河南省许昌市新高考物理实验题大全100题含解析.pdf

word版可编辑】河南省许昌市新高考物理实验题大全100题精选高考物理实验题100题含答案有解析1.某同学利用如图1所示的装置“探究合外力做功与物体动能变化的关系”，具体实验步骤如下:0*但1A.按照图示安装好实验装置，挂上砂桶（含少量砂子）。B.调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车沿长木板向下运动，且通过两个光电门的时间相等。C.取下细绳和砂桶，测量砂子和桶的质量m,并记录数据。D.保持长木板的倾角不变，将小车置于靠近滑轮的位置，由静止释放小车，记录小车先后通过光电门甲和乙时的时间tl、t 2,并测量光电门甲、乙之间的距离为S.E.改变光电门甲、乙之间的距离，重复步骤D。请回答下列各问题：（1）若砂桶和砂子的总质量为m,小车的质量为M,重力加速度为g,则步骤D 中小车下滑时所受合力大小为。（忽略空气阻力）（2）用游标卡尺测得遮光片宽度（如图2所示）d=mm。0 12 cmI 叫T曲制Mi ll”甲0 10 20阳2（3）在误差允许的范围内，若满足,则表明物体所受合外力做的功等于物体动能变化量。（用题目所给字母表示）【答案】mg 6.75 mgs=；M（F）2-；M（；）2【解析】【详解】（1）n1探究“小车的加速度与所受合外力的关系”中小车所受的合外力等于沙桶和沙子的总重力，则步骤D中小车加速下滑时所受合力大小为mg；（2）根据游标卡尺读数规则，遮光片宽度d=6mm+15x0.05mm=6.75mm（3）3 遮光片通过两个光电门1、2 的速度分别为d dv i=、V2=一G f2故小车动能变化量为AEk=-A/（-）2.-M（-）22 t2 2：在误差允许的范围内，合外力做功等于物体动能的变化量，即mgs=-M（）2.-M（-）29 2 r2 2 r,2.某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻：实验室除提供开关S 和导线外，有以下器材可供选择：电压表：V（量程3 V,内阻Rv=10kft）电流表：G（量程3m A,内阻Rg=100C）电流表：A（量程3 A,内阻约为0.5。）滑动变阻器：Ri（阻值范围0-10Q,额定电流2A）R2（阻值范围0-1000C,额定电流1A）定值电阻：R3=0.5Q该同学依据器材画出了如图所示的原理图，他没有选用电流表A 的原因是；该同学将电流表G 与定值电阻R3并联，实际上是进行了电表的改装，则他改装后的电流表对应的量程是 A；为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实 验 中 应 选 用 的 滑 动 变 阻 器 （填写器材的符号）；该同学利用上述实验原理图测得数据，以电流表G 读数为横坐标，以电压表V 读数为纵坐标绘出了如图所示的图线，根据图线可求出电源的电动势=V（结果保留三位有效数字），电源的内阻r=。（结果保留两位有效数字）。【答案】量程与被测电流值相比较太大 0.603 Ri 1.48 0.84（0.70-0.90之间都给分）【解析】【分析】【详解】1 一节干电池的电动势约E=L 5 V,为方便实验操作，滑动变阻器应选R i,它的阻值范围是0-10Q,电路中最小电流约为E n=-=0.15AK电流表A 的量程是3 A,被测电流值与电流表量程相比差距太大，因此不能用电流表A。2改装后电流表量程:1=八+色=0.003+SOO1。A=0.603A0.53根据以上分析可知，选用的滑动变阻器是Ri o45由上可知，改装后电流表的量程是电流表G 量程的20()倍，图象的纵截距b 等于电源的电动势,由图读出电源的电动势为:E=l.48V图线的斜率大小卜=，由数学知识知:k-y =0.84则电源的内阻为:r=k=0.84Q3.某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻弹簧一端固定于某一深度为h=0.25m、开口向右的小筒中(没有外力作用时弹簧的另一端也位于筒内)，如图甲所示，如果本实验的长度测量工具只能测量出筒外弹簧的长度I,现要测出弹簧的原长lo和弹簧的劲度系数，该同学通过改变所挂钩码的个数来改变1，作 出 F1图线如图乙所示.3020101/No 10 20 30 40/7cm甲(1)由此图线可得出的结论是.