盐城市新高考物理实验题100题汇总含解析.pdf
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1、word版可编辑】盐城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.某同学设计测量电流表内阻的实验。待测电流表的内阻Rg约 在 lkC2kQ之间,量 程 250J1A。提供实验器材:电 源(4V,0.6C)电键S 及导线若干一只电阻箱R(0-9999。)滑动变阻器Ri(0 50C,0.6A)滑动变阻器R2(0lkC,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:r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
2、IB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k 的一半,记下电阻箱读数R”则待测电流表的内阻R.=R x,请回答以下问题:(1)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”)。(2)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.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。匕限箱(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】Ri 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】根据题意要求精确
3、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)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。2.从坐标原点O 产生的简谐横波分别沿x 轴正方向和负方向传播,t=0时刻波的图像如图所示,此时波刚好传播到M 点,x=lm 的质点P 的位移为10c m,再经4 =().I s,质 点 P 第一次回到平衡位置,质点N坐标x=-81m(图中未画出)
4、,则.A.波源的振动周期为1.2sB.波源的起振方向向下C.波速为8m/sD.若观察者从M 点以2m/s的速度沿x 轴正方向移动,则观察者接受到波的频率变大E.从 t=0时刻起,当质点N 第一次到达波峰位置时,质 点 P 通过的路程为5.2m【答案】ABE【解析】2%元AC、由函数关系可得本题说对应的数学函数为:y=2 0 s in-,由题条件可知当x=l时,y=10c m,代入解得2=12加,P 点 在 经 过&=0.Ls第一次回到平衡位置,所以在波的传播方向0.1s前进了 1 m,所1j 12以波速为丫=丁 =10,/5 周期T=/=L2s,故 A 正确;C 错误;0.1 v 10B、t=
5、0时刻波刚好传播到M 点,则 M 点的振动方向即为波源的起振方向,结合波振动方向的判断方法知波源的起振方向向下,故 B 正确;D、若观察者从M 点以2m/s的速度沿x 轴正方向移动,由多普勒效应知观察者接受到波的频率变小,故D 错误;E、波传播到N需要乙=肛 二 二=6.9s,刚传到N 点时N 的振动方向向下,那么再经过v 103 3 7 8r2=-T =-x l.2 =0.95,所以质点 P 一共振动了 f=7.8s=T=6.5T4 41.2所以,在此过程中质点P 运动的路程为:ly=6.5x4x20c m =5.2 m 故 E 正确;综上所述本题答案是:ABE点睛:根据波的传播方向得到质点
6、P 的振动方向,进而得到振动方程,从而根据振动时间得到周期;由 P 的坐标得到波的波长,进而得到波速;根据N 点位置得到波峰传播距离,从而求得波的运动时间,即可根据时间求得质点P 的运动路程.3.某小组要测定某金属丝的电阻率。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(选填“A、B 、C或 D)。从图中的示数可读出金属丝的直径为 mm.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 作出彳-L 如图丙所示,测得图线斜率为k,则该金属丝的电阻率。为
7、(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R i的滑片应置于最右端B.实验中,滑动变阻器R i的滑片位置确定后不可移动C.待测金属丝AB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 的出-D4【解析】【详解】(1)口 2 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;(2)3 设电流表内阻为RA,根据欧姆定律可知待测电阻:根据电阻方程:R=p*,截面积:联立解得:图像斜率:所以电阻率(3)4A.为了保护电路,实验开
8、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?=号 乙+&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。故 选 D。4.学校实验小组为测量一段粗细均匀的金属丝的电阻率,实验室备选了如下器材:A 电流表A i,量程为10m A,内阻n=50QB 电流表A i,量程为0.6 A,内阻 2=0.2。C 电压表V,量程为6 V,内阻小约为15k。D.滑动变
