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实验题题型练（一）
1．气垫导轨工作时能够通过喷出的气体使滑块悬浮从而基本消除掉摩擦力的影响，因此成为重要的实验器材，气垫导轨和光电门、数字毫秒计配合使用能完成许多实验．现提供以上实验器材：（名称、图象、编号如图所示）
（1）要完成《验证牛顿第二定律》实验
某同学在进行此实验中，在实验中测得了滑块通过光电门1和光电门2的时间分别为t1和t2，则滑块经过光电门1和光电门2时的速度表达式分别是v1＝ ，v2＝ ．为了测定滑块在此装置上运动的加速度大小，还需要测量相关物理量是： （同时写出表示该物理量的字母）．根据以上实验数据，则加速度的表达式为 ．
（2）利用以上实验器材还可以完成《验证动量守恒定律》的实验．为完成此实验，某同学将实验原理设定为：m1v0＝（m1+m2）v
①针对此原理，我们应选择的器材编号为： ；
②在我们所选的器材中： 器材对应原理中的m1（填写器材编号）
2．如图1所示，电学实验室的“黑盒子”表面有A、B、C三个接线柱，盒内总共有两个电学元件（一只定值电阻和一只半导体二极管），为了探明盒内元件的连接方式，小华同学用多用电表进行了如下探测：用多用电表欧姆挡进行测量，把红黑表笔分别与接线柱A、B、C连接，测量结果如表。
红表笔 A B B C A C
黑表笔 B A C B C A
阻值 有阻值 阻值同AB测量值 很大 很小 很大 略大于AB间电阻
（1）在虚线框中画出黑箱内的电路结构图；
小华为了精确测量黑箱内二极管的正向电阻值和定值电阻阻值，又进行了如下实验：
（2）将电源（电动势未知，内阻不计）、电阻箱、开关连接如图3，将e、f按照正确方式与A、B相连，并在A、B之间再接入一个电压表，闭合开关，改变电阻箱R的大小，读出多组对应的电压表读数，记录为U1；
（3）将e、f按照正确方式与A、C相连，电压表改接入A、C间，闭合开关，改变电阻箱R的大小，读出对应的电压表读数，记录为U2；
（4）分别作出和图像，发现两图像均为直线，若直线纵截距分别为a1，a2；斜率分别为k1，k2，则电源电动势为 ，黑箱内定值电阻阻值为 ，二极管正向电阻值为 。
3．物理社团的同学利用实验室提供的传感器设计了如图甲所示的实验装置，用以探究加速度与力的关系，以及验证机械能守恒定律。他们将附有刻度尺的气垫导轨调整水平，在导轨左侧P2处固定一光电门，将轻绳一端固定在P1点，另一端与滑块相连，滑块上安装遮光条和加速度传感器，并且可以增加砝码以改变其质量，在轻绳上通过不计质量的动滑轮悬挂一个重物。打开气泵，将滑块从导轨右侧P3处由静止释放，记录加速度传感器的数值、遮光条通过光电门的时间以及P2和P3之间的距离。已知重物的质量为m，遮光条的宽度为d，重力加速度为g，滑块、遮光条、加速度传感器以及砝码的总质量用M表示，遮光条通过光电门的时间用t表示，加速度传感器的示数用a表示，P2和P3之间的距离用L表示。
（1）若某次实验中遮光条挡光时间为t1，则此时滑块的速度为 ，重物的速度为 ；
（2）该社团同学首先保持L不变改变M进行了若干次实验，根据实验数据画出了如图乙所示的一条过坐标原点的直线，其纵轴为加速度a，经测量其斜率恰为重力加速度g，则该图线的横轴为 （用所给的字母表示）；
（3）接下来他们欲验证该过程中系统机械能守恒，使滑块总质量保持为M0不变，改变L进行若干次实验，根据实验数据画出的L图线也是一条过原点的直线，若图线斜率为k，则需满足k＝ （用所给的字母表示）。
4．在“练习使用多用电表”实验中：
（1）第一组同学用多用电表测量一节干电池的电压，下述操作步骤正确的是 。