(2)弹簧的劲度系数为N/m,弹簧的原长1(=【答案】在弹性限度内，弹力与弹簧的伸长量成正比 100 0.15【解析】【详解】试题分析：(1)1根据图象结合数学知识可知：在弹性限度内，弹力与弹簧的伸长量成正比;(2)2根据胡克定律F 与/的关系式为:/=%（/+_/（）=攵/+后（一/（）,从图象中可得直线的斜率为2N/cm,截距为20N,故弹簧的劲度系数为k-lN/cm-O O N/m,由k(h-lo)=2ON,于 是：l0-15cm=0.15/”考 点：考查了胡可定律【名师点睛】找到各个物理量之间的关系，然后根据胡克定律列方程，是解答本题的突破口，这要求学生有较强的数学推导能力.4.某学习小组利用图甲所示的电路测量电源的电动势及内阻.(1)按照原理图甲将图乙中的实物连线补充完整_ _ _ _ _ _ _ _ _.(2)正确连接电路后，进行如下实验.闭 合 开 关S,通 过 反 复 调 节 滑 动 变 阻 器Ri、H z,使 电 流 表A3的 示 数 为0,此 时 电 流 表Ai、A2的示数分别 为100.0 mA和80.0 m A,电 压 表Vi、V2的 示 数 分 别 为1.60 V和1.00 V.再 次 反 复 调 节Ri、R 2,使 电 流 表A3的 示 数 再 次 为0,此 时 电 流 表Aj、A2的 示 数 分 别 为180.0 mA和40.0m A,电 压 表Vi、V2的 示 数 分 别 为0.78 V和1.76 V.i.实 验 中 调 节 滑 动 变 阻 器Ri、R z,当 电 流 表A3示 数 为0时，电 路 中B点 与C点的电势.(选填“相等”或“不相等”)ii.为了提高测量的精确度，电 流 表A3的量程应选择A.00.6A B.0100 mA C.0500 HAiii.测 得 电 源 的 电 动 势E=V,内 阻r=Q.(结 果 保 留3位有效数字)【答 案】(1)如图所示；【解 析】i.相等 ii.C iii.2.87 1.50(1)根据原理图连接实物图如图所示;(2)i、实验中，调节滑动变阻器4、&，当电流表示数为0时，说明电流表两端电势差为零，故电路中然后利用电路结构，结合闭合回路欧姆定律，求B点与C点的电势相等；i i、为了使实验结果更精确，必须严格控制B、C两点电流为零，如果电流表A 3的量程相比与电路中的电流太大，会造成BC中有电流，但是读不出来，显示为零，所以应选择量程非常小的，故选C；i i i、根据电路规律可知，第一次实验中，路端电压为U =L 6 0+1.0 0 =2.6 0 V,干路电流为/=10 0 +8 0 =18 0 m A =0.18 A；第二次实验中有U =0.7 8+1.7 6 =2.5 4 V,干路电流为r =18 0.0+4 0.0 =2 2 0.0 m A =0.2 2 A；由闭合电路欧姆定律可知E =U+，E=U +I r,联立解得E=2.S7 V,r =1.5()Q.【点睛】该实验的关键是明确实验原理，即利用等势法求解，要 求B C两点的电势相等，即无电流通过B C,所以在选择A 3时一定要选择量程非常小的电流表，解电源电动势和内阻.5.为了测量一待测电阻R x的阻值，准备了以下器材：A.多用电表B.电流表G i (0-10 0 mA,内阻约5。)C.电流表G 2 (0 5 0 mA,内阻及=10。)D.定值电阻R o (2 0。)E.滑动变阻器R i (0-5 12)F.滑动变阻器R 2 (0-10 0 f t)G.直流电源(3.0 V,内阻不计)H.开关一个及导线若干甲 乙。“血4晟%)&)&)7漏)0)1 为VjmA丙(1)用多用电表欧姆表“x l”挡粗测电阻时，其阻值如图甲中指针所示，则R x的阻值大约是（2）滑动变阻器应选_ _ _ _ _ _ _ _ （填仪器前的序号（3）若是用G2表 测 Rx两端电压，请在图乙对应的虚线框中完成实验电路设计（要求：滑动变阻器便于调 节,电表读数不得低于量程的1）。（）3（4）补全实验步骤：a.按图乙所示电路图连接电路，将变阻器滑动触头移至最 端（选填“左”或“右”）；b.闭合开关S,移动变阻器滑动触头至某一位置，记录G、G2表的读数h、12；c.多次移动变阻器滑动触头，记录相应的Gl、G2表的读数L、12；d.以 L 为纵坐标，I i为横坐标，作出相应图线如图丙所示，则待测电阻R、的阻值为2（保留两位有效数字）。左 10【答案】9（或 9.0）【解析】【分析】【详解】（1）1 多用电表用欧姆表盘的读数乘以倍率即为待测电阻阻值9 x 1。=9Q（2）2 滑动变阻器采用分压式接入电路，所以选择阻值较小的滑动变阻器便于调节分压，即选Eo（3）3 电路中没有电压表，电流表G?