《》（浙江專用）高考物理二輪專題復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)題20分練（1）.doc

實(shí)驗(yàn)題20分練(1) 1.(10分)有一金屬材料制成的圓柱形物體，當(dāng)用游標(biāo)卡尺來測(cè)它的截面直徑d時(shí)，示數(shù)如圖1甲所示，則d_mm。然后利用伏安法測(cè)量該物體的小電阻，此時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)如圖乙、丙所示，則金屬物體兩端的電壓為u_v，流過該物體的電流為i_a。圖1解析游標(biāo)卡尺主尺上讀的毫米數(shù)為30 mm，游標(biāo)尺上第10條刻度線與主尺某刻度線對(duì)齊，由于卡尺是20分度的，所以讀數(shù)為30 mm0.0510 mm30.50 mm。電壓表應(yīng)選用03 v量程，最小分度為0.1 v，讀數(shù)時(shí)應(yīng)估讀到最小分度的，所以讀數(shù)為2.25 v；電流表應(yīng)選用00.6 a量程，最小分度為0.02 a，讀數(shù)時(shí)應(yīng)估讀到最小分度的，所以讀數(shù)為0.42 a。答案30.50(4分)2.25(3分)0.42(3分)2.2015福建理綜，19(1)(10分)某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。圖2甲是不掛鉤碼時(shí)彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，其示數(shù)為7.73 cm；圖乙是在彈簧下端懸掛鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，此時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量l為_cm；圖2本實(shí)驗(yàn)通過在彈簧下端懸掛鉤碼的方法來改變彈簧的彈力，關(guān)于此操作，下列選項(xiàng)中規(guī)范的做法是_；(填選項(xiàng)前的字母)a.逐一增掛鉤碼，記下每增加一只鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對(duì)應(yīng)的鉤碼總重b.隨意增減鉤碼，記下增減鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對(duì)應(yīng)的鉤碼總重圖丙是該同學(xué)描繪的彈簧的伸長(zhǎng)量l與彈力f的關(guān)系圖線，圖線的ab段明顯偏離直線oa，造成這種現(xiàn)象的主要原因是_。解析由乙圖知，讀數(shù)為14.66 cm，所以彈簧伸長(zhǎng)(14.667.73)cm6.93 cm；若隨意增減砝碼，作圖不方便，有可能會(huì)超出彈簧的彈性限度，所以應(yīng)逐一增掛鉤碼，選項(xiàng)a正確。由圖知ab段彈簧伸長(zhǎng)量與彈力不成線性關(guān)系，是因?yàn)殂^碼重力超過彈簧的彈性限度。答案6.93(4分)a(3分)鉤碼重力超過彈簧的彈性限度(3分)3.(10分)某同學(xué)測(cè)量一個(gè)圓柱體的電阻率，需要測(cè)量圓柱體的直徑和電阻。試分析下列問題：(1)現(xiàn)用螺旋測(cè)微器測(cè)量該圓柱體的直徑，測(cè)量結(jié)果如圖3甲所示，則該圓柱體的直徑為d_mm。(2)然后該同學(xué)利用多用電表粗測(cè)該圓柱體的電阻，測(cè)量結(jié)果如圖乙所示，則此次測(cè)量結(jié)果為r_。圖3(3)為了較精確地得到該金屬圓柱體的電阻，他設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路原理圖，實(shí)驗(yàn)步驟如下，請(qǐng)將該同學(xué)步驟中所缺的內(nèi)容填寫完整：閉合開關(guān)s1，將開關(guān)s2打向a處，待電流表示數(shù)穩(wěn)定后讀出電流表的示數(shù)。某次實(shí)驗(yàn)中電流表的示數(shù)如圖4甲所示，則此次電流表的示數(shù)為i_a。然后又將開關(guān)s2打向b處，調(diào)節(jié)電阻箱，_，電阻箱此時(shí)的示數(shù)如圖乙所示，則電阻箱此時(shí)的阻值為r1_。被測(cè)電阻rx的阻值rx_。圖4解析(1)螺旋測(cè)微器固定刻度讀數(shù)為5.000 mm，可動(dòng)刻度與固定刻度基線對(duì)齊格數(shù)為31.5(格)，讀數(shù)為0.315 mm，則螺旋測(cè)微器讀數(shù)為5.000 mm0.315 mm5.315 mm。(2)多用電表選用“1”歐姆擋，則多用電表讀數(shù)為r13 。