临沂市新高考物理实验题100题汇总含解析.pdf

word版可编辑】临沂市新高考物理精选实验题100题汇总精选高考物理实验题100题含答案有解析1.小李同学利用激光笔和角度圆盘测量半圆形玻璃砖的折射率，如图2 所示是他采用手机拍摄的某次实验现象图，红色是三条光线，固定好激光笔，然后将圆盘和玻璃砖一起顺时针绕圆心缓慢转动了 5。角，发现光线恰好消失了（选填，或），那么这次他所测得半圆形玻璃砖的折射率n=.【答案】n=4 i【解析】将圆盘和玻璃砖一起顺时针绕圆心缓慢转动了 5。角，发现全反射，光线恰好消失；此时的临界角为C=45。，则这次他所测得半圆形玻璃砖的折射率n=夜.sine sin452.为了精确测量某待测电阻R 的 阻 值（约为30。）。有以下一一些器材可供选择。电流表Ai（量程050m A,内阻约12C）；电流表Az（量程0 3 A,内阻约0.12。）；电压表Vi（量程0 3 V,内阻很大）；电压表V2（量程015V,内阻很大）电源E（电动势约为3 V,内阻约为0.2。）；定值电阻R（5 0 Q,允许最大电流2.0A）；滑动变阻器Ri（0-1 0 Q,允许最大电流2.0A）；滑动变阻器R2（0lk。，允许最大电流0.5A）单刀单掷开关S 一个，导线若干。（1）为了设计电路，先用多用电表的欧姆挡粗测未知电阻，采用“xlO”挡，调零后测量该电阻，发现指针偏转非常大，最后几乎紧挨满偏刻度停下来，下 列 判 断 和 做 法 正 确 的 是 （填字母代号）。A.这个电阻阻值很小，估计只有几欧姆B.这个电阻阻值很大，估计有几千欧姆C.如需进-步测量可换“x l”挡，调零后测量D.如需进一步测量可换“xlOO”挡，调零后测量（2）根据粗测的判断，设计一个测量电路，要求测量尽量准确，画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁R【解析】【分析】【详解】（1）1采用“xlO”挡，调零后测量该电阻，发现指针偏转非常大，最后几乎紧挨满偏刻度停下来，说明待测电阻的阻值较小，为了使欧姆表指针在中值电阻附近读数，减小误差，需更换较小的倍率，更换“XI”挡倍率后需重新调零后再测量，故 AC正确，BD错误；故选AC；（2）2电源电动势只有3 V,故选用电压表殖（量程0 3 V,内阻很大）；回路中的电流最大电流为,3=A=100mAm 30故选用电流表Ai（量程050mA内阻约12。），待测电阻阻值远小于电压表内阻，电流表应选外接法，但根据欧姆定律，若将电阻直接接在电压表两端时，电阻两端最大电压为U=I“R,=5（）x l（）-3x3（）V=1.5V只是电压表VI量程的一半；若将待测电阻与定值电阻串联，则它们两端电压为U=，A（K+H）=50 x10-3 X（30+50）V=4V能达到电压表V i的量程，为达到测量尽量准确的目的，滑动变阻器采用分压式接法，故选用阻值小的滑动变阻器R i,电路图如图所示3.某同学利用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律，图中A、B 为两个光电门。（1）该同学首先利用20分度的游标卡尺测量小球的直径d,测量结果如图乙所示，则（1=cm；A刻度尺BTT-E T图甲1 2 311 I I I i l l II I,1111111111I I I I I I I I I I I I I I I I I I I f0 5 10 15 20图乙(2)让小球从光电门A 上方某一高度处自由下落，计时装置测出小球通过光电门A、B 的挡光时间tA、tB,已知当地的重力加速度为g,用刻度尺测量出光电门A、B 间的距离h,则只需比较 与是否相等就可以验证小球下落过程中机械能是否守恒；(用题目中涉及的物理量符号来表示)(3)该同学的实验操作均正确，经过多次测量发现，(2)中需要验证的两个数值总是存在一定的误差，产生这种误差的主要原因是【答案】0.885 gh 小球下落过程中受到空气阻力的影响【解析】【详解】(1)口1根据游标卡尺的读数规则可知，小球的直径为/=0.8cm+17 x0.05mm=0.885cm 23小球从A 到 B,重力势能减少了 m g h,动能增加了m(2d2)因此，要验证机械能是否守恒，只需比较gh与 加 是 否 相 等 即 可2(3)小球下落过程中，受到空气阻力的作用，造成机械能损失，所以总是存在一定的误差。4.某同学用如图甲所示装置测当地的重力加速度，光电门A、B 与光电计时器相连，可记录小球经过光(1)实验前用游标卡尺测量小球的直径,(2)让小球紧靠固定挡板，由静止释放,示数如图乙所示，则小球的直径d=mm光电计时器记录小球经过光电门A 和光电门B 所用的时间5t2,测出两光电门间的高度差h,则测得的重力加速度g=(用测得的物理量的符号表示)。