的内阻已知，可作为电压表使用，电流表G1采用外接方式可以消除系统误差，使测量结果更精确，定值电阻凡串联在分压电路上，起到保护电路的作用，电路图如图（5）4 滑动变阻器的触头在开始实验前，需要滑到最左端保护电路，使电表的示数都从0 开始变化。根据电路图结合欧姆定律的分流规律可得整理得1结合图像的斜率R*&_ M _ 37.5x10-3RK+r2-&+10Q AZ1 75x10-3解得R*=10Q6.（1）在“测定金属丝的电阻率”实验中，先用螺旋测微器测出金属丝的直径，测量示数如图甲所示，则金在测定电源电动势和内阻的实验中，实验室仅提供下列实验器材：A.干电池两节，每节电动势约为1.5V,内阻约几欧姆B.直流电压表Vi、V 2,量程均为03V,内阻约为3kCC.电流表，量程0.6A,内阻小于D.定值电阻R 3,阻值为5。E.滑动变阻器R,最大阻值50。F.导线和开关若干如图乙所示的电路是实验室测定电源的电动势和内阻的电路图，按该电路图组装实验器材进行实验，测得多组U2、I 数据，并画出U2-I图像，求出电动势和内电阻。电动势和内阻的测量值均偏小，产生该误差的原因是,这种误差属于（填“系统误差”或“偶然误差实验中移动滑动变阻器触头，读出电压表Vi和 V2的多组数据Ui、5,描绘出U i-U 2图像如图丙所示，图线斜率为k,与横轴的截距为a,则 电 源 的 电 动 势 甘=,内阻r=（用 k、a、Ro表不）。【答案】2.600 电压表的分流 系统误差 E=-r=-k k-1【解析】【详解】金属丝的直径 d=2.5mm+0.01 mmx 10.0=2.600mm；2H 3.流过电流表的电流不是流过干路的电流，产生误差的原因是电压表的分流造成的，这种误差是由于电路结构造成的，属于系统误差；由 闭 合 电 路 欧 姆 定 律 可 知变形得U 坐r r则 有:当 Ui=O时，U2=a则有&E=a(R0+r)R)+r-=kr解得-a kE=-k-r=殳k-7.在“探究弹力和弹簧伸长量的关系，并测定弹簧的劲度系数”实验中，实验装置如图甲所示。实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出相应的弹簧总长度。数据记录如下表所示：(弹力始终未超过弹性限度，取 g=10m/s2)(1)在图乙坐标系中作出弹簧弹力大小F与弹簧总长度x 之间的函数关系的图线记录数据组123456钩码总质量(g)0306090120150弹簧总长(cm)6.007.118.209.3110.4011.52甲乙(2)由图线求得该弹簧的劲度系数上=N/m。(保留两位有效数字)f7N【解析】【详解】按照表中所给数据在坐标系中描点并用一条直线连接即可，要注意让尽可能多的点连在线上，不通过直线的点大致均匀地分布在直线两侧，偏差过大的点是测量错误，应该舍去。.642Q.8.642OunHCI I-J 0(2)2根据表达式尸=Z(x-X o)，得图线的斜率表示弹簧的劲度系数，故AFk=28N/mAx8.某同学利用如图装置来研究机械能守恒问题，设计了如下实验.A、B 是质量均为m 的小物块，C 是质量为M 的重物，A、B 间由轻弹簧相连，A、C 间由轻绳相连.在物块B 下放置一压力传感器，重物C下放置一速度传感器，压力传感器与速度传感器相连.当压力传感器示数为零时，就触发速度传感器测定此时重物C 的速度.整个实验中弹簧均处于弹性限度内，重力加速度为g.实验操作如下：(1)开始时，系统在外力作用下保持静止，细绳拉直但张力为零.现释放C,使其向下运动，当压力传感器示数为零时，触发速度传感器测出C 的速度为v.(2)在实验中保持A,B 质量不变，改变C 的质量M,多次重复第(1)步.该实验中，M 和 m 大小关系必需满足M m(选填“小于”、“等于”或“大于”)为便于研究速度v 与质量M 的关系，每次测重物的速度时，其已下降的高度应_ _ _ _ _ _(选填“相同”或“不同”）根据所测数据，为得到线性关系图线，应作出_（选填W-M 、中-1-或“2）图线.M M+m根据问的图线知，图线在纵轴上截距为b,则 弹 簧 的 劲 度 系 数 为 （用题给的已知量表示）.