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1、word版可编辑】广州市名校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.用分度为0.05 mm的游标卡尺测量某物体的厚度时,示数如图,此示数为 mm。6 7 8 cm i L L j J山 ”小 I f i Zy1-1-O IO 20【答案】61,70【解析】【分析】【详解】游标卡尺的主尺读数为61m m,游标尺上第14个刻度与主尺上某一刻度对齐,故其读数为0.05xl4mm=0.70mm所以最终读数为:61mm+0.70mm=61.70mm2.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、
2、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与探针尸、Q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5、S2,S3控制,如图乙所示。(1)断开开关5、S?、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Y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。丙(2)逐步闭合开关S 1、S 2、S 3,小明将看到Y 的示数_ _ _ _ _
3、_ _ _ _ _ _ _ _(填“增大”“减小”或“不变”),V 2的示数_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(填“增大”“减小”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 1的示数为,V 2的 示 数 为 A 的示数为/,则此时电池的内阻=(用所给物理量符号表示)。(3)保持5、$2、S 3闭合,用打气筒向电池内打气,同时记录Y、V 2 的示数q、4和 A 的示数/,利用多组数据画出4-/、。2-1 图象,若灯泡电阻恒定,则 下 列 图 象 正 确 的 是.【解析】【详解】(1)断开开关E、$2、S 3外电路断开,电源输出电流为零,内电阻电压为零,即两探针尸、Q
4、 之间电压为零,题图丙中的3 为电压表匕的读数。根据电压表读数规则,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)45网逐步闭合开关工、S2,S 3,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 1=E f可知逐渐减小,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=,电压表匕的示数逐渐增大。由 七=。|+2,可知两电压表的示数之和保持不变。由U2=lr可得电池的内阻r=牛。(3)8A B.保持开关&、S?、S3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UX=1R可
5、知,A 正确,B 错误;C D.由E=Ut+U2可知%=/4D 正确,C 错误。故选ADo3.某学习小组的同学要应用自由落体运动知识测当地重力加速度g,现已找来了如下器材:如图所示的对称,工,字形金属薄片、铁架台及其附件、光电计时器1 套。根据实验目的,需要的器材还有(一)A.天平 B.打点计时器C.秒表、D.游标卡尺需要测量的物理量除了“工”字形金属薄片上、下水平部分的厚度d 和它们之间竖直部分的长度L 外(d L),还 需 要 测 量 的 物 理 量 是 (说明物理量名称和表示它的字母符号);用(2)中的物理量字母表示实验中测重力加速度的表达式g=_。【答案】D 工”字形金属薄片上、下水平
6、部分分别通过光电计时器的时间内和G1 rz1,z、2g-1-a-1 -c-l-1L?2 7 I%,【解析】【分析】【详解】(1)1.此实验不必测量质量,不需天平;用光电计时器计时,故不需打点计时器和秒表;需要用游标卡尺测量,工,字形金属薄片上、下水平部分的厚度a,故选D.(2)2.要测当地重力加速度g,就必须测得“工”字形金属薄片上、下水平部分分别通过光电计时器的速度,故而需要测量“工”字形金属薄片上、下水平部分分别通过光电计时器的时间外和,2.(3)3.“工”字形金属薄片上、下水平部分分别通过光电计时器的速度dd又2gL=q 一 层得119=-2人(d72L(4.实验室购买了一捆标铜导线,小