A．欧姆调零，选择挡位，表笔接触电池两极（红表笔接触正极），读数
B．机械调零，选择挡位，表笔接触电池两极（红表笔接触正极），读数
C．选择挡位，机械调零，表笔接触电池两极（黑表笔接触正极），读数
D．选择挡位，欧姆调零，表笔接触电池两极（黑表笔接触正极），读数
（2）另一组同学组装一个多用电表，现有微安表头（量程100μA，内阻900Ω）；电阻箱R1（阻值范围0～999.9Ω）；电阻箱R2（阻值范围0～99999.9Ω）；导线若干。要求组装一个量程为1mA和量程为3V的简易直流多用电表。如图，其中*为公共接线柱，a和b分别是电流挡和电压挡的接线柱。电阻箱的阻值应取R1＝ Ω，R2＝ Ω。
5．用圆弧状玻璃砖做测定玻璃折射率的实验时，先在白纸上放好圆弧状玻璃砖，在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针P1、P2，然后在玻璃砖的另一侧观察，调整视线使P2的像挡住P1的像，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3和P4，使P3挡住P1和P2的像，P4挡住P3以及P1和P2的像，在纸上标出大头针位置和圆弧状玻璃砖轮廓，如图甲所示，其中O为两圆弧圆心，图中已画出经P1、P2点的入射光线。
（1）关于该实验的操作，下列说法正确的是 ；
A．为了减小实验误差，应选用尽可能细的笔画线
B．在确定P3、P4位置时，二者距离应适当远一些，以减小误差
C．为了实验操作方便，应选用粗的大头针
D．为了保证在弧面CD得到出射光线，实验过程中，光线在弧面AB的入射角应适当小一些
（2）为了测出玻璃的折射率，需要测量入射角i和折射角r，请在图中补画出所需的光路并在AB分界面上标出这两个角；
（3）多次改变入射角，测得几组入射角和折射角，根据测得的入射角和折射角的正弦值，画出了如图乙所示的图像，由图像可知该玻璃的折射率n＝ 。
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实验题题型练（一）
1．气垫导轨工作时能够通过喷出的气体使滑块悬浮从而基本消除掉摩擦力的影响，因此成为重要的实验器材，气垫导轨和光电门、数字毫秒计配合使用能完成许多实验．现提供以上实验器材：（名称、图象、编号如图所示）
（1）要完成《验证牛顿第二定律》实验
某同学在进行此实验中，在实验中测得了滑块通过光电门1和光电门2的时间分别为t1和t2，则滑块经过光电门1和光电门2时的速度表达式分别是v1＝ ，v2＝ ．为了测定滑块在此装置上运动的加速度大小，还需要测量相关物理量是： （同时写出表示该物理量的字母）．根据以上实验数据，则加速度的表达式为 ．
（2）利用以上实验器材还可以完成《验证动量守恒定律》的实验．为完成此实验，某同学将实验原理设定为：m1v0＝（m1+m2）v
①针对此原理，我们应选择的器材编号为： ；
②在我们所选的器材中： 器材对应原理中的m1（填写器材编号）
【解答】解：（1）滑块经过光电门1时的速度表达式v1；
经过光电门2时的速度表达式v2；
为了测量加速度，还应测量光电门之间的间距L
根据速度—位移关系公式，加速度为：a；
（2）该实验的原理为m1v0＝（m1+m2）v，两个物体最终粘在一起，一起运动，通过光电门可以测量速度的大小，结合两个滑块，让一个滑块先运动，再与另一个静止的滑块相撞，进行实验，所以应选择的器材为：ABC．
因为m1应该是先运动的滑块，不是静止的滑块，所以对应的器材是：B．
故答案为：（1），．两光电门之间的间距；
（2）①ABC ②B
