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文檔簡介

2015高考物理二輪復習 物理實驗X新題重組效果自評1. 2014安徽高考圖1是“研究平拋物體運動”的實驗裝置圖,通過描點畫出平拋小球的運動軌跡。(1)以下是實驗過程中的一些做法,其中合理的有_。a安裝斜槽軌道,使其末端保持水平b每次小球釋放的初始位置可以任意選擇c每次小球應從同一高度由靜止釋放d為描出小球的運動軌跡,描繪的點可以用折線連接(2)實驗得到平拋小球的運動軌跡,在軌跡上取一些點,以平拋起點O為坐標原點,測量它們的水平坐標x和豎直坐標y,圖2中yx2圖象能說明平拋小球運動軌跡為拋物線的是_。(3)圖3是某同學根據(jù)實驗畫出的平拋小球的運動軌跡,O為平拋的起點,在軌跡上任取三點A、B、C,測得A、B兩點豎直坐標y1為5.0 cm、y2為45.0 cm,A、B兩點水平間距x為40.0 cm。則平拋小球的初速度v0為_ m/s,若C點的豎直坐標y3為60.0 cm,則小球在C點的速度vC為_ m/s(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字,g取10 m/s2)。解析(1)斜槽末端要保持水平,使小球飛出后做平拋運動,a項正確;要使每次小球做平拋運動的初速度相同,則每次小球應從同一高度由靜止釋放,b項錯誤,c項正確;描繪軌跡時應用平滑曲線連接各點,d項錯誤。(2)對平拋運動,水平位移xv0t,豎直位移ygt2,聯(lián)立上述兩式得yx2,故yx2圖線應為直線,故選c。(3)由ygt2解得,從O點運動到A、B、C各點的時間分別為t10.1 s、t20.3 s、t30.2 s,則平拋初速度v02.0 m/s,在C點速度vC4.0 m/s。答案(1)ac(2)c(3)2.04.022014南京??既鐖D所示,QO是水平桌面,PO是一端帶有滑輪的長木板,1、2是固定在木板上的兩個光電門,中心間的距離為L,質(zhì)量為M的滑塊A上固定一窄遮光條,在質(zhì)量為m的重物B牽引下從木板的頂端由靜止滑下,光電門1、2記錄的遮光時間分別為t1和t2,遮光條寬度為d。(1)若用此裝置驗證牛頓第二定律,且認為滑塊A受到外力的合力等于B重物的重力,除平衡摩擦力外;還必須滿足_;實驗中測得的滑塊運動的加速度等于_;(2)如果已經(jīng)平衡了摩擦力,_(選填“能”或“不能”)用此裝置驗證A、B組成的系統(tǒng)機械能守恒,理由是_。解析本題考查驗證牛頓第二定律和驗證機械能守恒定律實驗,意在考查考生對實驗原理的理解和掌握情況。(1)根據(jù)驗證牛頓第二定律的實驗原理可知,只有當Mm時,方可近似地認為滑塊A受到的外力的合力大小等于重物B的重力。滑塊A通過兩個光電門的瞬時速度可根據(jù)平均速度求得,v1、v2,再依據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律得vv2aL,可得加速度為a。(2)雖然系統(tǒng)已經(jīng)平衡了摩擦力,但是由于有摩擦力做功,所以不能用此裝置驗證A、B組成的系統(tǒng)機械能守恒。答案(1)Mm(2)不能有摩擦力做功32014濰坊聯(lián)考某同學為探究“加速度與物體受力關(guān)系”,設(shè)計了如圖所示的實驗裝置:把一端帶滑輪的木板平放在水平桌面上,將力傳感器固定在小車上,用來測量繩對小車的拉力;小車的加速度由打點計時器打出的紙帶測出,已知打點計時器使用的低壓交流電源的頻率為50 Hz。(1)對于實驗的操作要求,下列說法正確的是_。A本實驗中應保持小車和傳感器總質(zhì)量不變B為消除小車與木板之間摩擦力的影響,應將木板不帶滑輪的一端適當墊高,在不掛砂桶的情況下使小車能夠靜止在木板上C本實驗必須滿足細砂和桶的總質(zhì)量遠小于小車和傳感器的總質(zhì)量(2)下圖是實驗中得到的一條紙帶,A、B、C、D、E、F、G為7個相鄰的計數(shù)點,相鄰的兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出。