2006年《物理实验》专题练习之一
1．⑴某同学在测定一厚度均匀的圆形玻璃砖的折射率时，先在白纸上作一与圆形玻璃同半径的圆，圆心为O，将圆形玻璃平放在白纸上，使其边界与所画的圆重合。在玻璃的一侧竖直插两枚大头针P1和P2，在另一侧再先后插两枚大头针P3和P4，使从另一侧隔着玻璃观察时，大头针P4、P3和P2、P1的像恰在一条直线上。移去圆形玻璃和大头针后，得下图：
① 图中画出光线在玻璃内外的传播方向。
P2 P3 ② 在光线的入射点做法线，并标出光由空气射入玻璃的O P1
P4
入射角i和折射角r；写出计算玻璃折射率的公式n=_______。
③ 若有一个折射率为2的透明玻璃球，让一束足够强的细光束在通过球心的平面内以45º入射角由空气射入玻璃球，则从各方面观察玻璃球，可以看到_____束出射光线。 ⑵如图所示，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条线分别表示多用电表指针的指示位置。将选择开关置于直流“50V”挡，Ⅱ的示数为_______V；Ⅲ的示数为_______V；选择开关置于直流“100mA”挡，Ⅰ示数为______mA；将多用电表选择开关置于“×10Ω”挡，Ⅲ的示数是______Ω。若待测
电阻约为2kΩ，应换_____挡测量。
V ⑶待测电阻RX，阻值约为25kΩ，在测其阻值时，备有下列器材： A．电流表（量程100μA，内阻2 kΩ）； B．电流表（量程500μA，内阻300Ω）； C．电压表（量程10V，内阻100kΩ）； D．电压表（量程50V，内阻500kΩ）；
E．直流稳压电源（15V，允许最大电流1A）； F．滑动变阻器（最大阻值1kΩ，额定功率1W）； G．电键和导线若干。
①电流表应选_______，电压表应选_______。 ②在虚线框中画出测量电阻RX阻值的电路图。 ③根据电路图，用实线代替导线将下列实物连接成实验电路。
200
500 1000 ∞ 50 10 2 100 20 4 Ⅲ
50 40 Ⅱ
Ⅰ
30 20
10
5
150 30 6
200 40 8
250 50 10
0
100 ~ 0 0
0
Ω A U/V 4.0 3.0 2.0 1.0 2．发光二极管是目前很多电器的指示灯用的电子元件，
1
+ － o 10 20 30 40 50 60 I/mA
在电路中的符号是 ，只有电流从标有“+”号的一端输入，从标有“－”号的一端流出时，它才可能发光，这时可将它视为一个纯电阻。某厂家提供的某种型号的发光二极管的伏安特性曲线如图。
⑴若该型号的发光二极管的正常工作电压为2.0V， 现用电动势为12V，内阻可以忽略不计的直流电源
供电，为使该二极管正常工作，需要在电源和二极 管之间_____（填“串联”或“并联”）一只阻值为 _____Ω的定值电阻。
⑵已知该型号的发光二极管允许通过的最大电流为56mA，试验证这种元件的伏安特性曲线与厂家提供的数据是否一致。可选用的器材有：A.直流电源，电动势4.5V，内阻可忽略不计；B.0-50Ω的滑动变阻器一只；C.量程15V，内阻约50kΩ的电压表一只；D.量程5V，内阻约20kΩ的电压表一只；E.量程3mA，内阻约10Ω的电流表一只；F.量程100mA，内阻约50Ω的电流表一只；G.待测发光二极管一只；H.导线、电键等。为准确、方便地进行检测，电压表应该选用_____，电流表应该选用_____。（填字母符号）
⑶在方框中画出实验电路图。并用笔画线代替导线将实物连接成实验电路。 mA V
3．⑴图一中螺旋测微器读数为__________mm。
⑵图二中游标卡尺（游标尺上有50个等分刻度）读数为_________cm。 0123456cm
5 0 012345670 0 45 6 5 图二 图一
8 9 0
⑶某同学利用打点计时器所记录的纸带来研究做匀变速直线运动小车的运动情况，实验中获得一条纸带，如图三所示，其中两相邻计数点间有四个点未画出。已知所用电源的频率为50HZ，则打A点时小车运动的速度vA=_______m/s，小车运动的加速度a=_______m/s2。（结果要求保留三位有效数字）
2
A D C O B
3.18 6.74 (单位：cm)
10.69 15.05
图三
