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1、word版可编辑】甘肃省白银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.实验小组采用如图甲所示实验装置测量木块与木板间动摩擦因数H,提供的器材有:带定滑轮的长木板,有凹槽的木块,质量为m 0 的钩码若干,打点计时器,电源,纸带,细线等.实验中将部分钩码悬挂在细线下,剩余的钩码放在木块的凹槽中,保持长木板水平,利用打出的纸带测量木块的加速度.p打点计时器i三7带(1)正确进行实验操作,得到一条纸带。纸带的一部分如左图所示,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s o 该同学将纸带从每个计数点处截断,得到6 条短纸带,再把6 条短纸带的下端对齐贴在纸上,以纸带下端为
2、横轴建立直角坐标系,并将刻度尺边缘紧靠纵轴,其示数如右图所示。则打下计数点“2”时小车的速度大小为 m/s;小车的加速度大小为 m/s 结果均保留两位有效数字)(2)将木块凹槽中的钩码逐个添加到细线下端,改变悬挂钩码的总质量m,测得相应的加速度a,作出a-m图象如图所示.已知当地重力加速度g=9.8 mN,则木块与木板间动摩擦因数/=(保留两位有效数字);M的测量值_ _ _ _ _ _ _(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。(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.a/(ms)卜 卜 卜+卜 比R冬Hr rrrT m n n n rrr
3、Z rT T T im/(x 10-4.0kg)【答案】0.47;0.70;0.33;大于;不需要【解析】【详解】(1)依据中时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,那么计数点“2”时小车的速度大小为:出=4.30+5.00*I。一/$=0 47m5,根据s=a T 2 结合逐差法可得:2T 2x 0.1(7.72+7.10+6.45-5.70-5.00-4.30)x 10-29x 0.120.70/77/?.(2)根据牛顿第二定律可知mg-R(M-m)g=M a,解得a=-g,由图可知,-jig=-3.3,解M得 n=0.33;M的测量值大于真实值,原因是滑轮与轴承、细线间有摩擦,纸带与打点
4、计时器间有摩擦等;(3)在此实验中,由于把小车和祛码的质量作为了整体,结合第二问可知,不需要满足悬挂钩码质量远小于木块和槽中的钩码总质量;【点睛】此题在求解加速度时还可这样做:纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比,还等于各段纸带中间时刻的速度之比,即纸带的高度之比等于中间时刻速度之比,这种等效替代的方法减小了解题难度,要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用。2.小明在实验室找到一个可调内阻的电池,想自己动手探究电池内、外电压的关系。可调内阻电池由电池槽,正、负极板M、N,探针P、Q,气室,打气筒等构成,如图甲所示。电池槽中间有一条电解质
5、溶液通道,缓慢推动打气筒活塞,向电池内打气,可改变通道内液面的高度,从而改变电池的内阻,液面越低,电池内阻越大。电压表V i与正、负极板M、N 连接,电压表V2与探针P、。连接。小明将三个相同的小灯泡并联接在M、N 两端,每个支路由独立的开关S、2、5 控制,如图乙所示。甲 乙(1)断开开关号、S2 S 3,两个电压表的示数分别如图丙中的A、B 所示,则(填“A”或B”)为 V的读数,其读数为 V,若不计电压表内阻的影响,则 此 数 值 等 于 该 电 源 的。AB丙(2)逐步闭合开关号、s 2、S 3,小 明 将 看 到M的示数(填“增大”“减小”或“不变”),v 2的不数.(填“增大,减小
6、,或“不变,),同时会发现两电压表的示数还会满足的关系。若读 得v的 示 数 为 ,V 2的 示 数 为。2,A的 示 数 为/,则此时电池的内阻r=(用所给物理量符 号 表 示)。(3)保 持E、5、邑 闭 合,用打气筒向电池内打气,同时记录Y、V 2的示数、和A的 示 数/,利用 多 组数据画出G-/、。2一/图 象,若灯泡电阻恒定,增大 两 电 压 表 示 数 之 和 保 持 不 变(或【解 析】【详 解】(1)断 开 开 关E、S?、53外电路断开,电源输出电流为零,内电阻电压为零,即 两 探 针P、Q之间电压为零,题 图 丙 中 的B为 电 压 表 乂 的 读数。根据电压表读数规则,
