天津市和平区新高考物理基础100实验题狂练含解析.pdf

word版可编辑】天津市和平区新高考物理基础100实验题狂练精选高考物理实验题1 0 0 题含答案有解析1.用 图（a）所示的实验装置，探究小车匀加速运动的加速度。与其质量，及所受拉力厂的关系。实验所用交变电流的频率为5 0 H z。6.0 7 6.7 0 7.3 3 7.9 7单位：c m（1）保持沙桶及沙的总质量不变，改变小车上祛码的质量，分别做了 5次实验。在 图（b）所 示 的,坐m标系中标出了相应的实验数据。再进行第6次实验，测得小车及祛码总质量为0.2 5 k g,实验得到图（c）所示的纸带。纸带上相邻计数点之间还有4个点未画出，由纸带数据计算加速度为 m/s2o （保留3 位有效数字）请把第6次实验的数据标在图（b）所 示 的 坐 标 系 中，并 作 出 实 验 的 图 像 0m m【答案】0.6 3 30【解析】【详解】（2）口 相邻计数点时间间隔为t=0.0 2 s x 5 =0.I s由逐差法计算加速度有7.9 7 +7.3 3-(6.7 0+6.0 7)c m/s2 0.6 3 3 m/s2(2 O2本次实验的数据为:1 1m 0.2 5 k g=4.0 k g-,a=0.6 3 3 m/s2将其在坐标系内描点，坐标系上全部的6 个点均有效。画-条平滑的、细的直线，使各点对称分布在直线的两侧，且直线过坐标原点。图像如图所示：2.某同学想在验证机械能守恒定律的同时测出重力加速度，设计了如图甲所示的装置。一条轻质软绳跨过定滑轮，两端分别系着两个小钢球a 和 b,两个小球的质量分别为加。=?,的,=2加。现将两者同时由静止释放，a 在上升过程中先后通过光电门A、B,计时装置测出钢球通过光电门A、B 的时间分别为J、tB,用刻度尺测出两光电门间的距离为h。(1)用 20分度的游标卡尺测量钢球a 的直径，读数如图乙所示，钢球直径为D=cm。小球经过光电门A 时 的 速 度 为=经过光电门B 时的速度为=.(用题中给定的字母表示)(3)要验证机械能守恒定律，只需验证 与 2gh是否相等。(用题中给定的字母表示)(4)多次改变两光电门A、B 之间的高度，重复实验，用图象法处理数据获得当地重力加速度。用纵轴代表h,则横轴代表.,所得图象斜率为k,则重力加速度g=o (用题中给定的字母表示)【答案】0.9503D2 1 C一 己L_L3D-2kDDB【解析】【详解】铜球直径D=9mm+1 Ox O.OSmm.SOmm.QSOcm(2)23.用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度(3)4 .机械能守恒需满足1 (。丫 1 .f z)y飙 一 乃 地=5飙+叫,)-(ma+mh)，(。J /A J即2g m 心，(4)5J.由(1 1、2gh=3D2-得.3D2(1 1 )2 g1 一 J1 1所以用纵轴表示h,用横轴表示;6.斜率,3 D2K=-2g重力加速度3D2g=2k3.在“验证机械能守恒定律”的实验中：A.HMSC 1 一.(1)纸带将被释放瞬间的四种情景如照片所示，其中操作最规范的是_(2)实验室提供了铁架台、夹子、导线、纸带等器材.为完成此实验,的实验器材是_ _ _ _ _ _.(填字母代号).除了所给的器材，从下图还必须选取(3)若实验中所用重锤的质量为m,某次实验打出的一条纸带如图所示.在纸带上选取五个连续的点A、B、C、D和E,量得相邻点间的距离分别为S|、S2、S3、S 4,当地的重力加速度为g.本实验所用电源的频率为f.从打下点B到打下点D的过程中，重锤重力势能减小量AEp=,重锤动能增加量AEk=.在误差允许的范围内，通过比较就可以验证重物下落过程中机械能是否守恒.【答案】D AEF m g S+j)-J-(53+54)2-GVI+)28【解析】【详解】(1)在验证机械能守恒定律的实验中，实验时，应让重物紧靠打点计时器，手拉着纸带的上方，保持纸带竖直，由静止释放.故D正确，ABC错误.(2)试验中除了铁架台、夹子、导线、纸带等器材.还必须选取的实验器材是电火花打点计时器、刻度尺和重锤，故选AEF；(3)打下点B到打下点D的过程中，重锤重力势能减小量AEp=mg(S2+s3)；B点的瞬时速度以=券=比等E ,D点的瞬时速度%=芳=9上；则动能的增加量A Ek4.一个小电珠上标有“2V、2W”的字样，现 在 要 用 伏 安 法 描 绘 出 这 个 电 珠 的 图 象，有下列器材供选用：A.电 压 表(量程为0 3 V,内阻约为10kQ)B.电 压 表(量程为0 1 5 V,内阻约为20kQ)C.电 流 表(量程为0 0.6 A,内阻约为1C)D.