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1、专题十二实验与探究A卷全国卷 基本仪器的使用1.(2013新课标全国，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“1 k”挡内部电路的总电阻。使用的器材有：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 k；导线若干。回答下列问题：(1)将多用电表挡位调到电阻“1 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，黑表笔连接另一端。(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 k和 V。(4
2、)调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为零,此时多用电表和电压表的读数分别为12.0 k和4.00 V。从测量数据可知,电压表的内阻为 k。(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图(d)所示。根据前面的实验数据计算可得，此多用电表内电池的电动势为 V，电阻“1 k”挡内部电路的总电阻为 k。解析(1)多用电表欧姆挡调零的方法是先把红、黑表笔短接，再调节欧姆调零旋钮，使指针满偏。(2)多用电表内部电池的正极与黑表笔相连，要保证电流从电压表的“”接线柱流入、“”接线柱流出，故红表笔和“1”端相连。(3)多用电表指针指向“15”，挡位“
3、1 k”，故多用电表的读数为15.0 k；电压表读数时要估读，读数为3.60 V。(4)滑动变阻器接入电路的阻值为零，故多用电表的读数即为电压表内阻。(5)由题图(b)知，此时多用电表指针指向中值，故此时内、外电阻均为15 k，此时的电压表示数为3.60 V360 VEE解得E9.00 V答案(1)短接(2)1(3)15.03.60(4)12.0(5)9.0015.02(2012新课标全国卷，22，5分)(难度)某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度。该螺旋测微器校零时的示数如图(a)所示，测量金属板厚度时的示数如图(b)所示。图(a)所示读数为 mm，图(b)所示读数为 mm，所测金属板的厚
4、度为 mm。解析依据螺旋测微器读数的基本原理，0.5毫米以上的值在主尺上读出，而在螺旋尺上要估读到千分之一毫米，则图(a)读数为0.010 mm，图(b)读数为6.870 mm。答案0.010(0.009或0.011也对)6.870(6.869或6.871也对)6.860(6.8586.862) 力学实验3(2016全国卷，22，5分)(难度)某同学用图(a)所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有20 Hz、30 Hz和40 Hz，打出纸带的一部分如图(b)所示。图(a)图(b)该同学在实验中没有记录交流电的频率f，需要用实验数据和其它题给条件进行推
5、算。(1)若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用f和图(b)中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为 ，打出C点时重物下落的速度大小为 ，重物下落的加速度大小为 。(2)已测得s18.89 cm，s29.50 cm，s310.10 cm；当重力加速度大小为9.80 m/s2，实验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%。由此推算出f为 Hz。解析(1)由于重物匀加速下落，B点的速度vB等于AC段的平均速度，即vB由于T，故vB(s1s2)同理可得vC(s2s3)匀加速直线运动的加速度a故a(s3s1)(2)重物下落的过程中，由牛顿第二定律可得mgF阻ma由已知条件
6、F阻0.01mg由得a0.99g由得f，代入数据得f40 Hz答案(1)(s1s2)(s2s3)(s3s1)(2)404(2016全国卷，22，6分)(难度)某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究，实验装置如图(a)所示：轻弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一物块接触而不连接，纸带穿过打点计时器并与物块连接。向左推物块使弹簧压缩一段距离，由静止释放物块，通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能。图(a)(1)实验中涉及到下列操作步骤：把纸带向左拉直松手释放物块接通打点计时器电源向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量上述步骤正确的操作顺序是 (填入代表步骤的序号)。(2)图(b)中
7、M和L纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果。打点计时器所用交流电的频率为50 Hz。由M纸带所给的数据，可求出在该纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为 m/s。比较两纸带可知， (填“M”或“L”)纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大。图(b)解析(1)根据该实验操作过程，正确步骤应为。(2)物块脱离弹簧时速度最大，v m/s1.29 m/s；由动能定理Epmv2，据纸带中打点的疏密知M纸带获得的最大速度较大，对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能较大。答案(1)(2)1.29M5(2016全国卷，23，10分)(难度)某物理课外小组利用图(a)中的装置探究物体加速度与其所受
