天津市静海县新高考物理实验题100题汇总含解析.pdf

word版可编辑】天津市静海县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.某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间。实验前，将该计时器固定在小车旁，如 图（a）所示。实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车。在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图（b）记录了桌面上连续的6 个水滴的位置。（从第一滴落在地面上开始计时，20s时地面上正好共有51个小水滴）m(b)由 图（b）可知，小 车 在 桌 面 上 是 （填“从右向左”或“从左向右”）运动的。（2）该小组同学根据图（b）的数据判断出小车做匀变速运动。小车运动到图（b）中 A 点位置时的速度大小为 m/s,加速度大小为（结果均保留一位有效数字）【答案】从右向左 0.3 0.1【解析】【详解】（1）1 .由于用手轻推一下小车，则小车做减速运动，根据桌面上连续6 个水滴的位置，可知，小车从右向左做减速运动。（2）2 J.已知滴水计时器每20s内共滴下51个小水滴，那么各点时间间隔为7=型s=0.4s50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，有v.=117+133.10-34 2x0.43.根据匀变速直线运动的推论公式A x=aT2可以求出加速度，得八 更 竺 曰 产XI。-3mzs2=-。询24x0.42那么加速度的大小为0.1m/s22.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。a.测 量 1、2、36 计数点到0 计数点的距离，分别记作：xi、X2、y(cnVs)0 4.0 8.0 12.0 16.0 xKHs)X.X,X,b.分别计算XI、X2X6与对应时间的比值,、一、d 1 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-f 图线如图所示t12 0：8.0-40 2根据图线可以计算：物体在计时起点的速度v =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】物体做匀变速直线运动，根据运动学公式有1 2x-两边同时除以时间t,变形得x 1结合图线可知，初速度为纵轴截距%=4.0cm/s斜 率 为 由 图 可 得216x10-2 2解得y-G系统增加的动能1 2 1 ,AEk=-My甲 +mv乙绳上的速度关系如图V乙则有舜=丫乙 L +b)2-1：L+b故必要的测量为滑轮到竖直杆的距离L=0.60m,物块甲的遮光条到光电门的距离b=0.40m,故A C正确,B 错误。故选AC。(3)3利用极短时间内的平均速度表示瞬时速度，当遮光条通过光电门瞬间，滑块甲速度d 甲=7根据绳上的速度关系可知，滑块乙的速度d(L+b)y乙=ty(L+b)2-1(4)4由的分析可知，系统机械能守恒，则满足mg J(L+I)2 F =g 加瑞+；mvl解得t=2.0 xl0-3s6.指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。图甲为某同学设计的多用电表的原理示意图。虚线框中S 为一个单刀多掷开关，通过操作开关，接线柱B 可以分别与触点1、2、3 接通，从而实现使用多用电表测量不同物理量的不同功能。关于此多用电表,下列说法正确的是A.当 S 接触点1 时,多用电表处于测量电流的挡位B.当 S 接触点2 时，多用电表处于测量电压的挡位C.当 S 接触点2 时，多用电表处于测量电阻的挡位D.当 S 接触点3 时，多用电表处于测量电压的挡位(2)用实验室的多用电表进行某次测量时，指针在表盘的位置如图乙所示。A.若所选挡位为直流10mA挡，则示数为 mA。B 若所选挡位为直流50V挡，则示数为 Vo用表盘为图乙所示的多用电表正确测量了一个约15。的电阻后，需要继续测量一个阻值约2kC的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，请选择以下必须的步骤，并按操作顺序写出步骤的序号A.调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点 B 把选择开关旋转到“xioo”位置C.把选择开关旋转到“xlk”位置 D.