2019年高考物理 考點(diǎn)突破每日一練(40)電學(xué)發(fā)展創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、動(dòng)力學(xué)動(dòng)量能量的綜合問題(含解析).doc

2019年高考物理 考點(diǎn)突破每日一練(40)電學(xué)發(fā)展創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、動(dòng)力學(xué)動(dòng)量能量的綜合問題(含解析)1根據(jù)伏安法，由10 V電源、015 V電壓表、010 mA電流表等器材，連接成測量較大阻值電阻的電路由于電表內(nèi)阻的影響會(huì)造成測量誤差，為了避免此誤差，現(xiàn)在原有器材之外再提供一只高精度的電阻箱和單刀雙擲開關(guān)，某同學(xué)設(shè)計(jì)出了按圖1電路來測量該未知電阻的實(shí)驗(yàn)方案 (1)請按圖電路，將圖中所給器材連接成實(shí)驗(yàn)電路 (2)請完成如下實(shí)驗(yàn)步驟：先把開關(guān)S撥向Rx，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表和電流表有一合適的讀數(shù)，并記錄兩表的讀數(shù)，U8.12 V，I8.0 mA，用伏安法初步估測電阻Rx的大小；_，之后把開關(guān)S撥向電阻箱R，調(diào)整電阻箱的電阻值，使電壓表、電流表的讀數(shù)與步驟1中的讀數(shù)一致讀得此時(shí)電阻箱的阻值R1 000 ；該待測電阻阻值為_ .(3)利用測得的數(shù)據(jù)，還可以得到_表(填“電流”或“電壓”)的內(nèi)電阻等于_ .2如圖所示是測量阻值約幾十歐的未知電阻Rx的原理圖，圖中R0是保護(hù)電阻(10 )，R1是電阻箱(099.9 )，R是滑動(dòng)變阻器，A1和A2是電流表，E是電源(電動(dòng)勢10 V，內(nèi)阻很小)在保證安全和滿足需求的情況下，使測量范圍盡可能大實(shí)驗(yàn)具體步驟如下：連接好電路，將滑動(dòng)變阻器R調(diào)到最大；閉合S，從最大值開始調(diào)節(jié)電阻箱R1，先調(diào)R1為適當(dāng)值，再調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R，使A1示數(shù)I10.15 A，記下此時(shí)電阻箱的阻值R1和A2的示數(shù)I2；重復(fù)步驟(2)，再測量6組R1和I2的值；將實(shí)驗(yàn)測得的7組數(shù)據(jù)在如圖所示坐標(biāo)紙上描點(diǎn)根據(jù)實(shí)驗(yàn)回答以下問題：(1)現(xiàn)有四只供選用的電流表A電流表(03 mA，內(nèi)阻為2 )B電流表(03 mA，內(nèi)阻未知)C電流表(00.3 A，內(nèi)阻為5 )D電流表(00.3 A，內(nèi)阻未知)A1應(yīng)選用_，A2應(yīng)選用_(2)測得一組R1和I2值后，調(diào)整電阻箱R1，使其阻值變小，要使A1示數(shù)I10.15 A，應(yīng)讓滑動(dòng)變阻器R接入電路的阻值_(選填“不變”、“變大”或“變小”)(3)在如圖4所示坐標(biāo)紙上畫出R1與I2的關(guān)系圖(4)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)得出Rx_ .(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)3某同學(xué)準(zhǔn)備利用下列器材測量干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻A待測干電池一節(jié)，電動(dòng)勢約為1.5 V，內(nèi)阻約幾歐姆B直流電壓表V，量程為3 V，內(nèi)阻非常大C定值電阻R0150 D電阻箱RE導(dǎo)線和開關(guān)根據(jù)如圖甲所示的電路連接圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作多次改變電阻箱的阻值，記錄每次電阻箱的阻值R和電壓表的示數(shù)U.