋钮不能置于       档，“扫描范围”不能置于        档，若波形水平方向的幅度过小或过大，应该用                  旋钮进行调整，若信号过于偏于屏幕下方或上方，应该用               旋钮进行调整。（填旋钮序3．（17分）（1）在利用重物做自由落体运动来“验证机械能守恒定律”的  实验中，打点计时器接在电压为6V、频率为50Hz的交流 电源上。实验操作正确，得到一条理想的纸带，数据如右 图所示，单位是cm。O、A之间有几个计数点未画出。 ①打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=     m/s。          ②从计数点A到B的过程中，重物的重力势能的减少量为Δ           EP，动能的增加量为ΔEK，则实验数据显示ΔEP      ΔEK  （填写“略大于”、“略小          于”或“等于”）。    （2）①在用电压表、电流表测量两节串联干电池的总电动势和 内电阻实验时，采用了如图所示的实物连接图，请指出在 接线中错误的和不规范的地方：    （i）                                              ；    （ii）                                              。          ②另有一位学生实物连接图正确，也能正确读数，由于忙乱仅          在稿纸上记录了相应电流表的示数而未填入表格中。则由下表          可知，该同学电压表读数为2.50V及 1.80V时对应的电流强度 稿纸： 0.08       0.25 0.16       0.36 0.45       0.50         的大小分别为       A及      A，则可根据这两个实验点算出两节串联干电池的总电动势为      V，内阻为         （结果保留2位有效数字）。为减小误差，我们可以利用多组I、U数据求出E、r值，最后分别算出它们的平均值。 实验次数 物理量 1 2 3 4 5 6 电流表读数I/A             电压表读数U/V 2.70 2.50 2.30 2.00 1.80 1.62 4．（17分）    （1）（4分）用游标为20分度（测量值可准确到0.05mm）的游标尺测定一个圆筒的深度时，卡尺上部分刻度的示数如图甲所示；用游标为50分度（测量值可准确到0.02mm）的卡尺测试该圆筒的外径时，卡尺上部分刻度的示数如图乙所示，分别读出它们的示数。图甲（游标为20分度）的读数是              ；图乙（游标为50分度）读数是            。                   （2）某待测电阻Rx的阻值在80Ω~100Ω之间，现要测量其电阻的阻值，实验室提供如下器材：                  A．电流表A1（量程30mA、内阻r1=10Ω）                    B．电流表A2（量程150mA、内阻r2约为30Ω）                    C．电流表A3（量程 0.6A、内阻r1约为0.2Ω）                    D．电压表（量程15V、内阻约为20KΩ）                    E．定值电阻R0=20Ω                  F．滑动变阻器R，最大阻值约为10Ω                    G．电源E（电动势4V）                    H．开关S、导线若干                    ①（2分）在上述提供的器材中，要完成此试验，应选用         （填字母代号）                    ②（5分）测量要求电压表读数不得小于其量程的 ， 请你在虚线框内画出测量电阻Rx的一种实验电路 原理图（图中元件用题干中相应的英文字母标注）                    ③（6分）用已知量和测量的量表示Rx的表达式 Rx=           .说明式中各字母所表示的物理量：                                                    5．（17分）（1）某同学在做“用双缝干涉测光的波长”实验时，第一次分划板中心刻度线对齐A条纹中心时如图（1），游标卡尺的示数如图（3）所示，第二次分划中心刻度线对齐B条纹中心线时如图（2），游标卡尺的读数如图（4）所示，已知双缝间距为0.5mm，从双缝到屏的距离为1m，则图（3）中游标卡尺的示数为         mm。图（4）游标卡尺的示数为          mm。所测光波的波长为          m（保留两位有效数字）                                 （2）实验室有以下电学实验器材：      电压表V（量程3V，内阻约3 kΩ），         电流表A（量程30mA，内阻约几十欧），         定值电阻R1（1.0kΩ）， 滑动变阻器R2（0—1000Ω）， 滑动变阻器R3（0—10Ω）， 直流电源E（约6V，内阻不计），两只开关S1和S2，导线若干。 请你选择上述某些实验器材，设计一种较精确测量电压表V的内阻RV的实验方案。 ①在答题卷对应的方框中画出实验电路原理图。（标明各元件的字母代号） ②简述实验的主要步骤，并说明直接测得量的符号表示。 ③用已知量和直接测得量表示的电压表V内阻的表达式为RV=               。 参考答案 1．（共18分）解：（1）D（6分）    （2）a连线如图：（3分）    b. R0（3分）                           （3）a .正确的连线图：（3分）         b. r=0.5Ω      （3分） 2．（1）BCD  （2）①Ex/L  ②“ ”，“外x”，“x增益”，“↑↓”              3．（1）① 0.98（3分）② 略大于（2分）（2）①（i）滑动变阻器的接法有错（2分）       （ii）伏特表右侧接在电池正极的应接在开关右侧接线柱上（2分）②0.16（2分） 0.45       （2 分） 2.9（2分）  2.4（2分）w.w.^w.k.s.5*u.c.#o@m 4．（17分）（1）43.85mm   20.10mm （各2分）    （2）①（2分）ABEFGH. ②（5分）如图 ③ （4分）   r1为A1­表的内阻，R0为定值 电阻，I1为A1表示数，I2为 A2表示数（2分） 5．（17分）    （1）11.4mm  16.7mm  6.6×10－7m （以上每个空格2分，共6分）    （2）①如右图所示。 ②Ⅰ．按电路图连接好线路，把滑动变阻器 的滑动端调到左侧。 Ⅱ．闭合S1、S2，调整滑动变阻器，使电 压表指针满偏或接近满偏，读取电压 表读数U1。 Ⅲ．保持滑动变阻器滑动端位置不变，保w.w.^w.k.s.5*u.c.#o@m 持S1闭合，断开S2，读取电压表读数U2。 ③ （本小题11分，其中①4分，②3分，③4分）