7、明同学想通过实验测定其长度。按照如下步骤进行操作:(1)该同学首先使用螺旋测微器测得导线的直径如图(1)所示,则导线的直径d=(2)通过查阅资料查得铜的电阻率为p;(3)使用多用电表欧姆档初步估测其电阻约为6Q:(4)为进一步准确测量导线的电阻,实验室提供以下器材:A.直流电流表A(量程00.6A,内阻RA=3C)B.直流电压表V i(量程0 3 V,内阻约100。)C.直流电压表V 2(量程015V,内阻约100。)D.滑动变阻器Ri(阻值范围0-5。)F.滑动变阻器R2(阻值范围0100。)G.直流电源E(输出电压3 V,内阻不计)H.开 关 S 一个、导线若干015为了得到尽量多的测量数
8、据并精确的测定标铜导线的电阻,实验中应选择的电压表是.(用所选器材前的字母表示);选 择 的 滑 动 变 阻 器 是(用所选器材前的字母表示);按实验要求在图(2)中,还 需 要 连 接 的 接 线 柱 有(填相应接线柱的符号,如“ab”、“cd”等);若测得电压表的读数为U,电流表的读数为L 则可得铜导线的长度可表示为L=(用题目提供的已知量的字母表示);【答案】0.680(0.678-0.682)B D kj(或 ej)、bd(或 bh)、dh(或 dg)7ru-/q)z ZApi【解析】【详解】螺旋测微器的固定刻度读数为0.5m m,可动刻度的读数为:0.01mmxl8.0=0.180m
9、m,故导线的直径为 d=0.680mm,由于误差,则 0.678mm0.682mm均正确;(4)2 由于电源的输出电压为3 V,则电压表选择B;3 由于待测电阻阻值约为6 Q,为了得到尽量多的测量数据并精确的测定标铜导线的电阻,则滑动变阻器应 选 D;4 为了得到尽量多的测量数据并精确的测定标铜导线的电阻,测滑动变阻器应用分压式,由于电流表内阻已知,则电流表内接,这样可以消除因电流表分压带来的误差,所以应连接的接线柱有kj(或 ej)、bd(或bh dh(或 dg);由实验原理可知则L=-M5.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
10、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 lO m/s2)(1)若轨道完全光滑,s2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 点为小球的水平
11、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.由
12、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 常=吆一=lm/
13、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=+(I;、;:+o.lxlO)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
14、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.6.如图所示是“验证动量守恒定律”实验中获得的频闪照片,已知A、B 两滑块的质量分是在碰撞,%=1.5kg,mB=1kg,拍摄共进行了四次。第一次是在两滑块相撞之前,以后的三次是在碰撞墙之后。B 滑块原来处于静止状态,并且A、B 滑块在拍摄频闪照片的这段时间内是在10cm至 105cm这段范围内运动(以滑块上的箭头位置为准),试根据频闪照片(闪光时间间隔为0.5 s)回答问题。0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 cm,匚 I I
15、I I I I(1)根据频闪照片分析可知碰撞发生位置在_ _ _ _ _ _ _ _ _cm 刻度处;(2)A 滑块碰撞后的速度丫;=,B 滑 块 碰 撞 后 的 速 度 以 =,A 滑块碰撞前的速度乙=(3)根据频闪照片分析得出碰撞前两个滑块各自的质量与各自的速度的乘积之和是 kg-m/s;碰撞后两个滑块各自的质量与各自的速度的乘积之和是一kg-m/s o本实验中得出的结论是 o【答案】30 0.4m/s 0.6m/s 0.8m/s 1.2 1.2 两滑块组成的系统在相互作用过程中动量守恒【解 析】【分 析】【详 解】由 碰 撞 前A、B位 置 可 知 碰 撞 发 生 在30cm处;23n4
