山东省济宁市新高考物理易错100题实验题含解析.pdf

word版可编辑】山东省济宁市新高考物理易错100题实验题精选高考物理实验题100题含答案有解析1.二极管具有单向导电性，正向导通时电阻几乎为零，电压反向时电阻往往很大。某同学想要测出二极管的反向电阻RD，进行了如下步骤：步骤一：他先用多用电表欧姆档进行粗测：将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔，二极管的两端分别标记为A 和 B。将红表笔接A 端，黑表笔接B 端时，指针几乎不偏转；红表笔接B 端，黑表笔接A 端时，指针偏转角度很大，则为了测量该二极管的反向电阻，应将红表笔接二极管的 端（填“A”或“B”）；步骤二：该同学粗测后得到RD=1490Q,接着他用如下电路（图一）进行精确测量：已知电压表量程03V,内阻Rv=3k。实验时，多次调节电阻箱，记下电压表的示数U 和相应的电阻箱的电阻R,电源的内阻不计，得 到 器 与 R 的关系图线如下图（图二）所示。由图线可得出：电源电动势E=,二极管的反向电阻用=；步骤二中二极管的反向电阻的测量值与真实值相比，结果是（填“偏大”、“相等”或“偏小【答案】A 2.0V 15 00。相等【解析】【分析】【详解】1多用电表测电阻时电流从黑表笔流出，红表笔流入。当红表笔接A 时，指针几乎不偏转，说明此时二极管反向截止，所以接A 端。根据电路图由闭合电路欧姆定律得人+品整理得u-1 1-E ER、,RpR再由图像可知纵截距解得E=2.0V网斜率1.5-0.5 仆+RD2xl03-ERVRD解得/?D=1500Q4|由于电源内阻不计，电压表内阻已知，结合上述公式推导可知二极管反向电阻的测量值与真实值相等。2.某同学欲将量程为2mA、内阻为400。的表头改装成一个多用电表，改装后的电表有几个不同量程，分别为量程为IV 和 10V的双量程电压表及量程为100加4 的电流表，设计电路如图所示。定值电阻片,&和&的 值 待 定，工为单刀单掷开关，色为单刀双掷开关。已知将开关5 断开，置于“2”挡时，多用电表的量程为1 0 V,回答下列问题：(1)表笔A 应为(填“红”或“黑”)色；(2)将开关5 断开，S?置于“1”挡时，多用电表用于测量_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(填“电流”或“电压”)；开关5 闭合,5 置于“1”挡时，多用电表用于测量_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(填“电流”或“电压”)；(3)定值电阻的阻值月=d&=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _C、&=结果保留三位有效数字)【答案】黑 电压 电流 460()1()0 10.2【解析】【详解】(1)1.根据表头的极性，因电流要从红表笔流入电表，可知表笔A 应为黑色；(2)23.将开关工断开，置于“1”挡时，表头与R2串联，则多用电表用于测量电压；开关工闭合,邑置于“1”挡时，R3与表头并联，则多用电表用于测量电流;（3）4 .已知将开关 断开，邑置于“2”挡时，多用电表的量程为1 0 V,则U-I,-400=4600。0.002g5.将开关5 断开，色置于“1”挡时，多用电表的量程为I V,则U-1、R2=5gr|=-400=100。0.0026.将开关5 接通，良置于“1”挡时，多用电表的量程为100m A,则/式+鸟)_ 2(400+100)/一 4 -100-2*10.2 c3.某实验小组同学利用下列器材做“研究合外力做功与动能变化的关系”实验:A.一端带有滑轮和刻度尺的轨道B.两个光电计时器C.安装有挡光片的小车（质 量 为 M）D.拴有细线的托盘（质 量 为 mo）E.可以调节高度的平衡支架F.一定数量的钩码某小组选用上述器材安装实验装置如图甲所示，轨道上安装了两个光电门A、B。实验步骤:调节两个光电门中心的距离，记为L；调节轨道的倾角，轻推小车后，使小车拉着钩码和托盘能沿轨道向下匀速经过光电门A,B,钩码的质量 记 为 m；撤去托盘和钩码，让小车仍沿轨道向下加速经过光电门A、B,光电计时器记录小车通过A、B 的时间分别为A t,和A t2;利用测得的数据求得合外力做功与动能变化的关系。根据实验过程，滑轮的摩擦力不计，回答以下问题图乙是用游标卡尺测挡光片的宽度d,贝!）d=c m。（2）小车加速从A 到 B 过程中合外力做的功W=；小车动能的变化量的表达式 Ek=_ （用测得的物理量的字母符号表示）。通过实验可得出：在误差允许的范围内合外力所做的功等于小车动能的增量。