2．如图1所示，电学实验室的“黑盒子”表面有A、B、C三个接线柱，盒内总共有两个电学元件（一只定值电阻和一只半导体二极管），为了探明盒内元件的连接方式，小华同学用多用电表进行了如下探测：用多用电表欧姆挡进行测量，把红黑表笔分别与接线柱A、B、C连接，测量结果如表。
红表笔 A B B C A C
黑表笔 B A C B C A
阻值 有阻值 阻值同AB测量值 很大 很小 很大 略大于AB间电阻
（1）在虚线框中画出黑箱内的电路结构图；
小华为了精确测量黑箱内二极管的正向电阻值和定值电阻阻值，又进行了如下实验：
（2）将电源（电动势未知，内阻不计）、电阻箱、开关连接如图3，将e、f按照正确方式与A、B相连，并在A、B之间再接入一个电压表，闭合开关，改变电阻箱R的大小，读出多组对应的电压表读数，记录为U1；
（3）将e、f按照正确方式与A、C相连，电压表改接入A、C间，闭合开关，改变电阻箱R的大小，读出对应的电压表读数，记录为U2；
（4）分别作出和图像，发现两图像均为直线，若直线纵截距分别为a1，a2；斜率分别为k1，k2，则电源电动势为 ，黑箱内定值电阻阻值为 ，二极管正向电阻值为 。
【解答】解：（1）AB与BA间电阻相同，说明AB间是定值电阻，在测量BC之间电阻时，黑表笔接B时电阻很小，接C时电阻很大，说明BC之间有二极管，而且B接二极管的正极，则电路如图所示：
（2）将e、f按照正确方式与A、B相连时，设电源电动势为E，定值电阻为R0，则
即
则
将e、f按照正确方式与A、C相连，此时AC之间的电压表测的是二极管和定值电阻的总电压，设电源电动势为E，二极管正向电阻的电压为RD，定值电阻阻值为R0，则由题意得：
则
故电源电动势
电阻
二极管正向电阻
故答案为：（1）电路结构图如图所示：
（4）或，，。
3．物理社团的同学利用实验室提供的传感器设计了如图甲所示的实验装置，用以探究加速度与力的关系，以及验证机械能守恒定律。他们将附有刻度尺的气垫导轨调整水平，在导轨左侧P2处固定一光电门，将轻绳一端固定在P1点，另一端与滑块相连，滑块上安装遮光条和加速度传感器，并且可以增加砝码以改变其质量，在轻绳上通过不计质量的动滑轮悬挂一个重物。打开气泵，将滑块从导轨右侧P3处由静止释放，记录加速度传感器的数值、遮光条通过光电门的时间以及P2和P3之间的距离。已知重物的质量为m，遮光条的宽度为d，重力加速度为g，滑块、遮光条、加速度传感器以及砝码的总质量用M表示，遮光条通过光电门的时间用t表示，加速度传感器的示数用a表示，P2和P3之间的距离用L表示。
（1）若某次实验中遮光条挡光时间为t1，则此时滑块的速度为 ，重物的速度为 ；
（2）该社团同学首先保持L不变改变M进行了若干次实验，根据实验数据画出了如图乙所示的一条过坐标原点的直线，其纵轴为加速度a，经测量其斜率恰为重力加速度g，则该图线的横轴为 （用所给的字母表示）；
（3）接下来他们欲验证该过程中系统机械能守恒，使滑块总质量保持为M0不变，改变L进行若干次实验，根据实验数据画出的L图线也是一条过原点的直线，若图线斜率为k，则需满足k＝ （用所给的字母表示）。
【解答】解：（1）滑块通过光电门的速度为
由于重物挂在动滑轮上，重物的速度为
（2）设滑块的加速度为a，细绳的拉力为T
根据牛顿第二定律，对加速度传感器以及砝码有T＝Ma
对重物
整理得
图乙所示的一条过坐标原点的直线，其纵轴为加速度a，经测量其斜率恰为重力加速度g，则该图线的横轴为；
（3）滑块通过光电门的速度，此时重物的速度
根据机械能守恒定律可得
代入数据联立解得AB间的距离
根据实验数据画出的图线是一条过原点的直线，图线斜率为k