7、其 读 数 为2.70V。电源两极之间的开路电压等于电源电动势,若不计电压表内阻的影响,则此数值等于电源的电动势。(2)4 5 6 7逐步闭合开关耳、S?、耳,根据闭合电路欧姆定律可判断出电源输出电流/逐渐增大,由U、=EI.可 知q逐渐减小,小明将看到匕的示数逐渐减小。电压表匕测量的是电源内阻的电压,即。2=,电压 表 匕 的 示 数 逐 渐 增 大。由 石=4+。2,可知两电压表的示数之和保持不变。由U2=Ir可 得 电 池 的 内 阻r=?(3)8 A B.保 持 开 关E、8、S 3闭合,用打气筒向电池内打气,电解质溶液液面下降,电池内阻增大,外电阻不变,由U =I R可 知,A正 确
8、,B错误;C D.由E=U+U2可知U2=E-IRyD 正确,C 错误。故选ADo3.如图所示,在用“插针法”测定平行玻璃砖的折射率实验中:测定平行玻璃砖的折射率实验中:(1)下列措施对提高实验精度没有作用的是 OA.入射角a 不宜过小B.P1P2间距适当大些C.选用d 稍微大点的玻璃砖D.OP2间距尽可能小些(2)下列因素对Ay大 小 没 有 影 响 的 是。A.入射角aB.玻璃砖的折射率nC.P1P2之间的距离D.玻璃砖的厚度d【答案】D C【解析】【详解】增大a 角,PF?距离适当大一些,选用较厚的玻璃砖都可以提高精度,OP2距离小一些不会提高精度,ABC错误,D 正确。故选D;(2)直
9、接根据图中的光路分析可得,PF2间的距离对于Ay无影响,ABD错误,C 正确;故选C。4.在“研究一定质量理想气体在温度不变时,压强和体积的关系”实验中.某同学按如下步骤进行实验:将注射器活塞移动到体积适中的Vi位置,接上软管和压强传感器,通过DIS系统记录下此时的体积V1与压强pi.用手握住注射器前端,开始缓慢推拉活塞改变气体体积.读出注射器刻度表示的体积V,通 过 DIS系统记录下此时的V 与压强p.重复两步,记录5 组 数 据.作 p-(图.在上述步骤中,该同学对器材操作的错误是:因为该操作通常会影响气体的_ (填写状态参量).若软管内容积不可忽略,按该同学的操作,最后拟合出的p-t直线
10、应是图a 中的(填写编号)(3)由相关数学知识可知,在软管内气体体积 V 不可忽略时,p-图象为双曲线,试用玻意耳定律分析,该双曲线的渐近线(图 b 中的虚线)方程是p=_.(用 Vi、pi、A V 表示)【答案】用手握住注射器前端 温度 1 Pi(AV)AV【解析】【详解】(1)在进行该实验时要保持被封闭气体的温度不变化,所以实验中,不能用手握住注射器前端,否则会使气体的温度发生变化.3在 P-:图象中,实验中因软管的体积不可忽略,气体测出的体积要比实际体积要小,所以压强P会偏大,最后拟合出的p-器直线应是图a 中的1 图线 4在软管内气体体积A V 不可忽略时,被封闭气体的初状态的体积为V
11、i+A V,压强为Pi,末状态的体积 为 V+A V,压强为P,由等温变化有:Pt(Vi+A V)=P(V+A V)解得:P=Pi(V)V+AV当式中的V 趋向于零时,有:P=Pi(AV即该双曲线的渐近线(图 b 中的虚线)方程是:P=Pi(匕+AV5.某学习小组用如图甲所示的实验装置来探究“小车加速度与合外力的关系”,并用此装置测量轨道与小车之间的动摩擦因数。实验装置中的微型力传感器质量不计,水平轨道表面粗糙程度处处相同,实验中选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮。实验中保持小车和位移传感器(发射器)的总质量M 不变,小车和位移传感器(发射器)的加速度由位移传感器(接收器)及与之相连的计算机得
12、到。多次改变重物的质量进行实验得小车和位移传感器(发射器)的加速度a 与力传感器的示数尸的关系图象如图乙所示。重力加速度取g=10m/s2 o(1)用该实验装置测量小车与水平轨道间的动摩擦因数时,下列选项中必须要做的一项实验要求是(填写选项对应字母)A.要使重物的质量远远小于小车和位移传感器(发射器)的总质量B.要将轨道的一端适当垫高来平衡摩擦力C.要使细线与水平轨道保持平行D.要将力传感器的示数作为小车所受的合外力(2)根据图象乙可知该水平轨道的摩擦因数=(用分数表示)。(3)该学习小组用该装置来验证“小车和位移传感器(发射器)质量不变情况下,小车和位移传感器(发射器)的加速度与作用在小车上