【答案】大 于 相 同 v2 幽iM+m b【解析】试题分析：根据题意，确保压力传感器的示数为零，因此弹簧要从压缩状态到伸长状态，那 么 C 的质M 要大于A 的质量m；要刚释放C 时，弹簧处于压缩状态，若使压力传感器为零，则弹簧的拉力为E=因此弹簧的形变量 为 以=以|+加：2=等+等=华，不论C 的质量如何，要使压力传感器示数为零，则 A 物体上升K K K了孚，则 C 下 落 的 高 度 为 孚，即 C 下落的高度总相同；K k选取AC及弹簧为系统，根据机械能守恒定律，则有：（M-m）g x等=（+/）声，整理得，K N/=-细 支 一+生空I,为得到线性关系图线，因此应作出声一丁图线.k M+m k M-vm由上表达式可知平=解得”鬻考点：验证机械能守恒定律【名师点睛】理解弹簧有压缩与伸长的状态，掌握依据图象要求，对表达式的变形的技巧.9.在“测定金属的电阻率”实验中：（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，测量结果如图甲所示，其示数为cm；用刻度尺测得金属丝的长度如图乙所示，其示数为 cm；用欧姆表粗略测量该金属丝的电阻，选择“xl”欧姆挡测量，示数如图丙所示，其示数为甲乙丙（2）用伏安法进一步精确测金属丝的电阻R,实验所用器材如下:a.电流表A（量程为0.2A,内阻为1Q）b.电压表V（量程为9 V,内阻约3k。）c.定值电阻Ro（阻值为2。）d.滑动变阻器R（最大阻值为10Q,额定电流为2A）e.电池组（电动势为9 V,内阻不计）f.开关、导线若干某小组同学利用以上器材设计电路，部分电路图如图丁所示，请把电路图补充完整_ _ _ _（要保证滑动变阻器的滑片任意移动时，电表均不被烧坏）某次实验中，电压表的示数为4.5V,电流表的示数为0.1A,则金属丝电阻的值为 C;根据该测量值求得金属丝的电阻率为 ft m,（计算结果均保留三位有效数字）【答案】0.2210 30.50 30.029.3 3.68 xlO-4【解析】【分析】【详解】螺旋测微器的示数为2 mm+21.0 x0.01mm=2.210mm=0.2210cm 2刻度尺示数为450.0mm-100.0mm=350.0mm=35.0cm13欧姆表选择“xi”欧姆挡测量，示数为3O.OxlQ=3O.OQ（2）4 当电压表满偏时，通过飞的电流约为0.3A,可利用凡与电流表并联分流，因电流表内阻已知，故电流表采用内接法。通过尺的电流为/=/+/A =O15AA RR,两端的电压t/=t/v-/A/?A=4.4V故R、,急=29.3。6由 R=P 三知金属丝的电阻率3RXS0=7=一3.68xlOYQm10.在“探究物体质量一定时加速度与力的关系”实验中，小明同学做了如图甲所示的实验改进，在调节桌面水平后，添加了用力传感器来测细线中的拉力.丙(1)关于该实验的操作，下 列 说 法 正 确 的 是.A.必须用天平测出砂和砂桶的质量B.一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量C.应当先释放小车，再接通电源D.需要改变砂和砂桶的总质量，打出多条纸带E.实验中需要将小车轨道适当倾斜以平衡摩擦力F.实验中小车应从靠近打点计时器位置静止释放(2)实验得到如图乙所示的纸带，已知打点计时器使用的交流电源的频率为50H z,相邻两计数点之间还有四个点未画出，由图中的数据可知，打 下 B 点时，小车运动的速率是 m/s.小车运动的加速度大小是m/sL(计算结果保留三位有效数字)(3)由实验得到小车的加速度a 与力传感器示数F 的关系如图丙所示.则小车与轨道的滑动摩擦力【答案】DEF 0.7212.401.()【解析】【详解】(1)1AB.对小车的拉力是通过力传感器得到的，故无需测量沙和沙桶的质量，也不需要满足沙和沙桶的总质量远小于小车的质量，故 AB错误C.使用打点计时器，应先接通电源，在释放小车，故 C 错误;D.探究物体质量一定时加速度与力的关系，要改变沙和沙桶的总质量，打出多条纸带，故 D 正确;E.由于实验要求研究小车的合外力与加速度的关系，需要排除与轨道的滑动摩擦力的影响，所以实验中需要将长木板倾斜，以平衡摩擦力，故 E 正确F.在释放小车前，小车应尽量靠近打点计时器，以能在纸带上打出更多的点，有利于实验数据的处理和误差的减小，故 F 正确;(2)2相邻两计数点之间还有四个点未画出，相邻两计数点间的时间间隔为T=O.ls,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，打下8 点时，小车运动的速率是:0.1801-0.0360,八 ，-m/s=0.72 lm/s2x0.1网根据可得:_ X/ID X（）B4T20.2881-0.0961x2,2、,2-:-m/s2=2.40m/s-4x0.01(3)4根据牛顿第二定律可知:2F Ff=ma解得:Ff=1.0N11.