量出計數(shù)點之間的距離分別為sAB4.12 cm、sAC8.67 cm、sAD13.65 cm,sAE19.04 cm,sAF24.85 cm、sAG31.09 cm。則小車的加速度a_m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。解析本題考查探究“加速度與物體受力關(guān)系”的實驗,意在考查考生對實驗原理的理解能力和數(shù)據(jù)處理能力。(1)探究加速度與物體受力的關(guān)系時,應保持小車和傳感器的總質(zhì)量不變,A正確;實驗中拉力為小車和傳感器所受合外力,故需要平衡摩擦力,平衡摩擦力時,在不掛砂桶的情況下使小車能沿木板勻速下滑,B錯誤;因為傳感器直接測量繩的拉力,故無需使細砂和桶的總質(zhì)量遠小于小車和傳感器的質(zhì)量,C錯誤。(2)加速度可由逐差法求得a,T0.1 s,a0.42 m/s2。答案(1)A(2)0.4242014廣東高考某同學根據(jù)機械能守恒定律,設(shè)計實驗探究彈簧的彈性勢能與壓縮量的關(guān)系。(1)如圖(a),將輕質(zhì)彈簧下端固定于鐵架臺,在上端的托盤中依次增加砝碼,測量相應的彈簧長度,部分數(shù)據(jù)如下表。由數(shù)據(jù)算得勁度系數(shù)k_N/m。(g取9.8 m/s2)砝碼質(zhì)量(g)50100150彈簧長度(cm)8.627.636.66(2)取下彈簧,將其一端固定于氣墊導軌左側(cè),如圖(b)所示;調(diào)整導軌,當滑塊自由滑動時,通過兩個光電門的速度大小_。(3)用滑塊壓縮彈簧,記錄彈簧的壓縮量x;釋放滑塊,記錄滑塊脫離彈簧后的速度v0,釋放滑塊過程中,彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為_。(4)重復(3)中的操作,得到v與x的關(guān)系如圖(c)。由圖可知,v與x成_關(guān)系。由上述實驗可得結(jié)論:對同一根彈簧,彈性勢能與彈簧的_成正比。解析(1)由Fkx得Fkx,代入表中數(shù)據(jù)可得出k值。(2)滑塊滑行過程中無摩擦阻力,自由滑動時導軌已調(diào)整到水平狀態(tài),故滑塊此時勻速運動。(3)當不考慮空氣阻力、摩擦等因素且導軌又調(diào)到水平狀態(tài)時,釋放滑塊的過程中只涉及彈性勢能與滑塊的動能,即能量只在這兩種形式的能量之間轉(zhuǎn)化。(4)vx圖線是過原點的直線,故vx。因EpEkmv2v2x2,故Epx2。答案(1)49.550.5(2)相等(3)滑塊的動能(4)正比x252014湛江模擬在探究動能定理的實驗中,某實驗小組組裝了一套如圖所示的裝置,拉力傳感器固定在小車上,一端與細繩相連,用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小。穿過打點計時器的紙帶與小車尾部相連接,打點計時器打點周期為T,實驗的部分步驟如下: (1)平衡小車所受的阻力:不掛鉤碼,調(diào)整木板右端的高度,用手輕推小車,直到打點計時器打出一系列_的點。(2)測量小車和拉力傳感器的總質(zhì)量M,按圖組裝好儀器,并連接好所需電路,將小車停在打點計時器附近,先接通拉力傳感器和打點計時器的電源,然后_,打出一條紙帶,關(guān)閉電源。(3)在打出的紙帶中選擇一條比較理想的紙帶如圖所示,在紙帶上按打點先后順序依次取O、A、B、C、D、E等多個計數(shù)點,各個計數(shù)點到O點間的距離分別用hA、hB、hC、hD、hE表示,則小車和拉力傳感器在計時器打下D點時的動能為_,若拉力傳感器的讀數(shù)為F,計時器打下A點到打下D點過程中,細繩拉力對小車所做功為_。