电 流 表(量程为0 1.0 A,内阻约为0.4Q)E.滑动变阻器(阻值范围为()5 Q,额定电流为10A)F.滑动变阻器(阻值范围为0 5 0 0 Q,额定电流为0.2A)(1)实 验 中 电 压 表 应 选 用,电 流 表 应 选 用 (均用器材前的字母表示)。(2)为了尽量减小实验误差，要电压从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器调节方便，滑动变阻器应选用(用 器 材 前 的 字 母 表 示)。(3)请在虚线框内画出满足实验要求的电路图_ _ _ _,并把图中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图_ _ _ _ _ _ _【答案】A D E乙丙【解析】【详解】因为电珠的额定电压为2 V,为保证实验安全，选用的电压表量程应稍大于2 V,但不能大太多，量程太大则示数不准确，所以只能选用量程为()3V的电压表，故选A；2由A=。/得，电珠的额定电流应选用量程为0 1.0A的电流表，故选D。(2)网由题意可知，电压从零开始变化，并要多测几组数据，故只能采用滑动变阻器分压接法，而分压接法中，为调节方便应选总阻值小的滑动变阻器，故选E。电珠内阻U2/?=2QP电压表内阻远大于电珠内阻，应采用电流表外接法，故电路图和实物连接图分别如图乙、丙所示5.如 图(甲)所 示，一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验.有一直径为d、质量为m 的金属小球由A 处从静止释放，下落过程中能通过A 处正下方、固定于B 处的光电门，测得A、B 间的距离为H(H d),光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t,当地的重力加速度为g.贝!I：金属球计器(1)如 图(乙)所 示，用游标卡尺测得小球的直径d=mm.(2)小球经过光电门B 时 的 速 度 表 达 式 为.(3)多次改变高度H,重复上述实验，作出随H 的变化图象如图(丙)所示，当图中已知量to、H。和重力加速度g 及小球的直径d 满足以下表达式：时，可判断小球下落过程中机械能守恒.【解析】【详解】口 游标卡尺的主尺读数为7m m,游标读数为0.05x5mm=0.25mm,则小球的直径d=7.25mm.(2)2 根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度知，小球在B 处的瞬时速度_ dVB(3)3 小球下落过程中重力势能的减小量为m gH o,动能的增加量Ek=-m v2=-m(-)2 2为2若机械能守恒，有:gHo=；d。-即 _ 2 g 2 一o d6.某实验小组利用如图所示的装置验证机械能守恒定律，实验主要步骤如下：(不考虑空气阻力的影响)将光电门安放在固定于水平地面上的长木板上；将细绳一端连在小车上，另一端绕过两个轻质光滑定滑轮后悬挂一钩码，调节木板上滑轮的高度，使该滑轮与小车间的细绳与木板平行；测出小车遮光板与光电门之间的距离L,接通电源，释放小车，记下小车遮光板经过光电门的时间t；根据实验数据计算出小车与钩码组成的系统动能的增加量和钩码重力势能的减少量。(1)根据上述实验步骤，实 验 中 还 需 测 量 的 物 理 量 有:A.小车上遮光板的宽度d B.小车和遮光板总质量miC.钩码的质量m zD.钩码下落的时间t，图中游标卡尺所测遮光板宽度d 为 mm；(3)由实验步骤和(1)选项中测得的物理量，改变L 的大小，重复步骤、，可得到系统动能增加量总是小于钩码重力势能减少量，其原因可能是【答案】ABC 5.70 小车与长木板之间存在摩擦阻力做功【解析】【分析】【详解】(1)。要得到小车与钩码组成的系统动能的增加量，则要得到小车的速度，所以要测量小车上遮光板的宽度 d 和小车和遮光板总质量m i,钩码的质量m 2,由于小车运动的距离即为钩码下降的距离，所以不用测量钩码下落的时间已 故选ABC；(2)2 由图可知，游标卡尺所测遮光板宽度d=0.5cm+14x 0.05mm=5 mm+0.70inm=5.70mm(3)3 由于实验过程中小车与长木板之间存在摩擦阻力做功，系统有部分机械能转化为内能，则系统动能增加量总是小于钩码重力势能减少量。7.某小组要测定某金属丝的电阻率。(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径。为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧如图甲所示的部件(2)某同学采用如图乙所示电路进行实验。