(3)将光电计时器记录小球通过光电门的时间改为记录小球从光电门A运动到光电门B所用的时间，保持光电门B的位置不变，多次改变光电门A的位置，每次均让小球从紧靠固定挡板由静止释放，记录每次两光电间的高度差h及小球从光电门A运动到光电门B所用的时间t,作出h图象如图丙所示，若图t象斜率的绝对值为k,则图象与纵轴的截距意义为一，当地的重力加速度为一d2(1 1【答案】H.4 -小球经过光电门B时的速度 2k2万 K)【解析】【详解】(1)口 由图示游标卡尺可知，其示数为d=llmm+4x0.1 mm=11.4mm(2)2小球经过光电门时的速度为小球做自由落体运动，由速度位移公式得说 评=2g人解得d2(1 1 )P=-2h tz 彳 2 1 7(3)34小球释放点的位置到光电门B的位置是恒定的，小球每次经过光电门时的速度是一定的，则有,1 2h =VBt-gr整理得h 17 f-蹿h则 一-/图象与纵轴的截距表示小球经过光电门B时的速度V B,图象斜率的绝对值为t解得g=2k5.图甲为在气垫导轨上研究匀变速直线运动的示意图，滑块上装有宽度为d(很小)的遮光条，滑块在钩码作用下先后通过两个光电门，用光电计时器记录遮光条通过光电门1的时间 t以及遮光条从光电门1运 动 到 光 电 门2的 时 间t,用刻度尺测出两个光电门之间的距离X。用 游 标 卡 尺 测 量 遮 光 条 的 宽 度d,示数如图乙，贝!|d=cm；(2)实验时，滑 块 从 光 电 门1的右侧某处由静止释放，测得滑块经过第一个光电门时遮光条遮光时间为 t=2 5 m s,则 遮 光 条 经 过 光 电 门1时 的 速 度、，=m/s；(结果保留一位有效数字)(3)保持其它实验条件不变，只 调 节 光 电 门2的位置，滑块每次都从同一位置由静止释放，记 录 几 组x(单Y位 为m)及 其 对 应 的t(单 位 为s),作 出-f图像如图丙，图 像 不 过 原 点 的 原 因 是,滑块加速t度 的 大 小2=。(结果保留一位有效数字)【答 案】0.75 0.3 经 过 光 电 门1时 速 度 不 为0 0.4【解 析】【详 解】(1)1.主 尺：0.7cm,游 标 尺:对 齐 的 是5,所以读数为：5x0.1 mm=0.5mm=0.05cm,故遮光条宽度为：d=0.7cm+0.05cm=0.75cm；(2)2.滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度。则滑块经过光电门时的速度为d 0.0075,v-=-m/s=0.3m/st 0.025(3)34.滑块在两光电门间做匀加速直线运动，由位移公式可得1 2x-v()t+ar变形可得x 17=%+/由图象可知，图象与纵轴的交点表示经过光电门1的速度，则图象不过原点的原因是经过光电门1的速度不 为0；图象的斜率k a 0.22那么滑块加速度的大小a=2k=0.4m/s2o6.某学校在为准备学生实验“测量电阻丝的电阻率实验”时购进了多卷表面有很薄绝缘层的合金丝，一研究性学习小组同学想通过自己设计的实验来测算金属合金丝的电阻率和长度。(1)小组某同学先截取了一小段合金丝，然后通过实验测定合金丝的电阻率，根据老师给提供的器材，他连成了如图甲所示的实验实物图：该 实 验 连 接 图 中 电 流 表 采 用 的 是(填“内接”或“外接”)，滑动变阻器 采 用 的 是 (填“分压式”或“限流式”)；实验时测得合金丝的长度为0.300m,在测金属合金丝直径时，螺旋测微器的测量结果如图乙所示，则 金 属 合 金 丝 的 直 径 为)(2)实验过程中电压表V 与电流表A 的测量结果已经在图丙中的U-I 图像中描出，由 U-I 图像可得，合金 丝 的 电 阻 为。；由 电 阻 定 律 可 计 算 出 合 金 丝 的 电 阻 率 为 l m(保留三位有效数字)o丙(3)小组另一同学用多用电表测整卷金属合金丝的电阻，操作过程分以下三个步骤：将红黑表笔分别插入多用电表的“+”“，插 孔：选择电阻挡“xlOO”；然后将两表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”进行欧姆调零；把红黑表笔分别与合金丝的两端相接，多用电表的示数如图丁所示，该合金丝的电阻约为一(4)根据多用电表测得的合金丝电阻值，不计合金丝绝缘层的厚度，可估算出合金丝的长度约 m。