上海市松江区新高考物理易错100题实验题含解析.pdf
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1、word版可编辑】上海市松江区新高考物理易错100题实验题精选高考物理实验题100题含答案有解析1.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。g 助打点计时器画 沿Z纸带U 甲 Ui n 2 3 4 5 6?1 .:.单位:。耳*-3.30-*;-7.32-乙(1)正确进行实验操作,得到一条纸带,从某个清晰的
2、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/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】(1)木块的加速度:“36 33=7.32 3-3-3.3*利/2(3T-9x0.022=2.Qm/s2.对 N 个祛
3、码的整体,根据牛顿第二定律:-)3=即 解 得 吗 (1+玲-g;画出a-n图像如图;由图可知jig=L 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。2.某同学采用惠斯通电桥电路测量一未知电阻Rx的阻值。电路中两个定值电阻Ri=1000C、R2=20002,R3为 电 阻 箱(阻 值 范 围0-999.9。),G为灵敏电流计。(1)具 体 操 作 步 骤 如 下:请依据原理图连接实物图_ _ _ _ _ _ _ _ _ _;闭 合 开 关S,反复调节电阻箱的阻值,当 其 阻 值R3=740.8Q时,灵敏电流计的示数为0
4、,惠斯通电桥达到 平 衡;求 得 电 阻R x=f t o(2)该同学采用上述器材和电路测量另一电阻,已知器材无损坏且电路连接完好,但无论怎样调节电阻箱的阻 值,灵敏电流计的示数都不能为0,可能的原因是。【解 析】【分 析】【详 解】【答 案】370.4电阻箱的阻值调节范围小1根据原理图连接实物图为当灵敏电流计读数为零时,根据电桥平衡可得旦=冬&解得R RR=驾=370.40网(2)3 灵敏电流计的示数不能为0,则有R R_ I _ x.X-7=-&可得R 土 RM&W-段根据题意可知电阻箱的阻值R2RK 的值必定小于一片的值,故可能的原因是电阻箱的阻值调节范围小。&3.为了精密测量一金属丝的
5、电阻率:(1)如图甲所示,先用多用电表“xl Q”挡粗测其电阻为 然后用螺旋测微器测其直径为_mm.(2)为了减小实验误差,需进一步测其电阻,除待测金属丝外,实验室还备有的实验器材如下:A.电压表V(量 程 3 V,内 阻 约 15 k。;量 程 15 V,内阻约75 k。)B.电流表A(量 程 0.6 A,内 阻 约 IQ;量 程 3 A,内阻约0.2。)C.滑动变阻器Ri(05。,1A)D.滑动变阻器R2(02000。,0.1 A)E.1.5 V 的干电池两节,内阻不计F.电阻箱G.开 关 S,导线若干为了测多组实验数据,则 上 述 器 材 中 的 滑 动 变 阻 器 应 选 用(选填“R
6、i”或“R2”).请在虚线框内设计最合理的电路图并完成实物图的连线(3)如图甲、乙所示【分析】欧姆表指针示数与倍率的乘积是欧姆表示数;螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数;在保证安全的前提下,为方便实验操作,应选最大阻值较小的滑动变阻器;为准确测量电阻阻值,应测多组实验数据,滑动变阻器可以采用分压接法,根据待测电阻与电表内阻间的关系确定电流表的接法,作出实验电路图,然后根据电路图连接实物电路图;【详解】解:(1)由图示多用电表可知,待测电阻阻值是8x10=8。;由图示螺旋测微器可知,的固定刻度读数为2m m,可动刻度读数为0.01x9.6mm=0.096mm,其读数为:2mm
7、+9.6x0.01mm=2.096mm;滑动变阻器R2(02000。,0.1 A)的阻值比待测金属丝阻值8。大得太多,为保证电路安全,方便实验操作,滑动变阻器应选R i,最大阻值5Q;为测多组实验数据,滑动变阻器应采用分压接法,由于被测电阻阻值较小,则电流表应采用外接法,实验电路图如图所示根据实验电路图连接实物电路图,如图所示4,用如图a所示的器材,测一节干电池的电动势和内阻实验。(1)用笔画线代替导线,将图a连接成可完成实验的电路(图中已连接了部分导线);(一)实验过程中,将电阻箱拔到45。时,电压表读数为0.90V;将电阻箱拔到如图b所示,其阻值是此时电压表的读数如图c所示,其值是 V;(
