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1、（五年高考真题）2016届高考物理专题十二实验与探究（全国通用）.一 五年高考真题考点一基本仪器的使用1.（2 0 1 5 海南单科，1 1,6分）（难度）某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别 测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图（a）和（b）所示.该工件的直径为 c m,高度为n n解析 游标卡尺读数为 d=1 2 m m+4 X m m=1 2.2 0 m m=l.2 2 0 c m螺旋测微器的读数为方=6.5 m m+3 6.1 X 0.0 1 m m =6.8 6 1 m m答案（1）1.2 2 0 6.8 6 12.2 0 1 4 福建理综，1 9（1）,6分（难度）某同学测定一
2、金属杆的长度和直径，示数如图甲、乙所示，则该金属杆的长度和直径分别为 c m 和 m m.甲z.解析 毫米刻度尺读数时应估读一位，其读数为6 0.1 0 c m；游标卡尺读数时不需要估读，读数为 4 m m+1 0 X 0.0 2 m m=4.2 0 m m.答案 6 0.1 0 4.2 03.2014 重庆理综，6(1)(难度)某照明电路出现故障，其电路如图1所示，该电路用标称值12 V的蓄电池为电源,导线及其接触完好.维修人员使用已 调好的多用表直流50 V挡检测故障.他将黑表笔接在c点，用红表笔分别探 测电路的a、6点.断开开关，红表笔接a点时多用表指示如图2所示,读数为 V,说 明正常
3、(选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯).3。20 E夕红表笔接6点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用表指示仍然和图2相同，可 判 定 发 生 故 障 的 器 件 是(选 填：蓄电池、保险丝、开关、小灯).解析 由题图2可知，直流50 V挡的最小分度为1 V,故按“十分之一”估读法可知读数应为11.5 V左右.由于测得的电压基本等于蓄电池电动势的 标称值，说明a、c两点与电源之间是通路，只能是此电池之外的保险丝、开 关、小灯中出现了断路故障，但故障的具体位置不能确定.同理可知，两 表笔接c、分时测得结果仍等于电源电动势，说明多用表、开关、保险丝、蓄电池形成了一闭合回路，故只能是与多用表并联
4、的小灯发生了断路故障.答案 11.5(11.211.8之间的值均可)蓄电池 小灯4.2014 广东理综，34(1),8分(难度)某同学设计的可调电源电路如图(a)所示，应为保护电阻，尸为滑动变阻器的滑片，闭合电键S.A P BI I _ I VL输出电压u-(a)(b)用电压表测量4 8两端的电压：将电压表调零，选择03 V挡，示数如 图(b),电压值为 V.在接通外电路之前，为了保证外电路的安全，滑片夕应先置于 端.要使输出电压变大，滑片P应向_ _ _ _ _端滑动.若电源电路中不接入扁 则在使用过程中，存在_ _ _ _ _ _ _ _ _的风险(填“断路或 短路).解析 由图(b)知电
5、压表03 V挡的最小分度为0.1 V,故 由“十分之一”估读法可得读数为L30 V.因外电路并联在XP间，要使外电路接通时获得的电压最小以保证电路安全，应使滑片产先置于4端.输出电压等于4、尸间的电压，故户向6端滑动时从P间分得的电压增大，输出电压增大.当P滑到4端时，若输出电路所接负载的阻值极小，则电源就有可能被短路.答 案1.3 04B短路5.(2013 新课标全国1 ,23,8分)(难度)某学生实验小组利用图(a)所示电 路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“X I k”挡内部电路的总电阻.使 用的器材有：多用电表(a)多用电表；电压表：量程5 V,内阻十几千欧：滑动变阻器：最大阻值5
6、kQ；导线若干.回答下列问题：(1)将多用电表挡位调到电阻“X I k”挡，再 将 红 表 笔 和 黑 表 笔,调零点.(2)将图(a)中 多 用 电 表 的 红 表 笔 和(填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另端.(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图(b)所示，这时 电压表的示数如图(c)所示.多用电表和电压表的读数分别为_ _ _ _ _ _ _kQ和 _ _ _ _ _ _ _ _ V.(；按照力的图示要求，作出拉力E、R、A；根据力的平行四边形定则作出内和的合力F,比较 的一致程度，若有较大差异，对其原因进行分析，并作出相应的改进后再次进行实验.解析此步骤中应记
