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1、word版可编辑】南通市新高考物理经典100实验题精选高考物理实验题100题含答案有解析1.某兴趣小组要精确测定额定电压为3V 的白炽灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时电阻约500Q,实验室提供的器材有：A.电流表A（量程：03 m A,内 阻&=15。）B.定值电阻4 =1985。C.滑动变阻器R（0-10Q ）D.电压表V（量程：。1 0 V,内阻R、,=lk C）E.蓄电池E（电动势为1 2 V,内阻r 很小）F.开关S 一个G.导线若干（1）要精确测定白炽灯正常工作时的电阻应采用下面电路图中的.（2）选择正确电路进行实验，若电压表的示数用U 表示，电流表的示数用I 表示，写出测量白
2、炽灯电阻的表达式Rv=（用题目中给的相应字母表示），当电流表中的电流强度仁一m A时，记下电压表的读数 U 并代入表达式，其计算结果即为白炽灯正常工作时的电阻。/（一+&）【答案】（1）C（2）U （3）1.5Rv【解析】【详解】（D 1要精确测定额定电压为3V 的白炽灯正常工作时的电阻，需测量白炽灯灯两端的电压和通过白炽灯灯的电流，由于电压表的量程较大，测量误差较大，不能用已知的电压表测量白炽灯两端的电压，可以将电流表A与定值电阻串联改装为电压表测量电压；白炽灯正常工作时的电流约为/=。=6mAR 500左右，电流表的量程较小，电流表不能精确测量电流，可以用电压表测量总电流，约：I =1 Q
3、=10mA.Rv 1000因为滑动变阻器阻值远小于白炽灯的电阻，所以滑动变阻器采用分压式接法。所以电路图选取C.（2）根据欧姆定律知，灯泡两端的电压U=I(RI+RA),通过灯泡的电流为:1 网所以白炽灯正常工作时的电阻为：R V/+人）/灯 -l 5氏3改装后的电压表内阻为：Rv=l985+150=2000。，则 当 I=1.5mA时，白炽灯两端的电压为3 V,达到额定电压，测出来的电阻为正常工作时的电阻。2.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；电阻箱片、R2,滑动变阻器R、R;电压表V,电流表
4、A；灵敏电流计G,两个开关总、S2O主要实验步骤如下：按图连接好电路，闭合开关&和 S 2,再反复调节4 和尺2,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 示数分别为人、反复调节电阻箱小和&（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4、。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)电源的电动势的 表 达 式 为,内阻r 为。(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,
5、%(填“大于”“小于”或“等 于 )售。hU.-I,U,u,-u2【答案】甲 -J:r-r-r 等于 等于，2 一 71【解析】【详解】(1)口 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r，甲电路更简单。(2)网根据闭合电路欧姆定律得E=U2+I2r解得(3)45当电流计G 的示数为0 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(路端电压)，因此电流表
6、和电压表都是准确值，故E测=后真，=垒3.某同学利用DIS、定值电阻R。、电阻箱Ri等实验器材测量电池a 的电动势和内阻，实验装置如图甲所示.实验时多次改变电阻箱的阻值，记录外电路的总电阻阻值R,用电压传感器测得端电压U,并在计算机上显示出如图乙所示的1/U1/R关系图线a.重复上述实验方法测量电池b 的电动势和内阻，得到图乙中的图线b.,即所以由P=得与，由公式U a U b R1 1 r 17；=+高 可 知，图线的横截距的绝对值表示内阻的倒数，故由图可知，电池内电阻/；,又电U E E R池效率=4=/一,在两外电阻相等的情况下，有 忆%.E R+r【点睛】本题考查了闭合电路欧姆定律的数