16、碰 后A的 位 置 在40cm,60cm,80cm处,则小 型 贮 4m zs4 0.5碰 后B的 位 置 在45cm,75cm,105cm处,则“迎 叱m/sW m/sB 0.5由 碰 撞 前A、B位 置 可 知 碰 撞 发 生 在30cm处,碰 后B从30m处 运 动 到45cm处,经过时间(45 30)x10-2t=-s=0.25s0.6碰 前A从10cm处 运 动 到30cm处用时/=O.5s 0.25s=0.25s则碰前(3。-x l。2m zs功8m zs4 0.25(3)5碰撞前两个滑块各自的质量与各自的速度的乘积之和mAvA+mBvB=1.2kg-m/s 碰 撞 后两个滑 块
17、各 自的质量与各自的速度的乘积之和mAvA+mBvB=1.2kg-m/s本实验中得出的结论是两滑块组成的系统在相互作用过程中动量守恒7.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m,仍 用 滑 块 将
18、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 v Z m 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=_.【答案】5.70m m【解析】【详解】(1)1.由乙图知,游标卡尺读数为0.5c m+14x 0.05m m=5.70m m;(2)2.滑块经过光电门的速度为v =4;t(3)3 4,根据能量守恒r1 2Ef)=/jmgx+mv整理得v2=-2 Ep-2 g x结合图象得:b /jmgx8.某同学用如图甲所示的装置测量滑块与木板间的动摩擦因数。打
19、点计时器固定在木板上端,滑块拖着穿过打点计时器限位孔的纸带从木板上滑下。图乙是打出的一段纸带。打点计时器滑块,纸带A B C D E F(1)已知打点计时器使用的交流电频率为5 0 H z,选取A 至 G 的 7 个点为计数点,且各计数点间均有4个点没有画出,测得A C、D、E、F、G 各点到A 点的距离依次是5.29 c m、l 1.05 c m、17.30c m、24.01c m、3 L 2 2 c m、38.9 2c m。由此可知滑块下滑的加速度a=m/s2(结果保留三位有效数字)。(2)为了测量动摩擦因数,还应测量的物理量有 oA.木板的长度L B.木板的末端被垫起的高度h C.木板的
20、质量叫D.滑块的质量加2E.滑块运动的时间f(3)滑块与木板间的动摩擦因数=(用题中各物理量的字母代号及重力加速度g 表示)。由于该测 量 装 置 存 在 系 统 误 差 测 量 的 动 摩 擦 因 数 会 (填“偏大”或“偏小g h-a L【答案】0.480 AB /,偏大【解析】【详解】(1)口 打点计时器使用的交流电频率为50H z,可知打点周期为0.0 2 s,由于各计数点之间均有4 个点没有画出,故相邻两个计数点之间的时间间隔为T=5x0.()2s=0.10s。根据A C,。、E、F、G 各点到A点的距离可以计算出相邻计数点之间的距离,利用逐差法可得滑块下滑的加速度以 一,o=0.4
21、80m/s2(3T)2(2)滑块沿木板下滑,设木板与水平面间的夹角为。,由牛顿第二定律有mg sin 0-jLtmg cos 0=ma根据几何关系得联立解得gh-aLg/e-h1,因此为了测量动摩擦因数,应该测量木板的长度心和木板末端被垫起的高度,故 AB符合题意,CDE不符合题意;故选AB。(3)4由(2)问 可 知,=gh-aLg/e-h2,由于实验没有考虑滑块拖着纸带运动过程中纸带受到的阻力,所以测量的动摩擦因数会偏大。9.(1)如图所示的四个图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的四个步骤,将它们按操作先后顺序排列应是(用符号表示)(2)用“油膜法”来粗略估测分子的大小,是通过一些科学
22、的近似处理,这些处理有:(3)某同学通过测量出的数据计算分子直径时,发现计算结果比实际值偏大,可能是由于()A.油酸未完全散开B.油酸溶液浓度低于实际值C.计算油膜面积时,将所有不足一格的方格计为一格D.求每滴溶液体积时,1mL的溶液的滴数多记了 10滴【答案】dacb 把在水面上尽可能扩散开的油膜视为单分子油膜,把形成油膜的分子看做紧密排列的球形分子 A【解析】【详解】(1)1“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为:配制酒精油酸溶液(教师完成,记下配制比例)一测定一滴油酸酒精溶液的体积(d)T准备浅水盘T形成油膜(a)T描绘油膜边缘(c)T测量油膜面积(b)T计算分子直径;因此操作先后顺序排