将红表笔和黑表笔接触某小组同学们发现多用电表欧姆挡的表盘刻度线不均匀，分析在同一个挡位下通过待测电阻的电流I和它的阻值Rx关系，他们分别画出了如图丙所示的几种图象，其中可能正确的是P|,匕上a-p o1-o-T 1-%A*B,C D*【答案】A CD 4.80 BDA 24.0 A【解析】【分析】(1)灵敏电流计G 与分流电阻并联可以改装成电流表，与分压电阻串联可以改装成电压表，与滑动变阻器、电源一起可以改装成欧姆表，分析图示电路图答题；根据电流表量程确定其分度值，然后根据指针位置读出其示数；欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表小数；(3)用欧姆表测电阻要选择合适挡位使指针指在中央刻度线附近，欧姆表换挡后要进行欧姆调零；(4)根据闭合电路欧姆定律求出L K 以及，_ 的表达式，进而选择图象即可。【详解】(1)由图示电路图可知，当开关置于2 位置时多用电表是欧姆表，A 与内置电源负极相连，A 为红表笔，B 与内置电源正极相连，B 为黑表笔；A 项：由图示电路图可知，当 S 接触点1 时，表头与分流电阻并联，此时多用电表处于测量电流的挡位,故 A 正确；B、C 项：由图示电路图可知，当 S 接触点2 时，表头与电源相连，此时多用电表处于测量电阻的挡位，故 B 错误，C 正确；D 项：由图示电路图可知，当 S 接触点3 时，表头与分压电阻串联，此时多用电表处于测量电压的挡位,故 D 正确。故应选：ACD；(2)A、若所选挡位为直流50mA挡，由图乙所示可知，示数为4.80mA；B、若所选挡位为直流5()V挡，则示数为24.0V；(3)用多用电表正确测量了一个约15J1的电阻后，要继续测量一个阻值约2k。的电阻，首先要把选择开关置于X100挡位位置，然后进行欧姆调零，把红黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指针欧姆零刻度线位置，最后再测电阻，故合理的步骤是：BDA；(4)设欧姆表内电池电动势为E,内阻为r,电流表内阻与调零电阻的和为R g,则有：_ ,则 I-Rx图象是双曲线的一条，随着R、的增大，I 减小,=_ Z _-Z+-+-Z上式的倒数j,可知；_是线性函数，2 时八，且有最小值,，随着R、的增大而-=z-=-Cc-0-增大。故应选：Ao【点睛】本题考查了多用电表结构、多用电表读数与欧姆表的使用方法，知道电流表。电压表与欧姆表的改装原理是解题的前提，分析清楚图示电路结构、掌握基础知识即可解题，平时要注意基础知识的学习与积累。7.某同学设计了如图所示的装置，利用米尺、秒表、轻绳、轻滑轮、轨道、滑 块、托盘和祛码等器材来测定滑块和轨道间的动摩擦因数M，滑块和托盘上分别放有若干祛码，滑块质 量 为 M,滑块上祛码总质量 为 m，托盘和盘中祛码的总质量为m.实验中，滑块在水平轨道上从A 到 B 做初速度为零的匀加速直线运动，重力加速度g 取 10 m/s2(1)为测量滑块的加速度a,需测出它在A、B 间运动的 和，计 算 a 的运动学公式是(2)根据牛顿运动定律得到a 与 m 的关系为：他想通过多次改变m,测出相应的a 值，并利用上式来计算M.若 要 求 a 是 m 的一次函数，必须使上式中的 保持不变，实验中应将从托盘中取出的祛码置于【答案】位移；时间；a-；.=0(m+m)r M+m +m【解析】【分析】【详解】1 2 x(1)滑块在水平轨道上从A 到 B 做初速为零的匀加速直线运动，根据*=彳沉2得 2=，所以需要测量2V的是位移S和时间t.(2)对整体进行研究，根据牛顿第二定律得：=叫4(+加)8M m+m(l+)gM 4-m+若要求a 是 m 的 一 次 函 数 必 须 使 上 包 一 不 变，即使m+m，不变，在增大m 时等量减小m，所以实M m+m验中应将从托盘中取出的祛码置于滑块上.【点睛】本题根据先根据牛顿第二定律并结合隔离法求解出加速度的表达式，然后再进行分析讨论，不难.8.某同学手头有一个标有“5V9W”的小灯泡L,想描绘该小灯泡的伏安特性曲线，实验室中如下的实验器材：A.电压表Vi（量程为2 V,内阻为2kC）B.电压表V2（量程为1 5 V,内阻为15k。）C.电流表Ai（量程为2 A,内阻约为1。）D.电流表A2（量程为0.6 A,内阻约为10。）E.定值电阻Ri=4kCF.定值电阻R2=16k。G滑动变阻器R3（0 5Q,2A）H.剂动变鞋器 R4（0150fl,0.5A）I.学生电源（直流9 V,内阻不计）J.开关，导线若干（1）为了便于调节且读数尽量准确，电流表应选用 滑动变阻器应选用 电压表应选用定 值 电 阻 应 选 用（填器材前的字母序号）（2）在虚线框中画出满足实验要求的电路图_ _ _ _ _ _ _（3）根据设计的电路图，可知小灯泡两端电压U 与电压表读数Uv的关系为【答案】C G A E 见解析 U=3Uv【解析】【详解】口 由 小 灯 泡 的 标 识 可 知，其工作电流为1.5A,工作电阻为4。