(结果保留整数)【答案】外接 限流式 0.680 3.00 3.63x10-6 i400 140【解析】【分析】【详解】(1)口 根据实物连接图分析可知该实验连接图中电流表采用的是内接，滑动变阻器采用的是限流式，网螺旋测微器的固定刻度读数0.5m m,可动刻度读数为0.01xl8.0=0.180mm,所以最终读数为0.5+0.180mm=0.680mm；由。-/图 像，据欧姆定律可得该小段金属合金丝的电阻为/?=A =27O-OQ=3()O QM 0.90-0金属合金丝的横截面积5=乃(92根据电阻定律R =可计算出金属合金丝的电阻率为兀 D?R 3.14X(0.68X10-3)2X3.00p=-4L4x0.300Q B=3.63xl0Q m6欧姆表选择xlOO挡，由图甲所示可知多用电表的表盘读数为1 4,该合金丝的电阻约为14xl(X)Q=14(X)Q(明根据电阻定律R=华可知长度之比等于电阻之比，即有1400_ L3X)0-0.300所以金属合金丝的长度r =140m7.实验室有一破损的双量程电压表，两量程分别是3V 和 15V,其内部电路如图所示，因电压表的表头G已烧坏，无法知道其电学特性，但两个精密电阻Ri、R2完好，测 得 Ri=2.9kC,R2=14.9kQ.现有两个表头，外形都与原表头G 相同，已知表头G i的满偏电流为1m A,内阻为50。；表头Gz的满偏电流0.5mA,内阻为200。，又有三个精密定值电阻n=100C,0=150。，r3=200l.若保留Ri、R2的情况下，对电压表进行修复，根据所给条件回答下列问题：(1)原表头G 满偏电流1=,内阻r=.(2)在虚线框中画出修复后双量程电压表的电路(标识出所选用的相应器材符号)(3)某学习小组利用修复的电压表，再加上可以使用的以下器材，测量一未知电阻Rx的阻值：电流表A 量程05mA,内阻未知；最大阻值约为100。的滑动变阻器；电源E(电动势约3V)；开关S、导线若干.由于不知道未知电阻的阻值范围，学习小组为精确测出未知电阻的阻值，选择合适的电路，请你帮助他们补充完整电路连接,正确连线后读得电压表示数为2.40V,电流表示数为4.00m A,则未知电阻阻值Rx为C.【答案】1mA 100。750。【解析】【分析】【详解】(1)由图示电路图可知，电压表量程:Ig(rg+Ri)=3VI8(rg+R2)=15V代入数据解得：Ig=lmA,rg=100Q；(2)修复电压表，表头满偏电流为，Ig=lm A,电阻应为：rg=100J2,需要的实验器材为：表头的满偏电流 0.5m A,内阻为200。的表头以及口，即将表头和门并联在电路中使用，电路图如图所示：(3)根据题意可明确实验中应采用分压接法，电流表采用外接法，故实物图如图所示：电压表量程为3V,U 2.4则其内阻R v=；=3000。，根据欧姆定律可知=7 =丁/；一次=75。.()(X)14X1 u-30008.某同学准备利用下列器材测量干电池的电动势和内电阻。A.待测干电池两节，每节电池电动势约为1.5 V,内阻约几欧姆B.直流电压表Vi、V 2,量程均为3 V,内阻约为3k。C 定值电阻Ro未知D.滑动变阻器R,最大阻值R,E.导线和开关(1)根据如图甲所示的实物连接图，在图乙方框中画出相应的电路图（2）实验之前，需要利用该电路图测出定值电阻Ro,方法是先把滑动变阻器R调到最大阻值Rm,再闭合开关，电压表V和V2的读数分别为U 1 0、U20,贝URo=（用Um、U 1 0、U 2 0、Rm表示）实验中移动滑动变阻器触头，读出电压表V1和V2的多组数据U l、U2,描绘出U 2-U I图象如图丙所示,图中直线斜率为k,与纵轴的截距为a,则两节干电池的总电动势E=，总内阻r=（用k、a、Ro表示）。【解析】【详解】（1）由实物图可知电路的连接方式，得出的实物图如图所示:（2）由图可知，V2测 量Ro与R两端的电压，Vi测 量R两端的电压，则Ro两端的电压U20-U10;由欧4。-。-4姆定律可知：R o U|0 U|0 Rm；&U 一U E&r（3）由闭合电路欧姆定律可知：E=5+2 r,变形得：。2=、+百5,结合图象有:&凡+r R+r=k,9+rR（）+r。，解得;5=三1 k9.在研究“加速度与力的关系”实验中，某同学根据学过的理论设计了如下装置（如图甲）：水平桌面上放置了气垫导轨，装有挡光片的滑块放在气垫导轨的某处（档光片左端与滑块左端齐平）。