23、列应是dacb;(2)在“用油膜法估测分子的大小”实验中,我们的科学的近似处理是:油膜是呈单分子分布的;把油酸分子看成球形;分子之间没有空隙;(3)3计算油酸分子直径的公式是一SV是纯油酸的体积,S 是油膜的面积。A.油酸未完全散开,测得的S 偏小,测得的分子直径d 将偏大,故 A 正确;B.如果测得的油酸溶液浓度低于实际值,测得的油酸的体积偏小,测得的分子直径将偏小,故 B 错误;C.计算油膜面积时将所有不足一格的方格计为一格,测得的S 将偏大,测得的分子直径将偏小,故 C 错误;D.求每滴体积时,1mL的溶液的滴数误多记了 10滴,一滴溶液的体积匕=-m Ln可知,测得一滴液体的体积偏小,
24、测得纯油酸的体积将偏小,测得的分子直径将偏小,故 D 错误。1 0.木-木间动摩擦因数约为0.3,实验室中测量某木块与木板间动摩擦因数甲乙采用图甲所示实验装置,正确进行实验操作,得到图乙所示的一条纸带。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0 点到各点的距离山、ch、d3、ch、ds、d6 已知打点周期T,求得各点木块运动速度M,其中第4 块木块的速度v尸;取 0 点时刻为零时刻,作 v-t 图得到木块加速度为a,已知木块的质量M、钩码的总质量m 及当地重力加速度g,则木块与木板间动摩擦因数N=。关于上述实验操作过程:长木板必须保持(填“倾斜”或“水平”)。【答案】
25、。*产水平【解析】【分析】【详解】(1)口 根据木块运动第4 点的瞬时速度等于3、5 两个计点的平均速度,即可得=当 5=4-44 2T 2 T对木块与钩码为对象,根据牛顿第二定律可得m g -fdMga=-m +M解得木块与木板间动摩擦因数m g -(m +M)a=-M g(2)3 由于该实验需要测量木块与木板间动摩擦因数,不需要平衡摩擦力,所以长木板必须保持水平。1 1.为了验证机能守恒定律,同学们设计了如图甲所示的实验装置:(1)实验时,该同学进行了如下操作:将质量分别为M i和 加 2的重物A、B(A 的含挡光片、8 的含挂钩)用绳连接后,跨放在定滑轮上,处于静止状态,测量出_ _ _
26、 _ _ _ _ _ _ _ _ _(填“A 的上表面”、A 的下表面 或 挡光片中心”)到光电门中心的竖直距离。如果系统(重物A、B)的机械能守恒,应 满 足 的 关 系 式 为 (已知重力加速度为g,经过光电门的时间为,挡光片的宽度4 以及加1和 和/?)。(2)实验进行过程中,有同学对装置改进,如图乙所示,同时在8 的下面挂上质量为加的钩码,让Mi=M2=m,经过光电门的速度用u表示,距离用表示,若机械能守恒,则有上=.【答案】挡光片中心(M2-M)g =g(M+%)g_3【解析】【详解】(1)1需要测量系统重力势能的变化量,则应该测量出挡光片中心到光电门中心的距离;根据极短时间内的平均
27、速度表示瞬时速度,则系统的末速度为dv-加则系统动能的增加量为A E,=l(Ml+M2)y2=1(M,+M2)系统重力势能的减小量为AEP=(M2-M gh若系统机械能守恒则有(2)3若系统机械能守恒则有(2m m)gh=x 3 m v22解 得 二=2/731 2.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:(1)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OM 的橡皮绳一端固定在木板右端的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 OM 的
28、距离为h,O P的距离为L,力传感器示数为F,则橡皮绳的劲度系数为(用 F、h、b 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(丫/m-s-1)1.011.411.732.002.242.45速 度 平 方3 2/m 2.s-2)1.021.992.994.005.026.00在坐标系中描点、连 线,作 出W-V 2图像。()(4)由图像可知,橡皮绳做功与小球获得的速度的关系为
29、W8 V2橡皮筋做功与小球获得的速度平方成正比或【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。1 3.图甲为在气垫导轨上研究匀变速直线运动的示意图,滑块上装有宽度为d(很小)的遮光条,滑块在钩码作用下先后通过两个光电门,用光电计时器记录遮光条通过光电门1 的时间A t 以及遮光条从光电门1 运动到光电门2 的时间t,用刻度尺测出两个光电门之间的距离x.(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d,示