7、录此时拉力的大小和方向，结合的操作，中横线应填写:沿此时细绳（套）的方向用铅笔描出几个点，用刻度尺把这些点连成直 线.要验证平行四边形定则,需要比较尸与A的大小，方向是否一致，故中横线应填写厂和F、答案 沿此时细绳（套）的方向用铅笔描出几个点，用刻度尺把这些点连成 直线 尸和8.2 0 1 5 广东理综,3 4（1）,8 分（难度）某同学使用打点计时器测量当地的重力加速度.请完成以下主要实验步骤：按图（a）安装实验器材并连接电源；竖直提起系有重物的纸带，使重物（填“靠近”或“远离”）计时器下端；,，使重物自由下落；关闭电源，取出纸带；换新纸带重 复实验.图（b）和（c）是实验获得的两条纸带，应
8、选取（填“b”或“c”）来计算 重力加速度.在实验操作和数据处理都正确的情况下，得到的结果仍小于当 地重力加速度，主要原因是空气阻力和.(b)解析为了使纸带打下的点多一些，竖直提起悬吊重物的纸带时应使重物靠近打点计时器下端，且应先接通电流，再释放纸带，使重物自由下落.重物下落是匀加速运动，故应选“b”来计算重力加速度；重物下落过程中系统受重力，空气阻力，纸带与打点计时器间的摩擦力等.答案靠近先接通打点计时器电源，再释放纸带b 纸带与打点计时器之间有摩擦9.（2 0 1 5 山东理综,2 1,1 0 分）（难度）某同学通过下述实验验证力的平行四 边形定则.实验步骤：将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木
9、板上，使其轴线沿竖直方向.如图甲所示，图甲将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到弹簧秤示数为某一设定值时,将橡皮筋两端的位置标记为。、记录弹簧秤的示数测量并记录。、a间的距离（即橡皮筋的长度/）.每次将弹簧秤示数改变0.5 0 N,测出所对应的/,部分数据如下表所示：K N)00.5 01.0 01.5 02.0 02.5 07 (c m)1。1 0.9 71 2.0 21 3.0 01 3.9 81 5.0 5找出中产=2.5 0 N时橡皮筋两端的位置，重新标记为。、0,橡皮筋的拉 力记为图乙在秤钩上涂抹少许涧滑油，将橡皮筋搭在秤钩上，如图乙所示.用两圆珠 笔尖
10、成适当角度同时拉橡皮筋的两端，使秤钩的下端达到。点，将两笔尖的 位置标记为4、B,橡皮筋。段 的 拉 力 记 为 如 段 的 拉 力 记 为 民完成下列作图和填空：(1)利用表中数据在给出的坐标纸上画出图线，根据图线求得/。=c m.F/N1.5-1.0-0.5-Q I I I I I I I I I I 1 I I 口.9 10 11 12 13 14 15 16 Z/cm(2)测得的=6.0 0 c m,OB=7.6 0 c m,则反的大小为 N.根据给出的标度，作出凡和瓜的合力的图示.(4)通过比较与 的大小和方向，即可得出实验结论.解 析(1)做出刊图象,如图甲所示，求得直线的截距即为
11、/。，可得/0=1 0.0 c m1.51.00.50厂 台 厂 厂 厂 厂 厂t T-9 10 11 12 13 14 15 16 Z/cm可计算橡皮筋的劲度系数F 2 5-=T-r r T N/m=5 0 N/m x 0.0 5若。=6.0 0 c m,如=7.6 0 c m,则橡皮筋的弹力为=A A x=5 0 X (6.0 0 +7.6 0-1 0.0 0)X 1 0 2 N=1.8 0 N则此时瓜=尸=1.80 N(3)瑞=&=1.80 N,两力的合力尸 如图乙所示.(4)通过比较尸和吊J的大小和方向，可得出实验结论.答 案(1)10.0(9.8、9.9、10.1均 正 确)(2)1
12、.80(1.701.90均正确)如图 乙所 示 Q J10.(2015 江苏单科，11,10分)(难度)某同学探究小磁铁在铜管中下落时 受电磁阻尼作用的运动规律.实验装置如图1所示，打点计时器的电源为50 Hz的交流电.II图1(1)下列实验操作中，不正确的有.A.将铜管竖直地固定在限位孔的正卜.方B.纸带穿过限位孔，压在复写纸下面C.用手捏紧磁铁保持静止，然后轻轻地松开让磁铁下落D.在磁铁下落的同时接通打点计时器的电源(2)该同学按正确的步骤进行实验(记为“实验”)，将磁铁从管口处释放，打出一条纸带，取开始下落的一段，确定一合适的点为。点，每隔一个计时 点取一个计数点，标为1,2,，8.用刻