8、合外力之间的关系。图中，置于实验台上的长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮；轻绳跨过滑轮，一端与放在木板上的小滑车相连，另一端可悬挂钩码。本实验中可用的钩码共有N5个，每个质量均为0.010 kg。实验步骤如下：图(a)(1)将5个钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物块，使小车(和钩码)可以在木板上匀速下滑。(2)将n(依次取n1，2，3，4，5)个钩码挂在轻绳右端，其余Nn个钩码仍留在小车内；用手按住小车并使轻绳与木板平行。释放小车，同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s，绘制st图象，经数据处理后可得到相应的加速度a。(3)对应于不同的n的a值见下表。n2时的s
9、t图象如图(b)所示；由图(b)求出此时小车的加速度(保留2位有效数字)，将结果填入下表。n12345a/ms20.200.580.781.00图(b)(4)利用表中的数据在图(c)中补齐数据点，并作出an图象。从图象可以看出：当物体质量一定时，物体的加速度与其所受的合外力成正比。图(c)(5)利用an图象求得小车(空载)的质量为 kg(保留2位有效数字，重力加速度取g9.8 ms2)。(6)若以“保持木板水平”来代替步骤(1)，下列说法正确的是 (填入正确选项前的标号)Aan图线不再是直线Ban图线仍是直线，但该直线不过原点Can图线仍是直线，但该直线的斜率变大解析(3)因为小车做初速度为零
10、的匀加速直线运动，将图(b)中点(2，0.78)代入sat2可得，a0.39 m/s2。(4)根据描点法可得如图所示图线。(5)根据牛顿第二定律可得nmg(M5m)a，则an，图线斜率k，可得M0.45 kg(6)若不平衡摩擦力，则有nmgM(5n)mg(M5m)a，则an，所以an图线仍是直线，但直线不过原点，斜率变大，故B、C正确。答案(3)0.39(4)见解析图(5)0.45(6)BC6(2015新课标全国，22，6分)(难度)某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验。所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为R0.20 m)。完成下列
11、填空：(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图(a)所示，托盘秤的示数为1.00 kg；(2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图(b)所示，该示数为 kg；(3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为m；多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如下表所示：序号12345m(kg)1.801.751.851.751.90(4)根据以上数据,可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为 N；小车通过最低点时的速度大小为 m/s。(重力加速度大小取9.80 m/s2，计算结果保留2位有效数字)解析(2)由图(b)可知托盘称量程为10 k
12、g，指针所指的示数为1.40 kg(4)由多次测出的m值，利用平均值可求m1.81 kg。而模拟器的重力为Gm0g9.8 N，所以小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为FNmgm0g7.94 N；根据径向合力提供向心力，即7.94 N(1.401.00)9.8 N，解得v1.4 m/s。答案(2)1.40(4)7.91.47(2014新课标全国，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m的对应关系图，如图(b)所示。实验中小车(含发射器)的质量为200 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
13、到。回答下列问题。(1)根据该同学的结果，小车的加速度与钩码的质量成 (填“线性”或“非线性”)关系。(2)由图(b)可知，am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mg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，描的点不在一条直线上，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
14、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，FMa和mgFma，解得F，可知当Mm时，Fmg。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8(2013新课标全国，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：(a)用天平测量物块和遮光片的总质量M、重物的质量m，用游标卡尺测量遮光片的宽度d；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A的左侧由静止释放，用数字毫秒计分