13、的拉力成正比”,那 么 应 该 将 轨 道 斜 面 调 整 到 (用角度表示)。【答案】C 303【解析】【详解】(1)口 小车所受到的水平拉力即为力传感器的示数口,由图象可知当E=5 N,小车开始有加速度,即摩擦力为5 N,由牛顿第二定律可知:F-LiMg=Ma,得:F a4=-,Mg g所以既不需要使重物的质量远远小于小车和位移传感器(发射器)的总质量,也不需要将轨道的一端适当垫高来平衡摩擦力,选项ABD错误;实验中保持细线与轨道平行时,小车和位移传感器(发射器)所受的拉力为力传感器的示数/,选 项 C 正确。故选:Co(2)2 选小车和位移传感器(发射器)为研究对象,由牛顿第二定律可得F
14、-juMg=Ma,即由图乙可知图象的斜率,即,1 273M 3得:由f=5 N时a =0可解得:(3)3若要验证“小车和位移传感器(发射器)质量不变情况下,小车和位移传感器(发射器)的加速度与作用在小车上的拉力成正比,要将轨道一端垫高来平衡摩擦力。对小车和位移传感器(发射器)受力分析可得:M g s i n 0 =iMg c o s 0,即,n百u.=t a n (J=,3所以6=3 0。6.图甲为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池,R、R2 R 3、R 4和R 5是固定电阻,是可变电阻,表头电流表G的量程为0l m A,内阻4 =200。,B为换挡开关,A端和B端分别与两表笔
15、相连。该多用电表有5个挡位,分别为直流电压3 V挡 和15V挡,直流电流5 m A挡 和1A挡,欧姆“X 100C”挡。表头乙(1)图甲中A端与(填“红”或“黑”)色表笔相连接(2)开关S接位置_ _ _ _ _ _ _ _ _(填“1”或“2”)时是电流挡的大量程,根据题给条件可得。&+凡=&=n,&=2。(3)某次测量时该多用电表指针位置如图乙所示,若此时B端是与“1”相连的,则 多 用 电 表 读 数 为;若此时B端是与“3”相连的,则读数为.(4)多用电表长时间使用后会造成电源的电动势减小和内阻增大,若继续使用时还能进行欧姆调零,则用该多用电表测量电阻时,所 测 得 的 电 阻 值 将
16、 (填“偏大”、“偏小”或“不变【答案】黑 1 50 560 2400 0.52A 1400。偏大【解析】【分析】【详解】(1)口 由题中所示电路图可知,B与欧姆表内置电源的负极相连,B为红表笔,A为黑表笔。(2)2由题中所示电路图可知,开关S接位置1时,分流电阻较小,此时电流挡的大量程;3根据题中所示电路图,由欧姆定律可知&+R,12 T g1x 10-3x 2005x 10-3-1x 10-3Q=5O Q455mA电流挡的内阻为则4+与+RgL _ R :(3/2 6 5x l 0-3一 40)Q=560Q&=路一犀一 40-560)。=2400QL ,0 X 1 V/(3)6B端是与“1
17、”相 连 的,电 流 表 量 程 为1 A,分 度 值 是0.02A,多用电表读数为0.02Ax26=0.52A 此 时B端是与“3”相 连,多用电表测电阻,由图示可知,指 针 指 在14的位置,则读数为14xl00Q=1400Q(4)8当电池电动势变小、内阻变大时,需要重新欧姆调零,由于满 偏 电 流I不 变,欧姆表内阻变 小,待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的,可 知 当R内变小时,有.E。+尺凡+凡由 于I不 变、R内变小,指针跟原来的位置相比偏左,欧姆表的示数变大,导致测量阻值偏大。7.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
18、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。I-序号(Q)/(A)/(V)19.00.262.3427.00.3()2.1035.00.351.7543.00.441.3251.00.560.568一一一:一段:一强一一:h:s l:n潺出:*:滑:r禹-US:解:髭康图髭福露n:港壮二::5J:.:*|1 量富察静融融Hrr(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r=。;(结果均保留两位小数)(3)上述方案中,若考虑电流表