7、据处理的方法，应用了图象法及电源的输入功率的表达式，难度较大.4.第 34届全国青少年科技创新大赛于2019年 7 月 20-26日在澳门举办，某同学为了测试机器人内部电动机的电阻变化，对一个额定电压为6 V,额定功率约为3.5W小型电动机（线圈电阻恒定）的伏安特性曲线进行了研究，要求电动机两端的电压能从零逐渐增加到6 V,实验室备有下列器材：A.电 流 表（量 程 1:00.6 A,内阻约为1 Q;量程11:03 A,内阻约为0.1。）B.电压表（量程为06 V,内阻几千欧）C.滑动变阻器Ri（最大阻值10 Q,额定电流2 A）D.滑动变阻器R2,最大阻值1 750 C,额定电流（）.3 A
8、）E.电池组（电动势为9 V,内阻小于1。）F.开关和导线若干0.50.40.30 1 2 3 4 5 6 f z(i)实验中所用的滑动变阻器应选一(选填c”或D”)，电 流 表 的 量 程 应 选(选 填 I”或n).(2)请用笔画线代替导线将实物图甲连接成符合这个实验要求的电路。()(3)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P,改变加在电动机上的电压，实验中发现当电压表示数大于IV时电风扇才开始转动，电动机的伏安特性曲线如图乙所示，则 电 动 机 线 圈 的 电 阻 为。，电动机正常工作时的输出机械功率为 W。(保留两位有效数字)【答案】C I U Q T TTWKT 2.5 2.6【解析】【详
9、解】(1)12.电风扇的额定电流/=(=0.5 8 A,从读数误差的角度考虑，电流表选择量程I。电风扇的电阻比较小，则滑动变阻器选择总电阻为10。的误差较小，即选择C。(2)3 .因为电压电流需从零开始测起，则滑动变阻器采用分压式接法，电风扇的电阻远小于电压表内阻，属于小电阻，电流表采用外接法。则可知对应的实物图如答案图所示。(3)4)5.电压表读数小于I V 时电风扇没启动，由图象可知1=0.4 A。根据欧姆定律得R=5 =2.5Q,1 0.4正常工作时电压为6 V,根据图象知电流为0.57 A,则电风扇发热功率P=I2R=0.572X2.5 W=0.81 W则机械功率P=UI-I2R=6X
10、0.57 W-0.81 W=2.61 W-2.6 W。5.某实验小组利用如图所示的装置验证机械能守恒定律，实验主要步骤如下：(不考虑空气阻力的影响)将光电门安放在固定于水平地面上的长木板上；将细绳一端连在小车上，另一端绕过两个轻质光滑定滑轮后悬挂一钩码，调节木板上滑轮的高度，使该滑轮与小车间的细绳与木板平行；测出小车遮光板与光电门之间的距离L,接通电源，释放小车，记下小车遮光板经过光电门的时间t；根据实验数据计算出小车与钩码组成的系统动能的增加量和钩码重力势能的减少量。(1)根据上述实验步骤，实 验 中 还 需 测 量 的 物 理 量 有;A.小车上遮光板的宽度d B.小车和遮光板总质量miC
11、.钩码的质量m zD.钩码下落的时间t，图中游标卡尺所测遮光板宽度d 为 mm；(3)由实验步骤和(1)选项中测得的物理量，改变L 的大小，重复步骤、，可得到系统动能增加量总是小于钩码重力势能减少量，其原因可能是【答案】ABC 5.70 小车与长木板之间存在摩擦阻力做功【解析】【分析】【详解】要得到小车与钩码组成的系统动能的增加量，则要得到小车的速度，所以要测量小车上遮光板的宽度 d 和小车和遮光板总质量m i,钩码的质量m 2,由于小车运动的距离即为钩码下降的距离，所以不用测量钩码下落的时间已 故选ABC；(2)2由图可知，游标卡尺所测遮光板宽度d=0.5cm+14x 0.05mm=5mm+
12、0.70mm=5.70mm(3)3由于实验过程中小车与长木板之间存在摩擦阻力做功，系统有部分机械能转化为内能，则系统动能增加量总是小于钩码重力势能减少量。6.某同学在实验室利用图甲所示的装置探究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量的关系”。图中长木板水平固定，小吊盘和盘中物块的质量之和m 远小于滑块(含滑块上的祛码)的质量M。图甲 图乙(1)为减小实验误差，打点计时器应选用(填“电磁打点计时器”或“电火花计时器”)。(2)该同学回到教室处理数据时才发现做实验时忘记了平衡摩擦力，也没有记下小吊盘和盘中物块的质量之和。图乙为实验中所得的滑块的加速度a 与滑块(含滑块上的祛码)的质量的倒数 的