某学习小组将一个直流电源和一个很大的定值电阻(约几十千欧)串联组成了一个新电源，如图甲所示。当该电源两端接的电阻较小时(小于300欧姆)，该电源能稳定输出约3011A 的恒定电流。该学习小组利用新电源设计了如图乙所示的电路测量一个量程为30HA、内阻约为几百欧姆的灵敏电流计的内阻。主要实验步骤如下:(1)只闭合图乙中的开关K,灵敏电流计指针如图丙中实线所示，该示数为.jiAo再闭合图乙中的开关S,调节变阻箱R 1,使灵敏电流计的指针指到图丙中虚线位置，此时变阻箱的示数为330欧姆。根据以上数据计算可知，灵敏电流计的内阻为一欧姆，此测量值一(填“大于”、“小于”、【答案】25.0 220小于【解析】【分析】【详解】灵敏电流计的分度值为1m A,灵敏电流计指针如图丙中实线所示，该示数为25.0mA；(2)2灵敏电流计的指针指到图丙中虚线位置，该示数为15.0mA；根据并联分流可得流过调节变阻箱总的电流为/,=/-/=10mA根据电流结构和欧姆定律则有/内=/凡解得灵敏电流计的内阻为R&=220c3闭合图乙中的开关S,总电阻减小，电路中的总电流增大，流过调节变阻箱用的电流大于10m A,根据电流结构和欧姆定律可知此测量值偏小，所以测量值小于真实值。12.某同学设计测量电流表内阻的实验。待测电流表的内阻R,约 在 lkQ2k。之间，量程250|iA。提供实验器材：电 源(4V,0.6。)电键S 及导线若干一只电阻箱R(0 9999)滑动变阻器Ri(0 50Q,0.6A)滑动变阻器R2(0 Ik。，0.3A)某同学的测量过程如下：第一，选择实验器材，设计实验的电路图，如图甲所示：RI a R卜叩第二，实验操作步骤如下：先按电路图接好各元件，调节滑动变阻器R，的滑片P 位置，再使电阻箱阻值为零闭合电键S,调节滑动变阻器R，的滑片P 于某一位置，使电流表达到满刻度k滑动变阻器R，的滑片P 保持不变，调节电阻箱值使电流表读数为及的一半，记下电阻箱读数R”则待测电流表的内阻R g=R x,请回答以下问题：为了精确测量电流表的内阻，该同学选择的滑动变阻器R是(选填“Ri”或“R2”)。该同学在操作步骤中，滑动变阻器R，的滑片P 应置于 端(选 填 a”或b)理由是。(3)接照该同学所设计的实验思路，用铅笔画出的线代表导线在图乙中替他完善正确规范的实验电路连接,导线不能交叉。(4)在实验步骤中，确保滑动变阻器R，的滑片P 的位置不变，其理由是【答案】R.a 接通电路时，确保电流表安全保持aP间电压不变【解析】【详解】(1)口 根据题意要求精确测量电流表内阻及分压式连接，为了便于调节分压，需要选择阻值较小，额定电流较大的滑动变阻器，即 Ri。(2)为了确保开关闭合后，电路安全，因此滑动变阻器的滑片应置于a 端，这样测量电路部分开始时分压为0,保证了电路安全。(3)4 根据电路图，连接实物图如图所示：（4）5 在实验步骤中，确保滑动变阻器R，的滑片P 的位置不变，其理由是保持aP间电压不变。1 3.图 1为拉敏电阻的阻值大小随拉力变化的关系。某实验小组利用其特性设计出一电子测力计，电路如图 2所示。所用器材有：拉敏电阻RF，其无拉力时的阻值为500.0C电源E1（电动势3 V,内阻不计）电源E 2（电动势6 V,内阻不计）毫安表mA（量程3m A,内阻100Q）滑动变阻器与（最大阻值为5（）（）。）滑动变阻器&（最大阻值为300Q）电键S,导线若干。图1 图2现进行如下操作:将拉敏电阻处于竖直悬挂状态并按图连接好电路，将滑动变阻器滑片置于恰当位置，然后闭合电键s。不挂重物时缓慢调节滑动变阻器的滑片位置，直到毫安表示数为3m A,保持滑动变阻器滑片的位置不再改变。在以下施加竖直向下的拉力F 时，对应毫安表的示数为/，记录F 及对应的/的值。将毫安表的表盘从1mA到 3mA之间逐刻线刻画为对应的F的值，完成电子测力计的设计。请回答下列问题：(1)实 验 中 应 该 选 择 的 滑 动 变 阻 器 是(填“K”或电源是(填“EJ，或 E?”);(2)实验小组设计的电子测力计的量程是 No【答案】&E,200【解析】【分析】【详解】(1)1 毫安表示数为3mA时，由闭合电路的欧姆定律，有，E。AI=-=3 mA1OO+5OO+7?若选电源E 2,则滑动变阻器电阻为140()。，两个滑动变阻器均达不到，所以只能选电源E-此时滑动变阻器电阻为400。，只能选与。