测得金属丝A B 的直径为d,改变金属夹P 的位置，测得多组金属丝接入电路的长度L 及相应电压表示数U、电流表示数L 作 出 系 一 1,如图丙所示，测得图线斜率为k,则该金属丝的电阻率P为(3)关于电阻率的测量，下列说法中正确的有A.开 关 S 闭合前，滑动变阻器Ri的滑片应置于最右端B.实验中，滑动变阻器Ri的滑片位置确定后不可移动C.待测金属丝A B 长时间通电，会导致电阻率测量结果偏小D.该实验方案中电流表A 的内阻对电阻率测量结果没有影响【答案】B 0.410 e2 D4【解析】【详解】为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先转动锁紧手柄部件B,合金丝的直径为0.0mm+41.0 x0.01mm=0.410mm；网设电流表内阻为RA,根据欧姆定律可知待测电阻:1根据电阻方程：R =p 截面积：联立解得:图像斜率：k4。n d1所以电阻率(3)4A.为了保护电路，实验开始前应使待测回路电流最小，滑动变阻器滑片处于最左端，故 A 错误；B.实验要测量多组电压、电流值，通过改变滑片位置，改变电压表示数，滑动变阻器滑片需要移动，故B 错误；C.待测金属丝AB长时间通电，因为电流热效应存在，温度升高，电阻率变大，故 C 错误。D.根 据 且=四 L+/?4可知，电流表的内阻存在不会改变图像的斜率，对电阻率没有影响，故 D 正确。I 7 1故 选 D。8.在研究匀变速直线运动的实验中，某同学选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每隔一个点取一个计数点，如下图中0、1、26 点所示。y(c m s)a.测 量 1、2、36 计数点到0 计数点的距离，分别记作：xi、xz.x6X.X.X.Xb.分别计算XI、X2.X6与对应时间的比值一、一、7 1 2*3/6XC.以上为纵坐标、1 为横坐标，标出X与对应时间1的坐标点，画出了 一-，图线如图所示t12.0：8.0 4 0 Z0 4.0 8.0 12.0 16.0根据图线可以计算：物体在计时起点的速度v o=c m/s；加速度a=_m/s2。(计算结果均保留2 位有效数字)【答案】4.0 1.0【解析】【分析】【详解】1物体做匀变速直线运动，根据运动学公式有1 2x vot+-a r两边同时除以时间3变形得X 1结合图线可知，初速度为纵轴截距%=4.0c m /s斜 率 为 由 图 可 得2人(12.4)x1 0-1 6x 102 2解得a =1.0m/s29.某同学利用DIS、定值电阻R。、电阻箱R i 等实验器材测量电池a的电动势和内阻，实验装置如图甲所示.实验时多次改变电阻箱的阻值，记录外电路的总电阻阻值R,用电压传感器测得端电压U,并在计算机上显示出如图乙所示的1/U-1/R 关系图线a.重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻，得到图乙中的图线b.由图线a 可知电池a的电动势Ea=V,内阻ra=C.若用同一个电阻R先后与电池a 及电池b连接，则两电池的输出功率I，1%(填“大于”、“等于或“小于”)，两电池的效率小 用(填“大于”、“等于”或“小于”).【答案】2().5 小于 大【解析】【分析】【详解】1 l i e u ,R L图线与纵轴的交点表示外电路断路时的丁，即77=言=0.5,所以纥=%,由0=宗 心得U U R+ra1 1 r 1 r i ra E=+,所以图线的斜率为二，即所以=手=0.5。；U Ea Eu R E Eu 4 41 1 u2当两外电阻相同时，由图象可知，：丁 水，即所以由k J得匕 片，由公式U 5,R1 1 r 17=总+高 可 知，图线的横截距的绝对值表示内阻的倒数，故由图可知，电池内电阻%.E R+r【点睛】本题考查了闭合电路欧姆定律的数据处理的方法，应用了图象法及电源的输入功率的表达式，难度较大.1 0.现有一电池,电动势E 约为5V,内阻r 约为50。,允许通过的最大电流为50m A.为测定该电池的电动势和内阻,某同学利用如图甲所示的电路进行实验.图中R 为电阻箱，阻值范围为0 999.9C,R.为定值电阻V 为理想电压表.(1)可供选用的R.有以下几种规格，本实验应选用的R.的 规 格 为(填 选 项 序 号 字 母)A.151 LOW B.50f2 0.01WC.60Q1.0W D.150012 6.0W(2)按照图甲所示的电路图，在 答 题 卡 上 将 图 乙 所 示 的 实 物 连 接 成 实 验 电 路.