15、别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间tA和tB，求出加速度a；多次重复步骤，求a的平均值；根据上述实验数据求出动摩擦因数。回答下列问题：(b)(1)测量d时，某次游标卡尺(主尺的最小分度为1 mm)的示数如图(b)所示，其读数为 cm。(2)物块的加速度a可用d、s、tA和tB表示为a 。(3)动摩擦因数可用M、m、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 mm120.05 mm9.60 mm0.960 cm(2)由vv2as，vA，vB，联立得a(3)设细线的张力为T，对M有TMgM对m有
16、mgTm联立两式得(4)细线没有调整到水平，造成张力T不水平，若此时以T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。答案(1)0.960(2)(3)(4)系统误差9(2013新课标全国卷，22，8分)(难度)某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究，一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连：弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图(a)所示。向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放，小球离开桌面后落到水平地面。通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能。图(a)回答下列问题：(1)本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹
17、性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等。已知重力加速度大小为g。为求得Ek，至少需要测量下列物理量中的 。(填正确答案标号。)A小球的质量mB小球抛出点到落地点的水平距离sC桌面到地面的高度hD弹簧的压缩量xE弹簧原长l0(2)用所选取的测量量和已知量表示Ek，得Ek 。图(b)(3)图(b)中的直线是实验测量得到的sx图线。从理论上可推出，如果h不变。m增加，sx图线的斜率会 (填“增大”、“减小”或“不变”)：如果m不变，h增加，sx图线的斜率会 (填“增大”、“减小”或“不变”)。由图b中给出的直线关系和Ek的表达式可知，Ep与x的 次方成正比。解析(1)实验需求出小球离开桌面时的动能，故
18、要测量小球的质量m和小球离开桌面时的速度v0，由平抛运动的规律可知，小球水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，通过测量桌面到地面的高度h可求得时间，再测出小球水平方向上的位移s，由分运动的等时性可求出v0的大小。(2)由(1)问所述可知sv0t，hgt2，Ekmv，联立以上各式可得Ek。(3)EpEk，则s，故sx图线的斜率与成正比。若h不变m增加，则斜率减小；若m不变h增加，则斜率增大。由于sx图线为直线，故Ep (x)2。答案(1)ABC(2)(3)减小增大2 电学实验10.(2016全国卷，23，10分)(难度)现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，要求当热敏电阻的温度达到或超
19、过60 时，系统报警。提供的器材有：热敏电阻，报警器(内阻很小，流过的电流超过Ic时就会报警)，电阻箱(最大阻值为999.9 )，直流电源(输出电压为U，内阻不计)，滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 )，滑动变阻器R2(最大阻值为2 000 )，单刀双掷开关一个，导线若干。在室温下对系统进行调节，已知U约为18 V，Ic约为10 mA；流过报警器的电流超过20 mA时，报警器可能损坏；该热敏电阻的阻值随温度升高而减小，在60 时阻值为650.0 。(1)完成待调节的报警系统原理电路图的连线。(2)电路中应选用滑动变阻器 (填“R1”或“R2”)。(3)按照下列步骤调节此报警系统：电路接通前
20、,需将电阻箱调到一固定的阻值,根据实验要求,这一阻值为 ；滑动变阻器的滑片应置于 (填“a”或“b”)端附近，不能置于另一端的原因是 。将开关向 (填“c”或“d”)端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至 。(4)保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关向另一端闭合，报警系统即可正常使用。解析(1)热敏电阻工作温度达到60 时，报警器报警，故需通过调节电阻箱使其电阻为60 时的热敏电阻的阻值，即调节到阻值650.0 ，使报警器能正常报警，电路图如答案图。(2)U18 V，当通过报警器的电流10 mAIc20 mA，故电路中总电阻R，即900 R1 800 ，故滑动变阻器选R2。(3)热敏电阻为65