【答案】0.735+m gL【解析】【详解】(1)1 游标为20分度，精确度为0.05mm,游标对齐的格数不估读，则测挡光片的宽度为d=7 mm+7x 0.05mm=7.35mm=0.735cm(2)调节轨道的倾角轻推小车后使小车拉着钩码和托盘能沿轨道向下匀速下滑，说明小车的合力为零,而撤去托盘m0和钩码m,小车的合力变为七=(%+m)g则小车加速从A到B过程中合外力做的功为W=FL=+m)gL3光电门挡住光的时间极短，求出的平均速度可认为是小车通过A、B两位置的瞬时速度，有则小车动能的变化量的表达式为*4.把较粗的铜丝和铁丝相隔约几毫米插入苹果中就制成了一个水果电池。水果电池的电动势较小(约为IV),而内阻较大(约为300。)。用下列提供的器材设计电路，实现准确测量电动势E和内阻，A.苹果一个 B.较粗的铜丝和铁丝各一根C.电流表A1(量程3.0 m A,内阻约100。)D.电流表A 2(量程1.0 m A,内阻外=300。)E.定 值 电 阻&(阻值为鸟=600。)F.滑动变阻器R(0-500Q)G开关、导线若干/|/mA4.01.0/ymA(1)根据上述的器材设计测量电动势E和内阻r的实验电路,如图甲所示请根据图甲在图乙中进行实物连线实验中测量出多组数据，电流表A1的示数记为人，电流表A2的 示 数 记 为 画 出 人 随4变化的图像如图丙所示，根据图像可得，该水果电池的电动势E=V,内阻=Qo 要 内 阻 减 小，可采取。A.铜 丝 和 铁 丝 距 离 近 一 些B。铜 丝 和 铁 丝 插 入 深 一 些C。铜丝和铁丝更细一些【答 案】【解 析】【详 解】(1)11.根据电路图，连接实物图如图。3.根据闭合电路欧姆定律，可得1 2 (R 0+R 2)+(L+1 2)r=E整理得结合图象得P=4 x 1 0%r联立得:E=1.2Vr=300H(3)4.根据电阻定律有：R=p 与可 知 电 阻 随 着L的减小而减小，随 着S的增大而增大，故要内阻减小,可 采 用AB；故 选AB。5.图甲是某同学验证动能定理的实验装置。其步骤如下:A.易拉罐内盛上适量细沙，用轻绳通过滑轮连接在小车上，小车连接纸带。合理调整木板倾角，让小车沿木板匀速下滑。B.取下轻绳和易拉罐，测出易拉罐和细沙的质量m i 以及小车质量m2。C.撤去细绳和易拉罐后，换一条纸带，让小车由静止释放，打出的纸带如图乙（中间部分未画出），。为打下的第一点。己知打点计时器的打点时间间隔为T,重力加速度为g。（1）步骤C 中小车所受的合外力大小为一为验证从O C 过程中小车合外力做功与小车动能变化的关系，测 出 B D 间的距离为,O C 间距离为%，则 C 点 速 度 大 小 为 需 要 验 证 的 关 系 式 为 一（用所测物理量的符号表示）。【答案】（1）mig；町g”萧【解析】【详解】（1）1小车匀速下滑时受到重力、支持力、摩擦力和轻绳的拉力，合力为零；撤去拉力后，其余力不变,故合力等于撤去轻绳的拉力，而轻绳的拉力等于易拉罐和细沙的重力，所以小车所受的合外力为m】g；（2）匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻瞬时速度，故3动能增量为:1 21 2 网引A EL=m-,vc-k 2 8T2合力的功为:W mlgx2,需要验证的关系式为:migx28T26.某课外活动小组使用如图所示的实验装置进行 验证机械能守恒定律的实验，主要步骤：A、用游标卡尺测量并记录小球直径dB、将小球用细线悬于O 点，用刻度尺测量并记录悬点O 到球心的距离1C、将小球拉离竖直位置由静止释放，同时测量并记录细线与竖直方向的夹角0D、小球摆到最低点经过光电门，光电计时器（图中未画出）自动记录小球通过光电门的时间AtE、改变小球释放位置重复C、D 多次F、分析数据，验证机械能守恒定律请回答下列问题:00102030405060COS00.980.940.870.770.640.50At/ms18.09.06.04.63.73.1v/ms 10.541.09_2.132.653.162.2 -2v/m s0.301.19_4.547.029.99(3)某同学为了作出v 2-cose图像，根据记录表中的数据进行了部分描点，请补充完整并作出V2-cose图像()(4)实验完成后，某同学找不到记录的悬点O到球心的距离1 了，请你帮助计算出这个数据匕m(保留两位有效数字)，已知当地重力加速度为9.8m/s2。【答案】9.80 1.63 2.661.()【解析】【详解】游标卡尺的主尺读数为9m m,游标尺上第16个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为16x0.