(3)连接好电路，闭合开关S,调节电阻箱的阻值，记录阻值R 和相应的电压表示数U,测得多组实验数据,并作出如图丙所示的1/U-1/R关系图像，则电动势E=-V,内阻r=d(结果均保留两位有效数字)【解析】【详解】(1)定值电阻起保护作用，电动势为5V,允许通过的电流为：50mA；由欧姆定律可得：/?=-=100Q;0.05需要的保护电阻约为：100-50=50。；故电阻数值上BC均可以，但由于B 中额定功率太小，所以额定电流过小，故应选择C(60ft,LOW)；(2)根据原理图图，连接实物图如图所示：(3)由闭合电路欧姆定律得。=丁 4R,可 整 理 为!=：+工，根据图象可知R+4 +r U ERE E解得 E=5.0V；=k=0-5 6 0-2 Q=22.5,解得厂=5x22.560=5 2.5 C v 5 3 c.E 0.016【点 睛】题考查测量电动势和内电阻的实验，注意只用电压表和变阻箱测电动势和内电阻的方法叫“伏欧法”，若用图象解时，基本思路是：用学过的物理定律列出表达式，再结合数学整理表达出有关一次函数式y=的形式，再 求 出k和b即可.1 1.某同学利用如图所示的装置来测量动摩擦因数，同时验证碰撞中的动量守恒。竖直平面内的一斜面下端与水平面之间由光滑小圆弧相连，斜面与水平面材料相同。第一次，将 小 滑 块A从斜面顶端无初速度释放，测 出 斜 面 长 度 为I,斜面顶端与水平地面的距离为h,小滑块在水平桌面上滑行的距离为Xi（甲图）；第二次将左侧贴有双面胶的小滑块B放在圆弧轨道的最低点，再 将 小 滑 块A从斜面顶端无初速度释放，A与B碰撞后结合为一个整体，测 出 整体沿桌面滑动的距离X2（图乙）。已 知 滑 块A和B的材料相同，测出 滑 块A、B的 质 量 分 别 为mi、m 2,重 力 加 速 度 为g甲（1）通过第一次试验，可 得 动 摩 擦 因 数 为p=;（用 字 母I、h、XI表 示）通 过 这 两 次 试 验，只要验证_ _ _ _ _ _ _ _ _,则验证了 A和B碰撞过程中动量守恒。（用 字 母m】、m2、xi、X2表 示）II町 禽=（町+”）我【解 析】【分 析】【详 解】（1）1.对小滑块下滑到停止过程，据动能定理得miSh-机话一 I-Rngx、=0解得_ h yJl2-h2+%）（2）2,对 小 滑 块A滑 到 斜 面 最 低 点 的 速 度 为v i,在水平桌面上时，据牛顿第二定律得pmig=niia解得a=ng据速度位移关系公式得设A与B碰撞后速度为V2,同理得根据A、B碰撞过程动量守恒得m ivi=(mi+m2)V2联立解得仍 禽=(4+乙)后12.某学习小组通过如图甲所示实验装置来验证动量守恒定律。A是固定在水平桌面上光滑的斜槽，斜槽末端与水平桌面平行，B是气垫导轨，C是光电门，D是带有小孔的滑块(孔内粘有胶带，小球进入小孔即粘在胶带上)，滑块上方有一窄挡光片。实验前将斜槽固定在水平桌面上，调整气垫导轨的高度，使滑块小孔与斜槽末端在同一高度处，同时调整气垫导轨水平，多次改变小球释放高度h,得到挡光片通过光电门的时间t,做出，图象。小球质量为m,滑块总质量为m o,挡光片宽度为d,重力加速度为g(1)用螺旋测微器测量挡光片的宽度，如图乙所示，宽度d=S2=11.00c mS3=12.5c mS4=14.00c m,打 C 点时纸带的速度大小为$2+$32T代入数值得vc=1.18m/s加速度代入数值得a=1.50m/s2(2)3J.对木块、祛码盘和祛码组成的系统，由牛顿第二定律得mgpMg=(M+m)a解得mg-(m +M)a=-Mg1 8.如图甲所示是一个多用电表的简化电路图。请完成下列问题。图甲 图乙 图丙(1)测量直流电流、直流电压和电阻各有两个量程。当选择开关S 旋到位置5、6 时，电表用来测量(选填“直流电流”、“直流电压”或“电阻”)。(2)某同学用此多用表测量某电学元件的电阻，选用“xio”倍率的欧姆挡测量，发现多用表指针偏转很小，因此需选择(填“X 1”或，xlOO”)倍率的欧姆挡。(3)某实验小组利用下列器材研究欧姆挡不同倍率的原理，组装如图乙、丙所示的简易欧姆表。实验器材如下：A.干电池(电动势E 为 3.0 V,内阻r 不计)；B.电流计G(量程300|iA,内阻99。)；C.可变电阻器R；D.定值电阻Ro=4C；E.导线若干，红黑表笔各一只。如图乙所示，表盘上10011A刻 度 线 对 应 的 电 阻 刻 度 值 是 2；如果将Ro 与电流计并联，如图丙所示，这相当于欧姆表换挡，换挡前、后倍率之比为。【答案】直流电源 x l OO 20000 100：1【解析】【详解】由图所示可知，当转换开关S 旋到位置5、6 时，表头G 与电阻串联，此时可用来测量直流电压。(2)2 测量某电学元件的电阻，选用“X10”倍率的电阻挡测量，发现多用表指针偏转很小，待测阻值较大,说明所选挡位太小，为准确测量电阻阻值，需选择“x 100”倍率的电阻挡，重新欧姆调零后再测量。