13、关系图象。取g=10m/s2,根据图象可求出小吊盘和盘中物块的质量之和约为 k g,滑块与长木板之间的动摩擦因数为 O【答案】电火花打点计时器 0.02 0.2【解析】【详解】电磁打点计时器纸带运动时，振针振动，计时器与纸带存在较大摩擦，而电火花打点计时器由火花放电，摩擦小，故选用电火花打点计时器误差小；(2)2根据牛顿第二定律，对滑块有T-piMg=Ma变形后得T TMT i g图像斜率表示合外力则有T =2N=0.2N10由于小吊盘和盘中物块的质量之和m 远小于滑块(含滑块上的祛码)的质量M,则小吊盘和盘中物块的总重力近似等于合力，所以小吊盘和盘中物块的总质量为m=一=0.02kgg乙图中
14、纵截距-2=一 g则滑块与木板间的动摩擦因数为=0.27.把电流表改装成电压表的实验中，所用电流表G 的满偏电流及为 20(h iA,内阻估计在400F00O之间。按图测定电流表G 的内阻R&,需要选用合适的器材，现有供选用的器材如下：A.滑动变阻器（阻值范围0 200。）B.滑动变阻器（阻值范围0175。）C.电 阻 箱（阻值范围0-999。）D.电 阻 箱（阻值范围0-99999。）E.电 源（电动势6 V,内 阻 0.3。）F.电 源（电 动 势 1 2 V,内 阻 0.6Q）按实验要求，R 最好选用,R最好选用,E 最好选用（填入选用器材的字母代号）。（2）根据以上实验测得的电流表内阻
15、值比真实值_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _（选填“大”或“小”）.假定由上述步骤已测出电流表内阻=5002,现在通过串联一个24.5kft的电阻把它改装成为一个电压表，此电压表的量程为.【答案】D C F 小 5V【解析】【分析】【详解】图中电路为经典的半偏法测电流表内阻，采用半偏法测量电流表内阻时，电源电动势越大，越有利于减小误差，所以电动势应选择较大的F,为了保证电流表能够满偏，根据闭合电路欧姆定律粗算全电路总电阻大小：p 12R=-Q =60kQZg 200X10-6所以电阻箱R 选用阻值较大的D,电阻箱R 用来和电流表分流，所以二者电阻相差不多，所以选择C
16、；实验原理可以简述为：闭 合 断 开 K”调节R 使电流表满偏，保 持 和 R 不变，闭合开关K?,调节R 使电流表半偏，此时R 的电阻即为电流表的内阻。事实上，当接入R 时，整个电路的总电阻减小，总电流变大，电流表正常半偏，分流为断开K?时总电流的一半，而通过R 的电流大于断开K?时总电流的一半，根据欧姆定律可知R的电阻示数小于电流表真实的内阻；（3）根据串联分压规律：4叫 _ （uRg+R。解得改装后电压表的量程：U=5 V。8.如图所示的实验装置，桌面水平且粗糙，在牵引重物作用下，木块能够从静止开始做匀加速直线运动。在木块运动一段距离后牵引重物触地且不反弹，木块继续运动一段距离停在桌面上
17、（未碰到滑轮）。已知牵引重物质量为m,重力加速度为g。木块 打点计时器A牵引篁物某同学通过分析纸带数据，计算得到牵引重物触地前、后木块的平均加速度大小分别为ai和 a z,由此可求出木块与桌面之间的动摩擦因数为M=（结果用题中字母表示）；在正确操作、测量及计算的前提下，从系统误差的角度，你认为该实验测量的木块与桌面之间的动摩擦因数的结果与真实值比较会（选填“偏大”、“偏小”“不变”）；木块的质量为M=（结果用题中字母表示）。答案幺 偏大g+a2【解析】【分析】【详解】1 牵引重物触地后，对木块由牛顿第二定律/Mg=Ma2由此可求出木块与桌面之间的动摩擦因数为a,g在减速阶段产生加速度的力是滑动
18、摩擦力和纸带受到的阻力,所以该实验测量的木块与桌面之间的动摩擦因数的结果与真实值比较会偏大。网牵引重物触地前，对木块和牵引重物分别用牛顿第二定律T fdMg=Mamg T-ma联立解得q+a29.测定某种特殊电池的电动势和内阻。其电动势E 约为8 V,内阻r 约为50。实验室提供的器材:A、量程为200m A.内阻未知的电流表G；B、电阻箱片,（0 999.9Q）；C、滑动变阻器4（0 20。）；D、滑动变阻器弓（0 60。）；E、开关3 只，导线若干。先用如图所示的电路来测定电流表G 内阻。补充完成实验：Etr Six-Ib 为确保实验仪器安全，滑动变阻器R应该选取（选填“4”或“鸟”）；连
19、接好电路，断开S2,将 R 的滑片滑到（选填a”或“b”）端；闭合号，调节R,使电流表G 满偏;保持R 不变，再闭合S 2,调节电阻箱电阻0=2。时，电流表G 的读数为10（）mA；调节电阻箱时，干路上电流几乎不变，则测定的电流表G 内阻Hg=C；再用如图甲所示的电路，测定该特殊电池的电动势和内阻。由于电流表G 内阻较小，在电路中串联了合适的定值电阻用作为保护电阻。按电路图连接好电路，然后闭合开关S,调整电阻箱飞的阻值为R,读取电流表的示数/,记录多组数据（R,I）,建立坐标系，描点作图得到了如图乙所示的图线，则电池的电动势七=V,内阻厂=R 。1 2 3 4（+/fj/xl0:n甲 乙【答案