9、阻器R,最大阻值为1 5 Q,最大允许电流为2AE 定值电阻Ri=5CE.定值电阻R2=100lG1 直流电源E,动势为6 V,内阻很小H.开关一个,导线若千I.多用电表J.螺旋测微器、刻度尺用螺旋测微器测量金属丝的直径,如 图 1 所示,则 金 属 丝 的 直 径 口=m m.(2)实验小组首先利用多用电表粗测金属丝的电阻,如图2 所示,则金属丝的电阻为 Q(3)实验小组拟用伏安法进一步地测量金属丝的电阻,则电流表应选择,定值屯阻应选择.(填对应器材前的字母序号)(4)在如图3 所示的方框内画出实验电路的原理图.(5)电压表的示数记为U,所选用电流表的示数记为I,则该金属丝电阻的表达式Rx=
10、,用刻度尺测得待测金属丝的长度为L,则 由 电 阻 率 公 式 便 可 得 出 该 金 属 丝 的 电 阻 率.(用 字 母 表 示)【答案】1.700 60 A E/(t+N)yrD2RU-Ir)p=4 以4+用【解析】【分析】(1)由于流过待测电阻的最大电流大约为/=g=0.1 A,所以不能选用电流表A 2,量程太大,要改装6 0电流表;(2)根据闭合电路知识求解待测电阻的表达式【详解】(1)根据螺旋测微器读数规则可知 =1.5?+2 0.0 x 0.01 =1.7 00?加(2)金属丝的电阻为R =6.0 x 1 0=6 0。(3)流过待测电阻的最大电流大约为/=&=().L 4,所以选
11、用A与合 并联充当电流表,所以选用A、60E(3)电路图如图所示:根 据 闭 合 电 路 欧 姆 定 律 心 苗扁解得:R.x/()L 4L根据R、=3=方可求得:兀 D2Ri(U Ir)p=短/您+用【点睛】在解本题时要注意,改装表的量程要用改装电阻值表示出来,不要用改装的倍数来表示,因为题目中要的是表达式,如果是要计算待测电阻的具体数值的话可以用倍数来表示回路中的电流值.5.在练习使用多用电表的实验中。请完成下列问题:(1)用多用表测量某元件的电阻,选用“xlOO”倍率的电阻挡测量,发现多用表指针偏转角度过小,因此需选择(填“xi0”或“xik”)倍率的电阻挡,并需(填操作过程)后,再次进
12、行测量,多用表的指针如图甲所示,测量结果为(2)某同学设计出了一个“欧姆表”,用来测量电阻,其内部结构可简化成图乙电路,其中电源内阻片1.0。,电流表G 的量程为3,故能通过读取流过电流表G 的电流值而得到被测电阻的阻值。该“欧姆表”的调零方式和普通欧姆表不同。该同学想用一个电阻箱Rx来测出电路中电源的电动势E 和表头的量程如 进行如下操作步骤:A.先使两表笔间不接入任何电阻,断开状态下闭合开关,调滑动电阻器使表头满偏;B.将该“欧姆表”与电阻箱Rx连成闭合回路,改变电阻箱阻值;记下电阻箱示数R、和与之对应的电流表G 的示数I;1 1 1 1C.将记录的各组Rx,I 的数据转换成丁、后并描点得
13、到7-丁 图线,如图丙所示;1 Kx I K1 1D.根据图丙中的丁一丁图线,求出电源的电动势E 和表头的量程由图丙可知电源的电动势为,电流表G 的量程是。(3)在(2)中,某次实验发现电流表G 的指针半偏,则电阻箱接入电路中的电阻Rx=(保留2 位有效数字)【答案】)xlk 欧姆调零 6000 1.5V 0.25A 0.83。【解析】【分析】【详解】(1)123.用多用表测量某元件的电阻,选用“xioo”倍率的电阻挡测量,发现多用表指针偏转角度过小,说明倍率档选择过低,因此需选择“xlk”倍率的电阻挡,并需欧姆调零后,再次进行测量,多用表的指针如图甲所示,测量结果为6000。.由闭合电路欧姆
14、定律得l x昌 一 r)I r/+-r+Z x(-r)=E尺 I.把 r=1.0Q代入整理得故得Ig=0.25A1 1 9-4丁 豆 y r得E=1.5V(3).电流表G 的指针半偏,则 I=0.125A,由代入数据解得Rx=0.83Q6.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A ti,经过最低点的挡光时间为At2(2)戴小军同学在光滑水平
15、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F 在最低点时绳上的拉力大小是F2.(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
16、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)rA【答.案.】,d2 d2.r5.700 B A 7-7=4gL F2-F i=6m gG 彳【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dV1=2小球在最低点的速度大小为dV 2=M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工2+岫2 1 与2 Af,2 2 绝化简得d2 d2 =G Arf所以小明同学还需要测量的物理量是轻绳的长度L;根
17、据小军同学的实验方案,设小球做圆周运动的半径为 r,则小球在最低点有在最高点有Fi+mg=m-r从最低点到最高点依据机械能守恒定律有i,W|2=|m v22+2/r联立方程化简得F2Fi=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d2 d d22 百 一 帚 二 4gL(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Fi=6mg.7.甲实验小组利用图(a)装置探究机械能守恒定律.将小钢球从轨道的不同高度h 处静止释放,斜槽轨道水平末