(3)電流表的讀數(shù)為i0.30 a。電阻箱的讀數(shù)為r114 。此實(shí)驗(yàn)的原理是等效替代法，若開關(guān)s2接a時(shí)與開關(guān)s2接b時(shí)電流表的讀數(shù)相同，說明rx的阻值與r1的阻值相同，可知rx14 。答案(1)5.315(2分)(2)13(2分)(3)0.30(1分)使電流表讀數(shù)與s2接a時(shí)相同(2分)14(1分)14(2分)4.(10分)(2015江西九江市高三一模)圖5甲所示是驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)。小圓柱由一根不可伸長(zhǎng)的輕繩拴住，輕繩另一端固定。將輕繩拉至水平后由靜止釋放。在最低點(diǎn)附近放置一組光電門，測(cè)出小圓柱運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的擋光時(shí)間t，再用游標(biāo)卡尺測(cè)出小圓柱的直徑d，如圖乙所示，重力加速度為g。則圖5(1)小圓柱的直徑d_cm。(2)測(cè)出懸點(diǎn)到圓柱重心的距離l，若等式gl_成立，說明小圓柱下擺過程機(jī)械能守恒。(3)若在懸點(diǎn)o安裝一個(gè)拉力傳感器，測(cè)出繩子上的拉力f，則驗(yàn)證小圓柱做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)在最低點(diǎn)向心力的公式還需要測(cè)量的物理量是_(用文字和字母表示)，若等式f_成立，則可驗(yàn)證小圓柱做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)在最低點(diǎn)向心力的公式。解析(1)主尺讀數(shù)為1 cm，游尺讀數(shù)為0.120.2 mm，故小圓柱的直徑d1.02 cm；(2)小圓柱到達(dá)最低點(diǎn)的速度為v，若mglmv2，即gl，則說明小圓柱體下擺過程機(jī)械能守恒。(3)小圓柱體在最低點(diǎn)時(shí)有fmgm，因而只需要測(cè)量出小圓柱體的質(zhì)量，就可知道繩子的拉力f。答案(1)1.02 cm(2分)(2)(3分)(3)小圓柱的質(zhì)量m(2分)mmg(3分)5.(10分)某同學(xué)利用如圖6所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)中，將一端帶滑輪的長(zhǎng)木板放在水平實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，實(shí)驗(yàn)小車通過輕細(xì)線跨過定滑輪與鉤碼相連，小車與紙帶相連，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率為f50 hz。在保持實(shí)驗(yàn)小車質(zhì)量不變的情況下，放開鉤碼，小車加速運(yùn)動(dòng)，處理紙帶得到小車運(yùn)動(dòng)的加速度a；改變鉤碼的個(gè)數(shù)，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。圖6(1)實(shí)驗(yàn)過程中打出的一條紙帶如圖7所示，在紙帶上便于測(cè)量的地方選取第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，在這個(gè)點(diǎn)上標(biāo)明a，第六個(gè)點(diǎn)上標(biāo)明b，第十一個(gè)點(diǎn)上標(biāo)明c，第十六個(gè)點(diǎn)上標(biāo)明d，第二十一個(gè)點(diǎn)上標(biāo)明e。測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)b點(diǎn)已模糊不清，于是測(cè)得ac的長(zhǎng)度為12.30 cm，cd的長(zhǎng)度為6.60 cm，de的長(zhǎng)度為6.90 cm，則小車運(yùn)動(dòng)的加速度a_m/s2。圖7(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)，以小車運(yùn)動(dòng)的加速度a為縱軸，鉤碼的質(zhì)量m為橫軸，得到如圖8所示的am圖象，已知重力加速度g10 m/s2。圖8由圖象求出實(shí)驗(yàn)小車的質(zhì)量為_kg；平衡摩擦力時(shí)，長(zhǎng)木板與水平實(shí)驗(yàn)臺(tái)夾角的正切值約為_。