在R坐標(biāo)系中描出的坐標(biāo)點(diǎn)如圖乙所示 (1)分別用E和r表示電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，則與R的關(guān)系式為_(2)在圖乙畫出R關(guān)系圖線(3)根據(jù)圖線求得斜率k_ V11，截距b_ V1(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(4)根據(jù)圖線求得電源電動(dòng)勢E_ V，內(nèi)阻r_ (結(jié)果保留三位有效數(shù)字)4如圖所示，質(zhì)量為m的半圓軌道小車靜止在光滑的水平地面上，其水平直徑AB長度為2R，現(xiàn)將質(zhì)量也為m的小球從距A點(diǎn)正上方h0高處由靜止釋放，然后由A點(diǎn)經(jīng)過半圓軌道后從B沖出，在空中能上升的最大高度為h0（不計(jì)空氣阻力），求：（1）小車向左運(yùn)動(dòng)的最大距離；（2）小球第二次能夠上升的最大高度的范圍。參考答案1(1)連線見解析圖(2)保持滑動(dòng)變阻器滑片位置不變，將電阻箱阻值調(diào)到1 000 左右或者最大1 000(3)電流15解析(1)已知原理電路圖，則將各串聯(lián)支路連接，再并聯(lián)即可得出正確的實(shí)物圖，如圖所示(2)將開關(guān)接到Rx時(shí)，由伏安法可得電流表及待測電阻的總電阻，為了準(zhǔn)確測量，可以保持滑動(dòng)變阻器滑片位置不變，調(diào)整電阻箱的阻值，將電阻箱阻值調(diào)到1 000 左右或最大待測電阻阻值為1 000 .(3)由伏安法測得電阻為電流表及待測電阻的阻值，故電流表內(nèi)阻可以測出，RAR 1 000 15 .2(1)DC(2)變大(3)見解析圖(4)31(2933之間均可)解析(1)A1示數(shù)I10.15 A，則A1應(yīng)選用量程為0.3 A的電流表，由于只要知道電流大小即可，即選用D；根據(jù)R1與I2的關(guān)系圖可知，A2的量程為0.3 A，且必須要知道其電阻，因此選用C.(2)調(diào)整電阻箱R1，使其阻值變小，要使A1示數(shù)I10.15 A，則與其串聯(lián)的電阻和電流表的兩端電壓必須減小，因此只有讓滑動(dòng)變阻器R接入電路的阻值變大，才能達(dá)到這樣的條件(3)根據(jù)題目中已描的點(diǎn)，平滑連線，注意讓點(diǎn)分布在圖線的兩邊，如圖所示(4)根據(jù)歐姆定律，則有：(R1R0RA1)IA1I2(RxRA2)整理可得：R1I2R0RA1而R1與I2的圖象的斜率k 241.7 則有RxkIA1RA2241.70.15 5 31 .3(1)R(2)見解析圖(3)0.004 40.70(4)1.52(1.501.54)9.60(8.0011.00)解析(1)由閉合回路歐姆定律，得：，解得R.(2)如圖所示(3)由圖可知，斜率k0.004 4 V11，截距b0.70 V1.(4)由R得，k，b，又R0150 ，解得E1.52 V，r9.60 .4【參考答案】（1）x=R（2）【解題思路】（1）小球和小車組成的系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒。設(shè)小球第一次離開半圓軌道時(shí)的水平速度為v，小車的速度為，由動(dòng)量守恒定律得：（2分）設(shè)小球第一次進(jìn)入半圓軌道至第一次離開半圓軌道所用時(shí)間為t，在這個(gè)過程中，小車的位移為x，取水平向右為正方向，則：（2分）解得：x=R （1分）(2)設(shè)小球從開始下落到第一次上升到最大高度的過程中克服摩擦力坐的功為Wf，由動(dòng)能定理得：（1分）解得（1分）由于第二次小球在車中運(yùn)動(dòng)時(shí)，在對應(yīng)位