，所以电流表宜选用电流表A 即 C；因为描绘该小灯泡的伏安特性曲线，电压从零开始变化，滑动变阻器采用分压接法，总阻值应与待测电阻阻值差不多，故选用滑动变阻器R a,即 G；电压表V2的量程太大，读数不准确，电压表V1的量程太小，但可以串联定值电阻R i,将量程扩大到6 V,故电压表应选用V”即 A；定值电阻应选用R i,即 E,（2）5.滑动变阻器采用分压接法，电流表外接，电路图如图所示。(3)6J.根据串联电路知识可知U=/(RV+)=3/K =3UV9.课外兴趣小组在一次拆装晶体管收音机的过程中，发现一只发光二极管，同学们决定测绘这只二极管的伏安特性曲线。A BO-o甲由于不能准确知道二极管的正负极，同学们用多用电表的欧姆挡对其进行侧量，当红表笔接A 端、黑表笔同时接B 端时，指针几乎不偏转，则可以判断二极管的正极是 端（2）选用下列器材设计电路并测绘该二极管的伏安特性曲线，要求准确测出二极管两端的电压和电流。有以下器材可供选择：A.二极管RxB.电源电压E=4V（内电阻可以忽略）C.电流表Ai（量程050m A,内阻为n=0.5。）D.电流表A2（量程00.5 A,内阻为n=lC）E.电压表V（量程01 5 V,内阻约25000）F.滑动变阻器Ri（最大阻值20。）C.滑动变阻器R2（最大阻值1000。）H.定值电阻R3=7QI.开关、导线若干实验过程中滑动变限器应选_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _（填“F”或G”），在虚线框中画出电路图_ _ _ _ _ _ _（填写好仪器符号）假设接入电路中电表的读数：电流表Ai读数为L,电流表A2读数为L,则二极管两瑞电压的表达式为（用题中所给的字母表示）。（4）同学们用实验方法测得二极管两端的电压U 和通过它的电流I 的一系列数据，并作出I-U 曲线如图乙所示。40302 01 0011t11J11IJIlrklrrtelrL(rX I 3:，工，.士，二二士；士43.OOZ,0（5）若二极管的最佳工作电压为2.5 V,现用5.0V的稳压电源（不计内限）供电，则需要在电路中串联一个电限 R 才能使其处于最佳工作状态，请根据所画出的二极管的伏安特性曲线进行分析，申联的电阻R 的阻值为 C（结果保留三位有效数字）I-r-0 =1-【答案】A F-/2（r2+7?）-Z r,119rnjyE【解析】【详解】当红表笔接A 端、黑表笔同时接8 端时，指针几乎不偏转，说明电阻很大，二极管反向截止，根据欧姆表的工作原理可知，黑表笔应与欧姆表内部电池的正极相连，由二极管的单向导电性可知，A 端应是二极管的正极；（2）2 由图乙可知，实验中要求电压从零开始调节，故滑动变阻器应采用分压接法；所以滑动变阻器应选阻值小的，即滑动变限器应选F；在测量正向加电压的伏安特性曲线时，实验中最大电压约为3 V,所以电压表V（量程01 5 V,内阻约2500。）不符合题意，故需要电流表A2（量程00.5 A,内阻为弓=1。）与定值电阻6 =7。串联改装成量程为u=4g+%）=4 v二极管两端的电压在3V 以内，电流在40mA以内，电流表应选用电流表Ai（量程。50m A,内阻为4=0.5 Q）；因二极管的正向电阻较小，故采用电流表外接法，同时二极管正极应接电源正极；因实验中要求电压从零开始调节，故滑动变阻器应采用分压接法，所以电路图为E(3)根据电路结构特点可得乙也+&)=1祈+U解得二极管两瑞电压的表达式为U I2(+R3)-/,r,(5)5二极管的最佳工作电压为2.5 V,现用5.0V的稳压电源(不计内限)供电，根据图乙可知在电路中电流为 21m A,根据欧姆定律和电路结构可得申联的电阻R 的阻值为R=5.0-2.5Q=9c0.0211 0.某实验小组为了较准确测量阻值约为20。的电阻R“实验室提供的器材有:A.待测定值电阻Rx：阻值约20。B.定值电阻Ri：阻值30。C.定值电阻R2：阻值20。D.电流表G：量程3mA,0 刻度在表盘中央，内阻约50。E.电阻箱R3：最大阻值999.99。F.直流电源E,电动势1,5 V,内阻很小G.滑动变阻器R2(20C,0.2 A)H.单刀单掷开关S,导线等该小组设计的实验电路图如图，连接好电路，并进行下列操作.（1）闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表示数适当.（2）若灵敏电流计G 中的电流由C 流向D 再调节电阻箱R 3,使电阻箱R3的阻值_ _ _ _ _ _ _ _ （选填“增大”或“减小”），直到G 中的电流为（填“满偏”、“半偏”或0”）.（3）读出电阻箱连入电路的电阻R 3,计算出Rx.用 Ri、R2、R3表 示 R,的表达式为Rx=【答案】增大 o R一R音R【解析】【详解】（2）本实验采取电桥法测电阻，所以当电流由C 流向D,说明C 点电势高，所以应该增大电阻箱R3的阻值使回路电阻增大，电流减小，C 点电势降低，直 到 C、D 两点电势相同，电流计中电流为零.