()5mm=0.8()mm,所以最终读数为：9mm+0.80mm=9.80mm；(2)2根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出小球经过光电门时的速度为:d 9.80 x10-3N 6.0 xl()-3m/s=1.63m/s网则有:v2=2.66m2/s2先根据记录表中的数据进行了描点，作出 一 cos。图像如图:(4)5由v2-cosO图像可得图像斜率的绝对值为:10-0一 1.0-0.5=20要验证机械能守恒定律，必须满足:2mgl-7cos0)=mv化简整理可得：v2=2g/-2g/cos0则有：2g/=A:=20解得：I=1.0m7.为“验证牛顿第二定律”，某同学设计了如下实验方案:A.实验装置如图甲所示，一端系在滑块上的轻质细绳通过转轴光滑的轻质滑轮，另一端挂一质量为m=0.5 kg的钩码.用垫块将长木板附定滑轮的一端垫起，调整长木板的倾角，直至轻推滑块后，滑块沿长木板向下做匀速直线运动；B.保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，连接纸带，接通打点计时器的电源，然后让滑块沿长木板滑下，打点计时器打下的纸带如图乙所示.请回答下列问题：(1)图乙中纸带的一端与滑块相连(选填“左”或“右”).(1)图乙中相邻两个计数点之间还有4 个点未画出，打点计时器接频率为50 H z的交流电源，根据图乙求出滑块的加速度a=m/s*1.【答案】右端 1.65 1.97【解析】【分析】(1)滑块拖动纸带下落的运动过程中，速度越来越快，所以相等时间内运动的位移越来越大，进而判断哪端与滑块相连；(1)根根据匀变速直线运动的推论公式A x=aT可以求出加速度的大小；(3)根据牛顿第二定律F=Ma即可求解质量；【详解】(1)1 .因为打点计时器每隔0.01s打一个点，两个计数点之间还有4 个打点未画出，所以两个计数点的时间间隔为T=0.1s,时间间隔是定值，滑块拖动纸带下落的运动过程中，速度越来越快，所以相等时间内运动的位移越来越大.所以图乙中纸带的右端与滑块相连；(1)1 J.根据AxMaT利用逐差法，有：(3)不计纸带与打点计时器间的阻力，滑块的质量M=kg(g 取 9.8 m/s l 结果保留3 位有效数字)._ 7.90 6 25 _4.60 卜 2.95*卜1.30 A l 单位：cm0.0 7 9 +0.0 6 2 5 -0.0 4 6 -0.0 2 9 5 ,2a=-z-=1.6 5 m/s .4 x 0.12（3）3 .由 A 步骤可知，取下细绳和钩码后，滑块受到的合外力为：F=0.5 x 9.8=4.9 N根据牛顿第二定律得：F 4 9=-=2.9 7 k g.a 1.6 5【点睛】探究加速度与质量关系时，应控制拉力不变而改变小车质量，实验时要注意小车质量应远大于重物质量.纸带处理时能利用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，提高解决问题能力.8.某实验小组用DI S 来研究物体加速度与质量的关系，实验装置如图甲所示。其中小车和位移传感器的总质量为M,所挂钩码总质量为相，小车和定滑轮之间的绳子与轨道平面平行，不计轻绳与滑轮之间的摩擦及空气阻力，重力加速度为g。（1）若已平衡摩擦力，在小车做匀加速直线运动过程中，绳子中的拉力大小瑞=（用题中所给已知物理量符号来表示）；当小车的总质量”和所挂钩码的质量机之间满足 时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于所挂钩码的重力；（2）保持钩码的质量不变，改变小车的质量，某同学根据实验数据画出。-工 图 线，如图乙所示，可知细M线的拉力为 N （保留两位有效数字）。【答案】则/M m 0.2 0M+m【解析】【详解】口 平衡摩擦力后：mg Fy=ma斗=Ma解得:M耳=赤.吟 2 当小车和位移传感器的总质量M 和所挂钩码的质量机之间满足M a时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于所挂钩码的重力;由牛顿第二定律知:1广a=-rM则 a-的图线的斜率是合外力，即绳子拉力尸，贝(I：M2 0F =N =0.2 0 N o1 09 .如图甲所示为利用多用电表的电阻挡研究电容器的充、放电的实验电路图。多用电表置于x l k 挡，电源电动势为E =L5V,内阻为R =1 5 k C,实验中使用的电解电容器的规格为“IOOORF 2 5 V”。欧姆调零后黑表笔接电容器正极，红表笔接电容器负极。