实验中测出了滑块释放点到光电门（固定）的距离为s,挡光片经过光电门的速度为v,钩码的质量为m,（重力加速度为g,摩擦可忽略）（1）本实验中钩码的质量要满足的条件是（2）该同学作出了 v 2 m 的关系图象（如图乙），发现是一条过原点的直线，间接验证了“加速度与力的关系”，依据图象，每次小车的释放点有无改变（选填“有”或“无”），从该图象还可以求得的物理量是【答案】钩码质量远小于滑块质量 无 滑块质量【解析】【详解】（1）1 设钩码质量为m,滑块质量为M,对整体分析，根据牛顿第二定律，滑块的加速度a mgM+m隔离对滑块分析，可知细绳上的拉力Mmg _ mgFT=Ma=M+m+%要保证绳子的拉力FT等于钩码的重力mg,则钩码的质量m要远小于滑块的质量M,这时有F T 2，w g;2（2）2 滑块的加速度a=1 ,当 s 不变时，可 知 加 速 度 与 成 正 比，滑块的合力可以认为等于钩码的重力，滑块的合力正比于钩码的质量，所以可通过v 2-m 的关系可以间接验证加速度与力的关系，在该实验中，s 不变，v 2 m 的关系图象是一条过原点的直线，所以每次小车的释放点无改变；3 因为a与 F成正比，则有：匕=巡，则丫2=维 仙，结合图线的斜率可以求出滑块的质量M。2 s M M1 0.某实验小组设计了如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，其主要步骤如下：（D 物 块 P、Q用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，P底端固定了一竖直宽度为d的轻质遮光条。托住P,使系统处于静止状态（如图所示），用刻度尺测出遮光条所在位置A与固定在铁架台上的光电门B之间的高度 h。(2)现将物块P 从图示位置由静止释放，记下遮光条通过光电门的时间为3 则遮光条通过光电门时的速度大小v=O(3)己知当地的重力加速度为g,为了验证机械能守恒定律，还 需 测 量 的 物 理 量 是 (用相应的文字及字母表示)。(4)利用上述测量的实验数据，验证机械能守恒定律的表达式是 o(5)改变高度h,重复实验,描绘出v2-h 图象，该图象的斜率为k。在实验误差允许范围内，若 k=,则验证了机械能守恒定律。d ”,2 图一机)【答案】一 P 的质量M,Q 的质量m(M-m)gh=(M+/)(一了 gt 2 r(M+加)【解析】【详解】(1)1光电门的遮光条挡住光的时间极短，则平均速度可作为瞬时速度，有：dv=；t(2)2两物块和轻绳构成的系统，只有重力做功，机械能守恒：Mgh-mgh=g Mv1+g mv2故要验证机械能守恒还需要测量P 的质量M、Q 的质量m；(3)3将光电门所测速度带入表达式：Mgh-mgh=-M()2+g m()2则验证机械能守恒的表达式为：(M-m)gh=-(M +w)(-)2 52t(4)4将验证表达式变形为：M+m若在误差允许的范围内，系统满足机械能守恒定律，声一”图像将是一条过原点的倾斜直线，其斜率为：2g(M-m)K.oM+m1 1.图甲为某实验小组做“验证机械能守恒定律”的实验装置，光 电 门 A、B 固定在气垫导轨上，细线两端分别与钩码和滑块相连，重力加速度为go实验的主要操作如下:按图组装好实验器材；让滑块从气垫导轨上光电门A 的右侧某位置由静止释放；记录遮光条通过光电门A、B 所用的时间分别为ti、t2;改变光电门B 的位置，进行多次实验。为完成该实验，还 缺 少 的 主 要 操 作 是;(2)实 验 中 还 需 要 测 量 的 物 理 量 有；滑块的长度D；遮光条的宽度d；两个光电门之间的距离L；滑 块(含 遮 光 条)的 质 量 M；钩码的质量mo(3)对于滑块(含遮光条)和钩码组成的系统，重力势能的减少量AEp=；动能的增加量A E k=;(用上述所给的字母表示)(4)实验小组处理采集的多组数据并在坐标系AEp-AEk中描点作图，如图乙所示，若两轴的标度相同，造成该实验结果的原因是 oI，d d【答案】将气垫导轨调节水平 mgL-气垫导轨没有调2水平且B 端偏低【解析】【分析】【详解】(1)1.为完成该实验，还缺少的主要操作是将气垫导轨调节水平；(2)2,滑块经过两个光电门时的速度分别为dd_2则要验证的关系为A E k=-(M +m)21 ,1mgL=(M+m)(v2-匕)=(A f +m)则要测量的物理量是：遮光条的宽度d；两个光电门之间的距离L；滑块(含遮光条)的质量M；钩码的质量m。(3)3.对于滑块(含遮光条)和钩码组成的系统，重力势能的减少量AEp=mgL；4 .动能的增加量/,2/,21a a 9V2 7 3 人(4)5.根 据AEp-AEk图像，若AEp=AEk则直线倾角为45。，而现在图中直线倾角为42。，可知AEpAEk可知原因可能是滑块的重力做正功造成的，即气垫导轨没有调水平且B端偏低。1 2.测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示。A B是半径足够大的光滑四分之一圆弧轨道，与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切，C点 在 水平地面的垂直投影为重力加速度为g。