（3）根据C、D 两点电势相同，可得：?3=/凡，I R =I K，联立解得Rx=些.1 1.在没有电压表的情况下，某物理小组借助于一个阻值Ro=15 C,最大阻值50。的滑动变阻器和两个电流表及一个不计内阻、电动势E=6V 的电源，成功测出了一个阻值大约为几十欧姆的电阻阻值，实验电路如图甲所示，若你为该小组成员，请完善探究步骤：图甲 图乙现有四只可供你选择的电流表：A.电 流 表（0 0.3 A,内阻为5.0。）B.电 流 表（03 m A,内阻为2.0 Q）C.电 流 表（03 m A,内阻未知）D.电 流 表（0-0.6 A,内阻未知）则电流表Ai你会选；电流表Az你会选 o （填器材前的字母）（2）滑动变阻器的阻值变化则电流表A2的示数也随之发生变化，龙表示接入电路的滑动变阻器长度，4 表示电流表A，的示数，则下列四个选项中能正确反映这种变化关系的是（3）该课外活动小组利用图甲所示的电路，通过改变滑动变阻器接入电路中的阻值，得到了若干组电流表Ai、A2的示数h、L,然后在坐标纸上描点、连线，得到的LL 图线如图乙所示，由图可知，该待测电阻 R、的阻值为 Si（结果保留三位有效数字）。这样测得的R、的阻值有无系统误差_ _ _ _ _ _ _ _。（填有或无）【答 案】A D D 46.6。(45.0-50.0。均可)无【解 析】【分 析】【详 解】(1)12.由于在该实验电路中没有电压表，所 以 要 将 定 值 电 阻Ro和电流表改装成电压表使用，因此电流表A i的内阻应已知，通过该电流表的最大电流约为：Ai应 选 用A电 流 表.由 于 电 流 表A2的内阻不是必须要知道的，其量程要大于电流表A i的量程，所以电流 表A2应 选 择D电流表.(2)3.流 经 电 流 表A2的电流为电路中的总电流，设滑动变阻器单位长度的电阻为r,则有又 因 为Ro、Rx RAI RA2等均为定值，令攵=3 J+&2,则上式可变为A+R川+&-k+rx由数学关系可知，D正 确，故 选D.根 据 图 示 电 路 图，由欧姆定律可知(RO+RAI)II=RX(I2-I1)整理可得Rx/氏 +4+&I，2而7即 题 图 中Li图线的斜率，由图可知/,_ 0.28 _ 77r-oT-T o解得Rx=46.6C.由于实验中考虑到了电流表内阻，则 这 样 测 得 的R x的阻值无系统误差。1 2.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 lk挡，电源 电 动 势 为E=L 5 V,内 阻 为R=1 5 k C,实验中使用的电解电容器的规格为“lOOOpF 25V”。欧姆调零后黑表笔接电容器正极，红表笔接电容器负极。(1)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)如图乙所示，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.红红：【答案】等于 1 ,5 3所以e=3 0。24.（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IV 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50kQ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3 k d小明认为上豆的内阻为3 0 Q,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0-30fiA,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 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：.R/k。【答案】AD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ADo(2)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E S|-4由闭合电路欧姆定律E=/(R+r),变形得R=-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。2 5.现要测定一段粗细均匀的金属导体的电阻率。(1)螺旋测微器测量该金属导体的直径D,测量结果示数如图甲所示，由 图 甲 可 知D=mm；3530乃金属导体图甲 及图乙(2)现要利用图乙来测量该导体的电阻阻值R,实验步骤如下：实验时先将滑动变阻器的阻值调到最大，然 后 闭 合 开 关K i,将 开 关K2打 向1处,，接着调节滑动变阻器，使电压表有明显读数，并记下此时电 压表的读数U。