20、】R2 a 2 10 48【解析】【分析】【详解】.由题意可知，电源电动势约为8 V,而电流表量程为200m A,则电流表达满偏时需要的电流为Q/=-=40Q0.2故为了安全和准确，滑动变阻器应选择R2；2.为了让电路中电流由最小开始调节，滑动变阻器开始时接入电阻应最大，故滑片应滑至a 端；3.由实验步骤可知，本实验采用了半偏法，由于电流表示数减为原来的一半，则说明电流表内阻与电阻箱电阻相等，即 Rg=22；(2)4.根据实验电路以及闭合电路欧姆定律可知：1=-R+R,+R.+r变形可得箸+如+%)则由图象可知图象的斜率,1 35-15 八，k=-=0.1E 200解得E=10V 5 ,图象与
21、纵轴的交点为5,则可知r+R=5E解得r=48Q1 0.测定某合金电阻率的实验器材如下:待测合金丝R(阻值约8C)、学生电源(5V)、开关、导线、电流表A(量程00.6A,内阻约0.125C)、电压表V(量程0 3 V,内阻约3k。)、滑动变阻器Ro(最大阻值 5。)、刻度尺、螺旋测微器。(1)利用螺旋测微器测量合金丝的直径Do 某次测量时，螺旋测微器的示数如图1所示，则该次测量值D=mm；(2)请在图2 中将测量合金丝电阻的电路图补充完整，并 尽 可 能 使 实 验 误 差 较 小;(3)当合金丝两端电压为U 时，通过合金丝的电流为I;测得合金丝的长度为L,直径为D,请根据这些物理量写出该合
22、金电阻率的表达式。=;(4)如表为实验室对一段粗细均匀的合金丝的测量数据表。第一组第二组第三组第四组第五组电压U/V1.203.001.201.203.00长 度 L/cm150.00150.00200.00200.00150.00合金丝温度t/C20.020.020.080.080.0电阻率p/Q m2.8x10-62.8x10-62.8x10-63.6x10 63.6x10-6由以上表格数据，你 认 为 影 响 合 金 电 阻 率 的 因 素 是;（选填“电压”“长度”或“温度”）结合表中的数据，从微观角度思考，你 认 为 合 金 电 阻 率 变 大 的 可 能 原 因 是。（填写下列内容
23、的字母代号）A.电子定向移动的平均速率增大 B.电子做热运动的平均速率增大 C.单位体积内的自由电子数增大【答案】0.885 磔 生-温度 Bt-4ILRQ-H-【解析】【分析】【详解】（1）”由图示螺旋测微器可知，其示数为:0.5mm+38.5x0.01mm=0.885mm（2）由题意可知，电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示:&3由欧姆定律可知:R=y ,由电阻定律可知:L LP R=P S乃(万)电阻率:TTUD2P=-4(4)4由表中第一组、第二组二组数据可知，电压不同但电阻率相等，由此可知，电阻率与电压无关;由第四组、第五组两组实验数据可知，电阻率与合
24、金丝的长度无关;由第三组、第四组两组实验数据可知，电阻率与合金丝的温度有关；5由表中实验数据可知，温度越高电阻率越大，随合金丝温度升高，电子做无规则热运动越剧烈，电子做无规则热运动的平均速率越大，故 B 正确ACD错误。1 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20 g 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.“点计时器a/(m s三7 带4.0甲*-3.5 0 4.0 I 0,说明没有挂重物时，弹簧有伸长，
25、这是由于弹簧自身的重力造成的.故图线不过原点的原因是由于弹簧有自身重力，实验中没有考虑(或忽略了)弹簧的自重.3 由图线乙，弹簧的劲度系数(6 0-1 0)X1 0-3X9.8(12-2)x10-2N/m=4.9N/m(3)4 A.由图丙知，F-L图像横坐标的截距表示原长，故 b 的原长比a 的长，选项A 错误；F AFBC.由弹簧的劲度系数k=大 知，a 图线较b 图线倾斜，a 的劲度系数比b 的大，选 项 B 正确，CAx AL错误；D.图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比，选 项 D 错误.1 7.用图甲所示的元件做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验。小灯泡额定电压约