30、数如图乙,则 1=cm;(2)实验时,滑块从光电门1 的右侧某处由静止释放,测得 t=50s,则遮光条经过光电门1 时的速度v=m/s;(3)保持其它实验条件不变,只调节光电门2 的位置,滑块每次都从同一位置由静止释放,记录几组xY及其对应的3作出-t 图象如图丙,其斜率为k,则滑块加速度的大小a 与 k 关系可表达为a=.t【答案】0.75 0.15 2k【解析】(1)主尺:0.7cm,游标尺:对齐的是5,所以读数为:5x0.1mm=0.5mm=0.05cm,故遮光条宽度d=0.75cm,(2)滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度.则滑块经过光电门时的速度为:u=a
31、=75x1-m/s=0A5m/sN 50 x10-3Xt X C l(3)据%=万=7 及丫=片+。./得r 图像的斜率攵=2,解得4=2左点睛:图象法处理数据时,要根据物理规律写出横纵坐标之间的关系式.结合图象的截距、斜率等求解.1 4.为了测量一待测电阻Rx的阻值,准备了以下器材:A.多用电表B.电流表Gi(0-100 m A,内阻约5。)C.电流表 G2(050 m A,内阻。=10。)D.定值电阻Ro(20。)E.滑动变阻器Ri(0-512)F.滑动变阻器R2(01()()G.直流电源(3.0 V,内阻不计)H.开关一个及导线若干(1)用多用电表欧姆表“xl”挡粗测电阻时,其阻值如图甲
32、中指针所示,则R,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R、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()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11、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,h为横坐标,作出相应图线如图丙所
33、示,则 待 测 电 阻R、的阻值为 竹(保 留 两位有效数字)。【答 案】9(或9.0)左 10【解 析】【分 析】【详 解】(1)口 多用电表用欧姆表盘的读数乘以倍率即为待测电阻阻值9x 1。=9。(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E。(3)3电路中没有电压表,电流表G 2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。开始变化。5根据电路图结
34、合欧姆定律的分流规律可得A=+整理得/,二 4结合图像的斜率Rx&/,3 7.5 x 1 0-3-=-=-=-=U 5Rx+r2 6+1 0 Q A Z,7 5 x 1 0-3解得氏=1 0 Q1 5.在“探究变压器线圈两端的电压与匝数之间的关系”实验中,斌斌利用如图所示可拆式变压器(铁芯不闭合)进行研究。可拆变压器(1)实验还需要下列器材中的(2)实验中,图中变压器的原线圈接线“0、8”接线柱,所接电源电压为交流10.0V,副线圈接线“0、4”接线柱,则副线圈所接电表示数可能是 oA.20.0 VB.15.0 VC.5.0 VD.2.5 V【答案】AD D【解析】【详解】(1)探究变压器线圈
35、两端的电压与匝数的关系实验要用到交流电压表,B 是直流电流表,C 是直流电压表,A 是多用电表,可以用多用电表的交流电压挡测电压,实验中为了安全,输入电压不能超过1 2 V,需要交流学生电源,故选AD。(2)2如果是理想变压器,则电压比等于匝数比,输出电压为5 V,但图中变压器存在比较大的漏磁,实际输出电压小于5 V,故 D 正确。故选D。1 6.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”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
36、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 玛.(选填 小于 、等于 或“大于).【答案】BC A mgs,M,q广 大于8T2【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
37、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BC.(2)已知小车的质量为M,盘和硅码的总质量为m,且将mg视为细绳对小车的拉力.为此需要满足m 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=mgs,.打 D 点时的速度:匕=9 二 包,2T则小车动能的改变量:E=1 加 匚%)2=文黑;*2 2T 8T2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Ek.故答窠为(1)BC 4(3)若;沪1;大于【点睛】此