(4)某同學以A點為起始點,以A點到各個計數(shù)點動能的增量Ek為縱坐標,以A點到各個計數(shù)點拉力對小車所做的功W為橫坐標,得到一條過原點的傾角為45的直線,由此可以得到的結(jié)論是_。解析(1)平衡小車所受阻力時應不掛鉤碼,輕推小車后,小車能沿木板勻速下滑,紙帶上打的點間距相等。(2)實驗操作時應先接通拉力傳感器和打點計時器的電源,然后再釋放小車。(3)由平均速度公式可知,vD故EkDMv計時器打下A點到打下D點的過程中細繩拉力對小車所做的功WF(hDhA)(4)如果WEk圖線為一條過原點的直線,且傾角為45,則有WEk,故可得出外力所做的功等于物體動能的變化量。答案(1)間距相等(2)釋放小車(3)F(hDhA)(4)外力所做的功等于物體動能的變化量6.2014武漢武昌調(diào)研為了驗證機械能守恒定律,某同學使用如圖所示的氣墊導軌裝置進行實驗。其中G1、G2為兩個光電門,它們與數(shù)字計時器相連,當滑行器M通過G1、G2光電門時,光束被滑行器M上的擋光片遮擋的時間t1、t2都可以被測量并記錄,滑行器連同擋光片的總質(zhì)量為M,擋光片寬度為D,兩光電門中心間的距離為x,牽引砝碼的質(zhì)量為m,細繩不可伸長且其質(zhì)量可以忽略,重力加速度為g。該同學想在水平的氣墊導軌上,只利用以上儀器,在滑行器通過G1、G2光電門的過程中驗證機械能守恒定律,請回答下列問題:(1)實驗開始應先調(diào)節(jié)氣墊導軌下面的螺母,使氣墊導軌水平。請在以下空白處填寫實驗要求。在不增加其他測量器材的情況下,調(diào)水平的步驟是:取下牽引砝碼m,接通氣墊導軌裝置的電源,調(diào)節(jié)導軌下面的螺母,若滑行器M放在氣墊導軌上的任意位置都能保持靜止,或者輕推滑行器M,M分別通過光電門G1、G2的時間_,則導軌水平;(2)當氣墊導軌調(diào)水平后,在接下來的實驗操作中,以下操作合理的是_;A. 擋光片的寬度D應盡可能選較小的B. 選用的牽引砝碼的質(zhì)量m應遠小于滑行器和擋光片的總質(zhì)量MC. 為了減小實驗誤差,光電門G1、G2的間距x應該盡可能大一些D. 用來牽引滑行器M的細繩可以與導軌不平行(3)在每次實驗中,若表達式_(用M、g、m、t1、t2、D、x表示)在誤差允許的范圍內(nèi)成立,則機械能守恒定律成立。解析本題考查利用氣墊導軌和光電門驗證機械能守恒定律的實驗,意在考查考生對機械能守恒定律的理解,以及對該實驗的掌握情況。(1)由題意可知M分別通過兩個光電門的時間相等,即表示軌道水平。(2)由題意可得,擋光片越小,速度計算越精確,選項A正確;考慮到m的作用,不需要m遠小于M,選項B錯誤;光電門間距更大一些,距離測量誤差會減小,速度差距更大,誤差會減小,選項C正確;牽引滑行器的細繩應當與導軌平行,選項D錯誤。(3)要使機械能守恒,以M和m為研究對象,可知需要公式mgx(Mm)()2(Mm)()2成立。答案(1)(在誤差允許的范圍內(nèi))相等(2)AC(3)mgx(Mm)()2(Mm)()272014天津高考某同學把附有滑輪的長木板平放在實驗桌上,將細繩一端拴在小車上,另一端繞過定滑輪,掛上適當?shù)你^碼,使小車在鉤碼的牽引下運動,以此定量探究繩拉力做功與小車動能變化的關(guān)系。此外還準備了打點計時器及配套的電源、導線、復寫紙、紙帶、小木塊等。組裝的實驗裝置如圖所示。(1)若要完成該實驗,必需的實驗器材還有哪些_。(2)實驗開始時,他先調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度,使牽引小車的細繩與木板平行。他這樣做的目的是下列的哪個_(填字母代號)。A避免小車在運動過程中發(fā)生抖動B可使打點計時器在紙帶上打出的點跡清晰C可以保證小車最終能夠?qū)崿F(xiàn)勻速直線運動D可在平衡摩擦力后使細繩拉力等于小車受的合力(3)平衡摩擦力后,當他用多個鉤碼牽引小車時,發(fā)現(xiàn)小車運動過快,致使打出的紙帶上點數(shù)較少,難以選到合適的點計算小車速度。