8、3)根据以上数据,可以算出该节干电池的电动势E=V,内电阻r=【解析】【分析】【详解】(1)1.电路图如图;电 阻 箱 读 数 为R=1X1OO+1X1O=11O。;电压表读数为U=1.10V;.由 闭 合 电 路 欧 姆 定 律 有E=q +E=U,+r2&两式联立代入数据解得E=1.3Vr=20Q5.某研究性学习小组为了测量某电源的电动势E和 电 压 表V的 内 阻R”从实验室找到实验器材如下:A.待 测 电 源(电 动 势E约 为2 V,内阻不计)B.待 测 电 压 表V(量程 为I V,内 阻 约 为100。)C.定 值 电 阻 若 干(阻值有:50.0定100.0Q,500.0ft,
9、l.Okft)D.单 刀 开 关2个(1)该研究小组设计了如图甲所示的电路原理图,请 根 据 该 原 理 图 在 图 乙 的 实 物 图 上 完 成 连 线(2)为了完成实验,测 量 中 要 求 电 压 表 的 读 数 不 小 于 其 量 程 的;,则 图 甲R产 R2=在Ri、R?选择正确的情况进行实验操作,当 电 键S i闭合、S2断开时,电压表读数为0.71V;当Si、S2均 闭 合 时,电 压 表 读 数 为0.90V;由 此 可 以 求 出R产C;电源的电动势E=(保 留2位有效数字)。【答 案】图乙100 50 87 1.9【解 析】【分 析】【详 解】根据电路原理图,实物连线如图
10、所示:根据分压规律ly3 _ 100Q2 V V(3串联在电路中的总电阻约为R、=500。所以500.0C和 l.OkQ阻值太大不能用,否则电压表的示数不满足题中要求;为了在S2闭合时,能够有效的保护电路,所以A=1 0 0 Q,6=5。.当电键&闭合、S2断开时5 E7?v R+&+R、当S2均闭合时U2 E瓦=&+Rv解得&=8 7 Q,E=1.9V6.某同学在“探究功与速度变化之间的关系”的实验中,同时测出实验中橡皮绳的劲度系数。所用实验装置如图所示,已知小球质量为m。具体实验步骤如下:将小球放在木板上,木板左端抬高一个小角度,以平衡摩擦力。(2)将原长为O M 的橡皮绳一端固定在木板右
11、端的O 点,另一端通过力传感器连接小球,将小球拉至P 点(M 点左侧),测得O M 的距离为h,OP的距离为I2,力传感器示数为F,则橡皮绳的劲度系数为(用 F、1卜 L 表示)。(3)将 小 球 从P点由静止释放,在M点右侧放置一速度传感器,可测出传感器所在位置的速度V。将小球连 上2根、3根 橡 皮 绳,重复操作过程,测出多组速度数值,如下表所示。橡皮绳1根2根3根4根5根6根做功W2 W3 W4 W5 W6 W速 度(u/m-sT)1.011.411.732.002.242.45速度平方1.021.992.994.005.026.00在坐标系中描点、连 线,作 出W-v2图像。)(4)由
12、图像可知,橡皮绳做功与小球获得的速度的关系为F【答 案】曰橡皮筋做功与小球获得的速度平方成正比或W 8V 2【解 析】【详 解】(2)1根据胡克定律有:F=k(I2-I1)求得橡皮绳的劲度系数为:2 做 出W-v2图象,如图所示:(4)3由图象可知,W-v2图象为过原点的一条直线,所以橡皮绳做功与小球获得的速度的关系为:橡皮绳做功与小球获得的速度平方成正比。7.某实验室欲将电流表改装为两用电表:欧姆表:中央刻度为30的“xlO”档;电压表:量程06V。A.干电池组(E=3.0 V)B.电流表Ai(量程010m A,内阻为100。)C.电流表A2(量程00.6 A,内阻为().2。)D.滑动变阻
13、器Ri(0-300。)E.滑动变阻器R2(030。)F.定值电阻R3(10。)G.定值电阻R4(50012)H.单刀双掷开关S,一对表笔及若干导线 图 中 A 为(填“红”或“黑”)表笔,测量电阻时应将开关S 扳向(填“1”或2”)。(2)电流表应选用(填“Ai”或“A2”),滑 动 变 阻 器 应 选 用 (填“Ri”或“R2”),定值电阻 R 应选(填“RT或(3)在正确选用器材的情况下,正确连接好实验电路,若电流表满偏电流为班,则电阻刻度盘上指针指在,人5 8处所对应的阻值 Q。【答案】黑 1 Al Ri R4 1200【解析】【详解】从多用电表的表头共用特征来看,黑表笔和欧姆档内部电源
14、的正极相连,确定A 表笔为黑表笔;2 测电阻时,需要内接电源,要将转换开关接到1 位置;(2)3 由于改装后的欧姆表的内阻为300。(即中值电阻),且电源电动势为3.0 V,所以最大电流为:3I-mA=10mA30所以电流表选A 4 改装成欧姆表时,接入一个调零电阻,由题意知欧姆表的内阻为3 0 0 C,当接入滑动器要满偏,贝 人ER=8 =200。iR r 八故滑动变阻器选Ri;当改装为量程为04V 的电压表时,应串联一个阻值为:U-IRR=-=500Q4故定值电阻选R4;(3)6 若 电 阻 值 指 在 处,即此时电流为:/=-/=20mA5 8所以待测电阻:ER*=一凡=1200C。8.