19、内阻对测量的影 响,则 电 动 势E的测量值_ 真实值,内 阻r的测量值真 实 值。(均选填“大于”、“等于”或“小于”)【答 案】3.85+0.05 5.850.20 等于 大于/A【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=IR+Ir变形为1R=E-Ir由图象可得E=(3.85 0.05)Vr=(5.850.20)Q(3)若考虑电流表内阻对测量的影响,则表达式变为IR=EI(r+R住)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。8.如图甲所示装置,可以进行以下实验:A.“研究匀变速直线运动”
20、B.“验证牛顿第二定律”C.“研究合外力做功和物体动能变化关系(1)在 A、B、C 这三个实验中,需要平衡摩擦阻力.(2)已知小车的质量为M,盘和祛码的总质量为m,且将mg视为细绳对小车的拉力;为此需要满足m M.前述A、B、C三个实验中,不需要满足此要求.(3)如果用此装置做“研究合外力做功和物体动能变化关系这个实验,由此可求得如图乙纸带上由O点到D点所对应的运动过程中,盘 和 祛 码 受 到 的 重 力 所 做 功 的 表 达 式 皿=,该小车动能改变量的表达式Ek=.由于实验中存在系统误差,所 以 W 纥.(选填“小于”、“等于”或“大于”).【答案】B C A mgs4 3 三更 大于
21、8 T2【解析】【分析】根据实验原理与实验注意事项分析答题.由匀变速直线运动的推论求出打D点的速度,然后根据重力势能与动能的计算公式分析答题.【详解】:(1)在 A、B、C这三个实验中,“验证牛顿第二定律”、“研究合外力做功和物体动能变化关系,都需要平衡摩擦阻力;故选B C.(2)已知小车的质量为M,盘和祛码的总质量为m,且将mg视为细绳对小车的拉力.为此需要满足m M.前述A、B、C三个实验中,实验A只需要小车做匀加速运动即可,不需要满足此要求;故选A.(3)纸带上由O点到D点所对应的运动过程中,盘和祛码受到的重力所做功的表达式:W =mgs4t打 D点时的速度:%=写且,则小车动能的改变量
22、:纥=为(,1)2 =(y 2;*2 2T8T2由于实验中存在系统误差,所以盘和祛码受到的重力所做功W 大于小车动能的增量故答案为(l)BC(2)A (3)幽熨4;加(厅)大于【点睛】此题涉及到三个高中物理的重要实验,基本装置都相同,只是实验的原理及目的不同;关键是弄清每个实验的原理及操作的方法、注意事项等问题,做到融会贯通不混淆.9.龙泉中学某物理小组欲利用如图所示的电路同时测量一只有3 0格刻度的毫安表的量程、内阻和光敏电阻的阻值与光照强度之间的关系。实验室能提供的实验器材有:学生电源(输出电压为二=1 8.0V,内阻不计)、电阻箱二(最大阻值9 9 9.9。)、单刀双掷开关一个、导线若干
23、。otf电丽h C=5-o A尤般电C Ho U o(1)该小组实验时先将电阻箱的阻值调至最大,然后将单刀双掷开关接至a 端,开始调节电阻箱,发现将电阻箱的阻值调为800。时,毫安表刚好偏转20格的刻度;将电阻箱的阻值调为500。时,毫安表刚好能满偏。实验小组据此得到了该毫安表的量程为1/m A,内阻二广_ _ _ _ _ Qo(2)该小组查阅资料得知,光敏电阻的阻值随光照强度的变化很大,为了安全,该小组需将毫安表改装成量程为3 A 的电流表,则 需 在 毫 安 表 两 端 (选填“串联”或“并联”)一 个 阻 值 为。的电阻。(结果保留一位小数)(3)改装完成后(表盘未改动),该小组将单刀双
24、掷开关接至b 端,通过实验发现,流过毫安表的电流I(单位:mA)与光照强度E(单位:cd)之间的数量关系满足二=:二 由此可得光敏电阻的阻值R(单位:与光照强度E(单位:cd)之 间 的 关 系 为 二=。【答案】(1)30 100(2)并联 1.0(3)二=三 一/(二)【解析】【分析】根据部分电路的欧姆定律,由题中所给的两组数据列方程可求出毫安表的内阻,再结合刻度线就能求出毫安表的量程;电表的改装问题就是部分电路的欧姆定律的应用,根据满偏刻度和内阻的值及量程就能算出要并联的电阻值;设光敏电阻的电流为匕由欧姆定律太题设条件列式就能表示出光敏电阻与光照强度的关系。【详解】(1)设毫安表每格表示
25、电流大小为二户 则当电阻箱的阻值为二j=厂。0二时,由闭合电路的欧姆定律可得%二式二+二 二)=二;当电阻箱的阻值为R=800。时,则有20(二;+二力口=二 两式联立并代入数据可解得:二二=100二,二 1 二 二,该毫安表的量程Ig=30mA;(2)要将量程为300mA的毫安表改成量程为二二=6A 电流表,则需在毫安表两端并联一个电阻,设其电阻为R,贝 U 有二二 二 二=(二二一 二 二)二,代入数据可解得二 R1.0二;(3)由题意可知,改装后电流表的内阻为二二=/二 设通过光敏电阻的电流大小为二(单位:A)则有(二 +二 二)二 =二 成立,且二=三三二 X/。-,即(Z+l)x W