在保證所掛鉤碼數(shù)目不變的條件下,請你利用本實驗的器材提出一個解決辦法:_。(4)他將鉤碼重力做的功當做細繩拉力做的功,經(jīng)多次實驗發(fā)現(xiàn)拉力做功總是要比小車動能增量大一些。這一情況可能是下列哪些原因造成的_(填字母代號)。A在接通電源的同時釋放了小車B小車釋放時離打點計時器太近C阻力未完全被小車重力沿木板方向的分力平衡掉D鉤碼做勻加速運動,鉤碼重力大于細繩拉力解析(1)計算小車的動能變化需用天平測質(zhì)量;在計算小車通過的位移、小車的瞬時速度時都需用刻度尺測距離。(2)只有繩與板面平行時,才能保證小車運動中與板面間的壓力不變,才能保證小車所受摩擦力不變,才能保證平衡摩擦力后繩的拉力等于小車所受合力,故D正確。(3)要增加紙帶上所打下點的數(shù)目,只有減小小車運動的加速度。在所掛鉤碼數(shù)目不變的情況下只有增大小車的質(zhì)量,即在車上增加砝碼或鉤碼。(4)當將鉤碼重力作為小車所受合力時,需滿足幾個條件:一是摩擦力被平衡,二是繩與板面平行,此二者可保證繩對車的拉力等于車所受合力,但車加速運動時鉤碼加速下降,鉤碼重力大于繩上拉力,則只有當鉤碼質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量時二者才近似相等,故此情況可能是由C、D原因造成的。答案(1)刻度尺、天平(包括砝碼)(2)D(3)可在小車上加適量的砝碼(或鉤碼)(4)CD8. 現(xiàn)要通過實驗驗證機械能守恒定律。實驗裝置如圖所示:水平桌面上固定一傾斜的氣墊導軌;導軌上A點處有一帶長方形遮光片的滑塊,其總質(zhì)量為M,左端由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的細繩與一質(zhì)量為m的砝碼相連;遮光片兩條長邊與導軌垂直;導軌上B點有一光電門,可以測量遮光片經(jīng)過光電門時的擋光時間t,用d表示A點到導軌底端C點的距離,h表示A與C的高度差,b表示遮光片的寬度,s表示A、B兩點間的距離,將遮光片通過光電門的平均速度看作滑塊通過B點時的瞬時速度。用g表示重力加速度。完成下列填空和作圖。(1)若將滑塊自A點由靜止釋放,則在滑塊從A運動至B的過程中,滑塊、遮光片與砝碼組成的系統(tǒng)重力勢能的減小量可表示為_。動能的增加量可表示為_。若在運動過程中機械能守恒,與s的關(guān)系式為_。(2)多次改變光電門的位置,每次均令滑塊自同一點(A點)下滑,測量相應的s與t值,結(jié)果如表所示:12345s/m0.6000.8001.0001.2001.400t/ms8.227.176.445.855.43/104 s21.481.952.412.923.39以s為橫坐標,為縱坐標,在坐標紙中描出第1和第5個數(shù)據(jù)點;根據(jù)5個數(shù)據(jù)點作直線,求得該直線的斜率k_104 m1s2(保留3位有效數(shù)字)。由測得的h、d、b、M和m數(shù)值可以計算出s直線的斜率k0,將k和k0進行比較,若其差值在實驗允許的范圍內(nèi),則可認為此實驗驗證了機械能守恒定律。解析(1)當滑塊運動到B點時下降高度設(shè)為h,此時砝碼上升的高度為s,由幾何關(guān)系可知h,故系統(tǒng)減少的重力勢能為EpMghmgs。由于系統(tǒng)從靜止開始運動,運動至B點時的速度vB,故動能的增加量Ek(Mm)v。由EpEk可解得。(2)描點及作直線見圖。在圖中直線上取相距較遠的兩點,讀出兩點坐標,由k可得k2.40104 m1s2。答案(1)(2)描點與作圖見解析2.4092014石家莊二模某同學設(shè)計了一個如圖甲所示的裝置來測定滑塊與木板間的動摩擦因數(shù),其中A為滑塊,B和C處是鉤碼,不計繩和滑輪的質(zhì)量及它們之間的摩擦。