13、度尺量出各计数点的相邻两计时点 到。点的距离，记录在纸带上，如图2所示.2 3 4 5 6 7 8.20 1.18 2.53 4.04 5.60 7.18 8.77 10.36 11.95(单位：cm)图2计算相邻计时点间的平均速度%粗略地表示各计数点的速度，抄入下表.请 将表中的数据补充完整.位置12345678r(c m/s)2 4.53 3.83 7.83 9.53 9.83 9.83 9.8(3)分析上表的实验数据可知：在这段纸带记录的时间内，磁铁运动速度的变化情况是;磁铁受到阻尼作用的变化情况是(4)该同学将装置中的铜管更换为相同尺寸的塑料管,重复上述实验操作(记为“实验”)，结果表
14、明磁铁下落的运动规律与自由落体运动规律几乎相同.请问实验是为了说明什么？对比实验和的结果可得到什么结论？解 析(1)在实验时，应用手捏住纸带上端，保持静止，再接通电源，让打点计时器工作，然后迅速释放纸带，故做法不对的是C、D,所以木题正确选项 为C、D.Y(2)由/=：可求h(5.6 0-4.0 4)X 1 0-2：2 X 0.0 2m/s =3 9.0 c m/s.(3)由纸带上的测量数据可知，磁铁下落的速度逐渐增大，最后匀速下落，所受阻力逐渐增大到大小等于重力.(4)实验结果表明磁铁在塑料管中几乎不受阻尼作用，而磁铁在铜管中下落时受到的阻尼作用主要是电磁阻尼作用.答 案(DC D(2)3
15、9.0 (3)逐渐增大到3 9.8 c m/s且增加的越来越慢 逐渐增 大到等于 重 力(4)为了说明磁铁在塑料管中几乎不受阻尼作用，磁铁在铜管中受到的阻尼作用主要是电磁阻尼作用1 1.(2 0 1 4 大纲全国，2 2,6分)(难度)现用频闪照相方法来研究物块的变速 运动.在一小物块沿斜面向下运动的过程中，用频闪相机拍摄的不同时刻物 块的位置如图所示.拍摄时频闪频率是1 0 H z；通过斜面上固定的刻度尺读取 的5个连续影像间的距离依次为小、生、必、我已知斜面顶端的高度小和斜面的长度s.数据如下表所示.重力加速度大小名=10.7615.0519.3423.6548.0080.00根据表中的数
16、据，完成下列填空：（1）物块的加速度a=m/（保留3 位有效数字）.（2）因为,可知斜面是粗糙的.解 析（1）根 据“逐差法”可得物块的加速度为（也+照）（也+才1）a=47（23.65+19.34）（15.05+10.76）IXIO、/）4X（0.1）2 m/s4.30 m/s2.（2）假设斜面光滑，对物块受力分析可得物块下滑的加速度a，=/i n 0=40（）0 X 1 A-2980义 磊 匕/n/s=5.88 m/s?.根据a，a 可知斜面是粗糙的oU.U U A 1U答 案（1）4.30（填“4.29”或“4.31”同样给分）（2）物块加速度小于4=5.88 m/s或物块加速度小于物块
17、沿光滑斜面下滑的加速度）12.（2014 新课标全国H,23,9 分）（难度）某实验小组探究弹簧的劲度系数 A与其长度（圈数）的关系.实验装置如图（a）所示：一均匀长弹簧竖起悬挂，7 个指针H、P、月、月、R、月、R 分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处；通过旁边竖起放置的刻度尺，可以读出指针的位置，R 指向0 刻度.设弹簧下端未挂重物时，各指针的位置记为施，挂有质量为0.100 kg的硅码时，各指针的位置记为x.测量结果及部分计算结果如卜表所示（为弹簧的圈数，取重力加速度为9.80 m/d）.己知实验所用弹簧总圈数为60,整个弹簧的自由长度为11.88 cm.刻度
18、尺0PyPiK名 户:袪码图（a）PP?P、PARRA b (c m)2.0 44.0 66.0 68.0 51 0.0 31 2.0 1x(c m)2.6 45.2 67.8 11 0.3 01 2.9 31 5.4 1n1 02 03 04 0506 0女(N/m)1 6 356.04 3.63 3.82 8.81/、7(m/N)k0.0 0 6 10.0 1 7 90.0 2 2 90.0 2 9 60.0 3 4 7(1)将表中数据补充完整：;.(2)以为横坐标,为纵坐标,在图(b)给出的坐标纸上画出%,图象.图(b)(3)图(b)中画出的直线可近似认为通过原点，若从实验中所用的弹簧截
19、取圈数 为的一段弹簧，该弹簧的劲度系数在与其圈数 的关系的表达式为a=N/m；该弹簧的劲度系数在与其自由长度A(单位为m)的关系的表 达式为k=N/m.解 析(1)根据胡克定律有：F=k(x x 得 A=8 L7 N/m,则;=0.0 1 2 2 m/N.K(2)；”图象如图所示K(3)由 介 图 象可得图线的斜率为5.7 2 X 1 0 m/N,则有%5.7 2 X 1 0、，整理 得k=1.7 5X 1 0,n由题中给的数据可得圈数与弹簧自由长度间的关系为=4.9 7 X 1 0 。，,1.7 5 X 1 0 ,3.5 2代入 k=-得 k=jN/m.答 案（1）8 1.7 0.0 1 2