26、 二 x/0-V)=/&爪,整理可得二=-1 Q。10.如图a 所示,某同学利用下图电路测量电源电动势和内阻。先将电路中的电压传感器d 端与a 端连接。(D 若该同学开始实验后未进行电压传感器的调零而其他器材的使用均正确,则移动滑片后,得到的U-I图象最可能为 o(2)将电压传感器d 端改接到电路中c 端,正确调零操作,移动滑片后,得到如图b 所示的U-I图,已知定值电阻R=10C,则根据图象可知电源电动势为 V、内阻为(结果保留2 位有效数字)【答案】B 3.0 0.53【解析】【详解】(1)该同学开始实验后未进行电压传感器的调零,则电路电流为0 时,电压传感器有示数,不为0,作出的U-I图
27、象中,电压随电流的增大而增大,但纵坐标有截距,观察图b 中的图象可知B 符合;(2)将电压传感器d 端改接到电路中c 端,则电压传感器测量的是滑动变阻器的电压,但由于正负接线接反了,因此测量的数值会变为负值,计算时取绝对值即可,根据如图(c)所示的U-I图可知,电源电动势为3 V,由闭合电路的欧姆定律有:E=U+/(R+r),当 U=2V时,I=0.095A,即E=2+0.095(7?+r),解得:内阻 e 0.53。11.某同学要将一满偏电流为3mA的毫安表G 改装为量程为30mA的电流表。他先测量出毫安表G 的电阻,然后对表进行改装,最后再利用一标准毫安表,对改装后的电流表进行检测具体实验
28、步骤如下:按电路原理图a 连接线路 将 R i的阻值调到最大,闭合开关舟后调节R i的阻值,使毫安表G 的指针偏转到满刻度闭合S 2,保 持 Ri不变,调 节 R2的阻值,使毫安表G 的指针偏转到满刻度的三分之一的位置记下R2的阻值回答下列问题:(1)如果按正确操作步骤测得R2的阻值为9 0 Q,则毫安表G 内阻的测量值R/。,与毫安表内阻的真实值股 相比,Rg_4(填或“v”)(2)若忽略实验的误差,将上述毫安表G 改装成量程为30mA的电流表,则需要并联一个阻值R=_C的电阻(3)根据图b 所示电路对改装后的电表进行检测,当标准毫安表的示数为16.0mA时,改装表的指针位置如图c 所示,由
29、此可以推测出改装的电表量程不是预期值,改装电流表的量程是_m A(4)要达到预期目的,无论测得的内阻值是否正确,都不必重新测量,只需要将阻值为R 的电阻换为一个阻值为kR 的电阻即可,其中k=29【答案】180 ,而此时G 的示数为满偏电流的三分之一,所 以 人 大于三分之二满偏电流,所以2 R 2 4,即 R g.40 2.89 3.40 3.88 单位:cm乙(2)滑块、托 盘(含祛码)的质量分别用M、m 表示,滑块的加速度用a 表示,重力加速度为g,则滑块与木 板 间 的 动 摩 擦 因 数 卜=(用题中字母表示)。(3)若实验测得的动摩擦因数偏大,主要原因可能是。A.纸带与打点计时器间
30、有摩擦B.滑轮存在摩擦阻力C.木板未调节水平,左端偏高D.未满足M 远大于mm g -(M+m)a【答案】0.50m/s20.26m/s 或 0.27m/s ABM g【解析】【分析】【详解】(1)口 每相邻两计数点间还有4 个打点,说明相邻的计数点时间间隔T=O.ls,根据逐差法有a=伉+y+%)=0 5 函 2根据匀变速直线运动规律知道3 点的瞬时速度等于2 点到4 点的平均速度有V3,=2T=0.26 m/s(2)以整个系统为研究对象,根据牛顿第二定律有m g f =(M于=,iMg联立解得m g -(M +m)a=-M g(3)4纸带与打点计时器间的摩擦力和滑轮存在摩擦阻力都会使测得的
31、摩擦力增大,根据于=/iMg可知,摩擦力增大,故摩擦因数增大。木板未调节水平,左端偏高和未满足M 远大于m 均不会影响摩擦力变大,故 AB正确,CD错误。故选AB。3 5.某同学制作了一个可用电流表直接显示拉力大小的拉力器,原理如图。Ri是一根长20cm、阻值20。的均匀电阻丝,劲度系数为l.OxU/N/m的轻弹簧左端固定,右端连接金属滑片P 和拉环,拉环不受拉力时,滑片P 恰好处于a 端。闭合S,在弹簧弹性限度内,对拉环施加水平拉力,使滑片P 滑 到 b 端,调节阻箱电R 使电流表恰好满偏。已知电源电动势E=6V,内阻r=l。,电流表的量程为00.6A,内阻不计,P 与 Ri接触良好且不计摩