26、为2.5V 额定电流约为0.3 A o 完成下列各小题。(1)图甲中已经作出了部分连线，请 在 此 基 础 上 完 成 电 路 元 件 连 接 甲(2)在实验进行的某一次测量中，电压表、电流表的示数如图乙所示，则电压为 V,电流为A,此时小灯泡的功率为 W o下列有四个关于小灯泡伏安特性曲线的图象，其中正确的是【解 析】【详 解】(1)口 小灯泡额定电压约为2.5V、额 定电流约为0.3 A,则电压表选用0 3V量 程，电流表选用00.6A量 程。小灯泡电阻约为电流表0 0.6 A量程的内阻一般为0.5 C,电压表0 3V量程的内阻一般为几千欧。相比较而言，小灯泡电阻为“小电阻”，故应用电流表
27、外接法。小 灯泡两端电压应从0开 始，则滑动变阻器应为分压接法。元件连接如图所示。(2)3 经 估 读 后，电 压表示数为1.5 V,电流表示数为0.18A。此时小灯泡功率为尸=。/=1.5V x 0.18 A=0.27W(3)5温 度 升 高，小灯泡电阻变大。则 图 象 的 斜 率 逐 渐 增 大，/-。图象的斜率逐渐减小，且图像要过坐标原点。所 以B正 确，ACD错 误。故 选B。1 8.某学习小组用图甲所示的实验装置探究动能定理。A、B处分别为光电门，可测得小车遮 光 片 通 过A、B处所用的时间；用小车遮光片通过光电门的平均速度表示小车通过A、B点时的速度，钩码上端为拉力传感器，可读出
28、细线上的拉力F。s/m(1)用螺旋测微器测量小车上安装的遮光片宽度如图丙所示，则宽度d=mm,适当垫高木板O端，使小车不挂钩码时能在长木板上匀速运动。挂上钩码，从 O 点由静止释放小车进行实验；保持拉力F=0.2N不变，仅改变光电门B 的位置，读 出 B 到 A 的距离s,记录对于的s 和 tB数据，画出s-云图像如图乙所示。根据图像可求得小车的质量m=kg；(3)该实验中不必要的实验要求有A.钩码和拉力传感器的质量远小于小车的质量B.画 出 图 像 需 多 测 几 组 s、tB的数据C.测量长木板垫起的高度和木板长度D.选用宽度小一些的遮光片【答案】1.125 0.6 AC【解析】【详解】(
29、1)11.根据螺旋测微器的读数规则可知，固定刻度为1m m,可动刻度为12.5x0.01mm=0.125mm,贝！|遮光片宽度：d=lmm+0.125mm=1.125mm()(2)2.小车做匀加速直线运动，通过光电门的时间为tB,利用平均速度等于中间时刻的瞬时速度可知，小车通过光电门B 的速度d设通过光电门A 的速度为VA,根据动能定理可知Fs=m vl-m v解得2m 2 加也2F B 2F对照图象可知，斜率m _ 0.32 F-O2解得小车的质量m=0.6kg(3)3.A.小车受到的拉力可以通过拉力传感器得到，不需要钩码和拉力传感器的质量远小于小车的质量,故 A 错误；B.为了减少实验误差
30、，画出S-VB?图象需多测几组s、tB的数据，故 B 正确；C.实验前，需要平衡摩擦力，不需要测量长木板垫起的高度和木板长度，故 C 错误；D.选用宽度小一些的遮光片，可以减少实验误差，使小车经过光电门时速度的测量值更接近真实值，故D 正确。本题选不必要的，即错误的，故选AC。1 9.图甲为验证机械能守恒定律的实验装置，通过电磁铁控制的小铁球从A 处自由下落，毫秒计时器(图中未画出)记录下小铁球经过光电门B 的挡光时间t,小铁球的直径为d,用“作为球经过光电门时的速度,t重力加速度为go1/中 _0 1 cm.J仔门甲乙用游标卡尺测得小铁球的直径d 如图乙所示，则 d=mm；(2)实 验 中
31、还 需 要 测 量 的 物 理 量 是；A.A 距地面的高度HB.A、B 之间的高度hC.小铁球从A 下落到B 的时间tAB(3)要验证小铁球下落过程中机械能是否守恒，只需验证等式 是否成立即可(用实验中测得物理量的符号表示)；(4)某实验小组测得小球动能的增加量AEk总是稍大于重力势能的减少量AEp,原因可能是 (写出一个即可)【答案】5.4 B d2=2ght2 金属球下落过程中阻力做功【解析】【详解】(1)口 由图可知：游标卡尺游尺为10分度，精确度为0.1m m,主尺刻度为5m m,游尺“4”与主尺刻度对齐,所以读数为5mm+0.1x4mm=5.4mm。(2)2AB.此题需要用到重力势