解析(1)設(shè)a、b之間的距離為x1，b、c之間的距離為x2，c、d之間的距離為x3，d、e之間的距離為x4，由xat2得x3x12a1t2，x4x22a2t2，所以小車的加速度a(a1a2)0.3 m/s2(2)由題意可知ak，故am圖線的斜率等于，由題圖8可得m車1.0 kg；平衡摩擦力時(shí)，長(zhǎng)木板與水平實(shí)驗(yàn)臺(tái)的夾角較小，其正切值近似等于正弦值，由題圖丙可知摩擦力約為0.1 n，故夾角的正切值約為0.01。答案(1)0.3(4分)(2)1.0(3分)0.01(3分)6.(10分)某同學(xué)先后用兩種方法來測(cè)量一段金屬絲的阻值。(1)他先用多用電表“1”歐姆擋測(cè)量，在正確操作的情況下，表盤指針如圖9甲所示，可讀得該金屬絲的阻值rx_。(2)他再用如圖乙所示的電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，某次測(cè)量時(shí)兩個(gè)電表的指針如圖乙中所示，由兩電表示數(shù)可算出該金屬絲的阻值rx_(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。甲乙圖9(3)根據(jù)這兩個(gè)測(cè)量值可知：采用如圖乙的電路測(cè)量較小阻值的電阻時(shí)，電流表的內(nèi)阻對(duì)測(cè)量值的影響_(填“很大”或“很小”)。解析(1)歐姆表的讀數(shù)方法是表盤讀數(shù)乘以所選的倍率。由此可知用多用電表測(cè)量的結(jié)果為rx6 。(2)由圖乙可知金屬絲兩端的電壓為u2.40 v，流過金屬絲的電流為i0.35 a，根據(jù)部分電路的歐姆定律可得rx6.9 。(3)第(2)問中計(jì)算出來的電阻實(shí)際上是電流表和金屬絲的總電阻。電流表的內(nèi)阻約為ra0.9 ，因此采用電流表內(nèi)接法測(cè)量小電阻的阻值時(shí)，電流表的內(nèi)阻對(duì)測(cè)量值的影響很大。答案(1)6(3分)(2)6.9(4分)(3)很大(3分)7.(10分)(2015山東理綜，22)如圖10甲所示的電路中，恒流源可為電路提供恒定電流i0，r為定值電阻，電流表、電壓表均可視為理想電表。某同學(xué)利用該電路研究滑動(dòng)變阻器rl消耗的電功率。改變r(jià)l的阻值，記錄多組電流、電壓的數(shù)值，得到如圖乙所示的ui關(guān)系圖線。圖10回答下列問題：(1)滑動(dòng)觸頭向下移動(dòng)時(shí)，電壓表示數(shù)_(填“增大”或“減小”)。(2)i0_a。(3)rl消耗的最大功率為_w(保留一位有效數(shù)字)。解析(1)滑動(dòng)觸頭向下移動(dòng)時(shí)，rl阻值減小，則總電阻減小，由于總電流不變，因此總電壓變小，則電壓表讀數(shù)變小。(2)由電路圖可知：i0i，即ui0rir，由ui圖線可知，i0r20，rk 20 ，則i01.00 a(0.98、0.99、1.01均正確)。(3)rl消耗的功率為piu20i20i2，則當(dāng)i0.5 a時(shí)，功率的最大值為pm5 w。答案(1)減小(3分)(2)1.00(0.98、0.99、1.01均正確)(4分)(3)5(3分)8.(10分)(2015金麗衢十二校聯(lián)考)用如圖11所示的電路，測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。電池的內(nèi)阻較小，為了防止在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)造成短路，電路中用一個(gè)定值電阻r0起保護(hù)作用。除電池、開關(guān)和導(dǎo)線外，可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有：圖11(a)電流表(量程0.6 a3a)(b)電壓表(量程3 v15 v)(c)定值電阻(阻值1 ，額定功率5 w)(d)定值電阻(阻值10 ，額定功率10 w)(e)滑動(dòng)變阻器(阻值范圍010 ，額定電流2 a)(f)滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0100 ，額定電流1 a)那么：(1)要正確完成實(shí)驗(yàn)，電壓表的量程應(yīng)選擇_ v，電流表的量程應(yīng)選擇_ a；r0應(yīng)選擇_ 的定值電阻，r應(yīng)選擇阻值范圍是_ 的滑動(dòng)變阻器。(2)準(zhǔn)備使用的實(shí)物電路如圖12甲所示，請(qǐng)將電流表、電壓表接入電路的正確位置。(用筆畫線代替導(dǎo)線)(3)電路連接完成后，閉合開關(guān)之前，滑動(dòng)變阻器的滑片觸頭p應(yīng)在_端。(4)某同學(xué)處理數(shù)據(jù)后將ui描點(diǎn)在坐標(biāo)紙上，并作出了一條直線，如圖乙所示，請(qǐng)指出圖象中不恰當(dāng)?shù)牡胤?。_。圖1