實驗中該同學保持在B和C處鉤碼總個數(shù)不變的條件下,改變C處鉤碼個數(shù),測出C處不同個數(shù)鉤碼的總質(zhì)量m及對應加速度a,然后通過對實驗數(shù)據(jù)的分析求出滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)。甲乙(1)該同學手中有電火花計時器、紙帶、10個質(zhì)量均為100克的鉤碼、滑塊、一端帶有定滑輪的長木板、細線,為了完成本實驗,得到所要測量的物理量,還需要_。A秒表B毫米刻度尺C天平 D彈簧測力計(2)在實驗數(shù)據(jù)處理中,該同學以C處鉤碼的總質(zhì)量m為橫軸,以加速度a為縱軸,繪制了如圖乙所示的實驗圖線,可知滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)_。(g取10 m/s2)解析(1)因為要測計時器打出紙帶的長度,所以要用毫米刻度尺,選B。(2)由乙圖知圖象縱截距為3 m/s2,所以有g(shù)30.3。答案(1)B(2)0.3102014陜西調(diào)研某探究小組想利用驗證機械能守恒定律的裝置測量當?shù)氐闹亓铀俣?,如圖甲所示??蚣苌涎b有可上下移動位置的光電門1和固定不動的光電門2;框架豎直部分緊貼一刻度尺,零刻度線在上端,可以測量出兩個光電門到零刻度線的距離x1和x2;框架水平部分用電磁鐵吸住一個質(zhì)量為m的小鐵塊,小鐵塊的重心所在高度恰好與刻度尺零刻度線對齊。切斷電磁鐵線圈中的電流時,小鐵塊由靜止釋放,當小鐵塊先后經(jīng)過兩個光電門時,與光電門連接的傳感器即可測算出其速度大小v1和v2。小組成員多次改變光電門1的位置,得到多組x1和v1的數(shù)據(jù),建立如圖乙所示的坐標系并描點連線,得出圖線的斜率為k。甲乙(1)當?shù)氐闹亓铀俣葹開。(用k表示)(2)若選擇光電門2所在高度為零勢能面,則小鐵塊經(jīng)過光電門1時的機械能表達式為_。(用題中物理量的字母表示)(3)關(guān)于光電門1的位置,下面哪個做法可以減小重力加速度的測量誤差_。A盡量靠近刻度尺零刻度B盡量靠近光電門2C既不能太靠近刻度尺零刻度,也不能太靠近光電門2解析(1)根據(jù)機械能守恒有m(vv)mg(x2x1)可知圖乙的斜率表示2g,則k2g,故當?shù)氐闹亓铀俣萭。(2)經(jīng)過光電門1位置時的機械能等于小鐵塊在此位置的動能和重力勢能之和,故Emg(x2x1)mv,將g代入得Emvkm(x2x1)。(3)光電門1盡量靠近刻度尺的零刻度,盡量靠近光電門2都不利于測量,選項A、B錯,所以C的做法好,選C。答案(1)(2)mvkm(x2x1)(3)C112014南昌檢測某實驗小組采用如圖1所示裝置探究鉤碼和木塊組成系統(tǒng)的動能定理。實驗中,木塊碰到制動裝置時,鉤碼尚未到達地面,打點計時器的工作頻率為f。用天平測出木塊的質(zhì)量為M,鉤碼的質(zhì)量為m。圖1圖2(1)在實驗操作過程中,小組某些成員認為:A連接電磁打點計時器的電源應是012 V的低壓直流電源B實驗時,木塊與鉤碼的質(zhì)量一定要滿足M遠大于mC實驗時,需要考慮并測量摩擦阻力D實驗時,先接通電源讓打點計時器打點,再釋放木塊讓鉤碼拉著木塊拖著紙帶運動你認為以上合理的是_。(填寫相應的字母)(2)如圖2所示是實驗時得到的一條紙帶,O、A、B、C、D、E為打點計時器連續(xù)打的六個點(O為打下的第一點)。用刻度尺測出O到D的距離為s,則D點的速度為_。(用s、f表示)(3)木塊從靜止釋放滑行s距離過程中,克服摩擦力做的功為_。(重力加速度為g)解析(1)電磁打點計時器用46 V的交流電源,A錯;因為本實驗把鉤碼和木塊組成的系統(tǒng)作為研究對象,所以對二者之間的質(zhì)量關(guān)系沒有要求,B錯;因為動能定理涉及的是合外力所做的功,所以物塊所受摩擦力要考慮并測量,C對;使用打點計時器要保障先打點再移動,否則會損壞振針,D對,選C、D。