⑷如图三所示，某同学设计了一个测量金属丝电阻率的实验。将直径为d的待测金属丝固定在接线柱a、b上，在金属丝上安一个小金属滑片c，连接好电路，电路中R0是保护电阻。已知电压表的内阻远大于金属丝的电阻，电压表的分流作用可以忽略不计。闭合开关后电流表的读数为I0，调节滑片c的位置，分别测量出长度L及所对应的电压值 U，然后作出U-L图象，如图五所示。在图线上取一点P，P点的横坐标值为L0，纵坐标值为U0，由此可得该金属丝的电阻率为__________。
V U A P U0
O L
L0
图五 图四
4.实验室有一个用铜漆包线绕在铁芯上制成的电感线圈，从剩余材料可知漆包线粗细均匀，横截面呈圆形，该电感线圈的直流电阻约为5Ω左右，允许通过最大电流为3A，查得铜的电阻率为ρ，密度为ρ0。请设计一个实验方案，不拆线圈间接测出漆包线的总长度。现有以下实验器材供选择： A．螺旋测微器 B．刻度尺 C．天平
D．电流表Ａ1（量程为0.6A，内阻约为0.5Ω） E．电流表Ａ2（量程为3A，内阻约为0.1Ω） F．定值电阻R0 = 9900Ω
G．电流计G（满偏电流Ig = 300μA，准确的内阻值Rg = 100Ω） H．滑动变阻器R1 (20Ω，3A) I．滑动变阻器R 2 (2KΩ，3A)
J．蓄电池E （电动势6V，内阻约为0.01Ω） K．开关、导线若干。
(1)根据你的设计方案，除被测电感线圈外，选用的实验器材有________________。(填字
3
母代号)
（2）在方框中画出你所设计的实验电路图，标明所用器材的符号。
（3）实验中需要直接测量的物理量有_________________________________________。 (4)若只测量一次，请写出漆包线总长度的表达式L = __________________________。 （用字母表示，不写具体数值）
5．像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，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。
d
L 显示屏
1 P 2 Q b N M 光电计时器 a 图乙 图甲
现利用图乙所示装置测量滑块和长1m左右的木块间的动摩擦因数，图中MN是水平桌面，Q是木板与桌面的接触点，1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器(没有画出)。此外在木板顶端的P点还悬挂着一个铅锤，让滑块从木板的顶端滑下，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为5.0×10-2s和2.0×10-2s。用游标卡尺测量小滑块的上部挡板的宽度d，卡尺数如下图所示.
6 5 7cm
5 15 0 10 20
(1)读出滑块挡板的宽度d = cm。 (2)滑块通过光电门1的速度v1= m/s，滑块通过光电门2的速度v2= m/s。 (3)若仅提供一把米尺，已知当地的重力加速度为g，为完成测量，除了研究v1、v2和两个
光电门之间的距离L外，还需测量的物理量是_____ ___ ________________ ________________________________________________(说明各量的物理意义，同时指明代表物理量的字母)。
(4)用(3)中各量求解动摩擦因数的表达式μ＝__________________ (用字母表示)。
6.某同学准备测定一只量程已知的电压表的内阻.器材如下:
A.待测电压表 V (量程3V，内阻未知)
20 10 50 100 4 5 5001K 0 ∞ 0 Ω B.电流表 A (量程3A，内阻约为0.01Ω) C.定值电阻R0(阻值2KΩ，额定电流50mA) D.多用电表
E.直流电源E(电动势小于3V，内阻不计) F.单刀双掷开关S G.导线若干
该同学利用上述所给的器材，进行如下操作:
(1)用多用电表进行粗测:多用电表电阻档有三种倍率，分别是×100Ω、×10Ω和×1Ω.该同学选择×100Ω倍率，用正确的操作方法测量，刻度盘上的指针如图所示，那么测量结果是 Ω.
(2)为了更准确地测量这只电压表的阻值，请你在方框中帮该同学设计一个实验电路.
(3)假设你已经连接好实验电路，请你简要写出你的测量步骤:
① ； ② . (4)利用已知和所测的物理量表示电压表的内阻，其表达式为 .