充电完成后电容器两极板间的电压_ _ _ _ _ _ _ _(选填“大于”“等于”或“小于”)电源电动势，电容器所带电荷量为 C；(2 汝口图乙所示，充电完成后未放电，迅速将红、黑表笔交换，即黑表笔接电容器负极，红表笔接电容器正极，发现电流很大，超过电流表量程，其原因是。甲 乙 卜【答案】等于 i,5 r f i 此时电容器为电源，且与多用电表内部电源串联【解析】【分析】【详解】(1)2 3 电容器充电完成后，电容器两极板间的电压等于电源电动势。由公式可得Q=EC=1.5X1(T3C(2)4 红、黑表笔交换后，电容器视为电源，且与多用电表内部电源串联，总的电动势变大，电路中电流变大。1 0 .某小组利用图甲所示的电路进行“测电池的电动势和内阻”的实验，实验的操作过程为：闭合开关，读出电流表的示数I 和电阻箱的阻值R；改变电阻箱的阻值，记录多组R、I 的值，并求出/-R的值，填写在如下表格中。A一-:l:;l:lsl;lnl;lt:lHInl:;l:l:Klul;l!;l:l:lnl融笛言留鼓器褊缥精“一:=“-困胃“:用“”6_1一一Hi皿翻4乙O.图mv1-1探城偎11112.01.0。序号(11)/(A)/?(V)19.00.262.3427.00.302.1035.0().351.7543.00.441.3251.00.560.56(1)根据实验数据在坐标系中描出坐标点，如图乙所示，请 在 坐 标 系 中 作 出 图 象;(2)由图象求得电池的电动势E=V,内阻=C；(结果均保留两位小数)(3)上述方案中，若考虑电流表内阻对测量的影响，则电动势E 的测量值_ _ _ _ 真实值，内阻I的测量值真实值。(均选填“大于”、“等于”或“小于”)3.850.05 5.85+0.20 等于 大于【解析】【分析】【详解】图象如图所示。(2)23根据闭合电路欧姆定律可得E=JR+/r变形为IR=E-Ir由图象可得 =(3.85 0.05)Vr=(5.85 0.20)。(3)45 若考虑电流表内阻对测量的影响，则表达式变为IR=E-/(r+R J因此，电动势的测量无误差，即电动势E的测量值等于真实值，但是内阻测量偏大，即内阻r 的测量值大于真实值。11.从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电阻R、的阻值。要求方法简捷，得到多组数据,有尽可能高的测量精度。器材(代号)规格待测电阻(凡)电流表(A,)电流表(A2)电压表(V|)电压表(V2)滑动变阻器(R)电 源()电 键(S)导线若干阻值约10kQ0300HA,内阻约100。0-0.6 A,内阻约 0.125。03 V,内阻约3kC0-1 5 V,内阻约15g总阻值约50。电动势3 V,内阻很小(1)电 流 表 应 选 用，电压表应选用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。在实验中，有的同学连成下图所示的电路，其中a,b,c，k 是表示接线柱的字母。请将图中接线错误(用导线两端接线柱的字母表示)、引起的后果、改正的方法(改接、撤消或增添)，填在图中表格相应的位置中。可能短路，损坏电源 撤消ce连线【解析】【分析】【详解】(1)1器材中的电源为3 V,被测电阻约为10k。，故通过电阻的电流最大约为I=3V/10kn=0.3mA=300|iA刚好不超A i的量程，而 A2的量程是0.6A就太大了；电压表就选3V量程的Vi，因为V 2的量程也是太大了。(2)3因为题中要求得到多组数据，所以用分压式较好，再说所给的变阻器的最大阻值是5 0 Q,它比被测电阻小多了，也不能用限流的方法连接，又因为需要尽可能高的测量精度，所以电阻测量需要用电压表外接法，因为被测电阻的电阻值较大，外接法的误差较小；又因为使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏，所以闭合开关前，应该使电压表的示数接近0,故电路的实物图如图所示；(3)接线错误的两个接线柱是ce,因为它接起来后，电压表与电源直接连接，变阻器的滑片如何滑动都不会影响电压表示数的变化了，当滑动滑片移动到最下端时，电源也可能短路，故是不可以的，应该将其去掉才行。1 2.欧姆表的内部电路可简化为一个电动势为E 的电源、一个电流表和一个阻值为r 的电阻串联而成(如图甲所示)。小明同学欲测量某多用电表欧姆挡在“xlOO”挡时的内部电阻和电动势，选用的器材如下：多用电表，电压表(量程03V、内阻为3 k C),滑动变阻器(最大阻值2k Q),导线若干。