(2)紙帶做勻變速直線運動,初速度為0,(0為打下的第一點),所以平均速度等于末速度的一半,因此vDvD。(3)由動能定理,對鉤碼、木塊有mgsWf(Mm)vWfmgs(Mm)s2f2。答案(1)CD(2)(3)mgs(Mm)s2f2122014忻州聯(lián)考圖甲所示為某實驗小組利用氣墊導軌來探究合力一定時,物體的加速度與質(zhì)量之間的關(guān)系的實驗裝置。實驗時,將滑塊從圖甲所示的位置由靜止釋放,由數(shù)字計時器(圖中未畫出)得到遮光條通過光電門1、2的時間分別為t1、t2;用刻度尺測得兩個光電門中心之間的距離為x,用游標卡尺測得遮光條的寬度為d,則:(1)滑塊經(jīng)過光電門1時的速度v1_;經(jīng)過光電門2時的速度v2_,滑塊的加速度a_。(均用題中所給字母表示)(2)若用20分度的游標卡尺測量遮光條的寬度,如圖乙所示,其示數(shù)為_mm。解析本題考查游標卡尺的測量原理、讀數(shù)方法以及勻變速直線運動規(guī)律的應用等考點,意在考查考生的數(shù)據(jù)處理能力?;瑝K上遮光條通過光電門時間很短,可將該過程的平均速度作為瞬時速度,故v1,v2,由勻變速直線運動的速度位移關(guān)系式可知,a。游標卡尺為20分度,精確度為0.05 mm,主尺讀數(shù)為8 mm,游標尺第3條刻度線與主尺刻度線對齊,故游標尺讀數(shù)為0.15 mm,因此遮光條寬度為8.15 mm。答案8.1513“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實驗裝置如圖甲所示。(1)在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中,打出了一條紙帶。從比較清晰的點起,每間隔4個點取一個計數(shù)點,用刻度尺測量計數(shù)點間的距離如圖乙所示。已知打點計時器所用電源的頻率為50 Hz。求:從圖中所給的刻度尺上讀出A、B兩點間的距離x1_cm;該小車的加速度a_m/s2。(2)平衡摩擦力后,將5個相同的砝碼都放在小車上。掛上砝碼盤,然后每次從小車上取一個砝碼添加到砝碼盤中,測量小車的加速度。小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實驗數(shù)據(jù)如下表:砝碼盤中砝碼總重力F/N0.1960.3920.5880.7840.980加速度a/(ms2)0.691.181.662.182.70請根據(jù)該組實驗數(shù)據(jù)在圖丙中作出aF的關(guān)系圖象;根據(jù)提供的實驗數(shù)據(jù)作出的aF圖線不通過原點的主要原因是_。解析(1)處理勻變速直線運動過程中所打出的紙帶時,求解加速度用公式xaT2,x為連續(xù)相鄰相等時間內(nèi)的位移差,T為連續(xù)相等的時間間隔,如果每隔4個點取一個計數(shù)點,則連續(xù)兩計數(shù)點間的時間間隔為T0.1 s,代入由題圖乙讀出的相關(guān)數(shù)據(jù)可得加速度a0.2 m/s2。(2)為使圖線傾斜程度合適(以與水平方向夾角為45左右為宜),確定F的范圍從0到1 N較合適,而a則從0到3 m/s2較合適。確定好刻度,建立坐標,根據(jù)數(shù)據(jù)確定各點的位置,將各點用一條直線連起來,并與坐標軸交于某一點。圖線與縱坐標軸相交而不過原點,說明當不掛砝碼時,小車有加速度,即小車受到拉力,從拉力的來源考慮很容易得到答案,是因為砝碼盤的重力,而在第(2)問的表中只給出了砝碼的總重力,而沒有考慮砝碼盤的重力。答案(1)0.700.2(2)如圖所示(見解析)未計入砝碼盤的重力142014南昌模擬圖示是一個多用表歐姆擋內(nèi)部電路示意圖,其中電流表的量程為00.5 mA、內(nèi)阻為100 ,電池的電動勢E1.5 V、內(nèi)阻r0.5 ,變阻器R0的阻值范圍為05000 。(1)歐姆表的工作原理是閉合電路歐姆定律。