(3)欧姆表中值电阻等于欧姆档内部电阻，则中间刻度值对应示数为F 3R =R =：_-Q =1X104Q冲讷Is 300 x 10/有儿;上3 g 4 +R解得R=2x l(y。所以表盘上l o o p A刻度线对应的电阻刻度值是2x 100=20000。.4 当电流计满偏时：流过 的电流/=9”电流计内阻为9 9 C,给电流计并联1。的电阻，根据并联分流的规律可知电流表量程扩大100倍，用该电流表改装成欧姆表，同一刻度对应的电阻值变为原来的高，欧姆表换挡前、后倍率之比等于100:1。19.测量物块。(视为质点)与平板P 之间动摩擦因数的实验装置如图所示。A 3 是四分之一的光滑的固定圆弧轨道，圆弧轨道上表面与水平固定的平板P 的上表面8 c相切、C 点在水平地面上的垂直投影为C。重力加速度为g。实验步骤如下：A.用天平称得物块。的质量为B.测得轨道A B 的半径为R、3 C 的长度为，和 C C 的高度为“；C.将物块。从 A 点由静止释放，在物块。落地处标记其落地点O；D.重复步骤C,共做5 次；E.将 5 个落地点用一个尽量小的圆围住，用米尺测量其圆心到C 的距离工。则物块。到达C 点时的动能EkC；在物块。从 3 点运动到C 点的过程中，物块。克服摩擦力做的功W=;物块Q 与平板P的上表面8 C 之间的动摩擦因数 =【答案】若 R_尤 27-4WSX2 正【解析】【详解】1从 A 到 B,由动能定理得:mgR=EKB-O,则物块到达B 时的动能:EKB=mgR,离开C 后，物块做平抛运动,水平方向:X=Vc t,竖直方向:“=产1物块在C 点的动能用仁=m Vr2 c,联立可得:EKC=M2北 3由 B 到 C 过程中，由动能定理得:B 到 C 过程中，克服摩擦力做的功:Wf=imgs=mgR-=可得:R=一s2X47A20.小明所在的课外活动小组在实验室测量导线的电阻率，他们在实验室选取了一段金属丝，经过讨论他们进行了如下操作。（1）先用刻度尺测量其长度如图I所示，该段金属丝的长度为_ cm。（2）接着他们使用多用电表粗测金属丝的电阻，操作过程分以下三个步骤：（请填写第步操作）将红、黑 表 笔 分 别 插 入 多 用 电 表 的 插 孔，选择电阻挡“X 1”；一，调整欧姆调零旋钮，一；把红、黑表笔分别与金属丝的两端相接，多用电表的示数如图2 所示。（3）根据多用电表示数，为了减小实验误差，并在实验中获得较大的电压调节范围，应从图3 中的四个电路中选择一电路来测量金属丝电阻，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P 移至最_（填“左”或“右”）端，多次测量求平均值后测得该金属丝的电阻为5.2Q。（5）根据以上数据可以计算出该金属丝的电阻率为P=Q m（结果保留两位有效数字）。【答案】60.50（60.4860.52均可）将红、黑表笔短接 使指针指向电阻刻度“0”刻线 D 左0.200 2.7x10-7【解析】【详解】（1）毫米刻度尺的分度值为0.1 c m,所以读数为：70.50c m-10.0（）c m=60.50c m；（2）将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指向表盘右侧的“0”刻度线，即表盘中电阻刻度“0”刻线；(3)4 电 阻 为 此=5.2。，电流表的分压相对较为明显，所以电流表应采用外接法；为获得较大的电压调节范围，滑动变阻器应选用分压式接法，所以选择电路D,滑 片P开始应调节至左端，使电压从。开始调节；(4)螺旋测微器的精度为0.01m m,所以读数为：0+20.0 x0.01 mm=0.200mm；(5)7根据电阻定律：c LR、=p-S金属丝的横截面积：S=-7rd24所以电阻率：P=万尺/4L3.14x5.2x（0.200 xW3）24x0.605Q m =2.7xlO-7Q m2 1.在“探究变压器线圈两端的电压与匝数之间的关系”实验中，斌斌利用如图所示可拆式变压器(铁芯不闭合)进行研究。可拆变压器(1)实验还需要下列器材中的(2)实验中，图中变压器的原线圈接线“0、8”接线柱，所接电源电压为交流10.0V,副线圈接线“0、4”接线柱，则 副 线 圈 所 接 电 表 示 数 可 能 是。A.20.0 VB.15.0 VC.5.0 VD.2.5 V【答案】AD D【解析】【详解】（1）探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系实验要用到交流电压表,B 是直流电流表,C 是直流电压表,A 是多用电表，可以用多用电表的交流电压挡测电压，实验中为了安全，输入电压不能超过1 2 V,需要交流学生电源，故选AD。