(2)3毫安表示数为1mA时，拉力最大，由闭合电路的欧姆定律，有-=1mA100+400+4由图1有7?F=(5+0.1F)X102Q解得拉力最大值为200N电子测力计的量程200N,14.(1)同学们通过查阅资料知道，将锌、铜两电极插入水果中，电动势大约会有I V 多一点。小明同学找来了一个土豆做实验，如图所示,当用量程为0-3V、内阻约50kl的伏特表测其两极电压时读数为0.96V,用欧姆表直接测“土豆电池 的两极，测得内阻r 的读数为30Q。小丽同学用灵敏电流表直接接“土豆电池”的两极,测得电流为0.32mA。粮据前面小明用伏特表测得的0.96V电压，由全电路欧姆定律得内阻为3k。小明认为上豆的内阻为30Q,小丽则认为其内阻为3kQ。以下关于两位同学实验过程的分析，正确的是A.小明的方法不正确，因水果电池本身有电动势，故不能用欧姆表直接测其内阻B.小明的方法正确。因水果电池本身也是一个导体，可以用欧姆表直接测其电阻C.小丽的测量结果十分准确，除了读数方面的偶然误差外，系统误差很小D.小丽的测量结果不准确，因为水果电池内阻很大，用伏特表测得的电动势误差很大，因此计算出的内限误差也很大（2）为尽可能准确地测定一个电动势和内阻未知的电源，实验室除了导线和开关外，还有以下一此器材可供选择：A.电流表Ai（量程为0-0.6A,内阻约为1Q）B.灵敏电流表A2（量程为0-0.6m A,内阻约为800Q）C.灵敏电流表A3（量程为0-30jiA,内阻未知）D.滑动变阻器R“（最大阻值约100）E.滑动变阻器R 2,（最大阻值约2kQ）F.定值电阻（阻值为2kQ）G.电阻箱 R（0-9999）实 验 中 应 选 择 的 器 材 是 （填器材前的字母代号）。在方框中画出应采用的电路图_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。实验时，改交电阻箱R 的阻值，记录下电流表的示数I 得到若干组R、I 的数据，根据实验数据绘出如图所示的穴-；图线，由此得出其电源的电动势为 V（保留两位有效数）。按照此实验方法请分析内电限的测量值与真实值大小关系，并给由必要的说明：o偏大，内电阻的测量值包含电流表内阻，所以大于真实值【解析】【分析】【详解】(1)1AB.因水果电池本身有电动势，故不能用欧姆表直接测其内阻，故 A 正确，B 错误；C D.水果电池内阻很大，用有内阻的伏特表测得的电动势误差很大，故 C 错误，D 正确。故选AD。(2)所给仪器没有电压表，定值电阻也较小，若通过串联定值电阻改装成电压表，根据(1)的分析知测量值也不准确，所以选用安阻法测量电源电动势和内阻，因灵敏电流表直接接电源的两极，测得电流为0.32m A,选灵敏电流表A2和变阻箱测量，所以实验中应选择的器材是BG。本题是利用安阻法测电源内阻及电动势，测量电路如图所示 S_l|-4由闭合电路欧姆定律E=/(R+r),变形得FR=rI根据图象的斜率表示电动势，得电池组的电动势为按照此实验方法，测出的电源内阻是电流表A2和电源两部分电阻之和，因此内电阻的测量值与真实值相比偏大。1 5.图甲是简易多用电表的电路原理图，图中E 是电源，R&、&、&、凡是定值电阻，R g=(%，曰)一.2 2T ST2hn18.某同学用图甲所示装置测量木块与木板间动摩擦因数图中，置于实验台上的长木板水平放置，其左端固定一轻滑轮，轻绳跨过滑轮，一端与放在木板上的小木块相连，另一端可悬挂钩码。实验中可用的钩码共有N 个，将(依次取=1,2,3,4,5)个钩码挂在轻绳左端，其余N-个钩码放在木块的凹槽中，释放小木块，利用打点计时器打出的纸带测量木块的加速度。峰药打点计时器二1叟 蚌 相带甲(1)正确进行实验操作，得到一条纸带,从某个清晰的打点开始，依次标注0、1、2、3、4、5、6,分别测出位置0 到位置3、位置6 间的距离，如图乙所示。已知打点周期T=0.02s,则木块的加速度。=m/(2)改变悬挂钩码的个数n,测得相应的加速度a,将获得数据在坐标纸中描出(仅给出了其中一部分)如图丙所示。取重力加速度g=10m/s2,则木块与木板间动摩擦因数 =(保留2 位有效数字)(3)实 验 中(选 填“需要”或“不需要”)满足悬挂钩码总质量远小于木块和槽中钩码总质量。【答案】2.0 0.14-0.16 不需要【解析】【详解】九36-入03 7.32 3.30 3.30 2,)(1)木块的加速度：a=*=-3-xlO-m is-=2.Q m/s.x(37)2 9X0,022 对 N 个祛码的整体 根据牛顿第二定律：时 心-)慢=即，解得a=n(l+呜画出a-n图像如图由图可知jig=1.6,解得(1=0.16.