21、0.0 时，报警器开始报警，模拟热敏电阻的电阻器阻值也应为650.0 ，实验调试时，将开关置于c端，缓慢调节滑动变阻器，直到报警器开始报警。为防止通过报警器电流过大，造成报警器烧坏，应使滑动变阻器的滑片置于b端。答案(1)如图所示(2)R2(3)650.0b接通电源后，流过报警器的电流会超过20 mA，报警器可能损坏c报警器开始报警11(2016全国卷，23，9分)(难度)某同学利用图(a)所示电路测量量程为2.5 V的电压表的内阻(内阻为数千欧姆)，可供选择的器材有：电阻箱R(最大阻值99 999.9 )，滑动变阻器R1(最大阻值50 )，滑动变阻器R2(最大阻值5 k)，直流电源E(电动势
22、3 V)，开关1个，导线若干。图(a)实验步骤如下按电路原理图(a)连接线路；将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图(a)中最左端所对应的位置，闭合开关S；调节滑动变阻器，使电压表满偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00 V，记下电阻箱的阻值。回答下列问题：(1)实验中应选择滑动变阻器 (填“R1”或“R2”)。(2)根据图(a)所示电路将图(b)中实物图连线。图(b)(3)实验步骤中记录的电阻箱阻值为630.0 ，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为 (结果保留到个位)。(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，
23、可推断该表头的满刻度电流为 。(填正确答案标号。)A100 A B250 A C500 A D1 mA解析(1)本实验测电压表的内阻，实验中电压表示数变化不大，则接入电阻箱后电路的总电阻变化不大，故需要滑动变阻器的最大阻值较小，故选R1可减小实验误差。(2)滑动变阻器为分压式，连接实物电路如图所示：(3)电压表和电阻箱串联,两端电压分别为2.00 V和0.50 V,则RV4R2 520 。(4)电压表的满偏电流Ig A1 mA，故选项D正确。答案(1)R1(2)见解析图(3)2 520(4)D12(2016全国卷，22，5分)(难度)某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验。两根金属导轨ab
24、和a1b1固定在同一水平面内且相互平行，足够大的电磁铁(未画出)的N极位于两导轨的正上方，S极位于两导轨的正下方，一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直。(1)在图中画出连线，完成实验电路。要求滑动变阻器以限流方式接入电路，且在开关闭合后，金属棒沿箭头所示的方向移动。(2)为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，有人提出以下建议：A适当增加两导轨间的距离B换一根更长的金属棒C适当增大金属棒中的电流其中正确的是 (填入正确选项前的标号)。解析(1)实物连线如图所示。(2)根据公式FBIL可得，适当增加导轨间的距离或者增大电流，可增大金属棒受到的安培力，根据动能定理得，Fsmgsmv2，则金属棒离开导轨时
25、的动能变大，即离开导轨时的速度变大，A、C正确；若换用一根更长的金属棒，但金属棒切割磁感线的有效长度即导轨间的宽度不变，安培力F不变，棒的质量变大，速度vgs变小，B错误。答案(1)见解析图(2)AC13(2015新课标全国，23，9分)(难度)图(a)为某同学改装和校准毫安表的电路图，其中虚线框内是毫安表的改装电路。(1)已知毫安表表头的内阻为100 ，满偏电流为1 mA；R1和R2为阻值固定的电阻。若使用a和b两个接线柱，电表量程为3 mA；若使用a和c两个接线柱，电表量程为10 mA。由题给条件和数据，可以求出R1 ，R2 。(2)现用一量程为3 mA、内阻为150 的标准电流表对改装电
26、表的3 mA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R0有两种规格，阻值分别为300 和1 000 ；滑动变阻器R有两种规格，最大阻值分别为750 和3 000 。则R0应选用阻值为 的电阻，R应选用最大阻值为 的滑动变阻器。(3)若电阻R1和R2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R为保护电阻，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
27、相等，电流和电阻成反比。若使用a和b两个接线柱，量程为3 mA，则通过R1、R2的电流为2 mA，则通过毫安表表头和R1、R2的电流比为12，所以电阻比为21，可得R1R2Rg50 ；若使用a和c两个接线柱，电表量程为10 mA，通过R1的电流为9 mA，电流比为19，可得电阻比，即R1(RgR2)，整理可得R115 ，R235 。(2)根据电流表校准的刻度，可知电路中总阻值最大为 3 000 ，最小阻值为 500 。若定值电阻R0选择为1 000 ，则无法校准3.0 mA，所以选用的定值电阻R0的阻值应为300 ，由于最大阻值要达到3 000 ，所以选用的滑动变阻器R的最大阻值为3 000