15、某同学测定电源电动势和内阻,所使用的器材有:待测干电池一节(内阻较小)、电流表A(量程0.6A,内阻RA小 于 1。)、电流表A1(量程0.6 A,内阻未知)、电阻箱R1(0-99.99。)、滑动变阻器R2(0-100)、单刀双掷开关S、单刀单掷开关K 各一个,导线若干。该同学按图甲所示电路连接进行实验操作。(1)测电流表A 的内阻:闭合开关K,将开关S 与 C 接通,通过调节电阻箱Ri和滑动变阻器R 2,读取电流表A 的示数为0.20A、电流表A i的示数为0.60A、电阻箱R i的示数为0.10Q,则电流表A 的内阻RA=Q(2)测电源的电动势和内阻:断开开关K,调节电阻箱R i,将开关S
16、 接(填C”或“D”),记录电阻箱R1的阻值和电流表A 的示数;多次调节电阻箱Ri重新实验,并记录多组电阻箱R i的阻值R 和电流表A 的示数I。数据处理:图乙是由实验数据绘出的:-R 图象,由此求出干电池的电动势E=V,内阻片 乙(计算结果保留二位有效数字)【答案】0.20 D 1.5【解析】0.25【详解】第一空.根据串并联电路的规律可知,流过电阻箱R i的电流1=(0.60-0.20)A=0.40A;电压U=0.10 x0.40 V=0.040 V,贝!|电 流 表 内 阻 网=1=0.20120.20第二空.测电源的电动势和内阻:断开开关K,调节电阻箱R i,将开关S 接 D。第三空.
17、第四空.根据实验步骤和闭合电路欧姆定律可知:E=I(R+RA+F),变形可得:;=I E E团缶r 左H 1 3.0 1.0 RA+广.根据图象可知:/际,丁=。-3解得:E=1.5 V,r=0.25Q;9.利用如图甲所示装置研究双缝干涉现象,安装好仪器,调整光源的位置,使光源发出的光能平行地进入遮光筒并照亮光屏。放置单缝和双缝,使缝相互平行,调整各部件的间距,观察白光的双缝干涉图样,在光源和单缝间放置滤光片,使单一颜色的光通过后观察单色光的双缝干涉图样。用米尺测出双缝到屏的距离L,用测量头测出相邻的两条亮(或暗)纹间的距离A x,换用不同颜色的滤光片,观察干涉图样的异同,并求出相应的波长。光
18、源 波光片 单缝 双缝 遮光筒 屏rai J I,TF甲(1)关于该实验,下 列 说 法 正 确 的 是 (填正确答案标号)。A.增大单缝到双缝的距离。干涉条纹间距变窄B.将蓝色滤光片换成红色滤光片,干涉条纹间距变窄C.换一个两缝之间距离较大的双缝,干涉条纹间距变窄D.去掉滤光片后,将观察到彩色的干涉条纹(2)实验装置中分划板与螺旋测微器相连,第一次分划板中心刻度线对齐第1 条亮纹中心,螺旋测微器读数为1.990mm,转动手轮第二次分划板中心刻度线对齐第10条亮纹中心,螺旋测微器的示数如图乙所示。已知双缝的间距为0.5m m,从双缝到屏的距离为1 m,则图乙中螺旋测微器的示数是 m m,求得相
19、邻亮纹的间距A x为 m m,所测光波的波长为 m(结果保留两位有效数字)。乙三一匕二三4()35【答案】CD 13.870 1.320 6.6 xlO-7【解析】【分析】【详解】(1)1.根据d 为双缝间距,L 为双缝到屏的距离,增大单缝到双缝的距离,干涉条纹间距a不变,A 错误;将蓝色滤光片换成红色滤光片,由于红光的波长比蓝光长,干涉条纹间距变宽,B 错误;换一个两缝之间距离较大的双缝,干涉条纹间距变窄,C 正确;去掉滤光片后,将观察到白光彩色的干涉条纹,D 正确。(2)123.根据螺旋测微器的读数规则可知读数为13.870mm,第 1 条亮纹中心与第10条亮纹中心有9 个间距,故Ax=z
20、 l mm=L320mm9把数据代入2=半 求 得2=6.6x10 m1 0.某同学想测出济南当地的重力加速度g,并验证机械能守恒定律。为了减小误差,他设计了一个实验如下:将一根长直铝棒用细线悬挂在空中(如图甲所示),在靠近铝棒下端的一侧固定电动机M,使电动机转轴处于竖直方向,在转轴上水平固定一支特制笔N,借助转动时的现象,将墨汁甩出形成一条细线。调整笔的位置,使墨汁在棒上能清晰地留下墨线。启动电动机待转速稳定后,用火烧断悬线,让铝棒自由下落,笔在铝棒上相应位置留下墨线。图乙是实验时在铝棒上所留下的墨线,将某条合适的墨线A 作为起始线,此后每隔4 条墨线取一条计数墨线,分别记作B、C、D、E.
