某同学利用光电门传感器设计了一个研究小物体自由下落时机械能是否守恒的实验,实验装置如图所示,图中A、B两位置分别固定了两个光电门传感器.实验时测得小物体上宽度为d的挡光片通过A的挡光时间为t1,通过B的挡光时间为t2.为了证明小物体通过A、B时的机械能相等,还需要进行一些实验测量和列式证明.
(1)(单选)选出下列必要的实验测量步骤
A.用天平测出运动小物体的质量m |
B.测出A、B两传感器之间的竖直距离h |
C.测出小物体释放时离桌面的高度H |
D.用秒表测出运动小物体通过A、B两传感器的时间△t |
(2)若该同学用d和t的比值来反映小物体经过A、B光电门时的速度,并设想如果能满足________________________关系式,即能证明在自由落体过程中小物体的机械能是守恒的.
(3)该同学的实验设计可能会引起明显误差的地方是(请写出一种):
____________________________________________________________________________.
某同学用图甲所示的电路描绘额定电压为3.6V的小灯泡的伏安特性曲线,并研究小灯泡的电阻随温度变化问题。
(1)根据图甲,请你在图乙中把缺少的导线补全,连成完整的实验电路。
(2)闭合开关,调节滑动变阻器R的滑片,发现“电流表的示数为零,电压表的示数逐渐增大”,则电路的可能故障为。
A.小灯泡短路 | B.小灯泡断路 |
C.电流表断路 | D.滑动变阻器断路 |
(3)排除故障后,该同学完成了实验。根据实验数据,画出小灯泡的I-U图线如图丙所示。若已知小灯泡灯丝在27℃时电阻是2.0Ω,并且小灯泡灯丝电阻值与灯丝温度的关系为R=k(273+t),k为比例常数。根据I-U图线,估算该灯泡正常工作时灯丝的温度为
℃。
(1)在验证机械能守恒定律实验中,选取如图所示的一条纸带,其中A、B、C、D、E是纸带上五个连续的点,测出A点距起点O的距离为x0,A、C两点间的距离为x1,C、E两点间的距离为x2,交流电的周期为T,根据这些条件计算重锤下落的加速度的表达式为a=________。
(2)实验中发现,重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能,其主要原因是重锤下落过程中受到阻力的作用,于是某物理兴趣小组利用此实验提供的器材测定了阻力的大小。若他们测出重锤的质量为m,已知当地重力加速度为g,重锤在下落过程中受到的平均阻力大小f=________。
利用下图“验证玻意耳定律”的实验装置来验证查理定律。
(1)为了完成这个实验,除了图中给出的器材外,还需要气压计、托盘天平、热水、凉水和________。
(2)必须进行的实验步骤有:①用托盘天平称出活塞和框架的质量M,用气压计读出实验室中的大气压强p0。按图安装器材,在框架两侧挂上钩码,使注射器的下半部分位于量杯之中。往量杯中加入适量的凉水,使注射器内的空气柱位于水面之下。过几分钟后,记下钩码的质量和活塞下表面的位置。同时________。
②在量杯中加些热水,过几分钟后在框架两侧加挂适当质量的钩码,使______,记下钩码的质量。同时______。
③把步骤②重复4次。
(3)可用作图法来验证查理定律是否成立,该图线的横坐标所代表的物理量及其单位是________,纵坐标所代表的物理量及其单位是________。
在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时,所用的油酸酒精溶液的浓度为a,测量中,某位同学测得如下数据:测得体积为V的油酸酒精溶液共有N滴;油滴面积为S,则:
(1)用以上物理量的符号表示计算分子直径大小的公式为:d=________。
(2)该同学实验中最终得到的计算结果和大多数同学的比较,发现自己所测数据偏大,则对出现这种结果的原因,下列说法中可能正确的是________。
A.错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算 |
B.计算油膜面积时,错将不完整的方格作为完整方格处理 |
C.计算油膜面积时,只数了完整的方格数 |
D.水面上痱子粉撒得较多,油膜没有充分展开 |
(1)(7分)利用如图甲所示装置探究动能定理,在固定斜面上有一质量为l kg的物块,后面固定一条穿过打点计时器的纸带。先接通电源,待打点稳定后,让物块从静止开始沿斜面匀加速下滑,得到一条如图乙所示的纸带。O点为打出的第二个点,A、B、C、D、E、F、G是计数点,每相邻两计数点间还有4个点未画出,各点间距如图所示,根据相关数据进行下列处理。(打点计时器的打点频率为50Hz,g =" 10" m/s2)
通过传感器测得物体所受的合外力是3.0 N。试完成下表:
从O点到各点过程合力所做的功W/J |
各点的动能Ek/J |
||
OB |
0.8838 |
B |
0.8845 |
OC |
1.3275 |
C |
1.3276 |
OD |
? |
D |
1.8634 |
OE |
2.4858 |
E |
2.4865 |
OF |
3.1998 |
F |
? |
②根据①表中的数据,实验结论是.
(2)(6分)图1为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变,且对温度很敏感)的I – U关系曲线图。通过测量得到图1所示I – U关系的完整曲线,已知电源电动势恒为9 V(内阻不计),滑动变阻器的阻值为0 – 100 Ω,电压表V的内阻约为2 kΩ,电流表A的内阻约为0.2 Ω,热敏电阻的符号为
①请在虚线框内画出实验电路原理图。
②由题中给出的电源、热敏电阻、电流表和定值电阻R1组成如图2所示电路,电流表读数为30 mA。由热敏电阻的I – U关系曲线可知,热敏电阻两端的电压为V;电阻R1的阻值为Ω