38、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.1 7.如图甲所示是某研究性学习小组探究小车加速度与力关系的实验装置,长木板置于水平桌面上,一端系有砂桶的细绳通过滑轮与固定的拉力传感器相连,拉力传感器可显示绳中拉力F 的大小,改变桶中砂的质量进行多次实验。完成下列问题:(1)实验时,下 列 操 作 或 说 法 正 确 的 是 ;A.需要用天平测出砂和砂桶的总质量B.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录拉力传感器的示数C.选用电磁打点计时器比选用电火花计时器实验误差小
39、D.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量(2)实验中得到一条纸带,相邻计数点间有四个点未标出,各计数点到A 点的距离如图乙所示。电源的频率为50H z,则打点计时器打B 点时砂桶的速度大小为一m/s;(3)以拉力传感器的示数F 为横坐标,以加速度a 为纵坐标,画出的aF 图像可能正确的是()(4)若作出aF 图线,求出其“斜率”为 k,则 小 车 的 质 量 为.2【答案】B 0.832 A-K【解析】【分析】【详解】(1)U.A D.由于有拉力传感器可显示绳中拉力F 的大小,则不需要用天平测出砂和砂桶的总质量,也不需要砂和砂桶的质量远小于小车的质量,选 项 AD错误;B
40、.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录拉力传感器的示数,选项B 正确;C.电火花计时器与纸带之间的摩擦力较小,则选用电火花计时器比选用电磁打点计时器实验误差小,选项 C 错误;故 选 B.(2)2 .已知打点计时器电源频率为50H z,则纸带上相邻计数点间的时间间隔为:T=5x0.02s=0.1s。B 点对应的速度为v=cm/s=41.6cm/s=0.416m/sB 2T 0.2则此时砂桶的速度为2VB=0.832m/s(3)3.因长木板放在水平桌面上,则由于没平衡摩擦力,对小车根据牛顿第二定律a壬1占 上m m m则得到的a-F 图像可能正确的是Ao2 F-f
41、2 f(4)4.由a=-=尸一 可知m m m-=km解得2m-k1 8.某实验小组做“验证力合成的平行四边形定则”实验,涉及以下问题,请分析解答。(1)实验的部分步骤如下:将橡皮筋的一端固定在A点,另一端拴上两根细绳,每根细绳分别连一个弹簧测力计如图所示,沿相互垂直的两个方向分别拉两个弹簧测力计,使橡皮筋的绳套端被拉到某一点0,由弹簧测力计的示数记录两个拉力F,、工 的大小,此时片=N,F2=N再用一个弹簧测力计将橡皮筋的绳套端拉至。点,读出拉力厂大小并确定其方向在如图所示的方格纸上以每格1N为标度,作出拉力、F?应用平行四边形定则作出耳、尸2的合力F合的图示,并按每格1N的标度读出合力的大
42、小若在误差允许的范围内,尸与小;满足,则验证了力合成的平行四边形定则(2)实验中,下列器材中必须要用的是A B(3)下列实验操作正确的是A.拉动橡皮筋时,弹簧测力计要与木板平面平行B.每次拉伸橡皮筋时,两个弹簧测力计间的夹角越大越好C.描点确定拉力方向时,两点间的距离应尽可能大一些【答案】4.80N 3.60N 大小相等,方向相同 C AC【解析】【详解】弹簧测力计的分度值为Q 1 N,估读至0.0 1 N,则示数分别为Fy=4.8 0 N,6=3.60N网若在误差允许的范围内,尸与尸育满足大小相等,方向相同,则验证了力合成的平行四边形定则;(2)实验还需要用毫米刻度尺画直线、并进行长度的测量
43、,所 以C正确,A、B错误;故选c;(3)5A.实验是通过在白纸上作力的图示来验证平行四边形定则,为了减小实验误差,弹簧测力计、细绳、橡皮筋都应与木板平行,这样各力的图示能够正确体现相应力的大小,故 A 正确;B.为减小作图过程中产生的误差,两个弹簧测力计拉力间的夹角不能太小,也不能太大,故 B 错误;C.描点确定拉力方向时,两点之间的距离应尽可能大一些,以减小实验的误差,故 C 正确;故选AC。1 9.图甲是简易多用电表的电路原理图,图中E 是电源,与、&、&、/、段是定值电阻,尺是可变电阻,表头6 的满偏电流为200NA、内阻为600。,其表盘如图乙所示,最上一行刻度的正中央刻度值为“15