20、 2（2）见解析图zJ.7 5 X 1 0 .1.6 7 X 1 03 L 8 3X 1 0：以人八、3.5 2,3.31 3.6 2.小台（3）-（在-之间均同样给分）在一之间均同n n n l o 1Q l o样给分）1 3.（20 1 4 浙江理综，21,1 0 分）（难度）在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，某同学把两根弹簧如图1 连接起来进行探究.图1图2（1）某次测量如图2 所示，指针示数为_ c m.（2）在弹性限度内，将 5 0 g的钩码逐个挂在弹簧下端，得到指针4、8的示数乙和4,如表1.用表1 数据计算弹簧I 的劲度系数为 N/m（重力加速度g 取 1 0 m/s2）.由表1
21、 数据（填“能”或“不能”）计算出弹簧H的劲度系数.表 1钩码数1234Z j/c m1 5.7 11 9.7 123.6 627.7 6A z?/c m29.9 635.7 64 1.5 14 7.36解 析（1）考查读数问题，精确度为0.1 c m,还需估读一位;A F（2）由AQaA/可得乐弹簧串联时两弹簧上的力都与外力相等，=W N/m=12-5 N/m.同样应用胡克定律可求出k2.答 案(1)1 6.0 0 (2)1 2.5 0 能1 4.（20 1 4 新课标全国1,22,6 分）（难度）某同学利用图（a）所示实验装置及 数字化信息系统获得了小车加速度a 与钩码的质量勿的对应关系图
22、，如图（b）所示.实验中小车（含发射器）的质量为20 0 g,实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮.小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到.回 答下列问题.(1)根据该同学的结果,(填“线性”或“非线性”)关系.(2)由图(b)可知，aw图线不经过原点，可能的原因是.(3)若利用本实验装置来验证”在小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力0g作为小车受到的合外力，则实验中应采取的改进措施是，钩码的质量应 满足的条件是解 析(1)由小车的加速度与钩码质量的关系图可知，描的点不在条直线上，两者为非线性关系.(2)由关系图可知，当钩码质量不为零，即小
23、车受到一定的拉力时，其加速度为零，原因可能是小车受到摩擦力的作用.(3)调节轨道的倾斜度，平衡摩擦力，使得小车受的合力等于绳对小车的拉力.分别对小车和钩码受力分析，由牛顿第二定律得，F=幅 那mg-F=ma,解 得 尸=翟 可 知 当 卬M+ni时，火磔.因此，平衡摩擦力后，再使钩码的质量远小于小车的质量，就可以直接以钩码的重力作为小车受到的合外力.答 案(1)非 线 性(2)存 在 摩 擦 力(3)调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力 远小于小车的质量15.2014 天津理综,9(2),14分(难度)某同学把附有滑轮的长木板平放在 实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使
24、小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系.此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块 等.组装的实验装置如图所示.若要完成该实验，必需的实验器材还有哪些？.实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平 行，他这样做 的 目 的 是 下 列 的 哪 个（填字母代号）.A.避免小车在运动过程中发生抖动B.可使打点计时器在纸带上打出的点更清晰C.可以保证小车最终能够实现匀速直线运动D.可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力平衡摩擦力后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快，致使打出的纸带上点数较少，难以选到合适的点计算小车速
25、度.在保证所挂钩码数 目不变的条件下，请你利用本实验的器材提出一个解决办法：他将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能 增 量 大 一 些.这 一 情 况 可 能 是 下 列 哪 些 原 因 造 成 的（填字母代号）.A.在接通电源的同时释放了小车B.小车释放时离打点计时器太近C.阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉D.钩码做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力解析根据实验原理，可知需要用天平测量钩码质量；需要刻度尺测量小车位移.细线必须与木板平行，才能使小车受到绳的拉力即为平衡摩擦力后小车受到的合外力，选项D 正确.小车运动加速度与合外力大小有关，即 当