32、擦。(1)电阻箱R。接入电路的阻值为 C;(2)电流表的刻度标示为拉力值时,拉 力 刻 度 值 的 分 布 是 (填“均匀”或“不均匀”)的;(3)电流表刻度值为0.50A处拉力的示数为 N;(4)要通过线性图象直观反映电流表示数I 与拉力F 的关系,可作_ _ _ _ _ _ _ 图象;,1 1 广 1 1A.I-F B.I C.一一F D.-F/F(5)若电流表的内阻不可忽略,则(4)问 中 正 确 选 择 的 图 象 斜 率 (填“变大”“变小”或“不变【答案】9 不均匀 180 C 不变【解析】【分析】【详解】(1)1由闭合电路欧姆定律可知I*Ro+r解得Ro=9C(3)2由闭合电路欧
33、姆定律可知1=-&+?+设弹簧形变量为x,则F=kx可知F 和 I 非线性关系,则用电流表的刻度标示为拉力值时,拉力刻度值的分布是不均匀的;(3)电流表刻度值为0.50A时,根据闭合电路欧姆定律可知1=-+广 +可得Ri=2Q则由比例关系可知弹簧被拉伸18cm,此时拉力的示数为F=kx=1.0 xl03x0.18N=180N(4)4由(2)列得的式子可知L(亚+旦)一 幺/I E ES EkS则要通过线性图象直观反映电流表示数I 与拉力F 的关系,可 作:-尸 图 象,故 C 符合题意,ABD不符合题意。故 选 C。(5)5若电流表的内阻不可忽略,则(4)问中的表达式变为1 =(&+&、P F
34、I E ES EkS则(4)问中正确选择的图象斜率不变。3 6.如图所示为测量物块与木板间的动摩擦因数的实验装置,挡光条固定在物块的最前端,光电门固定在木板上,并靠近物块的初始位置,当地重力加速度为go弹射器K.物块光电门-数字计时汴图2(1)如图所示,利用游标卡尺测得的挡光条宽度为 cm(2)调整实验装置,使木板水平,物块被弹射器弹开,在木板上做减速运动。某次测量时发现挡光条通过光电门时,数字计时器记录挡光条的挡光时间为t,测得物块被弹开时挡光条与光电门中心的距离为x o,物块停止时光电门中心与挡光条中心的距离为x,挡光条宽度用d 表示,物块的质量用m 表示,则物块与木板间的动摩擦因数=,弹
35、 射 器 对 物 块 做 的 功 为(均 用 字 母 表 示)(3)考虑到空气阻力的影响,的 测 量 值 与 真 实 值 相 比(填“偏大”“偏小”或“相等”)。【答 案 0.450-A-弓+:偏大2gx r 2H2【解析】【详解】游标卡尺的主尺读数为4m m,游标尺上第10个刻度与主尺上某一刻度对齐,故其读数为0.05x 10mm=0.50mm,所以最终读数为4mm+0.50mm=4.50mm=0.450cm(2)物体通过光电门时的速度为dv =t由动能定理,则有-/jmgx=0 一 g /解得d2“2gx产3再根据功能关系,弹射器对物块做的功除到达光电门的动能外,还在滑行过程中产生内能,则
36、有1 2W /jmgXq+mv解得w=nul2(x0+x)2xr(4)4 考虑空气阻力的影响,则有fdmgx 1 mv2因此值的测量值与真实值相比偏大;3 7.现有一电池,电动势E 约为5V,内阻r 约为50。,允许通过的最大电流为50m A.为测定该电池的电动势和内阻,某同学利用如图甲所示的电路进行实验.图中R 为电阻箱,阻值范围为0999.9C,R.为定值电阻V 为理想电压表.(1)可供选用的R.有以下几种规格,本实验应选用的R.的规格为(填选项序号字母)A.15cl.0W B.50C0.01WC.6012 LOW D.15002 6.0W(2)按照图甲所示的电路图,在 答 题 卡 上 将
37、 图 乙 所 示 的 实 物 连 接 成 实 验 电 路.(3)连接好电路,闭合开关S,调节电阻箱的阻值,记录阻值R 和相应的电压表示数U,测得多组实验数据,并作出如图丙所示的1/U-1/R关系图像,则电动势E=-V,内阻尸 C.(结果均保留两位有效数字)【解析】【详解】(D 定值电阻起保护作用,电动势为5V,允许通过的电流为:50mA;由欧姆定律可得:/?=盛=100。;需要的保护电阻约为:100-50=50。;故电阻数值上BC均可以,但由于B 中额定功率太小,所以额定电流过小,故应选择C(60ft,LOW);(2)根据原理图图,连接实物图如图所示:(3)由闭合电路欧姆定律得=丁1一R,可整
38、理为=根据图象可知上=0.2 0,R+r U ERE E解得 E=5.0 V;匕 殳=氏=056-0 2 0=2 2.5,解得=5 x 2 2.5 6 0 =5 2.5。a5 3。.E 0.0 1 6【点睛】题考查测量电动势和内电阻的实验,注意只用电压表和变阻箱测电动势和内电阻的方法叫“伏欧法”,若用图象解时,基本思路是:用学过的物理定律列出表达式,再结合数学整理表达出有关一次函数式y=的形式,再求出k和b即可.3 8.某同学为了测量电源的电动势和内阻,根据元件的不同,分别设计了以下两种不同的电路。实验室提供的器材有:两个相同的待测电源E,辅助电源E ;电阻箱小、滑动变阻器R、R;电压表V,电