请完善以下步骤:将多用电表的选择开关调到“xlOO”挡，再将红、黑表笔短接，进 行(机 械/欧 姆)调 零；(2)他按照如图乙所示电路进行测量，将多用电表的红、黑表笔与a、b 两端相连接，此时电压表右端应为接线柱(正/负)；(3)调节滑动变阻器滑片至某位置时，电压表示数如图丙所示，其读数为 V.(4)改变滑动变阻器阻值，记录不同状态下欧姆表的示数R 及相应电压表示数U。根据实验数据画出的图线如图丁所示，由 图 可 得 电 动 势=V,内部电路电阻r=kf t o (结果均保留两位小数)【答案】欧姆 正 0.95(0.940.96)1.45(1.41-1.47)1.57(1.52-1.59)【解析】【详解】(1)选择合适的档位进行欧姆调零，使指针指向欧姆表的零刻度位置：(2)黑表笔和欧姆档内部的电源正极相连，电压表右端和黑表笔相连，所以电压表右端应为正接线柱;(3)网电压表分度值为0.1 V,所以电压表读数为：0.95V；(4)4根据闭合电路欧姆定律：E=/(/?+r)=(R+r)Rv变形得：1 n r=-R+-U E&ER、根据图像中的斜率：1 _ 4.7 7 -1.44-0.36解得：=1.45V；根据图像中的纵截距：-=0.36ERv解得：r=1.57k。1 3.在“DIS描绘电场等势线”的实验中，(1)给出下列器材，ab处 的 电 源 应 选 用,传 感 器 应 选 用 (用字母表示)。A.6V 的交流电源B.6V 的直流电源C.100V的直流电源D.电压传感器E.电流传感器F.力传感器该实验装置如图所示，如果以c、d 两个电极的连线为x 轴，以c、d 连线的中垂线为y 轴，并将一个探针固定置于y 轴上的某一点，合上开关S,而将另一探针由O 点左侧沿x 轴正方向移到O 点右侧的过程中，则传感器示数的绝对值变化情况是一A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.先变大后变小 D.先变小后变大【答案】B D D【解析】【分析】(1)解答本题应抓住：本实验利用恒定电流场模拟静电场，要描绘电场等势线，需要电源与电压表.电源要分正负即为直流电源，确保电势的高低；需要电压传感器；(2)根据顺着电场线，电势逐渐降低，分析感器示数的绝对值变化情况。【详解】本实验利用恒定电流场模拟静电场，要描绘电场等势线，需要6V 的直流电源，故选B；要描绘电场等势线，要寻找等势点，即电势差为零的点，而电势差就是电压，所以传感器应选用电压传感器，故选D；（2）3 从一个电极沿x 轴到另一电极，电势逐渐升高或降低，则将一个探针固定置于y 轴上的某一点，另一探针从一个电极沿连线逐渐移动到另一电极的过程中，两探针处的电势差先变小后变大，则传感器示数的绝对值先变小后变大，故 D 正确，ABC错误；故 选 D。【点睛】本题关键理解并掌握实验的原理，懂得根据实验原理选择实验器材。1 4.某同学要精确测量某一金属丝的电阻率。（1）先用多用电表x l 挡粗测其电阻，指针偏转如图甲所示，读数为。，然后用螺旋测微器测其直径如图乙所示，读数为 m m,最后用米尺测其长度如图丙所示，其读数_ _ _ _ _ _ _ _ cm。甲 乙0 I 2 3/)7 58 59 60 cm丙59H5（2）采用伏安法进一步测定这段金属丝的电阻。有以下器材可供选择：（要求测量结果尽量准确）A.电池组（3 V,内阻约1Q）B.电 流 表（0-3 A,内阻约0.025。）C.电 流 表（00.6A,内阻约0.125。）D.电 压 表（0-3 V,内阻约3kC）E 电 压 表（015V,内阻约15kC）F 滑动变阻器（0 2 0。，额定电流1A）G 滑动变阻器（01000。，额定电流0.1A）H.开关，导线实 验 时 应 选 用 的 器 材 是 （选填器材前字母代号）。请在下面的虚线框中补全实验电路图_ _ _ _ _o用该方法测金属丝电阻，测 量 结 果 会 比 真 实 值 偏（选填“大”或“小”）。在某次测量时电表示数如图丁所示，则 电 流 表 示 数 为,电压表的示数为 O2100 m，T(3)为了减小系统误差，有人设计了如图戊所示的实验方案。其中凡是待测电阻，R 是电阻箱，R、R2是已知阻值的定值电阻。闭合开关S,灵敏电流计的指针偏转。将 R 调至阻值为飞时，灵敏电流计的示数为零。由此可计算出待测电阻&=(用4、&、&表 示)【答案】110.600 60.10 ACDFH小 0.142.40 皆&为【解析】【分析】【详解】(1)1欧姆表的读数为表盘示数与倍率的乘积，所以圆形柱体的电阻大致为R=llxl2=ll22螺旋测微器的读数为固定刻度的毫米数与可动刻度的nxO.Olmm的和，由图示螺旋测微器可知，其直径为0.5mm+l 0.0 x0.01 m m=0.600m m3根据米尺读数原理，可知米尺的读数为60.10cm；3(2)4金属丝电阻约为1 1 C,电池组电动势为3 V,回路中最大电流约RA,故电流表选C,电压表选伏安法测电阻，滑动变阻器采用限流接法，选用阻值变化范围较小的F 即可。