26、用 多 个 钩 码 牵 引 小 车 时，小车的合外力较大，其加速度也较大，所以可用增加小车质量”的方法来减 小小车的加速度，故可在小车上加适量祛码（或钩码）.本小题A、B 选项不是造成题述误差的原因；如果平衡摩擦力不够，会损 失一部分机械能，从而使小车的动能值变小.由于钩码和小车组成的系统一起做匀加速运动，所以钩码也有一定加速度，因此钩码的重力大于细绳拉力.答案刻度尺、天平(包括祛码)D 可在小车上加适量的祛码(或钩码)C D1 6.2 0 1 4 广东理综，3 4(2),1 0 分(难度)某同学根据机械能守恒定律，设 计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系.如图(a),将轻质弹簧下端固定于铁
27、架台，在上端的托盘中依次增加祛码，测量相应的弹簧长度，部分数据如下表.由数据算得劲度系数4=N/m(g 取 9.8 0 m/s 祛码质量(g)5 01 0 01 5 0弹簧长度(c m)8.6 27.6 36.6 6取下弹簧，将其一端固定于气垫导轨左侧，如图(b)所示；调整导轨，使滑块自由滑动时，通 过 两 个 光 电 门 的 速 度 大 小.用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x；释放滑块，记录滑块脱离弹簧后的速度X释放滑块过程中，弹 簧 的 弹 性 势 能 转 化 为.重复中的操作，得 到/与 x 的关系如图(c).由图可知，/与 x 成 关系.由上述实验可得结论：对同一根弹簧，弹 性 势 能
28、 与 弹 簧 的 成正比.0 1 2 3 4 5 x/cm图(c)解析根据题表中数据和胡克定律可得，弹簧的劲度系数在=.鲁 氏/m=5 0 N/m；为了探究机械能守恒定律，应保证 导轨光滑，(8.6 2 6.6 6)X 1 0滑块离开弹簧后做匀速直线运动，即通过两个光电门的速度大小 相等；弹簧的弹性势能减小，滑块的动能增加，所以弹簧的弹性势能转化 为滑块的动能；由图象是一条过原点的倾斜直线可知，P与 X成正比关系；根据弹簧的弹性势能转化为滑块的动能得：,=%?/，又/与 x 成正比，则 弹性势能与弹簧的压缩量x 的二次方成正比.答 案49.550.5 相 等 滑 动 的 动 能 正 比 Y17
29、.2014 安徽理综，21(1),8 分(难度)图1是“研究平抛物体运动”的 实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹.(1)以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有.a.安装斜槽轨道，使其末端保持水平b.每次小球释放的初始位置可以任意选择c.每次小球应从同一高度由静止释放d.为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接(2)实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取些点，以平抛起点。为坐标原点，测量它们的水平坐标x 和竖直坐标外图2 中或图象能说明平抛小球 运动轨迹为抛物线的是(3)图3 是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，。为平抛的起点，在轨迹上任取三点力、B、C 测 得 点 8 两点
30、竖直坐标“为 5.0 cm,度为45.0 cm,尔占两点水平间距为 40.0 cm,则平抛小球的初速度外为 m/s,若 C点的竖直坐标切为60.0 cm,则小球在C点的速度W 为 m/s(结果保留两位有效数字，g 取 10 m/s2).解 析(1)安装斜槽轨道时，必须使其末端保持水平，保证小球离开轨道后水平飞出.为了描下轨迹上的多个点，实验须重复多次，但每次小球平抛的初 速度必须相同，所以每次小球应从同一高度由静止释放.描绘轨迹时，应该 用平滑的曲线把描的点连接起来.选项a、c 正确.（2）若轨迹为抛物线，则轨迹方程为夕=4 咒 即y 与 1成正比，选项c 正确.（3）设从。运动到2、8两点所
31、用时间分别为t.i、%,由得 t.t=O.1 s,tn=O.3 sX L XA 0.4 /,V o=-7=7T 7 T T m/s =2.0 m/stB tA 0.3 0.1由机械能守恒得：；勿 臆+勿 旦/3=；加 宓得心=4.0 m/s答 案（l）a c （2）c （3）2.0 4.01 8.2 0 1 4 重庆理综，6（2）,1 0 分（难度）为了研究人们用绳索跨越山谷过 程中绳索拉力的变化规律，同学们设计了如图甲所示的实验装置.他们将不 可伸长轻绳的两端通过测力计（不计质量及长度）固定在相距为。的两立柱上，固定点分别为P 和 Q,P 低于。，绳长为 （匐.他们首先在绳上距离尸点10 c