39、流表A;灵敏电流计G,两个开关号、S2 0主要实验步骤如下:按图连接好电路,闭合开关0和S 2,再反复调节A和 耳,或者滑动变阻器R、R ,使电流计G的示数为0,读出电流表A、电压表V示数分别为4、5。反复调节电阻箱4和&(与中的电阻值不同),或者滑动变阻器R、R ,使电流计G的示数再次为0,读出电流表A、电压表V的示数分别为乙、。2。回答下列问题:哪 套 方 案 可 以 更 容 易 得 到 实 验 结 果(填“甲”或 乙(2)电源的电动势E的 表 达 式 为,内阻 为 o(3)若不计偶然误差因素的影响,考虑电流、电压表内阻,经理论分析可得,E测 一(填“大于”“小于”或“等于,)4,%(填“
40、大于”“小于”或“等于)【答案】甲 hU.-I.U,uu,2 1 1 2 r=I -等于 等于【解析】【详解】甲电路的连接有两个特点:左、右两个电源间的路端电压相等,干路电流相同,电阻箱可以直接读数;乙电路更加适合一般情况,需要采集更多数据,并且需要作图处理数据才可以得到结论,同状态下采集数据,根据闭合电路欧姆定律列式求解电源的电动势E 和内阻,甲电路更简单。2根据闭合电路欧姆定律得E=U,+IrE=&+12r解得的-/跖rJL-Z ./一_ u,-u2/2-/.A-A(3)45当电流计G 的示数为()时,相同电源,电流相等时路端电压相等,此电路中电流表测的是干路电流,电压表测的是用两端的电压
41、(路端电压),因此电流表和电压表都是准确值,故E测=E真,锄=/3 9.在没有天平的情况下,实验小组利用以下方法对质量进行间接测量,装置如图甲所示:一根轻绳跨过轻质定滑轮与两个相同的重物P、Q 相连,重物P、Q 的质量均为m(已知),在重物Q 的下面通过轻质挂钩悬挂待测物块Z。重物P 的下端与穿过打点计时器的纸带相连,已知当地重力加速度为g。295cm_ 3.29ctn、l*Qm m cP J ,:二.一二 1 *1-常3 4 A B C D EIl图乙图甲某次实验中。先接通频率为50Hz的交流电源,再由静止释放系统,得到如图乙所示的纸带。相邻两计数点间还有四个点没画出,则系统运动的加速度a=
42、m(保留两位有效数字)。在忽略阻力的情况下,物 块 Z 质 量 M 的表达式为M=(用字母m、a、g 表示)。(3)由(2)中理论关系测得的质量为M,而实际情况下,空气阻力、纸带与打点计时器间的摩擦、定滑轮中的滚动摩擦不可以忽略,使物块Z 的实际质量与理论值M 有一定差异。这是一种(填“偶然误差”或“系统设差”)。【答案】0.32 系统误差g-a【解析】【分析】【详解】根据逐差法求解加速度a=xCCEF -*xAC =-0-.-0-3-2-9-+-0-.-0-2-9-5-0-.-0-2-6-4-0-.-0-2-3-2-m/s-2 =0八 .3cc2 m/,s224T2 4x0.12(2)对 P
43、、Q、Z 构成的系统应用牛顿第二定律(m+M)g-mg (m+m+M)a解得-2maM=-g-a(3)3根据题意可知这种误差为客观因素造成的不可避免的误差,应为系统误差。4 0.某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系。弹簧秤固定在一合适的木板上,桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮,细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接。在桌面上画出两条平行线M N、P Q,并测出间距d。开始时让木板置于M N处,现缓慢向瓶中加水,直到木板刚刚开始运动为止,记下弹簧秤的示数F。,以此表示滑动摩擦力的大小。再将木板放回原处并按住,继续向瓶中加水后,记下弹簧秤的示数F”然后释放木板,并用秒
44、表记下木板运动到P Q 处的时间t。贝!J:木板的加速度可以用d、t 表示为a=o改变瓶中水的质量重复实验,确定加速度a 与弹簧秤示数用的关系。下列图像能表示该同学实验结果的是。用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,它的优点是A.可以改变滑动摩擦力的大小B.可以更方便地获取多组实验数据C.可以比较精确地测出滑动摩擦力的大小D.可以获得更大的加速度以提高实验精度【答案】C BC【解析】【分析】【详解】(1)口 木板做初速度为零的匀加速直线运动,根据龙=/得d=at22解得2d即木板的加速度为处。(2)2AB.由于摩擦力的存在,所以当”坊时,木板才产生加速度,即图线不过原点,与横轴有交点,