实验步骤如下：用天平称出物块Q的质量m；测量出轨道A B的半径R、B C的长度L和C C的长度h；将物块Q在A点从静止释放，在物块Q落地处标记其落点D；重复步骤，共 做10次；将10个落地点用一个尽量小的圆围住，用米尺测量圆心到C，的距离So(D请用实验中的测量量表示物块Q到达C点时的动能Ekc=以及物块Q与平板P之间的动摩擦因数M=(2)实验步骤的目的是.如果实验测得的H值比实际值偏大，其原因除了实验中测量的误差之外，其 它 的 可 能 是。(写出一个可能的原因即可)。【答案】鳖1 减小实验的偶然误差 圆弧轨道与滑块间有摩擦或空气阻力4/?4/?L【解析】【分析】考查实验“测物体间的动摩擦因数”。【详解】1.离开C 后，物块做平抛运动:水平方向：s=vct竖直方向：Z 1.2h=a gr物块在C 点的动能:解得:2.从 A 到 B,由动能定理得:mgR=EkB-0则物块到达B 时的动能：4=mgR由 B 到 C 过程中，由动能定理得：一叱.=g mv：-g mVg克服摩擦力做的功：mgs-吗=mgR-4/?B 到 C 过程中，克服摩擦力做的功:%=囚ng得：L 4/也3.实验步骤的目的是测平均值，减少偶然误差；4.实验测得的p 值比实际值偏大，其原因除了实验中测量的误差之外，很有可能就是其它地方有摩擦,比如圆弧轨道与滑块间有摩擦或空气阻力。1 3.利用图a 所示电路，测量多用电表内电源的电动势E 和电阻“xio”挡内部电路的总电阻R 内。使用的器材有：多用电表，毫 安 表（量 程 10mA）,电阻箱，导线若干。回答下列问题：将多用电表挡位调到电阻“xl0”挡，红表笔和黑表笔短接，调零；将电阻箱阻值调到最大，再将图a 中 多 用 电 表 的 红 表 笔 和 (填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端。调节电阻箱，记下多组毫安表的示数I 和电阻箱相应的阻值R；某次测量时电阻箱的读数如图b 所示,ER+凡(4)甲同学根据/得到关于;的表达式，以;为纵坐标，R 为横坐标，作;-R 图线，如图c所示；由图得E=V,R 朽 Q,(结果均保留三位有效数字)该多用电表的表盘如图d 所示，其欧姆刻度线中央刻度值标为“15”，据此判断电阻“xlO”挡内部电路的总电阻为。，甲同学的测量值R 内 与此结果偏差较大的原因是【答案】1 23.2 1.43 200 150 甲同学没有考虑毫安表内阻的影响【解析】【分析】【详解】(2)1欧姆表中电流从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表；电流从电流表正接线柱流入，故红表笔接触1,黑表笔接2；(3)由图可知，电阻箱读数为R=(2xl0+3x 1+2xO.l)Q=23.2Q,E(4)34由/=入 彳 变 形 得R+EE由图像可得1 ,1 7 5-1 4 0=K =-E 5 0解得 1.4 3 V截距为区=力=1 4 0E得%=2 0 0。(5)5 由图可知，此欧姆表的中值电阻为,=1 5 xl0 Q=1 5 0 Q则电阻“xio”挡内部电路的总电阻为1 5 0。网由甲同学处理方法可知，由于没有考虑毫安表的内阻，如果考虑毫安表的内阻则有1 一 1 R+。，A H-1/E E E由此可知，甲同学的测量值R内与此结果偏差较大的原因是没有考虑毫安表的内阻1 4.某同学用图(a)所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有2 0 H z、3 0 H z和4 0 H z,打出纸带的一部分如图(b)所示.打点计时日该同学在实验中没有记录交流电的频率f,需要用实验数据和其他条件进行推算.(1)若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利 用/和 图(b)中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重 物 下 落 的 速 度 大 小 为,打 出C点 时 重 物 下 落 的 速 度 大 小 为,重物下落的 加 速 度 的 大 小 为.(2)已测得S|=8.89 cm,S 2=9 5 cm,53=1 0.1 0 cm；当重力加速度大小为9.80 m/s2,试验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%.由此推算出/为 H z.