（2）2 如果是理想变压器，则电压比等于匝数比，输出电压为5 V,但图中变压器存在比较大的漏磁，实际输出电压小于5V,故 D 正确。故选D。2 2.测定一个额定电压UL=2.5V,额定电流约为0.30.4A的小灯泡L 在正常工作时的阻值。供选择的器材有：A.电流表Ai（量程0.6 A,内阻口约为0.5C）B.电流表A2（量程30m A,内阻门=30。）C.电流表A3（量程60m A,内阻门约为20。）D.电压表V（量 程 1 5 V,内阻门约为15k。）E.定值电阻Ro=7OCF.滑动变阻器Ri：0 5 C,额定电流1AG滑动变阻器R2：0lk。，额定电流0.2AH.电源E：电动势为4.5 V,内阻不计I.开关S 及导线若干测量时要求电表示数超过其量程的一半，需选用的实验器材是 和 H、I（选填器材前对应的字母序号）。（2）请在虚线框内画出合适的电路图（图中需标明所选器材的符号）。（）（3）为保证小灯泡L 正常工作，测量时要让其中哪一个电表的示数调到多少？（4）测得小灯泡L 在正常工作时的阻值RL=（用实际所测物理量表示），并说明公式中各符号（题中已知的除外）的物理意义 o【答案】ABEF电流表A2的示数为25mA，2 (K)+2)A-/2L 为电流表A l的示数，L 为电流表A2的示数且为25mA【解析】【分析】【详解】(1)口 测量时要求电表示数超过其量程的一半，额定电压UL=2.5V,则电压表量程太大不能选，可考虑电流表A2与定值电阻R。串联改装成一个电压表，即30 x10 3AX30Q_ U3 0 c -30C+7 0 c改装电压表的量程为U v=3 V；电流表A i可用于测电流；根据欧姆定律估算小灯泡L 在正常工作时的阻值 为 68。，滑动变阻器R2阻值太大，不适合做限流电阻，滑动变阻器Ri小于灯泡正常工作时电阻，宜采用分压电路，所以选择阻值较小，额定电流较大的与 以分压方式接入电路，采用外接法可以消除系统误差。故选ABEFo(2)2 根据上述分析画出电路图：(3)3 小灯泡的额定电压为2.5V,贝!2.5V=Z2(30Q+70Q)解得/2=25mA所以调节Ri将电流表A2的示数调到25mA。(4)4 根据欧姆定律-式中1 为电流表A的示数，L 为电流表A2的示数且为25mAo2 3.在学校社团活动中，某实验小组先将一只量程为300PA 的微安表头G 改装为量程为0.3A的电流表,然后用改装的电流表测量未知电阻的阻值。可供选择的实验器材有：微安表头G(量程300 gA,内阻约为几百欧姆)滑动变阻器Ri(0-10kQ)滑动变阻器R2(050kQ)电阻箱 R(09999Q)电源Ei(电动势约为1.5V)电源E2(电动势约为9V)开关、导线若干实验小组先用如图(a)所示电路测量表头G 的内阻R g,实验方法是：A.按图(a)连接好电路，将滑动变阻器的滑片调至图中最右端；B.断开S 2,闭合S i,调节滑动变阻器的滑片位置，使 G 满偏；C.闭合S 2,并保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱的阻值，使表头G 的示数为200R A,记录此时电阻箱的阻值Ro,(a)(b)实 验 中 电 源 应 选 用，滑动变阻器应选用(选填仪器字母代号)；测得表头G 的内阻R产,表头内阻的测量值较其真实值一(选填“偏大”或“偏小”卜实验测得G 的内阻Rg=500Q,要将表头G 改装成量程为0.3A的电流表，应 选 用 阻 值 为。的电阻与表头G 并联；实验小组利用改装后的电流表A,用图(b)所示电路测量未知电阻Rx的阻值。测量时电压表V 的示数为1.20V,表 头 G 的指针指在原电流刻度的250Q处，则 Rx=【答案】E2 R2-RO 偏小 0.5 4.32【解析】【详解】闭合S2开关时认为电路电流不变，实际上闭合开关S2时电路总电阻变小，电路电流增大，电源电动势越大、滑动变阻器阻值越大，闭合开关S2时微安表两端电压变化越小，实验误差越小，为减小实验误差，电源应选择E 2,滑动变阻器应选择R2；234闭合开关S2时认为电路电流不变，流过微安表电流为满偏电流的彳，则流过电阻箱的电流为满偏电流的1，微安表与电阻箱并联，流过并联电路的电流与阻值成反比，贝!I：3R=g区闭合开关S2时整个电路电阻变小，电路电流变大，大于300|iA,当表头G 示数为200HA时，流过电阻箱的电流大于lOOpA,电阻箱阻值小于表头G 电阻的一半，实验认为电流表内阻等于电阻箱阻值的一半,因此表头G 内阻测量值偏小；（2）把微安表改装成0.3A的电流表需要并联分流电阻，并联电阻阻值为：小雪=3。