28、。(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R2断路，若电流表有示数，则说明R1断路。答案(1)15 35 (2)3003 000(3)c见解析14(2014新课标全国，22)(难度)在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx约为200 ，电压表V的内阻约为2 k，电流表A的内阻约为10 ，测量电路中电流表的连接方式如图(a)或图(b)所示，结果由公式Rx计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的示数。若将图(a)和图(b)中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2，则 (填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值，且测量值Rx1 (填“大于”“等于”或“
29、小于”)真实值，测量值Rx2 (填“大于”“等于”或“小于”)真实值。解析根据题意，故用内接法测量时更准确，所以Rx1更接近真实值。测量值Rx1实际上是待测电阻与电流表的电阻之和，所以Rx1大于真实值。测量值Rx2实际上是待测电阻与电压表的并联电阻值，所以Rx2小于真实值。答案Rx1大于小于15(2013新课标全国，23，7分)(难度)某同学用量程为1 mA、内阻为120 的表头按图(a)所示电路改装成量程分别为1 V和1 A的多用电表。图中R1和R2为定值电阻，S为开关。回答下列问题：(1)根据图(a)所示的电路，在图(b)所示的实物图上连线。(2)开关S闭合时，多用电表用于测量 (填“电流
30、”、“电压”或“电阻”)；开关S断开时，多用电表用于测量 (填“电流”、“电压”或“电阻”)。(3)表笔A应为 色(填“红”或“黑”)。(4)定值电阻的阻值R1 ，R2 。(结果取三位有效数字)解析(1)见答案。(2)开关S闭合时，R1与表头和R2并联，为电流表，因此用于测量电流；当开关S断开时，R2与表头串联，为电压表，因此用于测电压。(3)电流应从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表，因此表笔A应为黑色。(4)开关S断开时为电压表，UIg(RgR2)，解得R2880 ；开关S闭合时为电流表，R11.00 。答案(1)连线如图所示(2)电流电压(3)黑(4)1.0088016(2012全国新课标
31、卷，23，10分)(难度)图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E为直流电源；R为电阻箱；为电流表；S为开关。此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。(1)在图中画线连接成实验电路图。(2)完成下列主要实验步骤中的填空按图连线。保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量m1。闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D ；然后读出 ，并用天平称出 。用
32、米尺测量 。(3)用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得出B 。(4)判定磁感应强度方向的方法是：若 ，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里。答案(1)如图所示(2)重新处于平衡状态电流表的示数I此时细沙的质量m2D的底边长度(3)(4)m2m1B卷地方卷 基本仪器的使用1.(2015海南单科，11，6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 cm，高度为 mm。解析游标卡尺读数为d12 mm4 mm12.20 mm1.220 cm螺旋测微器的读数为h6.5 mm36.10
33、.01 mm6.861 mm答案1.2206.86122014福建理综，19(1)，6分(难度)某同学测定一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 cm和 mm。解析毫米刻度尺读数时应估读一位，其读数为60.10 cm；游标卡尺读数时不需要估读，读数为4 mm100.02 mm4.20 mm。答案60.104.2032014重庆理综，6(1)(难度)某照明电路出现故障，其电路如图(a)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、b点。断开开关，红表笔接a
34、点时多用表指示如图(b)所示，读数为 V，说明 正常(选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯)。红表笔接b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(b)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(b)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、b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
35、只能是与多用表并联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42014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，R0为保护电阻，P为滑动变阻器的滑片，闭合电键S。用电压表测量A、B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P应先置于 端。要使输出电压U变大，滑片P应向 端滑动。若电源电路中不接入R0，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1.30 V。因外