由于,吟，所以选用电流表外接法，电路图如图所示6利用此方法测得的电流偏大，根据R/可得金属丝电阻值的测量值比真实值偏小。电流表选用小量程0.6 A,分度值为0.02A,电流为0.14A；电压表选用小量程3 V,分度值为0.01V,电压为2.40V；100()5 x 4(4)设 O 点下一个点为B 点，根 据 运 动 学 公 式 得 匕=，水平初速度匕=。吁*=.5加S,所以小球A 在。点的速度v()=1.5m/s,0.1小球A 在 C 点时的速度%=(立 些+0.1X10)22x0.1小球 A 在 O 点的机械能 Eo=O+xO.lx(1.5)2=O.U 25 J2因 O 点为小球的水平抛出点，且以O 点为零势能点，则小球A 在 C 点时的重力势能为Ep=mgh=-0.8J；在 C 点的动能：EkC=ym vc2=0.9125J；小球 A 在 C 点时的机械能 Ec=；xmxv+(-mgh)=0.9125-0.8=0.1125.1点睛：本题从新的角度考查了对机械能守恒实定律的理解，有一定的创新性，很好的考查了学生的创新思维，掌握平抛运动的处理方法，平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做自由落体运动.2 4.用如图a 所示的电路测量粕热敏电阻的阻值与温度的关系.(1)开关闭合前，滑动变阻器的滑片应移至_ _ _ _ _端(填 A或B”).(2)实验测得不同温度下的阻值，并绘得如图b 的 R t 关系图线，根据图线写出该热敏电阻的R t 关系式：R(=(2).ab(3)%的电阻对温度变化很灵敏，可以制成电阻温度计.请利用开关、导线、钳热敏电阻、图 a 中某一电表和图c所示的恒流源(调节旋钮时可以选择不同的输出电流,且输出电流不随外部条件的变化而变化),设计一个简易电阻温度计并在图d 的虚线框内画出电路原理图C恒流源_(4)结合图b 的关系图线，选择恒流源的输出电流为0.15A,当选用的电表达到满偏时，电阻温度计所测温度为-c.如果要提高该温度计所能测量的最高温度值，请提出一种可行的方法:【答案】B 50+t 50 将恒流源的输出电流调小【解析】【详解】(1)开关闭合前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处，故滑片应移至B 端；(2)由图象可知，粕丝电阻R,的阻值与温度的关系式：Rt=50+t；(3)直流恒流电源正常工作时，其输出电流不随外部条件的变化而变化，并且可读出其大小，电压表并联在粕丝电阻Rt的两端，如图所示：(4)当恒流源的输出电流为0.15A,所以当电压表示数最大时，即 Rt两端的电压Ut=15V时，伯丝电阻R,的阻值最大，由丙图中所画的R t-t图象可知，此时温度计所能测量的温度最高；由 1=三 得伯丝电R阻Rt的阻值为：Rtr=-=1002,则温度计所能测量的最高温度为：t=R5 0=l（）0-50=50.直流恒流电源正常工作时，其输出电流不随外部条件的变化而变化，并且可读出其大小，电压表并联在粕丝电阻Ri的两端，如图所示要提高该温度计所能测量的最高温度值，应 使 伯 丝 电 阻R,的阻值增大或将恒流源的输出电流调小.2 5.某 同 学 利 用 图（a）所 示 电 路 测 量 量 程 为3 V的 电 压 表 的 内 阻（内阻为数千欧姆），可供选择的器材 有：电 阻 箱R（最 大 阻 值9999.9。），滑 动 变 阻 器R（最 大 阻 值50 Q）,滑 动 变 阻 器R2（最 大 阻 值5kC）,直 流 电 源E（电 动 势4 V,内阻很小）。开 关1个，导线若干。图（a）图(b)实验步骤如下：按 电 路 原 理 图（a）连接线路；将 电 阻 箱 阻 值 调 节 为0,将 滑 动 变 阻 器 的 滑 片 移 到 与 图（a）中最左端所对应的位置，闭 合 开 关S；调节滑动变阻器，使电压表满偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使 电 压 表 的 示 数 为2.00 V,记下电阻箱的阻值。回答下列问题：（1）实 验 中 应 选 择 滑 动 变 阻 器 （填“R J或“R2”）；根 据 图（a）所 示 电 路 将 图（b）中实物图连线；（一）实 验 步 骤 中 记 录 的 电 阻 箱 阻 值 为1500.0C,若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电 压 表 的 内 阻 为。