32、 m处（标记为。系上质量为w的重物（不滑动），由测力计读出绳P C、0 c 的拉力大小岛和吊，随后，改变重物悬挂点C 的位置，每次将2 到，点的距离增加10 c m,并读出测力计的示数，最后得到片八用与绳长尸。的关系曲线如图乙所示，由实验可知：曲线I I 中拉力最大时，。与尸点的距离为 c m,该曲线为（选填：%或用。）的曲线.在重物从产移到。的整个过程中，受 到 最 大 拉 力 的 是（选填：户或点所在的立柱.在曲线I、H相交处，可读出绳的拉力用=N,它与Z、D、和 重力加速度g的关系为用=.解析 读出曲线H的最高点对应的横坐标为60 cm,即为所求；根据题图可知，当PC=lOcni时，曲线
33、I 对应的拉力为零，这表明此时绳处于松弛状态，应为S 段绳，则曲线H为凡1 段绳上的拉力吊变化曲线.根据题图可知，最大拉力在曲线I 上，则 0 点所在立柱受到的拉力最大.根据题图可知，纵轴上最小刻度为0.1 N,读数时应估读到下一位，国=4.30 N.此时两段绳 的拉力相等，结点受力分析如图，两段绳与水平方向的夹角均为%根据力 平衡条件得2A osin。=zg,由几何关系得股os a+C&o s 即Acos a=D,口在一卜尔 mg_ mg_ mgHE-4式 ro2sin a=241-cos?a=2 一 为.答 案60（5664之间的值均可）204.30（4.25-4.35之间的值均可）鲁 普
34、 穿19.（2013 新课标全国1,22,7 分）（难度）图（a）为测量物块与水平桌面之间 动摩擦因数的实验装置示意图实验步骤如下:遮 光 片 妗T光电门 光电门轻滑轮重物AB Ih(a)用天平测量物块和遮光片的总质量M、重物的质量加，用游标卡尺测量遮 光片的宽度a用米尺测量两光电门之间的距离s；调整轻滑轮，使细线水平；让物块从光电门力的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过 光电门4和光电门6 所用的时间A 和A t g 求出加速度a；多次重复步骤，求 a 的平均值a；根据上述实验数据求出动摩擦因数4回答下列问题:1 2 3出和,出,4+卜 计1+计0 5 1()15 2()(b)测
35、 量d时,某次游标卡尺(主尺的最小分度为1 m m)的示数如图(b)所示，其 读数为(2)物块的加速度a可用d、s、2和打表示为a=.(3)动摩擦因数P可用机加、a和重力加速度g表 示 为=(4)如果细线没有调整到水平，由 此 引 起 的 误 差 属 于(填“偶然误差”或“系统误差”).解析(1)游标卡尺的读数为 9 m m+1 2 X0.0 5 m m=9.60 m m=0.9 60 cm(2)由谒-J=2 a s,v产TY，vn=Ty 联立得(-7-)2 2 tn t.4a=2 s(3)设细线的张力为T,对材有T-uM g=M a对川有mg T=ma组 磔L (M+m)a联“两式得=-M
36、g(4)细线没有调整到水平，造成张力7不水平，若此时以7水平来分析计算，会造成测量值总是偏大或偏小，这种由于实验操作造成的误差，属于系统误 差.处 二 系统误差2 0.(2 0 1 1 课标，2 3,1 0分)(难度)利用图所示的装置可测量滑块在斜面 上运动的加速度.斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上 靠近底端处，光电门甲的位置可移动.当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲滑至乙所用 的时间七改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止 开始下滑，并用米尺测量甲、乙之间的距离s,记下相应的t值；所得数据如下表所示.光
37、电门Zs(m)0.5 0 00.60 00.7 0 00.80 00.9 0 00.9 5 0方(m s)2 9 2.93 7 1.54 5 2.35 5 2.867 3.87 7 6.4s/Z(m s-1)1.7 11.621.5 51.4 51.3 41.2 2完成卜列填空和作图:(1)若滑块所受摩擦力为一常量，滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v-t,测量值s和t四 个 物 理 量 之 间 所 满 足 的 关 系 式 是；(2)根据表中给出的数据，在图给出的坐标纸上画出;t 图线；(3)由 所 画 出 的 图 线，得出滑块加速度的大小为a=m/s“保留2位有效数字).解 析