32、能变化量，故需要测量AB之间的高度，不需要知道距离地面的高度，故A 错误，B 正确；C.因为要判定mgh与;mv2关系，不需要知道小铁球从A 下落到B 的时间tAB,故 C 错误。故选B。（3）3 利用小铁球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，故 B 点速度dv=t根据机械能守恒的表达式有1 ,mgh=mv-可得d2=2ght2故只要验证d2=2ght2即可。（4）4 实验中发现动能增加量 Ek总是稍小于重力势能减少量 EP,可能的原因是金属球下落过程中阻力做功。2 0.利用如图所示的电路既可以测量电压表和电流表的内阻，又可以测量电源电动势和内阻，所用到的实两个相同的待测电源（内阻r 约 为
33、1C）电阻箱Ri（最大阻值为999.9。）电阻箱Rz（最大阻值为999.9。）电压表V（内阻未知）电流表A（内阻未知）灵敏电流计G,两个开关Si、S2主要实验步骤如下：按图连接好电路，调节电阻箱Ri和 R2至最大，闭合开关Si和 S 2,再反复调节Ri和 R 2,使电流计G的示数为0,读出电流表A、电压表V、电阻箱Ri、电阻箱R2的示数分别为0.40A、12.0V、30.6C、28.2Q；反复调节电阻箱Ri和 R2（与中的电阻值不同），使电流计G 的示数为0,读出电流表A、电压表V的示数分别为0.60A、1L7V,回答下列问题：（1）步骤中，电流计G 的示数为0 时，电路中A 和 B 两点的电
34、势差UAB=V；A 和 C 两点的电势差 UAC=V；A 和 D 两点的电势差UAD=V；(2)利用步骤中的测量数据可以求得电压表的内阻为 C,电流表的内阻为 C；(3)结合步骤步骤的测量数据，电源电动势E 为 V,内阻为【答案】0 12.0V-12.0V 1530Q 1.8。12.6V 1.50【解析】【分析】【详解】(1)123.步骤中，电流计G 的示数为。时，电路中AB两点电势相等,即A 和 B 两点的电势差UAB=0V；A 和 C 两点的电势差等于电压表的示数，即 UAC=12V；A 和 D 两点的电势差UAD=-12V；5.利用步骤中的测量数据可以求得电压表的内阻为Rv=-=-Q=1
35、530Q0.4-扁 30.6电流表的内阻为U12&=2一 R =-28.2=1.8。八 /2 0.4(3)67,由闭合电路欧姆定律可得2E=2UAc+I-2r即2E=24+0.8r同理2E=2UAC+I-2r即2E=2xll.7+0.6-2r解得E=12.6Vr=l.50Q2 1.利用如图所示电路测量一量程为300 m V的电压表的内阻Rv(约为300。)。某同学的实验步骤如下:按电路图正确连接好电路，把滑动变阻器R 的滑片P 滑到a 端，闭合电键S 2,并将电阻箱R。的阻值调到较大；闭合电键S i,调节滑动变阻器滑片的位置，使电压表的指针指到满刻度；保持电键S i闭合和滑动变阻器滑片P 的位
36、置不变，断开电键S 2,调整电阻箱Ro的阻值大小，使电压表的指针指到满刻度的三分之一；读出此时电阻箱Ro=596。的阻值，则电压表内电阻Rv=0实验所提供的器材除待测电压表、电阻箱（最大阻值999.9。）、电 池（电动势约1.5V,内阻可忽略不计）、导线和电键之外，还有如下可供选择的实验器材：A 滑动变阻器：最大阻值200。B 滑动变阻器：最大值阻10。C 定值电阻：阻值约20。D 定值电阻：阻值约200根据以上设计的实验方法，回答下列问题。为了使测量比较精确，从可供选择的实验器材中，滑动变阻器R 应选用,定值电阻R，应选用（填写可供选择实验器材前面的序号）。对于上述的测量方法，从实验原理分析
37、可知，在测量操作无误的情况下，实际测出的电压表内阻的测量值 R 测 真实值Rv（填“大于”、“小于”或“等于），这误差属于 误 差（填 偶然”或者”系统”）且在其他条件不变的情况下，若 Rv越大，其测量值R 测的误差就越_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （填“大”或“小【答案】298 B C 大于 系统 小【解析】【详解】由实验原理可知，电压表的指针指到满刻度的三分之一，因此电阻箱分得总电压的三分之二，根据串联电路规律可知，R v=g =2 9 8 C,故电压表内阻为298Q。3该实验中，滑动变阻器采用了分压接法，为方便实验操作，要选择最大阻值较小的滑动变阻器，即选择B；定值电阻