18、端离落点的高度为H,钢球的落点距轨道末端的水平距离为s.(g 取 10m/s2)(1)若轨道完全光滑,s?与 h 的理论关系应满足s2=.(用 H h 表示).(2)图(b)中图线为根据实验测量结果,描点作出的s2-h关系图线;图线为根据理论计算得到的s2-h关系图线.对比实验结果,发现自同一高度静止释放的钢球,实 际 水 平 抛 出 的 速 率 (选填“小于”或“大于”)理论值.造成这种偏差的可能原因是.乙实验小组利用同样的装置“通过频闪照相探究平抛运动中的机械能守恒”.将 质 量 为 0.1 kg的小钢球A 由斜槽某位置静止释放,由频闪照相得到如图(c)所示的小球位置示意图,O 点为小球的
19、水平抛出点.(3)根据小球位置示意图可以判断闪光间隔为 s.0 501 00二二二二一二二二二lq(4)以 O 点为零势能点,小球A 在 O 点的机械能为J;小球A 在 C 点时的重力势能为.J,动能为_ _ _ _ _ _ J,机械能为_ _ _ _ _J.【答案】(l)4H h(2)小于 轨道与小球间存在摩擦或小球的体积过大(3)0.1(4)0.112 5-0.8 0.912 5 0.112 5【解析】(1)对于小球从静止释放到水平抛出这段曲线运动,运用动能定理研究得:1 ,mgh=mv解得:v=还对于平抛运动,运用平抛运动的规律得出:在竖直方向:H=1gt2则有:片.在水平方向:s=vt
20、.由得:s=2师 所以:s2=4Hh(2)对比实验结果与理论计算得到的s2-h 关系图线中发现:自同一高度静止释放的钢球,也就是h 为某一具体数值时,理论的S2数值大于实验的S2数值,根据平抛运动规律知道同一高度运动时间一定,所以实验中水平抛出的速率小于理论值.从Sj-h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著,认为造成上述偏差的可能原因是小球与轨道间存在摩擦力,或小球的体积过大造成的阻力过大;由于摩擦阻力做功损失了部分机械能,所以造成实验中水平抛出的速率小于理论值.(3)根据 y=gT?得:T=0.1s,0()5 x 4(4)设 O 点下一个点为B 点,根据运动学公式得1 幅=上 巴
21、一=lm/s,水平初速度-2 x 0.1匕=3=1 5 找/$,所以小球A 在 O 点的速度vo=1.5m/s,0.1小球A 在 C 点时的速度vc=+J;:+0*10)2小球A 在。点的机械能Eo=O+xO.lx(1.5)2=0.1125 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=-m vt.2=0.9125J;2小球 A 在 C 点时的机械能 Ec=y xmxvc2+(-mgho c)=0.9125-0.8=0.1125J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
22、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.8.如图甲所示为某电阻-随摄氏温度-变化的关系,图中-表示-时的电阻,-表示图线的斜率。若用该电阻与电池(电动势为_-,内阻为_-)、电 流 表(内 阻 为_-)、滑动变阻器_-串连起来,连接成如图乙所示的电路,用该电阻做测温探头,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,于是就得到了一个简单的“电阻测温计”。(1)实际使用时要把电流表的刻度值改为相应的温度刻度值,若温度-则-.的刻度应在刻度的(填“左”或“右”)侧。(2)在标识“电阻测温计”的温度刻度时,需要弄清所测温度和电流的对应关
23、系。请用-(表示滑动变阻器接入的阻值)等物理量表示所测温度二与电流二的关系式:二=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _.(3)由(2)知,计算温度和电流的对应关系需要先测量电流表的内阻(约为二 00二)。已知实验室有下列器材:A.电 阻 箱(0 999g二)B .电 阻 箱(0 ggg.g二)C.滑 动 变 阻 器(0 二0二)D.滑 动 变 阻 器(0 二0二二)此 外,还有电动势合适的电源、开 关、导线等。请在虚线框内设计一个用“半偏法”测 电 流 表 内 阻 二 一 的 电 路;在这个实验电路中,电阻箱应选,滑动变阻器应选.(填仪器前的选项字母)。【答 案】右 一,.会一屋二口
24、+二 +二 +口。)D【解 析】【详 解】第一空.由题图甲可知,温度升高时电阻阻值增大,导致流过电流表的电流减小,可 知-的 刻 度 应 在-刻度的右侧.第二空.由闭合电路欧姆定律知-一-一-一-(一十一十-一 二1 十-一 J 由图甲知-_-一-一1_-,解得口=合 心(口匚+口+口+匚。)第三空.应用半偏法测电流表的内阻实验时,滑动变阻器采用限流式,电流表和电阻箱并联,设计的电路如图所示:第四空.第五空.采用半偏法测电阻时,电阻箱的最大阻值应该大于电流表的内阻,同时滑动变阻器应该选择阻值较大的,故 电 阻 箱 选 择 B,滑 动 变 阻 器 选 择 D.9 .用如图甲所示的实验装置验证机械
25、能守恒定律。打点计夹子纸带一II甲(1)下列操作正确且必要的有A.使用天平测出重物的质量B.应先接通打点计时器的电源,再松开纸带,让重物自由下落C.用刻度尺测出物体下落的高度h,通过v=gt算出瞬时速度vD.选择体积小、质量大的重物,纸带、限位孔在同一竖直线上,可以减小系统误差图乙是实验中得到的一条纸带,将起始点记为O,依次选取6 个连续的点,分别记为A、B、C、D、E、F,量出各点与O 点的距离分别为、h2、h3、h4、hs、h6,使用交流电的周期为T,在打B 点和E 点这段时间内,如果重物的机械能守恒,在 误 差 允 许 的 范 围 内 应 满 足 的 关 系 式 为 (已知重力加速度为g
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