45、AB错误;C D.据题意,木板受到的滑动摩擦力为玲,对木板和矿泉水瓶组成的系统根据牛顿第二定律应有F-Fo=(M+n?)a联立解得1 外a=-r,-m+M m+M其 中m为矿泉水瓶的质量,M为木板的质量根据函数斜率和截距的概念可知,当m M时,一1一 近m+M似不变,即图像的斜率不变,当矿泉水的质量逐渐增大到一定量后一1 变小,即图像向下弯曲,C正m+M确D错误。故选C。3A.木板与桌面间的正压力以及动摩擦因数不变,所以加水的方法不改变滑动摩擦力的大小,A错误;B C.缓慢向瓶中加水,拉力是连续增大,而挂钩码时拉力不是连续增大的,所以可以更方便地获取多组实验数据,比较精确地测出摩擦力的大小,B
46、C正确;D.由于加速度越大需要水的质量越大,而水的质量越大时图象的斜率越小,实验的精确度会越小,D错误。故选BC4 1.如图,物体质量为加=2 k g,静置于水平面上,它与水平面间的动摩擦因数=0.4,用大小为歹=10及N、方 向 与 水 平 方 向 夹 角4 5的拉力F拉动物体,拉动4s后,撤去拉力F,物体最终停下来.(取g=10加/$2)试求:(1)物体前4 s运动的加速度是多大?(2)?物体从开始出发到停下来,物体的总位移是多大?【答案】3 m/s2()4 2 m【解析】【分析】(1)由牛顿第二定律运用正交分解法求解加速度;(2)根据运动公式求解撤去外力之前时的位移;根据牛顿第二定律求解
47、撤去外力后的加速度和位移,最后求解总位移.【详解】(1)受力分析:正交分解:由牛顿第二定律得:Fcos45-f -m a ;Fsin4 5 +N-m g=0 ;联立解得:a=2m/s2(2)前 4 s内 的 位 移 为 为=l x 3 x 42m =2 4 m,2 24 s末的速度为:v=at=12m/s,撤去外力后根据牛顿第二定律可知:一 从 m g =ma,解得:a-/jg-4-m/s2,0-v2 0-1 22减速阶段的位移为:9=.,=c(八m=1,2a 2 x(T)通过的总位移为:x=xl+x2=42m.【点睛】此题是牛顿第二定律的应用问题;关键是知道加速度是联系运动和力的桥梁,运用正
48、交分解法求解加速度是解题的重点.4 2.某小组利用打点计时器测量橡胶滑块与沥青路面间的动摩擦因数。给橡胶滑块一初速度,使其拖动纸带滑行,打出纸带的一部分如图所示。已知打点计时器所用交流电的频率为5 0 Hz,纸带上标出的每两个相邻点之间还有4 个打出的点未画出,经测量A B、B C、C D、D E 间的距离分别为%,=1.2 0 cm,xB C-6.1 9cm,xC D-1 1.2 1 cm,xD E-1 6.2 3 cm L L 0.01m第二空.分析图2可 得,每增加一个钩码,弹簧长度伸长约0.3 c m,即4xO.003+&x0.003=m g,根据弹簧甲的劲度系数可以求出弹簧乙的劲度系
49、数.5 0.标 称3.7V的锂电池,充 满 电 时 电 动 势 为4.2 V,电动势低于3.4V时不能放电。某只该型号电池标注如下:标 准 放 电 持 续 电 流170m A,最 大 放 电 电 流850m A,内 阻 吆0.2。为测量其电动势和内阻,实验室提供下列器材:A.电 压 表V(量 程3 V,内 阻3kC)B.电流表(量 程0.6A)C.电 流 表(量 程03A)D.定 值 电 阻Ri=2k。E.定 值 电 阻R2=1CF.滑动变阻器(05。)G.滑动变阻器(020C)H.待测电池,多用电表,开关导线若干(1)设计测量电路如图甲所示,电 流 表A应选择,滑 动 变 阻 器R应选择 填
50、写器材序号);(2)按照设计电路完成实物电路的连接;()p(3)闭合开关S 前,应将滑动变阻器滑片P 移 到 一 选 填“左”或“右”)端;闭合开关后,发现电压表指针有偏转,而电流表指针不偏转,在不断开电路的情况下,应选择多用电表的一检查电路故障;A.电阻“x l”挡 B.直流电流250mA挡 C.直流电压2.5V挡 D.直流电压10V挡(4)正确进行实验操作,根据电压表读数计算出电压表和定值电阻R,两端的总电压U。读出对应的电流表示数,在坐标纸上描点作出UI 图象如图丙所示。则电池电动势E=_ V,内阻r=【解析】【分析】【详解】(1)1由题知,该锂电池的最大放电电流850m A,故电流表A