断 开 开 关Ki；闭 合 开 关KI,将 开 关K2打 向2处，调节电阻箱，使电压表的 读 数 仍 为U。然后读出电阻箱的阻值，如本 实 验 中电阻箱此时的阻值为Ro=.被测电阻的电阻阻值大小为R=【答 案】5.315 14 14【解 析】【分 析】【详 解】主 尺 示 数 为5m m,螺旋示数为3L5x0.01mm=0.315mm故示数为5mm+0.315mm=5.315mm 网 电 阻 箱 的 读 数 为Ro=14o此实验的原理是采用等效替代法，若 开 关 Q 接1时 与 开 关 心 接2时电压表的读数相同，说 明R的 阻 值 与Ro的阻值相同。因此根据等效替代的原理知R=14Q。2 6.某些固体材料受到外力后除了产生形变，其电阻率也要发生变化，这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应”.现用如图所示的电路研究某长薄板电阻R、的压阻效应，已 知R、的阻值变化范围为几欧到几十欧，实验室中有下列器材:A.电源E（电动势3 V,内阻约为IQ）B.电流表人1（00.6人，内阻n=5 C）C.电流表人2（00.6人，内阻oM Q）D.开关S,定值电阻Ro=5Q（1）为了比较准确地测量电阻K 的阻值，请 完 成 虚 线 框 内 电 路 图 的 设 计.（2）在电阻R,上加一个竖直向下的力F（设竖直向下为正方向），闭合开关S,记下电表读数，A i的读数为Ii,A2的读数为L,得 Rx=.（用字母表示）改变力的大小，得到不同的R、值，然后让力反向从下向上挤压电阻，并改变力的大小，得到不同的R,值.最后绘成的图象如图所示，除观察到电阻R,的阻值随压力F 的增大而均匀减小外，还可以得到的结论是.当F 竖直向下时，可得耳与所受压力F 的数值关系是&=.压力方向改变，其阻值不变“一 人Rx=16-2F【解析】【详解】（1）由于题目中没有电压表，为 了 比 较 准 确 测 量 电 阻 知 道 电 流 表 A的阻值，所以用电流表A 作为电压表使用，电流表4连在干路上，即可求出电阻 的阻值，电路图的设计:（2）根据串并联和欧姆定律得:）&,得到：&=弃广，2（3）从图象上可以看出压力方向改变，其阻值不变，其电阻与压力关系为一次函数，由图象可得:R、=162 F.2 7.某同学在“探究物体运动的加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中，把按控制变量法做的两个实验的数据都记录在下表中。数据是按加速度的大小排列的。123456789F/N0.290.140.290.190.240.290.290.290.34m/kg0.860.360.610.360.360.410.360.310.36a/(ms l)0.340.390.480.530.670.710.810.930.94若利用表中数据探究物体运动的加速度与物体受力的关系，则选用物体的质量为m=,请在本题给出的坐标纸中作出a-F 图像.【答案】0.36kg【解析】【分析】【详解】1 根据按控制变量法可知，探究物体运动的加速度与物体受力的关系，需要保证质量不变，故由表中数据可知选用物体的质量为0.36kg；根据表中质量为0.36kg的数据描点作图如图所示2 8.学生实验“用 DIS研究机械能守恒定律”的装置如图（a）所示，某组同学在一次实验中，选 择 DIS以图象方式显示实验的结果，所显示的图象如图（b）所示。图象的横轴表示小球距D 点的高度h,纵轴表示小球的重力势能Ep、动能Ek或机械能E。试回答下列问题:0 0.5 1.0 1.5 h(xlO pm(b)（1）在 图（a）所示的实验装置中，固定于小球下端、宽度为A s,且不透光的薄片J 是,传感器K 的名称是 在 图（b）所示的图象中，表示小球的重力势能Ep、动 能 Ek、机械能E 随小球距D 点的高度h 变化关系的图线 分 别 是 （按顺序填写相应图线所对应的文字）。根 据 图（b）所示的实验图象，可以得出的结论是【答案】挡光片 光电门传感器 乙、丙、甲 在误差允许的范围内，只有重力做功的情况下动能与重力势能相互转化，小球机械能保持不变。【解析】【详解】（1）口 2 不透光的薄片J 是挡光片，传感器K 的名称是光电门传感器；（2）3 距 D 点的高度h 越高，小球的重力势能越大，小球的动能越小，所以小球的重力势能Ep、动 能 Ek、机械能E 随小球距D 点的高度h 变化关系的图线分别是乙、丙、甲；4“用 DIS研究机械能守恒定律”，据图线甲可得，在误差允许的范围内，只有重力做功的情况下动能与重力势能相互转化，小球机械能保持不变。2 9.如图甲所示的一黑箱装置、盒内有电源、电阻等元件，a、b 为黑箱的两个输出端(1)为了探测黑箱，某同学进行了以下测量A.