38、(1)设经过光电门甲时的速度为,由一考上=；得，=一 一”；由 a=2：整理得；=|t+r-;(2)见答案(3)由;=/+可知，?图象中图线斜率的绝对值|左 笥，由图线可知，|用=1m/s2,故 a=2 1 4|=2 m/s2.答案(1)彳=一会+T(2)r 图线如图所示.(3)2.0(答案在1.82.2范围内都可)考点三电学实验1.(2015 新课标全国I,23,9分)(难度)图(a)为某同学改装和校准毫安表 的电路图，其中虚线框内是亳安表的改装电路.(1)已知毫安表表头的内阻为100 Q,满偏电流为1mA；用和是为阻值固定的电阻.若使用a和6两个接线柱，电表量程为3 mA：若使用a和。两个
39、接 线柱，电表量程为10 mA.由题给条件和数据，可以求出用=。，R产 Q.(2)现用一量程为3 mA、内阻为150 Q的标准电流表对改装电表的3 m A 挡进行校准，校准时需选取的刻度为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 mA.电池 的电动势为1.5 V,内阻忽略不计；定值电阻必有两种规格，阻值分别为300 Q和1 000 Q；滑动变阻器斤有两种规格，最大阻值分别为7 5 0。和3 000 Q.则 必 应 选 用 阻 值 为。的电阻，彳应选用最大阻值为。的 滑动变阻器.(3)若电阻石和尼中有一个因损坏而阻值变为无穷大，利用图(b)的电路可以判断出损坏的电阻.图(b)中的为保护电阻
40、，虚线框内未画出的电路即为图(a)虚线框内的电路.则图中的d点 应 和 接 线 柱(填 b 或 c”)相连.判断依据是：解 析(1)定值电阻和毫安表表头是并联关系，电压相等,和6两个接线柱，量程为3 mA,则通过A、石的电流为2 mA,的电流比为1 ：2,所以电阻比为2:1,可得国+用=g凡=50电流和电阻成反比.若使用a则通过毫安表表头和A、R,若使用a和c两个接线柱,电表量程为1 0 m A,通过身 的电流为9 m A,电流比为1 ：9,可得阻阻比 a=?,即必=!（凡1 1 y+石），整理可得眉=1 5 Q,是=3 5 C.1耳（2）根据电流表校准的刻度，可知电路中总阻值最大为;7濡1。
41、=3 0 0 0 Q,最小阻0.0 0 0 51 5值 为 相 而。=5 0 0 Q.若定值电阻凡选择为1 0 0 0 Q,则无法校准3.0 m A,所以选用的定值电阻的阻值应为3 0 0 Q,由于最大阻值要达到3 0 0 0 Q,所以选用的滑动变阻器 的最大阻值为 3 0 0 0 Q.（3）为准确地判断出哪个电阻损坏，d点应和接线柱“c”相连；若电流表无示数，则说明石断路，若电流表有示数，则说明在断路.答 案（1）1 5 Q 3 5 Q （2）3 0 0 3 0 0 0 （3）c 见解析2.（2 0 1 5 新课标全国U,2 3,9分）（难度）电压表满偏时通过该表的电流是 半偏时通过该表电流
42、的两倍.某同学利用这一事实测量电压表的内阻（半偏法），实验室提供的器材如下：待测电压表位）（量程3 V,内阻约为3 0 0 0 Q）,电阻箱面（最大阻值为9 9 9 9 9.9 Q）,滑动变阻器后（最大阻值1 0 0 Q,额定电流2 A）,电源次电动势6 V,内阻不计），开关2个，导线若干.（1）虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将电路图补充完整.|：So.I .I iI:|R。一 :Esi（2）根据设计的电路，写出实验步骤:（3）将这种方法测出的电压表内阻记为 ，与电压表内阻的真实值入相比，丘（填“”、“=”或“R、答 案（1）见 解 析 图（2）见 解 析（3）理由见解
43、析3.（2 0 1 5 安徽理综,2 1 1 1,1 2 分）（难度）某同学为了测量一节电池的电动势 和内阻，从实验室找到以下器材：一个满偏电流为1 0 0 u A、内阻为2 5 0 0 Q 的表头，一个开关，两个电阻箱（0-9 9 9.9 Q）和若干导线.（D由于表头量程偏小，该同学首先需将表头改装成量程为5 0 m A 的电流表，则应将表头与电阻箱（填“串联”或“并联”），并将该电阻箱阻值 调为 Q.（2）接着该同学用改装的电流表对电池的电动势及内阻进行测量，实验电路如图1 所示，通过改变电阻A 测相应的电流/,且作相关计算后一并记录如下表.与图 1123456R(Q)9 5.07 5.0
44、5 5.04 5.03 5.02 5.0/(m A)1 5.01 8.72 4.82 9.53 6.04 8.0欣 V)1.4 21.4 01.3 61.3 31.2 61.2 0根据表中数据，图2中已描绘出四个点，请将第5、6 两组数据也描绘在图2中，并画出，图线:1/K/V0 10 20 30 40 50 60/mAL 10 10 20 30 40 50 60；/A图 2根据图线可得电池的电动势 是 V,内阻T是 Q.解 析(1)要将电流表量程扩大，需要并联电阻，由并联电路特点：/=4+4，将/=5 0Km A,4=1 0 0 U A,凡=2 5 0 0。代 入 解 得 仁 5.0 Q.(