（结果保留到个位）；（4）如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可 推 断 该 表 头 的 满 刻 度 电 流 为（填正确答案标号）。【解 析】【分 析】【详解】(1)1.本实验利用了半偏法测电压表的内阻，实验原理为接入电阻箱时电路的总电阻减小的很小，需要滑动变阻器为小电阻，故选R.可减小实验误差.(2)2.滑动变阻器为分压式，连接实物电路如图所示：(3)3.电压表的内阻R、，和 R 串联，分压为2.00V 和 L O O V,则J =2R=30000.(4)4J.电压表的满偏电流=q=hnAR Rv 3000。故选D.2 6.图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场.现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向.所用部分器材已在图中给出，其 中 D 为位于纸面内的 U 形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E 为直流电源；R 为电阻箱；为电流表；S 为开关.此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线.(1)在图中画线连接成实验电路图_ _ _ _ _ _ _ _.(2)完成下列主要实验步骤中的填空：按图接线.保持开关S 断开，在托盘内加入适量细沙，使 D 处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量mi.闭合开关S,调节R 的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使 D；然后读出,并用天平称出_ _ _ _ _ _ _.用米尺测量_ _ _ _ _ _ _ _.(3)用测量的物理量和重力加速度g 表示磁感应强度的大小，可以得出B=.(4)判定磁感应强度方向的方法是：若，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里.【答案】如图所示重新处于平衡状态 电流表的示数I 此时细沙的质量m2D 的底边长度L 也 一 也 ”I,内IL【解析】【分析】【详解】(1)如图所示(2)234重新处于平衡状态；读出电流表的示数I；此时细沙的质量nu；D 的底边长度1;(3)(4)5 6开关S 断开时，D 中无电流，D 不受安培力，此 时 D 所受重力Mg=m1g；S 闭合后，D 中有电流，左右两边所受合力为0,D 所受合力等于底边所受的安培力，如 果 m2m”有mzg=mig+BIL则安培力方向向下，根据左手定则可知，磁感应强度方向向外；如果mzVmi，有m2g二 mig-BIL则安培力方向向上，根据左手定则可知，磁感应强度方向向里；综上所述，则I网一闻gL J -II2 7.图甲为某同学改装和校准毫安表的电路图，其中虚线框内是毫安表的改装电路图。已知毫安表满偏电流为1m A,表头上标记的内阻值为120C,Ri和 R2为定值电阻。若将开关S2扳到a接线柱，电表量程为4mA;若将开关S2扳 到 b 接线拄，电表量程为16mA则根据题给条件，定值电阻的阻值应选 Ri=Q,Rz=S2。(3)现用一量程为16m A,内阻为20。的标准电流表A 对改装电表的16mA挡进行校准，校准时需选取的刻度范围为1mA 16mA。电池的电动势为L 5 V,内阻忽略不计;滑动变阻器R 有两种规格，最大阻值分别 为 800。和 1600。，则 R 应选用最大阻值为 Q 的滑动变阻器。(4)若由于表头上标记的内阻值不准，造成改装后电流表的读数比标准电流表的读数偏大，则表头内阻的真实值_ _ _ _ _ _ _(填“大于”或“小于”)120。【解析】【详解】注意单刀双掷开关的连线，如图:QR表=（，表 1 一/满）（&+4）开关S2扳到b 接线柱时有:/满（R 表+&）=（/表 2-/满）K晨 和/表2为改装电表的量程，解以上各式得:鸟=10Q,4 =30。E(3)4根 据/=，电流表校准时需选取的刻度最小为1m A,可知电路中总电阻最大为1500C,由于最大电阻要达到1500Q,所以变阻器要选择1600Qo(4)5改装后电流表的读数比标准电流表的读数偏大，说明流过表头的电流偏大，则实际电阻偏小，故小于 120ao2 8.某研究性学习小组用如图所示的实验装置测量木块与木板间的动摩擦因数。实验室提供的器材有：带定滑轮的长木板、有凹槽的木块、钩码若干、细线和速度传感器等。