【答案（4+S2）/-（5,+53）/（3-51）/2 40【解析】【分析】【详解】（D 1 打 B 点时，重物下落的速度等于AC段的平均速度，所以同理打出C 点时，重物下落的速度%=*2+*）/；网由加速度的定义式得（2）14|由牛顿第二定律得：mg-kmg-ma,解得:代入数值解得:f=40Hz.【点睛】本题主要考查验证机械能守恒定律实验、纸带数据分析.解决这类问题的关键是会根据纸带数据求出打某一点的瞬时速度、整个过程的加速度；解决本题要特别注意的是打点计时器的频率不是经常用的50 Hz.1 5.如图所示，一端固定滑轮的长木板放在桌面上，将光电门固定在木板上的B 点，用重物通过细线拉小车，且重物与力的传感器相连，若利用此实验装置做“探究合外力做的功与物体动能改变量的关系实验”，小车质量为M,保持小车质量不变，改变所挂重物质量m 进行多次实验，每次小车都从同一位置A 由静止 释 放（g 取 10m/s2）.光电门遮光条ILo o拉力传感器I小车重物（1）完成该实验时，（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力；（2）在正确规范操作后，实验时除了需要读出传感器的示数F,测出小车质量M,通过光电门的挡光时间 t 及遮光条的宽度d,还 需 要 测 量 的 物 理 量 是 由实验得到合外力对小车做的功与小车动能改变 量 的 关 系 式 为 （用测得的物理量表示）。【答案】需要 A、B 的间距x 二 二 二（目 一【解析】【详解】（1）本实验需要平衡摩擦力，如果存在摩擦力，则细线对小车的拉力就不是小车的合外力，则合外力的功无法具体计算。（2）小 车 通 过 光 电 门 的 速 度 为 二 根 据 动 能 定 理：彳 二 二；-。=二二 所以还需要测量的量是A、B 的间距x,根据上式可得：合外力对小车做的功与小车动能改变量的关系式为 二 二 二 仔）1 6.在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准，待侧金属丝接入电路部分的长度约为50cm.（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图所示，其读数应为mm（该值接近多次测量的平均值）（2）用伏安法测金属丝的电阻R x.实验所用器材为：电池阻（电动势3 V,内阻约1。）、电 流 表（内阻约 0.1。）、电 压 表（内阻约3k。）、滑动变阻器R（0 202,额定电流2A）、开关、导线若干.某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下:次数1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上实验数据可知，他们测量Rx是采用图中的_ _ _ _ _ _ 图（选填“甲”或“乙”）.（3）如图所示是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P 置于变阻器的一端，请 根 据（2）所选的电路图，补 充 完 成 图 中 实 物 间 的 连 线,并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏.（4）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I 坐标系，如图所示，图中已标出了与测量数据对应的4 个坐标点.请在图中标出第2、4、6 次测量数据的坐标点，并描绘出U-I图线,由图线得到金属丝的阻值 区=。（保留两位有效数字）.（5）根 据 以 上 数 据 可 以 估 算 出 金 属 丝 的 电 阻 率 约 为 （填选项前的符号）.A.lx0-212mB.1x10 3Q mC.lxlO_6Q m D.lxlO-8I2m（6）任何实验测量都存在误差.本实验所用测量仪器均已校准，下列关于误差的说法中正确的选项是（有多个正确选项）.A.用螺旋测微器测量金属直径时，由于读数引起的误差属于系统误差B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差C.若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由于测量仪表引起的系统误差D.用 U1 图像处理数据求金属电阻可以减小偶然误差,u/v【解析】【详解】(1)由图知螺旋测微器的主尺读数是0m m,可动刻度读数是39.8 x 0.01mm=0.398mm().3950.399),所以直径 D=0.398mm.(2)由表中实验数据可知，最小电压与电流很小，接近于零，由此可知，滑动变阻器应用分压式接法，因此实验采用的是图甲所示电路.