(3)实验中是对N 个祛码的整体进行研究，则不需要满足悬挂钩码总质量远小于木块和槽中钩码总质量。19.一同学测量某干电池的电动势和内阻.(1)如图所示是该同学正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路.请指出图中在器材操(2)实验测得的电阻箱阻值R 和电流表示数I,以及计算的;数据见下表：根据表中数据，在答题卡的方格纸上作出火-1 关系图像.由图像可计算出该干电池的电动势为 V；内阻为1.R/Q8.07.06.05.04.0I/A0.150.170.190.220.26-/A-116.76.05.34.53.8(3)为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为100 mV的电压表并联在电流表的两 端.调节电阻箱，当电流表的示数为0.33 A 时，电压表的指针位置如图所示，则该干电池的电动势应为 V；内阻应为 C.【答案】(1)开关未断开 电阻箱阻值为零(2)图像如图所示:R/Q【解析】1.4（1.30-1.44 都算对）1.2（1.0 1.4 都算对）（3）1.41.0(结 果 比(2)问第二个空格小0.2)本题考查测量电源电动势和内电阻实验,意在考查考生的实验数据处理能力和误差分析能力.(1)连接电路时电源应与电路断开，所以开关要断开；另一错误是电阻箱接入电路的电阻是零，这样容易烧坏电流表和电源.(2)将数据描点连线，做出一条倾斜的直线.根据闭合电路欧姆定律E=I(R+r)得/?=1：-，所以图线的斜率表示电源电动势 =上0 V=L37V,截距绝对值表示r=0.4x3.0Q=1.20Q；用电压表与电流6.7-0表并联，可测得电流表的内阻(Uv _ 66.0 x10-31A 一 33x10-3Q=0.2 0 0,考虑电表内阻对实验的影响，则E=I(R+RA+r),得 R=(R.+r),所以图线的斜率仍表示电动势，电动势的准确值为1.37V,图线的截距表示(R a+r),所以内阻精确值为r=(1.20-0.20)Q=l.00Q.点睛：本题考查应用电流表和电阻箱测量电源电动势和内电阻实验，本题创新之处在于用一个电压表并联在电流表的两端测出电流表的电阻，从而提高测量电源内阻的精确度.20.某实验小组的同学利用如图甲所示的实验装置验证了动能定理，实验时该小组的同学将小车由光电门1的左侧静止释放，通过细绳在祛码的牵引下开始运动，先后经过光电门1、2,并通过计算机记录了挡光时间。经测量可知小车和挡光片的总质量为M,祛码盘及祛码的总质量为m。根据所学的知识回答下列问题：摩擦力的影响会对该实验带来一定的误差，为了平衡摩擦力，实验时应_ _ _ _ _ _ _ _ (填“取下”或“挂上”)祛码盘，并 适 当 地 垫 高 长 木 板 的 (填“左”或“右”)端；(2)在(1)的前提下，为了使细绳的拉力大小近似等于祛码盘及盘中祛码的总重力，应使小车和挡光片的总质量为M(填“远大于”“大于”“等于”“小于”或“远小于”)祛码盘及盘中祛码的总质量；(3)实验小组的同学用游标卡尺对挡光片的宽度进行了测量，读数如图乙所示，则挡光片的宽度d=c m；(4)计算机记录小车通过光电门1、2 的时间分别为、且两光电门之间的距离为L,重力加速度用g 表示，则 验 证 动 能 定 理 的 关 系 式 应 为 (用以上相关物理量的字母表示)。1 (、【答案】取下 左 远大于 0.555 mgL=-M d2 72(颂彳J【解析】【详解】(1)口 本实验为了使细绳拉力为小车的合力，即拉力的功等于合力对小车所做的功，实验前取下祛码盘,并将长木板左端略微抬高，平衡小车的摩擦力。(2)3 只有当M 远大于m 时，祛码盘和盘中硅码的重力才等于绳子的拉力，即满足M 远大于m 时可以用祛码盘和盘中祛码的重力做的功代替小车合力做的功。(3)4 由游标卡尺的读数规则可知，主尺示数为5m m,游标尺示数为1 1 x0.05mm=0.55mm则挡光片的宽度d=5mm+0 55mm=5.55mm即为 0.555cm。(4)由实验原理可知，小车的合外力做功近似等于祛码盘和盘中祛码受到的重力做功，即W=mgL小车通过光电门1时的速度dv.=一小车通过光电门2 时的速度dv2 2-.A/2小车通过两光电门的过程中动能的变化量1 1 1 11A。验证动能定理的关系式应为1mgL=Md-2 A人*f2 乙221.