38、起保护作用，因电源电动势为L 5V,若保护电阻太大，则实验无法实现，故定值电阻应选用C.4从实验原理分析可知，当再断开开关S 2,调整电阻箱Ro的阻值，当当电压表半偏时，闭合电路的干路电流将减小，故内电压降低，路端电压升高，从而使得滑动变阻器并联部分两端电压变大，即使电压表示数为一半。而电阻箱R。的电压超过电压表电压，导致所测电阻也偏大，所以测量电阻大于真实电阻；本误差是由实验原理造成的，属于系统误差。在其他条件不变的情况下，若 Rv越大，滑动变阻器并联部分两端电压变化越小，其测量值R 河的误差就越小。22.某学习小组将一个直流电源和一个很大的定值电阻（约几十千欧）串联组成了一个新电源，如图甲
39、所示。当该电源两端接的电阻较小时（小于300欧姆），该电源能稳定输出约30HA的恒定电流。该学习小组利用新电源设计了如图乙所示的电路测量一个量程为30jiA、内阻约为几百欧姆的灵敏电流计的内阻。主要实验步骤如下：（1）只闭合图乙中的开关K,灵敏电流计指针如图丙中实线所示，该示数为 J1A.再闭合图乙中的开关S,调节变阻箱R”使灵敏电流计的指针指到图丙中虚线位置，此时变阻箱的示数为330欧姆。根据以上数据计算可知，灵敏电流计的内阻为欧姆，此测量值（填“大于”、“小于”、“等于”）真实值。【解析】【分析】【详解】山灵敏电流计的分度值为1m A,灵敏电流计指针如图丙中实线所示，该示数为25.0mA；
40、（2）2 灵敏电流计的指针指到图丙中虚线位置，该示数为15.0mA；根据并联分流可得流过调节变阻箱用的电流为4=/=10mA根据电流结构和欧姆定律则有iR=FRg解得灵敏电流计的内阻为R.=220Q 3 闭合图乙中的开关S,总电阻减小，电路中的总电流增大，流过调节变阻箱4 的电流大于10m A,根据电流结构和欧姆定律可知此测量值偏小，所以测量值小于真实值。2 3.某同学利用下图所示的实验装置测定滑块与木板间的动摩擦因数尺置于水平桌面的长木板上固定两个光电门1、2。滑块上端装有宽度为d 的挡光条，滑块和挡光条的总质量为M,右端通过不可伸长的细线与钩码m 相连，光电门1、2 中心间的距离为X。开始
41、时直线处于张紧状态，用手托住m,实验时使其由静止开始下落，滑 块 M 经过光电门1、2 所用的时间分别为h、t2。(1)该同学认为钩码的重力等于滑块所受到的拉力，那么他应注意。如果满足中的条件，该同学得出滑块与木板间的动摩擦因数=.(3)若该同学想利用该装置来验证机械能守恒定律，他只需 就可以完成实验。【答案】M 远大于m 将木板左端抬高，平衡摩擦力【解析】【分析】【详解】实际上滑块所受到的拉力小于钩码的重力，对滑块应用牛顿第二定律耳一/L i M g -M a对钩码m g 一 耳 二m a两式相加解得加速度m g -juMga=-A/+m而如果满足题中条件，同理解得加速度为_ m g MgC
42、 l -M若想ar=aM 必须远大于mo对于滑块通过光电门时的速度dd%=7由动能定理得：(mg-Mg)x=gM A2-M(y-)2解得m d2.1 1、A=()M 2gx t(3)网验证机械能守恒，需要将摩擦力平衡掉，所以该同学需将木板左端抬高，平衡摩擦力。2 4.某同学用如图甲所示装置做验证机械能守恒定律的实验。所用打点计时器为电火花打点计时器。x2123456*乙如 1-八-1(1)实验室除了提供图甲中的器材，还备有下列器材可供选择：A.220 V 交流电源 B.天平 C.秒表 D.导线 E.墨粉纸盘。其中不必 要 的 器 材 是(填 对 应 的 字 母)，缺少的器材是 O(2)对于实验
43、要点，下列说法正确的是.A.应选用体积较小且质量较小的重锤B.安装器材时必须保证打点计时器竖直，以便减少限位孔与纸带间的摩擦C.重锤下落过程中，应用手提着纸带，保持纸带始终竖直D.根据打出的纸带，用Ax=gT2求出重力加速度再验证机械能守恒该同学选取了一条纸带，取点迹清晰的一段如图乙所示，将打出的计时点分别标号为1、2、3、4、5、6,计时点1、3,2、5 和 4、6 之间的距离分别为xi,X 2,x jo 巳知当地的重力加速度为g,使用的交流电频率为f,则从打计时点2 到打计时点5 的过程中，为了验证机械能守恒定律，需检验的表达式为(4)由于阻力的作用，使测得的重锤重力势能的减小量总是大于重