用多用电表的电压档测量a、b 间的输出电压B.用多用电表的电阻档测量a、b 间的电阻你 认 为 这 个 同 学 以 上 测 量 中 有 不 妥 的 有 (选填字母)；(2)含有电源的黑箱相当于一个“等效电源”，a、b 是等效电源的两级，为了测定这个等效电源的电动势和内阻，该同学设计了如图乙所示的电路，调节电阻箱的阻值，记录下电压表和电流表的示数，并在如图所示的方格纸上建立U-I坐标，根据实验数据画出了坐标点，如图所示，并由图求出等效电源的内阻r，=_。；由于电压表有分流的作用，采用此测量电路，测得的等效电源的内阻，与真实值相比一(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)；(3)现探明黑箱中的电源和电阻如图丙所示，探出电阻Ri=1.5Q、R2=2Q；推算出黑箱内电源的电动势E=V,内阻r=内【答案】B 1.()偏小 3.0 0.5【解析】【分析】【详解】用欧姆挡不能直接测量带电源电路的电阻，故 填 B。2 根据电源的U-I图像纵轴的截距表示电源的电动势，斜率的绝对值表示电源的内阻，可得等效电源的电动势为=1.5V内阻1.5 1.00.50Q=1.0Q3 该实验的系统误差主要是由电压表的分流，导致电流表测量的电流小于通过电源的真实电流；利用等效电源分析，即可将电压表与黑箱看成新的等效电源，则实验中测出的内阻应为原等效电源内阻和电压表内阻并联的等效电阻，所以测得的内阻与真实值相比偏小。(3)4 5 等效电源的电动势为丙图中ab两端的电压，故E=/?i+R)+rE等效电源的内阻为丙图中虚线框内的总电阻，故1 1 1-r 1-r 凡 Rx+r解得E=3.0Vr=0.5Q30.一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L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 关 系 图 像.由图像可计算出该干电池的电动势为 V；内阻为 S1.R/Q8.07.06.05.04.0I/A0.150.170.190.220.26/A-1I6.76.05.34.53.8（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 m V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（）.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:（结 果 与（2）问第一个空格一致）1.4（1.301.44 都算对）1.2（1.0-L4 都算对）（3）1.41.0（结 果 比（2）问第二个空格小0.2）【解析】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）得所以图线的斜率表示电源电动势E=巴士lv=1.3 7 V,截距绝对值表示片0.4x3.00=1.20。；用电压表与电流6.7-0表并联，可 测 得 电 流 表 的 内 阻&=牛=66.0 x10-333x10-3。=0.20。，考虑电表内阻对实验的影响，则E=I（R+RA+r）,得/?=；-（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（Ra+r）,所以内阻精确值为r=（1.20-0.20）C=1.00d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.3 1.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：三力博 君 萎 逮空传寻亲（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.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“vZ M”、“v 2-L”或气2-”）图线.M M+机根据问的图线知，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-曳空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 尸=叫，因此弹簧的形变量 为&=I+&2=等+等=等，不论C 的质量如何，要使压力传感器示数为零，则 A 物体上升了孚，则 C 下 落 的 高 度 为 半，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：（例-机）g x 等=g（V+机）声，整理得，/=-酬Q 一+网 贮，为得到线性关系图线，因此 应 作 出 二 图线.k M+m k M+rn由上表达式可知，%Jb,解 得 人=位 更.k h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.3 2.