小明同学在测定一节干电池的电动势和内阻的实验时，为防止电流过大而损坏器材，电路中加了一个保护电阻R o,根据如图所示电路图进行实验时，-th图1(1)电流表量程应选择(填“0.6A”或“3A”)，保护电阻应选用（填“A”或B）;A、定值电阻(阻值10.0Q,额定功率10w)B、定值电阻(阻值2.0Q,额定功率5w)(2)在一次测量中电压表的指针位置如图2所示，则此时电压为 V(3)根据实验测得的5 组数据画出的U-I图线如图3所示，则干电池的电动势E=V,内阻r=C(小数点后保留两位)图3【答案】0.6A B 1.21+0.01 1.45+0.01 0.50+0.05【解析】试题分析：根据题中所给器材的特点，大致计算下电流的大小，选择合适的电流表，对于选择的保护电阻,一定要注意保护电阻的连入，能使得电流表的读数误差小点；图像的斜率表示4+r,纵截距表示电源电动势，据此分析计算.(1)因一节干电池电动势只有L 5V,而内阻也就是几欧姆左右，提供的保护电阻最小为2 Q,故电路中产生的电流较小，因此电流表应选择0.6A量程；电流表的最大量程为0.16A,若选用10欧姆的，则电流不超过0.15A,所以量程没有过半，所以选择B 较为合适.(2)电压表应选择3V量程的测量，故读数为L20V.(3)图像与纵坐标的交点表示电源电动势，故 E=L45V；图像的斜率表示+厂，故c 1.45-0.7-A 4R(.+r=-=2.50,故 r=0.5Q.0.32 2.某同学用如图甲所示的装置测量滑块与水平桌面之间的动摩擦因数，实验过程如下：（1）用游标卡尺测量出固定于滑块上的遮光条的宽度d=m m,在桌面上合适位置固定好弹簧和光电门，将光电门与数字计时器（图中未画出）连接.（2）用滑块把弹簧压缩到某一位置，测量出滑块到光电门的距离x.释放滑块，测出滑块上的遮光条通过光电门所用的时间t,则此时滑块的速度v=.（3）通过在滑块上增减祛码来改变滑块的质量i n,仍用滑块将弹簧压缩到（2）中的位置，重 复（2）的操作，得出一系列滑块质量m 与它通过光电门时的速度v 的值，根据这些数值，作 出 vZm 图象如图乙所示.已知当地的重力加速度为g,由图象可知，滑 块 与 水 平 桌 面 之 间 的 动 摩 擦 因 数 弹 性 势 能 等于 EP=.d b b【答案】5.70mm-E=一t 2gx-2a【解析】【详解】（1）1.由乙图知，游标卡尺读数为O.5cm+14xO.05mm=5.7Omm；（2）2.滑块经过光电门的速度为v=4；t（3）34,根据能量守恒0 1 2Ep-/jmgx+-m v整理得v2=，2 E-m结合图象得：2a得EP=Yb-/L imgx得bM -2 g x2 3.某实验小组欲将一量程为2V 的电压表Vi改装成量程为3V 的电压表，需准确测量电压表V i的内阻,经过粗测，此表的内阻约为2k。可选用的器材有：电压表V2（量程为5 V,内阻为5k。）滑动变阻器Ri（最大值为100。）电流表（量程为0.6A,内阻约为0.1。）电源（电动势E=6V,内阻不计）定值电阻R（阻值已知且满足实验要求）。廿 一3血 尾图甲为测量电压表V 的内阻实验电路图，图中M、N 为实验小组选用的电表。请选择合适的电表替代M、N,按 照 电 路 图 用 线 条 替 代 导 线 连 接 实 验 电 路；实验电路正确连接，调节滑动变阻器，M 表的读数为Y,N 表的读数为X,请用两表的读数和定值电阻 R 表示电压表V1的内阻；（3）改变滑动变阻器滑片的位置，得到多组M 表和与之对应的N 表的读数，建立直角坐标系，通过描点作出 M 表（纵坐标）和与之对应的N 表的读数（横坐标）的函数图象。若 使 M 表和N 表可同时达到满偏，则函数 图 象 的 斜 率 约 为;（结果保留2位有效数字）（4）若测得电压表V 的内阻准确值为R o,则将此表改成量程为3V 的 电 压 表 需（选填“串”或“并”）联电阻的阻值为.【解析】【分析】【详解】口 将一量程为2V 的电压表Vi改装成量程为3V 的电压表，应将定值电阻与电压表Vi（N）串联，为测量电压表V i的内阻，再将电压表VMM）并联到电压表V1和定值电阻两端，电路如图（2）2 根据欧姆定律可得，M 表（纵坐标）和与之对应的N 表的读数（横坐标）的函数关系为Y=R+RW.XR、网 R、i 约为2k。，而电路分压需要SV,R、i分到电压为2 V,故要求R 分压为3 V,电阻约为3k Q,图象斜率约为3+2k=2.5(4)4北 5|将电压表改装成大量程的电压表时应串联电阻分压，根据串联电路规律可知，串联电阻应分I V 电压即为电压表V i的一半，串联电路中电