44、锤动能的增加量。若重锤的质量为m,根据(3)中纸带所测数据可求得该实验中存在的平均阻力大小F=(结果用m、g、xi、X 2、X 3)表示)。【答案】BC 亥!J 度尺 B gx2=(x l-x；片)8oXj【解析】【详解】(1)12本实验的实验目的是验证.I,mgh=mv的正确性，因此可以不测量物体的质量，即可不用天平。打点计时器应接220V的交流电源，打点计时器用来记录物体的运动时间，秒表不必要，不必要的器材为B C,还缺少的器材是处理纸带时用到的刻度尺;(2)3 A.应选用体积较小且质量较大的重锤，以减小阻力带来的误差，选 项 A 错误；B.由于纸带和打点计时器之间存在阻力，因此为了减小摩
45、擦力所做的功，应使限位孔竖直，选 项 B 正确;C.让重锤拖着纸带做自由落体运动，选 项 C 错误；D.重力加速度应取当地的自由落体加速度，而不能用Ah=gT2去求，选 项 D 错误；打计时点2 时的速度彩=%3=卞打计时点5 时的速度_ 一 一 x V5=V46=则要验证的机械能量守恒的表达式为：(4)5根据动能定理有:(mg-F)X2=g mvl-解得：2 5.某实验兴趣小组用如图甲所示实验装置来验证机械能守恒定律并求出当地重力加速度。倾斜气垫导轨倾角为30。，导轨上端与水平桌面相接并安装有速度传感器可以直接测出小物块经过上端时的速度，气垫导轨和水平桌面上均有刻度值可读出长度。导轨下端有一
46、固定挡板，轻质弹簧下端与挡板相连，测出不放小物块时弹簧上端与传感器之间的长度为L.气垫导轨开始工作后把质量为m 的小物块轻放在弹簧上端,用外力向下缓慢推动小物块到不同位置后撤去外力，小物块从静止开始向上运动，经过一段时间后落在水平桌面上。(1)通过实验，该小组测出了多组不同的速度v 和对应的落点到导轨上的长度x,画出了如图乙所示的/-X 图象，已知该图象为一过原点的直线、直线斜率为k,则通过该象可求出当地重力加速度g 的值为,考虑到空气阻力，该小组测出的值_ _ _ _ _ _ _ _ (填“偏大”“偏小”或“不变”)。(2)通过事先对轻弹簧的测定,、研究得出弹簧的弹性势能与与压缩量A x的
47、关 系 为 与,=翳 Ax?。若每次释放小物块时弹簧的压缩量均为L 的 n 倍，为了验证小物块和轻弹簧系统的机械能守恒，该小组需要验证的表达式为(用 X、n、L 表示)。【答案】叵 偏大 L22 氐【解析】【详解】(1)物块到达斜面顶端时的速度为v,贝!：V3=vco5300=-V,vv=v5/n30=-y物块离开斜面后做斜上抛运动，运动时间:+-2 vv v-_ _ _ _g g水平位移：整理得：由 V2-X图象可知图象斜率:，一 2 岛所以重力加速度:考虑空气阻力影响，所测重力加速度偏大.(2)每次释放小物块时弹簧的压缩量均为L 的 n 倍，贝!|：x-n L弹簧的弹性势能：好 啜 爱 心
48、以释放点所处水平面为重力势能的零势面，由机械能守恒定律得:(nL)2=mg(+1)Lsin3Q+mv226.某同学手头有一个标有“5 V 9 W”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2k。）B.电压表V2（量程为1 5 V,内阻为15kC）C.电流表Ai（量程为2 A,内阻约为1。）D.电流表AM量程为0.6 A,内阻约为10。）E.定值电阻Ri=4kQF.定值电阻R2=16kQG滑动变阻器R3（05C,2A）H.剂动变鞋器 R4（0150Q,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
49、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）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】d）l234.由小灯泡的标识可知，其工作电流为1.5A,工作电阻为4 Q,所以电流表宜选用电流表A i,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
50、压表VI的量程太小，但可以串联定值电阻R 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）6.根据串联电路知识可知U =/(RV+R J =3ZZ=3UV2 7.用如图a 所示的器材，测一节干电池的电动势和内阻实验。J J L/恚a(1)用笔画线代替导线,()d，一,刁 X 1000 X 100电由箱/隼季。声s 峥ioV,X 10 XI 0 3如 bc将图a连接成可完成实验的电路(图中已连接了部分导线)；实验过程中，将电阻箱拔到45。时，电压表读数为0.90V；_ _ _ _ _ _ _ _。，此时