21、将最小刻度为毫米的刻度尺的零刻度线对准A,此时B、C、D、E 对应的刻度依次为14.68cm,39.15cm,73.41cm,117.46cm,已知电动机的转速为3000r/min求:(1)相 邻 的 两 条 计 数 墨 线 对 应 的 时 间 间 隔 为,由实验测得济南当地的重力加速度为 m/s2(结果保留三位有效数字);该同学计算出划各条墨线时的速度v,以匕为纵轴,以各条墨线到墨线A 的距离h 为横轴,描点连线,2得出了如图丙所示的图像,据此图像(填“能”或“不能”)验证机械能守恒定律,图线不过原点的【答案】0.1 9.79 能 墨线A 对应的速度不为零【解析】【分析】【详解】口 由于电动
22、机的转速为3000r/min,则其频率为50H z,故每隔0.02s特制笔N 便在铝棒上画一条墨线,又每隔4 条墨线取一条计数墨线,故相邻计数墨线间的时间间隔是0.1s由题可知xBC-(39.15-14.68)cm-24.47cmxCD-(73.41-39.15)cm=34.26cmxDE=(117.46-73.41)cm=44.05cm可知连续相等时间内的位移之差Ax=9.79cm根据 X=gT2得Ax 9.79x10-2g=-m/s-=9.79m/s-T2 0.01铝棒下落过程中,只有重力做功,重力势能的减小等于动能的增加,即u1 2mgh=-mv得V22若 L-图线为直线,斜率为g,则机
23、械能守恒,所以此图像能验证机械能守恒2 4 图线不过原点是因为起始计数墨线A 对应的速度不为01 1.某同学用气垫导轨做验证动能定理实验装置如图甲所示,重力加速度为g,按要求完成下列问题。实验前先用游标卡尺测出遮光条的宽度测量示数如图乙所示,则遮光条的宽度d=mm(2)实 验 中 需 要 的 操 作 是。A.调节螺钉,使气垫导轨水平B.调节定滑轮,使连接滑块的细线与气垫导轨平行C.滑块与遮光条的总质量M 一定要远大于钩码的质量mD.使滑块释放的位置离光电门适当远一些(3)按图示安装并调节好装置,开通气源,将滑块从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间为A 3则物块通过光电门
24、时的速度为v=(用测得的物理量字母表示)(4)若保持钩码质量不变,改变滑块开始释放的位置,测出每次释放的位置到光电门的距离x 及每次实验时遮光条通过光电门的时间 t,通过描点作出线性图象来反映合力的功与动能改变量的关系,则所作图象关系是 时才能符合实验要求。A.X-A t B.X-(t)2C.x(t)-1 D.x(t)2【答案】5.45 ABD _ D【解析】【详解】(1)游标卡尺的主尺读数为5m m,游标读数为0,0$二二x 9 =0.45二二,所以最终读数为5.45mm;(2)A项:调节螺钉,使气垫导轨水平,故 A 正确;B 项:为了使绳的拉力等于滑块的合外力,调节定滑轮,使连接滑块的细线
25、与气垫导轨平行,故 B 正确;C 项:对系统来说,无需滑块与遮光条的总质量M 远大于钩码的质量m,故 C 错误;D 项:使滑块释放的位置离光电门适当远一些,可以减小测量滑块运动位移的误关,故 D 正确。故选:ABDo(3)滑块通过光电门的速度为:.;口 =(4)由公式,解得:_ _ _ _ _:,故选D。口 口 口=4(=+口)(寻 口1 2.在学过伏安法测电阻后,某学习小组探究测量一种2B铅笔笔芯的电阻率(查阅相关资料知其电阻率的范围为2.()xl()-7 3.()x(尸。.m)(1)用螺旋测微器测量该铅笔笔芯的直径,如图甲所示,其读数为 mm(2)另有如下实验器材,请依据测量原理及器材情况
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