E(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图所示，由曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻将2/A2U/V4A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大后不变D.先减小后不变(3)若用多用表直接测量该小灯泡的电阻，正确操作后多用表指针如图所示，则小灯泡的电阻是 Q.(4)用另一电源1 (电动势4 V,内阻10。)和题中所给的小灯泡L、滑动变阻器R 连接成如图所示的电路，闭合开关S,调节滑动变阻器R 的 阻 值.在 R 的变化范围内，电源的最大输出功率为 W,此时小灯泡的功率为 W,滑动变阻器R 接入电路的电阻为 Q.1 LRE。E【解析】【详解】(1)口 因本实验需要电流从零开始调节，因此应采用滑动变阻器分压接法；因灯泡内阻与电流表内阻接近,故应采用电流表外接法；另外为了扩大电压表量程，应用凡和电压表串联，故原理图如图所示E(2)2/-U 图象中图象的斜率表示电阻的倒数，由图可知，图象的斜率随电压的增大而减小，故说明电阻随电流的增大而增大；其原因是灯丝的电阻率随着电流的增大而增大；A.与分析相符，故 A 正确；B.与分析不符，故 B 错误；C.与分析不符，故 C 错误；D.与分析不符，故 D错误；3灯泡正常工作时的电阻为：T J Q Q/?=Q =11.8QI 0.32则多用电表可以选择欧姆挡的XI挡；由图示多用电表可知，其示数为15 C；(4)4当电源内阻等于外电路电阻时，电源的输出功率最大，电源的最大输出功率为：max24r-W=0.4W4x105此时小灯泡的电流为：E/=0.2A2r由图可知，此时灯泡电压为：t/=1.4V此时小灯泡的功率为：p=1.4 x 0.2W=0.28W此时小灯泡的电阻为：&=y =7Q滑动变阻器R接入电路的电阻为:R r RL-3c2 6.为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图所示的实验装置。其 中 M 为带滑轮的小车的质量，m 为砂和砂桶的质量。(滑轮质量不计)弹簧测力计q 打 点 计 时 器I _-f-|-_(J。I Iu u J(1)下列实验步骤正确的是A.用天平测出砂和砂桶的质量B.将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力C.小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数D.改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带E.实验中不需要砂和砂桶的质量m 远小于小车的质量M(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有两个点没有画出)，已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为 m/s2(结果保留两位有效数字)单位：c m2.3 2.8,3.3 3.8 0 1 2 3 4 5 6(3)以弹簧测力计的示数F 为横坐标，加速度为纵坐标，画出的a-/图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为6,求得图线的斜率为左，则 小 车 的 质 量 为。0F2A.2tan8 B.tan。C.D.kk【答案】BDE 1.3 C【解析】【分析】【详解】d)l.A E.本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶(包括砂)的质量远小于车的总质量，故 A 错误，E 正确；B.该题是弹簧测力计测出拉力，从而表示小车受到的合外力，应拿走砂桶，将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力，故 B 正确；C.打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要记录弹簧测力计的示数，故 c错误；D.改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带，获取多组实验数据，故 D 正确；故 选 BDEo(2)2J.由于两计数点间还有两个点没有画出，故 T=0.06s,由Ax=aT2可得尤36 X()39T2(3.8+3.3+2.8-2.3-1.9-1.4)xl0-29x0.062=1.3m/s2(3)3J.