(3)实物图连接注意电流表外接，滑动变阻器分压，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端，连接时使电压表、电流表的示数最小.如图所示(4)将各数据点连线时注意让线经过尽量多的点，有些点不在线上，要让线两侧点的个数基本相等，离R=（=4.5C（4.34.7）.(5)根 据 电 阻 定 律 卡=若 得4L故C正确，ABD错误.(6)A.用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于偶然误差，A错误；B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于系统误差，B错误；C.伏安法测电阻时，电流表和电压表的内阻引起的误差是系统误差，若将电流表和电压表的内阻计算在内,可以消除由测量仪表(电流表、电压表)引起的系统误差，C正确；D.用U-I图像处理数据求金属线电阻，可以将错误的数据或误差较大的数据(如图中第6个点)去掉，不在直线上的点均匀分布在线的两侧，这样可以减小偶然误差，D正确.1 7.在学过伏安法测电阻后，某学习小组探究测量一种2B铅笔笔芯的电阻率(查阅相关资料知其电阻率的范围为2.0 x10-7 3.()xl(Q-m)用螺旋测微器测量该铅笔笔芯的直径，如图甲所示，其读数为 mm(2)另有如下实验器材，请依据测量原理及器材情况，画出实验的电路图_ _ _ _ _ _ _A.毫米刻度尺；B.量程为3V内阻约为3kQ的电压表C.量程为0.6A、内阻约为0.1。的电流表D.阻值为0 2 0的滑动变阻器E.阻值为&=4.0。的定值电阻F.两节普通干电池G开关和导线若干某一次测量中，电压表示数如图乙所示，其读数为。=V(4)实验中要测量一些物理量，除上述铅笔笔芯直径4,电压表的示数U外，还需测量：电流表的示数/；。该铅笔笔芯的电阻率为夕=(用上述所测物理量的字母符号表示)。【答案】0.4001.90 铅笔笔芯长度L【解析】【详解】螺旋测微器的固定刻度示数为0 m m,旋转刻度示数为40.0 x0.01mm=0.400m m,则测量值为0.400mm(2)2由题意知铅笔笔芯电阻率的范围为2.0 x10-7 3.0 xl(r7 Q.m，由上述测量知铅笔笔芯直径为0.400mm,依据常识知铅笔的长度约有2 0 c m,由电阻定律得铅笔笔芯电阻为&=P 人，又有铅笔笔芯截芯截面积5=兀（,代入上述数据得铅笔笔芯电阻4c（夕取 2.5x10-7。.相）用电压表、电流表直接测量铅笔笔芯两端的电压及其中电流，两电表读数不匹配。需要把定值电阻与铅笔笔芯串联为整体（凡+4）,测量其电压及电流，则两电表匹配。比较整体（/+4）与电流表及电压表内阻,有氏+&4.4QRA 0.1。“彳 飞 3000。44,y=-682R。+&4.40则电流表外接法测量误差小，滑动变阻器为0 2 0,应用限流接法便可实现三次有效测量，则其测量电路如图所示 3电压表量程为0 3V,其最小有效刻度为0.1V,经估读后测量值为1.90V（4）由以上各式得电阻率除测量铅笔笔芯直径4、两端电压U、电流/以外，还需用刻度尺测量铅笔笔芯长度L。1 8.在实验室测量两个直流电源的电动势和内阻。电源甲的电动势大约为4.5 V,内阻大约为1.5。；电源乙的电动势大约为L 5 V,内阻大约为1C。由于实验室条件有限，除了导线、开关外，实验室还能提供如下器材：A.量程为Q3V的电压表VC.量程为03 A 的电流表A2E.阻值为100。的定值电阻R2G1 最大阻值为100。的滑动变阻器R4,B.量程为00.6 A 的电流表AiD.阻值为4.0。的定值电阻RiF.最大阻值为10。的滑动变阻器Ra（1）选择电压表、电流表、定值电阻、滑动变阻器等器材，采用图甲所示电路测量电源甲的电动势和内阻 定 值 电 阻 应 该 选 择（填“D”或E”）；电流、表应该选择一（填“B”或C”）；滑动变阻器应该选择（填F或G）.分别以电流表的示数I 和电压表的示数U 为横坐标和纵坐标，计算机拟合得到如图乙所示U-I图象，U和 I 的单位分别为V 和 A,拟合公式为U=-5.8I+4.6,则电源甲的电动势E=V,内阻r=d （保留两位有效数字）在测量电源甲的电动势和内阻的实验中，产生系统误差的主要原因是（）A.电压表的分流作用 B.电压表的分压作用C.电流表的分压作用 D.电流表的分流作用E.定值电阻的分压作用（2）为了简便快捷地测量电源乙的电动势和内阻，选择电压表、定值电阻等器材，采用图丙所示电路。