45、2)作力?一/图线，如图所示.111111(2)根据实验电路知，表示电源的路端电压，/表示电路的电流，故在一/图线的纵轴A 7 0截距即为电池的电动势，则 =1.5 3 V,图线斜率的绝对值即为电 池的内阻，则 r=l下 7|=2.0 Q.答 案(1)并 联 5.0 (2)如 解 析 图 所 示(2)1.5 3 2.04.(2 0 1 5 浙江理综,2 2,1 0 分)(难度)图1 是小红同学在做“描绘小灯泡的 伏安特性曲线”实验的实物连接图.图1图2(1)根据图1画出实验电路图；(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图2中的、示，电流表量程为0.6A,电压表量程为3V.所示读数
46、为：、_、.两组数据得到的电阻分别为 和.解 析(1)描绘小灯泡的伏安特性曲线需要测量电压范围大，变阻器用分压接法,电阻比较小，电流表要外接，电路图如图所示.(2)电流表量程为0.6 A时，最小刻度为。02 A,读数读到小数点后两位,所以所小灯泡表示数为0.10 A,表示数为0.24 A；电压表量程为3 V,最小刻度为0.1 V,应估读到0.01 V,所以表示数为2.0 0 V,表示数为0.2 7 V,根据欧姆定 律以1=8.3 Q,R,J.|乙 d I I答 案（1）见 解 析（2）0.1 0 A（0.1 0 0.0 2 均可）0.2 4 A （0.2 4 0.0 2 均可）2.0 0 V
47、（2.0 0 0.0 2 均可）0.2 7 V（0.2 7 0.0 2 均可）8.3 Q （8.3 0.2 均可）2.7。（2.7 0.2 均可）5.2 0 1 5 福建理综，1 9（2）,1 2 分）（难度）某学习小组探究一小电珠在不同电 压下的电功率大小，实验器材如图甲所示，现已完成部分导线的连接.实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大，请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接；U/V3.002.702.402.101.801501.200.900.60030O aiO 020 030 0.40 050 Q60 A丙某次测量，电流表指
48、针偏转如图乙所示，则电流表的示数为_ _ _ _ _ _ _ A；该小组描绘出的伏安特性曲线如图丙所示，根据图线判断，将 只 相同的小电珠并联后，直接与电动势为3 V、内阻为1。的电源组成闭合回 路，可使小电珠的总功率最大，其总功率的值约为 W（保留两位小数）.解析 实物接线图见答案；由图知电流表量程为0.6 A,所以读数为0.4 4 A；电源内阻为1 Q,所以当外电路总电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，即小电珠的总功率最大，此时外电路电压等于内电压等于1.5 V,由图丙知当小电珠电压等于1.5 V 时电流u约为0.38 A,此时电阻约为=7=3.95 Q-4 Q,并联后的总电阻为1。，
49、所以需要4个 1 52小电珠并联，小电珠 消耗的总功率约为丁=亍 W=2.25 W.修 卜 1答 案 连 线 如 图0.4 4 4 2.256.2015 四川理综，8（2）,11分（难度）用实验测一电池的内阻r和-待测 电阻的阻值几已知电池的电动势约6 V,电池内阻和待测电阻阻值都为数十 欧.可选用的实验器材有：电流表4（量程030 mA）；也流表A2（量程0-1 00 mA）；电压表V（量程06 V）；滑动变阻器用（阻值05。）；滑动变阻器是（阻值0300 Q）；开关S-个，导线若干条.某同学的实验过程如下：I.设计如图所示的电路图，正确连接电路.H.将 的阻值调到最大，闭合开关，逐次调小彳
50、的阻值，测出多组和/的 值，并记录.以为纵轴，/为横轴，得到如图所示的图线.UIV6.56.05.55.04.54.03 5 Lr ETETEi r r TETr EEri.0 20 40 60 80 100 120 mAin.断开开关，将发改接在反c 之间，力与6 直接相连，其他部分保持不变.重 复I I 的步骤，得到另一条火图线，图线与横轴/的交点坐标为(T o,0),与纵轴的交点坐标为(0,).回答下列问题：电 流 表 应 选 用，滑 动 变 阻 器 应 选 用;由图的图线，得电源内阻r=Q;用6、4和 r 表 示 待 测 电 阻 的 关 系 式 凡=，代入数值可得几：若应表为理想电表，