由牛顿第二定律得2F=ma则2门a-rma-F图象的斜率k=m小车质量为2m=k故选C；2 7.某同学用如图甲所示的装置做“探究合力做的功与动能改变量之间的关系”的实验，他们将光电门固定在水平轨道上的B 点，并用重物通过细线拉带有遮光条的小车，然后保持小车和重物的质量不变，通过改变小车释放点到光电门的距离(s)进行多次实验，实验时要求小车每次都从静止释放。(1)用螺旋测微器测量遮光条的宽度，其示数如图乙所示，则遮光条的宽度”=mm。(2)为了减小误差，实 验 时 需 要 进 行 的 操 作 是.A.将水平轨道上的A端垫高适当的高度，以平衡摩擦力B.使重物的质量m远大于小车及遮光条的总质量MC.调节水平轨道左端滑轮的高度(3)某次实验中，测得小车及遮光条的质量M=lkg,光电门记录小车通过的时间加=0.002s,则在此次实验中小车及遮光条增加的动能为_ _ _ _ _ _ _J(结果保留到小数点后两位)。(4)实验中利用 计算拉力对小车做的功W在方格纸上做出Ek-W图 像(线是小车和重物动能之和)，如图所示。由图像可以看出八线总是略大于W,造成这种现象的原因是。【答案】4.700 AC 2.76 W=mgs 平衡摩擦力过度【解析】【分析】【详解】(1)1螺旋测微器的精确度为0.01mm,主尺的读书为4.5m m,读数为4.5mm+20.0 x 0.0 lmm=4.700mm(2)2AB.本实验研究小车受到的合力对小车所做的功与小车动能的改变量之间的关系，可认为小车受到的合力与重物的重力大小相等，故需要平衡摩擦力，且满足重物的质量远小于小车和遮光条的总质量，B错误A正确；C.需调节水平轨道左端滑轮的高度，使连接光电门的细线与轨道平行，C正确。故选AC。(3)3小车及遮光条经过光电门的速度v-2.35m/s加增加的动能1 ,AfK=-MV2=2.76J(4)4因为平衡摩擦力后，可将重物的重力视为小车受到的合力，所以用重力乘于小车释放点到光电门的距离s 计算拉力所做的功，即W=mgs o(4)5实验中，让重物的质量远小于小车及遮光条的总质量，则平衡摩擦力后，可将重物的重力视为小车受到的合力，则分析可知造成线总是略大于W 是平衡摩擦力过度造成的。2 8.某同学要测定一电源的电动势E 和内阻r,实验器材有：一只DIS电流传感器(可视为理想电流表,测得的电流用I 表示)，一只电阻箱(阻值 用 R 表示)，一只开关和导线若干。该同学设计了如图甲所示的电路进行实验和采集数据。丙(1)该同学设计实验的原理表达式是E=(用 r、I、R 表示)。(2)该同学在闭合开关之前，应 先 将 电 阻 箱 调 到 (选填“最大值”“最小值”或“任意值”)，实验过程中，将电阻箱调至如图乙所示位置，则此时电阻箱接入电路的阻值为(3)该同学根据实验采集到的数据作出如图丙所示的;一R 图象，则由图象可求得，该电源的电动势E=V,内阻尸 只。(结果均保留两位有效数字)【答案】I(R+r)最大值 21 6.3(6.1-6.4)2.5(2.42.6)【解析】【分析】【详解】(1)口 根据闭合电路欧姆定律，该同学设计实验的原理表达式是E=I(R+r)(2)根据实验的安全性原则，在闭合开关之前，应先将电阻箱调到最大值3根据电阻箱读数规则，电阻箱接入电路的阻值为2x100+1x10=21。4 由 E=I(R+r)可得L院+二I E E；-尺图像斜率等于,1 4-1K=-E 22-3.5得E6.2V由于误差(6.16.4)V均正确，H 图像的截距=二=0.4E得r 2.5。由于误差(2.42.6)Q 均正确2 9.某学习小组利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验，其主要实验步骤如下:A.用游标卡尺测量挡光条的宽度为d,用天平测量滑块(含挡光条)的质量为M,祛码盘及祛码的总质量为m；B.调整气垫导轨水平;C.光电门移到B 处，读出A 点到B 点间的距离为x“滑块从A 处由静止释放，读出挡光条通过光电门的挡光时间为h；D.多次改变光电门位置，重复步骤C,获得多组数据。请回答下列问题:4用游标卡尺测量挡光条的宽度时示数如图2 所示，其读数为(2)调整气垫导轨下螺丝，直至气垫导轨工作时滑块轻放在导轨上能.mm；,表明导轨水平了;(3)在实验误差允许范围内，机械能守恒定律得到验证，则如图丙图象中能正确反映光电门的挡光时间t 随滑块的位移大小x 的变化规律的是.A.B.【答案】3.40 静止 D【解析】【分析】【详解】(1)因游标尺是20分度的，则游标卡尺的精确度为0.05m m,则其读数d=3 m m+8 x O.()5mm=3.4()mm(2)2调整气垫导轨下螺丝，直至气垫导轨工作时滑块轻放在导轨上能静止，表明导轨水平。