在“探究求合力的方法”实验中，所用器材有：方木板一块，白纸，量程为5N 的弹簧测力计两个，橡皮 条（带两个较长的细绳套），刻度尺，图 钉（若干个）。o(1)具体操作前，同学们提出了如下关于实验操作的建议，其 中 正 确 的 是 一。A.橡皮条弹性要好，拉结点到达某一位置O 时，拉力要适当大些B.再次进行验证时，结点O 的位置必须保持相同C.使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线；读数时视线应正对测力计刻度D.拉橡皮条的细线要稍长一些，标记同一细绳方向的两点距离要远一些实验小组用图甲装置得到了如图乙所示的两个分力用、F2及合力F 的图示。关于合力与分力的关系，某同学认为用虚线连接明和F 的末端A、C,则 AOC如图丙构成一个三角形，若满足，则说明合力与分力之间的关系满足平行四边形定则。【答案】ACD AC与表示分力F i的 OB长度相等，方向平行【解析】【分析】【详解】(1)1 A.合力与分力的关系为等效替代的关系，效果是相同的，所以在同一次实验时，需要让两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条产生的作用效果相同，则必定结点O 的位置要相同，同时拉力的大小要适当大一些，可以有效减小误差。故 A 正确。B.在重复实验再次进行验证时，结点O 的位置可以与前一次不同。故 B 错误。C.使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线，可以减小因摩擦产生的误差。读数时视线应正对测力计刻度，可以减小偶然误差。故 C 正确。D.拉橡皮条的细线要长一些，标记用一细绳方向的两点要远一些，可以减小方向误差，故 D 正确。故选ACD(2)根据平行四边形定则可知若AC与表示分力F2的 OB长度相等，方向平行，则说明合力与分力之间的关系满足平行四边形定则。3 3.举世瞩目的嫦娥四号，其能源供给方式实现了新的科技突破：它采用同位素温差发电与热电综合利用技术结合的方式供能，也就是用航天器两面太阳翼收集的太阳能和月球车上的同位素热源两种能源供给探测器。图甲中探测器两侧张开的是光伏发电板，光伏发电板在外太空将光能转化为电能。图内某同学利用图乙所示电路探究某光伏电池的路端电压U 与电流I 的关系，图中定值电阻Ro=5C,设相同光照强度下光伏电池的电动势不变，电压表、电流表均可视为理想电表。（1）实验一：用一定强度的光照射该电池，闭合开关S,调节滑动变阻器Ro的阻值，通过测量得到该电池的 U-I如图丁曲线a,由此可知，该 电 源 内 阻 是 否 为 常 数（填“是”或 否”），某时刻电压表示数如图丙所示，读数为 V,由图像可知，此时电源内阻值为实验二：减小实验一光照的强度，重复实验，测 得 U J 如图丁曲线，在实验一中当滑动变阻器的电阻为某值时路端电压为2.0V,则在实验二中滑动变阻器仍为该值时，滑动变阻器消耗的电功率为 W（计【解析】【详解】（1）1.根据闭合电路欧姆定律有：U=E-Ir,所以图象的斜率为电源内阻，但图象的斜率在电流较大时,变化很大，所以电源的内阻是变化的。2 3.从电压表的示数可以示数为1.80V,再从图象的纵轴截距为2.9 V,即电源的电动势为2.9 V,又从图象看出，当路端电压为1.80V时，电流为0.23A,所以电源的内阻E-U2.9-1.80.23。=4.78。（2）4,在实验一中，电压表的示数为2.0V,连接坐标原点与电源的（2.0V路端电压）两点，作出定值的伏安特性曲线如图所示,LTV3.0HmA此时还能求出滑动变阻器的阻值2.0R=-Q-RB4.5C0.21同时该直线与图象b 有一交点，则该交点是电阻是实验二对应的值，由交点坐标可以读出：0.7V,0.75A所以滑动变阻器此时消耗的功率P=(0.75)2x4.5W=2.5W。3 4.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=，刻度尺口甲图乙图(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2 1 G外【解析】【详解】根据游标卡尺的读数规则可知，小球的直径为d-0.8cm+17 x 0.05mm=0.885cm 2 网小球从A 到 B,重力势能减少了 m g h,动能增加了2%-%z72因此，要验证机械能是否守恒，只需比较gh与!m（一）是否相等即可（3）4 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