44、”。图中虚线方框内为换挡开关,A 端 和 B 端分别与两表笔相连,该多用电表有5 个挡位,分别为:(1)若用欧姆“x lk”挡测二极管的反向电阻,则 A 端所接表笔与二极管的(填“正”或“负”)极相接触,测得的结果如图乙中a 所示,则该二极管的反向电阻为 k。(2)某次测量时多用电表指针位置如图乙中b 所示,若此时B 端是与“1”相连的,则多用电表的示数为;若此时B 端是与“4”相连的,则多用电表的示数为(3)根据题中所给的条件可得与、&的阻值之和为 fto【答案】负 7.0 0.30A 0.75V 400【解析】【详解】(1)1.若测二极管的反向电阻,则电流从二极管的负极流入;又欧姆表的电流
45、从A 端流出,故 A 端与二极管的负极相接触;2.根据刻度盘,得出示数为7.0,又选用了xlk。挡,故二极管的反向电阻为7.0k。;(2)3.若此时B 端是与“1”相连的,则此时是大量程电流表,为直流1A档,故此时每小格表示0.02A,读数为0.30A;4.若此时B 端是与“4”相连的,则此时为小量程的电压表,为直流电压2.5V档,故此时每小格表示0.05V,读数为0.75V;(3)5 .由电路特点,接 2 时为500HA档,贝!|41(/-4)区 +&)即(500-200)xlO6x(R1+R2)=200 x10-6x600整理得RI+R2=400。2 0.在测量干电池电动势E 和内阻r 的
46、实验中,小明设计了如图甲所示的实验电路,S2为单刀双掷开关,定值电阻Ro=4。合上开关Si,S2接图甲中的1 位置,改变滑动变阻器的阻值,记录下几组电压表示数和对应的电流表示数;S2改接图甲中的2 位置,改变滑动变阻器的阻值,再记录下几组电压表示数和对应的电流表示数。在同一坐标系内分别描点作出电压表示数U 和对应的电流表示数I 的图像,如图乙所示,两直线与纵轴的截距分别为3.00V、2.99V,与横轴的截距分别为0.5A、0.6A,(1后2接 1 位置时,作出的U-I 图 线 是 图 乙 中 的(选 填 A”或B”)线;测出的电池电动势E和内阻r 存在系统误差,原因是 o由图乙可知,干电池电动
47、势和内阻的真实值分别为E#,rM=.(3)根据图线求出电流表内阻RA=.【答案】B 电流表的示数偏小 3.00V 1.0。1.012【解析】【详解】(1)口 当 S2接 1 位置时,可把电压表、定值电阻凡与电源看做一个等效电源,根据闭合电路欧姆定律可知E=。断电动势和内阻的测量值均小于真实值,所以作出的U-/图线应是B 线;测出的电池电动势E 和内阻厂存在系统误差,原因是电压表的分流;(2)3 当 S2接 2 位置时,可把电流表、定值电阻凡与电源看做一个等效电源,根据闭合电路欧姆定律E=U断可知电动势测量值等于真实值,图线应是A 线,即有4=UA=3.00V 4 由于S2接 I 位置时,图线的
48、B 线对应的短路电流为/短=S A所以r 宾+4=5.0Q匾解得r 真=1.()Q 对 A 线,根据闭合电路欧姆定律可得对应的短路电流为E-=0.5Ar+4 +%解得电流表内阻为RA=1.0。2 1.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Rv,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。,100.0ft,500.0。,1.0k。)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
49、连 线.S,图甲 图乙为了完成实验,测量中要求电压表的读数不小于其量程的g,则图甲R产。:R2=d 在 Ri、R2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)。100 50 87 1.9【解析】【分析】【详解】(1)1 根据电路原理图,实物连线如图所示:图幺 2 北 3 根据分压规律1V3 1 0 0 Q2V-1 V 段3串联在电路中的总电阻约为R、=5 0 0 Q所以5 0 0.()。和 l.O k Q 阻值太大不能用,否则电压表的示数不满足题中要
50、求;为了在S?闭合时,能够有效的保护电路,所以R|=100C,&=5 0。4 当电键S 1闭合、S?断开时5 ERy/?1+&+R 当S 1、S?均闭合时U2 E瓦 一4+&解得/?v=8 7C,E =1.9 V22.如图甲所示,一根伸长可忽略的轻绳跨过轻质定滑轮,两个质量相等的祛码盘分别系于绳的两端。甲、乙两位同学利用该装置探究系统加速度与其所受合力的关系。共有9 个质量均为m 的祛码供实验时使用。Aa(ms2)0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 F/mg甲 乙请回答下列问题:(1)实验中,甲将左盘拉至恰好与地面接触,乙 把5个硅码放在右盘中,4个底码放在左盘中。系统稳定后,甲由静