7．⑴用一主尺最小分度为1mm，游标上有20个
10 11 12 0 1 2 3 4 5 6 7 8 分度的卡尺测量一个工件的长度，如图所示。
由此读出工件的长度为__________mm。 ⑵有一块小量程的电流表G，满偏电流为100
10 10 11 12 μA，内阻为500Ω。若把它改装成3V和15V
0 10 20 0 两量程的电压表，电流表G应与适当的电阻
值连接。经计算，改装后与电流表连接的电
阻值在3V挡时R1=_____kΩ，15 V挡时R2=____kΩ。
把改装的电压表和标准表校核，发现标准表的满刻度读数为15V时，改装表的读
数为14.7V。则改装成的电压表相对于满刻度的百分误差为______。 现有标准电压表V、R1、R2、滑动变阻器R（最大阻值
为20Ω）、电动势为20V的电源E、单刀单掷和单刀双掷开关S1、S2。请你在方框图中画出改装后的电压表与标准电压表进行核对的实验电路图（在图中标出3V、15V的接线柱）。
5
8．某同学在实验室测定一节干电池的电动势和内阻，实验室中有如下器材：
A. 待测干电池
A B. 电流表G(0~3mA，内电阻r1=20Ω) R滑 C. 电流表A(0~0.6A，内电阻r2=0.20) G R D. 滑动变阻器甲（最大阻值10Ω）
E. 滑动变阻器乙（最大阻值100Ω）
图9 F. 定值电阻R1=100Ω
G．定值电阻R2=500Ω H．定值电阻R3=1.5kΩ 以及导线开关。
由于没有电压表，为此他设计了如图9所示的电路完成了实验要求的测量。
①为了方便并能较准确测量，滑动变阻器应选 ，定值电阻应选用 。（填写定值电阻前的序号）
②若某次测量中电流表G的示数为I1，电流表A的示数为I2；改变滑动变阻器的位置后，电流表G的示数为I1′，电流表A的示数为I2′。则可知此电源的内电阻测量值为r= ，电动势测量值为E= 。
9．⑴某同学用如图甲所示的实验装置，做《用双缝干涉测光的波长》的实验，他用带有
游标尺的测量头（如图乙所示）测量相邻两条亮条纹间的距离Δx。转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐某一条亮条纹（将这一条纹确定为第1亮条纹）的中心，此时游标尺上的示数情况如图丙所示；转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐第6亮条纹的中心，此时游标尺上的示数情况如图丁所示，则图丙的示数x1=_______mm；图丁的示数x2=_______mm。如果实验中所用的双缝间的距离d=0.20mm，双缝到屏的距离L=60cm，则计算波长的表达式λ=______（用已知量和直接测量量的符号表示）。根据以上数据，可得实验中测出的光的波长λ=______m。 1 2 3 4 5 6 光源 滤光片 单缝 双缝 屏
0 10 20 甲 乙
cm 0121 23
0 10 20 0 10 20 丁 丙
⑵电阻的测量
用以下器材测量一待测电阻RX的阻值（约100Ω）： 电源E，电动势约为6.0V，内阻可忽略不计； 电流表A1，量程0~50mA，内电阻r1=20Ω；
6
电流表A2，量程0~300mA，内电阻r1=4Ω； 定值电阻R0，阻值R0=20Ω；
滑动变阻器R，最大阻值为10Ω； 单刀单掷开关S，导线若干。
RX ①要求测量中尽量减小误差，并测多组数据。试A1 A2 在虚线框中画出测量电阻RX的一种实验电路原理图（原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注）。 R0
S
②根据你所画的电路原理图，将图中所示的实物
R E
连成实验电路。
③若某次测量中电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2。则由已知量和测量量计算RX的表达式为RX=_________。
10．为了测量两节串联干电池的电动势，某同学设计了如图3所示的实验电路。其中：E是待测电池组，内阻不能忽略；V1、V2是两只量程都合适的电压表，内阻不是很大，且未知；S1、S2是单刀单掷开关；导线若干。
①请根据电路图3，在图4中连线，将器材连成实验电路。 E S1 r V1 S2 V2 VV2 1 图图
②实验中需要测量的物理量是_______________________。
③用测出的物理量作为已知量，导出计算串联电池电动势的表达式。（写出推导过程）______________________________________________________________。
2006年《物理实验》专题练习之一参： 1．⑴①略 ②
sini ③3 ⑵20；10；50；1200 ×100 ⑶①B ②C ③分压，内接 sinr7
2．⑴串，500 ⑵D，F ⑶外接，分压
3. ⑴1.995mm ⑵1.094cm ⑶0.337m/s，0.393m/s2 ⑷
U0d2I0L0
R0 Rx E G A1 4.(1)A、D、F、G、H、J、K （2）如图所示
（3）漆包线直径d， 电流表示数I，电流计示数IG ， （4）L =
2
IG(R0 + Rg)πd
4Iρ
S R1 5、(1)． 5.015 (2) 1.0 2.5
（3）P点到桌面高度h；重锤在桌面上所指的点与Q点的距离a；斜面的长度b
22
hb (v2－v1)
（4）μ= －
a2 L g a
6. (1)3000
(2)电路图如图所示
(3)①将开关S置于1，读出电压表的示数U1
②将开关S置于1，读出电压表的示数U2
(4)RVR0 V 2 1 S E U2R0
U1U2
7．⑴104.05 ⑵29.5，120或149.5，2% 图略。 8．①D， G
IIIIII211211②rRr1 Rr1 EI1I1I2I2I1I1I2I29．⑴0.15，8.95，5.6×10-7 ⑵①以上两种答案 ②略 ③ RXI2R0r2r1或
I1RXI2I1R0r1 I1RX A1 RX A1 A2 R0 R0 A2 或
R R S S E E
10．①图略 ②闭合S1，读出V1、V2的示数U1、U2。再闭合S2，读出V1的示数U1/。③
UU12 EUU11 8
9