实验中将部分钩码悬挂在细线下，剩余的全部放在木块的凹槽中，保持长木板水平，利用速度传感器测量木块的速度。速值管碧器的码u L具体做法是：先用刻度尺测量出A、B 间的距离L,将木块从A 点由静止释放，用速度传感器测出它运动到 B 点时的速度V,然后从木块凹槽中移动钩码逐个悬挂到细线下端，改变悬挂钩码的总质量m,测得相应 的 速 度 也 由 运 动 学 公 式 计 算 对 应 的 加 速 度 作 出。一图象如图所示。回答下列问题:设加速度大小为a,则。与 U及 L 之间的关系式是 o(2)已知当地重力加速度g 取9.8m/s2,则木块与木板间的动摩擦因数 =(保留2 位有效数字);的测量值_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ (填“大于”“小于”或“等于)真实值，其原因是(写出一个即可)。(3)实验中(填，需要，或，不需要”)满足悬挂钩码的质量远小于木块和槽中钩码的总质量。【答案】0.34(0.32M.35均可)大于滑轮与轴承 细线间有摩擦 不需要【解析】【详解】(1)1.根据匀变速直线运动的规律有(2)2.设木块的质量为M,钩码的总质量为外，根据牛顿第二定律有m g-f=(M+%)af =(M +%一 2)g联立解得加速度(l+)ga-m u sM+犯)由题图可知，当机=0 时，a=4 g =3.3m/s2,则木块与木板间的动摩擦因数 =0.34；3 .因滑轮与轴承、细线间有摩擦，所以测量值大于真实值。(3)4.实验中没有采用细线拉力等于重力，所以不需要满足悬挂钩码的总质量远小于木块和槽中钩码的总质量。2 9.某物理兴趣小组的同学用如图甲所示装置验证机械能守恒定律，轻绳一端固定在光滑固定转轴O 处,另一端系一小球.(1)张小明同学在小球运动的最低点和最高点附近分别放置了一组光电门，用螺旋测微器测出了小球的直径，如图乙所示，则小球的直径d=mm,使小球在竖直面内做圆周运动，测出小球经过最高点的挡光时间为At】，经过最低点的挡光时间为At外(2)戴小军同学在光滑水平转轴O 处安装了一个拉力传感器，已知当地重力加速度为g.现使小球在竖直平面内做圆周运动，通过拉力传感器读出小球在最高点时绳上的拉力大小是艮，在最低点时绳上的拉力大小是Fi.(3)如果要验证小球从最低点到最高点机械能守恒，张 小 明 同 学 还 需 要 测 量 的 物 理 量 有(填 字 母 代号).戴 小 军 同 学 还 需 要 测 量 的 物 理 量 有 (填字母代号).A.小球的质量m B.轻绳的长度L C.小球运行一周所需要的时间T(4)根据张小明同学的思路，请你写出验证小球从最低点运动到最高点的过程中机械能守恒的表达式：(用题目所给得字母表示)(5)根据戴小军同学的思路，请你写出验证小球从最低点运动到最高点的过程中机械能守恒的表达式：(用题目所给得字母表示)【答案】5.700 B A =gL Fz-Fi=6m gAr;Ar【解析】【详解】(1)1.螺旋测微器固定刻度读数为5.5 m m,可动刻度读数为20.0 x0.01 m m,故最终读数为两者相加,即 5.700 mm.（3）23.根据小明同学的实验方案，小球在最高点的速度大小为d 4小球在最低点的速度大小为d绝设轻绳长度为L,则从最低点到最高点依据机械能守恒定律有2 Ar,2 2&2化简得d2 d2 一弱一蝠依心所以小明同学还需要测量的物理量是轻绳的长度L；根据小军同学的实验方案，设小球做圆周运动的半径为 r,则小球在最低点有2F2-mg在最高点有Fi+m g=m 从最低点到最高点依据机械能守恒定律有12 12c/MV,-=mv2+2tngr联立方程化简得F2-F=6mg所以小军同学还需要测量的物理量就是小球的质量m.（4）4.由（3）可知，根据小明同学的思路，验证小球从最低点运动到最高点的过程中机械能守恒的表达式为 jd2（5）5.由（3）可知，根据小军同学的思路，验证小球从最低点运动到最高点的过程中机械能守恒的表达式为F2-F=6mg.3 0.为了探究加速度与力的关系，某同学设计了如图所示的实验装置，带滑轮的长木板水平放置，板上有两个光电门相距为d,滑块通过细线与重物相连，细线拉力大小F 等于力传感器的示数。让滑块从光电门1 由静止释放，记下滑到光电门2 的时间t。改变重物质量，重复以上操作5 次，处理数据后得到下表中的 5 组结果。根据表中数据在坐标纸上画出如图所示的a-F图像，已知重力加速度g=10m/s2,根据图像可求出滑块质量m=kg,滑块和轨道间的动摩擦因数n=光电门1光电门2力传感器轨道5.04.03.02.06.00.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 FIN重物次数H(m s-2