定值电阻应该选择_ _ _（填“D”或E”）实验中，首先将K i断开，也 闭合，电压表示数为L 49V,然后将Ki、&均闭合，电压表示数为L18V,则电源乙电动势=V,内阻r=（小数点后保留两位小数）【答案】D B F 4.6 1.8 A D 1.49 1.05【解析】【详解】（1）测电动势力约4.5V的电源电动势与内阻时，由于有定值电阻的存在，电路中的最大电流为4 5/m ax=A 0.82A皿 5.5如果用量程为3A 的电流表，则读数误差太大，因此，电流表应选B；测电动势约4.5V的电源电动势与内阻时，电路最小电阻为E 4.5R -。=7.5。I 0.6考虑电源内阻、滑动变阻器电阻，故定值电阻应选D；为方便实验操作，滑动变阻器应选F；45由表达式U=-5.8I+4.6根据闭合电路欧姆定律有U=E-I(r+R j联立解得电源电动势为E=4.6V,内阻r=1.8C,网由电路图可知，电压表的分流作用会造成实验误差，故 A 符合题意，BCDE不符合题意；故选A；（2）用图丙所示电路测电动势与内阻，定值电阻适当小一点，实验误差小，因些定值电阻应选D；8H9由电路图可知，K 断开，Q 闭合，电压表示数为电流电动势，电压表示数为L 49V,即电源乙电动势为E=1.49V；Ki、K2均闭合，电压表示数为L 8 V,电压表测路端电压，此时电路电流为电源内阻为E-U r=-x 1.05ftI1 9.某同学要测定电阻约为200。的圆柱形金属材料的电阻率，实验室提供了以下器材:待测圆柱形金属Rx；电池组E（电动势6 V,内阻忽略不计）；电流表Ai（量程030m A,内阻约100。）；电流表A2（量程OAOOpA,内阻2000Q）；滑动变阻器Ri（阻值范围010。，额定电流1A）电阻箱R2（阻值范围0 9999。，额定电流1A）开关一个，导线若干。图甲图乙图丙图丁（1）先用螺旋测徽器测出该金属材料的截面直径，如图甲所示，则直径为 m m,然后用游标卡尺测出该金属材料的长度，如图乙所示，则长度为 cm,将电流表A2与电阻箱串联，改装成一个量程为6V 的电压表，则电阻箱接入电路的阻值为在如图内所示的方框中画出实验电路图，注 意 在 图 中 标 明 所 用 器 材 的 代 号。（4）调节滑动变阻器滑片，测得多组电流表Ai、A2的示数h、U,作出L-L图像如图丁所示，求得图线的斜率为k=0.0205,则该金属材料的电阻R*=阻。（结果保留三位有效数字）（5）该金属材料电阻率的测量值_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （填“大于”“等于”或“小于”）它的真实值。【答案】9.203 10.405 8000 A*-209 等于【解析】【详解】(1)12.根据螺旋测微器读数规则，固定刻度读数为9m m,可动刻度部分读数为20.3x0.01mm,所以金属材料的直径为d=9mm+0.203mm=9.203mm；根据游标卡尺读数规则，金属材料的长度L=10.4cm+0.005cm=10.405cm。(2)3.改装后电压表量程为U=6V,由1 2 g(r 2 g+R 2)=U解得R2=8000Q即电阻箱接入电路的阻值为8000C。(3)4J.由于待测电阻的阻值远大于滑动变阻器的阻值，所以需要设计成滑动变阻器分压接法，将电阻箱与电流表A2串联后并联在待测电阻两端，由于改装后的电压表内阻已知，所以采用电流表外接法。(4)5.由并联电路规律可得L(r2g+R2)=(Ii-l2)Rx变形得i2=A%+旦 +&由-1-=左=0.0205%+为+4解得金属材料的电阻Rx=209Q,(5)6,由于测量电路无系统误差，金属材料的电阻测量值等于真实值，可知金属材料的电阻率测量值等于真实值。2 0.实验小组的同学用如图所示的装置做“用单摆测重力加速度”的实验。11/-（1）实验室有如下器材可供选用：A.长 约 1m 的细线B.长 约 1m 的橡皮绳C.直径约2 c m 的铁球D.直径约2 c m 的塑料球E.米尺F.时钟G 停表实验时需要从上述器材中选择：一（填写器材前面的字母）。（2）在挑选合适的器材制成单摆后他们开始实验，操作步骤如下：将单摆上端固定在铁架台上测得摆线长度，作为单摆的摆长在偏角较小的位置将小球由静止释放记录小球完成n 次全振动所用的总时间t,得到单摆振动周期T =-根据单摆周期公式计算重力加速度的大小。其中有一处操作不妥当的是 （填写操作步骤前面的序号）（3）按照以上的实验步骤，测量多组摆长和对应的周期，并根据实验数据做出了图像，根据该图像得出重力加速度的测量值为m/s2,（4）实验后同学们进行了反思。他们发现由单摆周期公式可知周期与摆角无关，而实验中却要求摆角较小。请你简要说明其中的原因_ o【答案】A C E G ，单摆的摆长应等于摆线长度加摆球的半径;9.