36、电路并联在AP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P先置于A端。输出电压U等于A、P间的电压，故P向B端滑动时A、P间分得的电压增大，输出电压增大。当P滑到B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1.30AB短路 力学实验5.(2016四川理综，8，6分)(难度)用如图所示的装置测量弹簧的弹性势能。将弹簧放置在水平气垫导轨上，左端固定，右端在O点；在O点右侧的B、C位置各安装一个光电门，计时器(图中未画出)与两个光电门相连。先用米尺测得B、C两点间距离s，再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置A，静止释放，计时器显示遮光片从B到C所用的时间t，用米尺
37、测量A、O之间的距离x。(1)计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是 。(2)为求出弹簧的弹性势能，还需要测量 。A弹簧原长 B当地重力加速度C滑块(含遮光片)的质量(3)增大A、O之间的距离x，计时器显示时间t将 。A增大 B减小 C不变解析(1)滑块离开弹簧后做匀速直线运动，v。(2)根据功能关系可得，Epmv2，则还需要测量滑块的质量，选项C正确。(3)增大A、O之间的距离x，弹簧的弹性势能增大，滑块离开弹簧后的速度增大，从B到C的时间t将减小，选项B正确。答案(1)(2)C(3)B6(2016江苏单科，11，10分)(难度)某同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律。一根细线系住钢球，悬挂
38、在铁架台上，钢球静止于A点，光电门固定在A的正下方，在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条。将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t可由计时器测出，取v作为钢球经过A点时的速度。记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t，计算并比较钢球在释放点和A点之间的势能变化大小Ep与动能变化大小Ek，就能验证机械能是否守恒。(1)Epmgh计算钢球重力势能变化的大小，式中钢球下落高度h应测量释放时的钢球球心到 之间的竖直距离。A钢球在A点时的顶端B钢球在A点时的球心C钢球在A点时的底端(2)用Ekmv2计算钢球动能变化的大小，用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图所示，其读数为 cm。某次测量
39、中，计时器的示数为0.010 0 s，则钢球的速度为v m/s。(3)下表为该同学的实验结果：Ep(102 J)4.8929.78614.6919.5929.38Ek(102 J)5.0410.115.120.029.8他发现表中的Ep与Ek之间存在差异，认为这是由于空气阻力造成的。你是否同意他的观点？请说明理由。(4)请你提出一条减小上述差异的改进建议。解析(1)钢球下落高度h，应测量释放时钢球心到钢球在A点时的球心之间的竖直距离，故选B。(2)遮光条的宽度d1.50 cm，钢球的速度v1.50 m/s(3)不同意，因为空气阻力会造成Ek小于Ep，但表中Ek大于Ep。(4)分别测出光电门和球
40、心到悬点的长度L和l，计算Ek时，将v折算成钢球的速度vv。答案(1)B(2)1.501.50(3)不同意理由见解析(4)见解析7(2016北京理综，21，18分)(难度)(1)热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中。图1为某种热敏电阻和金属热电阻的阻值R随温度t变化的示意图。由图可知，这种热敏电阻在温度上升时导电能力 (选填“增强”或“减弱”)；相对金属热电阻而言，热敏电阻对温度变化的响应更 (选填“敏感”或“不敏感”)。图1 (2)利用图2装置做“验证机械能守恒定律”实验。图2为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的 。A动能变化量与势能变化量B速度变化量与势能变化量C速度
41、变化量与高度变化量除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是 。A交流电源 B刻度尺C天平(含砝码)实验中，先接通电源，再释放重物，得到图3所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量Ep ，动能变化量Ek 。图3大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是 。A利用公式vgt计算重物速度B利用公式v计算重物速度C存在空气阻力和摩擦阻力的影响D没有采用多次实验取平均值的方法某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘v2h图象，并做如下判断：若图象是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒，请你分析论证该同学的判断是否正确的。解析(1)由Rt图象知，温度上升时，热敏电阻的阻值减小，故导电能力增强，由Rt图象可知，热敏电阻在相同温度范围变化时，阻值变化比较大，因此热敏电阻对温度变化的影响更敏感。(2)重物下落过