结合函数可知，图像的斜率。
故答案为：（1）；；（2）；（3）。
4．在“练习使用多用电表”实验中：
（1）第一组同学用多用电表测量一节干电池的电压，下述操作步骤正确的是 。
A．欧姆调零，选择挡位，表笔接触电池两极（红表笔接触正极），读数
B．机械调零，选择挡位，表笔接触电池两极（红表笔接触正极），读数
C．选择挡位，机械调零，表笔接触电池两极（黑表笔接触正极），读数
D．选择挡位，欧姆调零，表笔接触电池两极（黑表笔接触正极），读数
（2）另一组同学组装一个多用电表，现有微安表头（量程100μA，内阻900Ω）；电阻箱R1（阻值范围0～999.9Ω）；电阻箱R2（阻值范围0～99999.9Ω）；导线若干。要求组装一个量程为1mA和量程为3V的简易直流多用电表。如图，其中*为公共接线柱，a和b分别是电流挡和电压挡的接线柱。电阻箱的阻值应取R1＝ Ω，R2＝ Ω。
【解答】解：（1）使用多用表测电压时，应该先机械调零，然后选择适当的挡位；外部电流从红表笔流入，黑表笔流出，因此表红笔与电池的正极接触，黑表笔与电池负极接触，然后读数，故ACD错误，B正确。
故选：B。
（2）当接*、a接线柱时当电流表用，根据并联电路特点得IgRg＝（I﹣Ig）R1
代入数据解得R1＝100Ω
当接*、b接线柱时当电压表用，根据串联电路特点得IgRg+IR2＝U
代入数据解得R2＝2910Ω。
故答案为：（1）B；（2）100；2910。
5．用圆弧状玻璃砖做测定玻璃折射率的实验时，先在白纸上放好圆弧状玻璃砖，在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针P1、P2，然后在玻璃砖的另一侧观察，调整视线使P2的像挡住P1的像，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3和P4，使P3挡住P1和P2的像，P4挡住P3以及P1和P2的像，在纸上标出大头针位置和圆弧状玻璃砖轮廓，如图甲所示，其中O为两圆弧圆心，图中已画出经P1、P2点的入射光线。
（1）关于该实验的操作，下列说法正确的是 ；
A．为了减小实验误差，应选用尽可能细的笔画线
B．在确定P3、P4位置时，二者距离应适当远一些，以减小误差
C．为了实验操作方便，应选用粗的大头针
D．为了保证在弧面CD得到出射光线，实验过程中，光线在弧面AB的入射角应适当小一些
（2）为了测出玻璃的折射率，需要测量入射角i和折射角r，请在图中补画出所需的光路并在AB分界面上标出这两个角；
（3）多次改变入射角，测得几组入射角和折射角，根据测得的入射角和折射角的正弦值，画出了如图乙所示的图像，由图像可知该玻璃的折射率n＝ 。
【解答】解：（1）A．为了减小实验误差，准确确定入射光线和折射光线，选用尽可能细的笔画线，故A正确；
B．在确定P3、P4位置时，二者距离应适当远一些，以减小误差，故B正确；
C．为了实验操作方便，应选用细的大头针，故C错误；
D．为了保证在弧面CD得到出射光线，实验过程中，光线在弧面AB的入射角应适当小一些，才不会使光线在CD面上发生全反射，故D正确。
故选：ABD。
（2）连接P3、P4与CD交于一点，此交点即为光线从玻璃砖中射出的位置，由于P1、P2的连线与AB的交点即为光线进入玻璃砖的位置，连接两交点即可作出玻璃砖中的光路，如图所示。
（3）图像的斜率
由题图乙可知斜率为1.5，即该玻璃的折射率为1.5。
故答案为：（1）ABD；（2）见解析；（3）1.5。
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