調(diào)零時使電流表指針滿偏,則此時歐姆表的總內(nèi)阻(包括電流表內(nèi)阻、電池內(nèi)阻和變阻器R0的阻值)是_。(2)若歐姆表內(nèi)的電池用舊,電源電動勢變小,內(nèi)阻變大,但仍可調(diào)零。調(diào)零后測電阻時,歐姆表的總內(nèi)阻將變_,測得的電阻值將偏_。(填“大”或“小”)(3)若上述歐姆表的刻度值是按電源電動勢為1.5 V時刻的,當電動勢下降到1.0 V時,在正確操作下,測得某電阻是300 ,這個電阻的真實值是_。解析(1)R 3000 (2)當歐姆表調(diào)零時,電流為滿偏電流,大小不變,而電動勢減小,所以歐姆表總內(nèi)阻將減小,當測電阻時,電流示數(shù)比原來示數(shù)小,讀數(shù)變大,所以測得的電阻值將偏大。(3)根據(jù)兩種情況下,電流值相等,R200 。答案(1)3000(2)小大(3)200152014鄭州質(zhì)檢要測繪一個標有“3 V0.6 W”小燈泡的伏安特性曲線,燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增大到3 V,并便于操作。已選用的器材有:電池組(電動勢4.5 V,內(nèi)阻約1 );電流表(量程為0250 mA,內(nèi)阻約5 );電壓表(量程為03 V,內(nèi)阻約3 k);開關(guān)一個、導線若干。(1)實驗中所用的滑動變阻器應選_ (填字母代號)。A滑動變阻器(最大阻值20 ,額定電流1 A)B滑動變阻器(最大阻值1750 ,額定電流0.3 A)(2)實驗的電路圖應選用_(填字母代號)。(3)實驗得到的小燈泡的伏安特性曲線如圖甲所示?,F(xiàn)將兩個這樣的小燈泡并聯(lián)后再與一個2 的定值電阻R串聯(lián),接在電動勢為1.5 V、內(nèi)阻為1 的電源兩端,如圖乙所示。每個小燈泡消耗的功率是_W。解析本題考查測繪小燈泡的伏安特性曲線實驗,意在考查考生對該實驗的掌握情況。(1)由題意可知,本實驗選擇的是分壓電路,因此滑動變阻器選擇的是A。(2)因為小燈泡的電阻RL15 ,和電流表電阻相近,故應采用電流表外接法,因此應選用B電路。(3)設(shè)小燈泡的電流為I,電壓為U,由UE2I(R r),代入數(shù)據(jù)得U1.5 6I (V),作出小燈泡在題圖乙電路中的電壓電流關(guān)系圖線與小燈泡的伏安特性曲線的交點,由此交點即可讀出此時通過小燈泡的電流以及小燈泡兩端的電壓。由PUI可得此時燈泡的功率。答案(1)A(2)B(3)0.09162014武昌調(diào)研一位同學想將一個量程約為5 V有清晰刻度但沒有示數(shù)、內(nèi)電阻約為10 k的電壓表Vx改裝成一個量程為15 V的電壓表,可以使用的實驗器材如下:A電源(電動勢約15 V,內(nèi)電阻小于2 )B標準電壓表V0(量程為15 V,內(nèi)電阻約30 k)C電阻箱(阻值范圍09999.9 )D電阻箱(阻值范圍099999.9 )E滑動變阻器(阻值為020 )F滑動變阻器(阻值為020 k)G開關(guān)S和導線若干為了正確改裝,需要測量出電壓表Vx的量程和內(nèi)電阻,該同學的實驗操作過程為:(1)將實驗儀器按圖甲所示電路連接,電阻箱R1應選_,滑動變阻器R0應選_(填儀器前的字母序號)。(2)將電阻箱R1的阻值調(diào)至最大,將滑動變阻器的滑片P移至滑動變阻器的接近右端處,閉合開關(guān)S;接著調(diào)節(jié)電阻箱,直至電壓表Vx滿偏,記錄此時電阻箱的阻值和標準電壓表V0的示數(shù)U。(3)向左移動滑片P至滑動變阻器的另一位置,再次調(diào)節(jié)電阻箱R1直至電壓表Vx滿偏,記錄此時電阻箱的阻值和標準電壓表V0的示數(shù)。(4)重復步驟(3)35次。(5)該同學將實驗中記錄的各組電阻箱的阻值R和標準電壓表V0的示數(shù)U的數(shù)據(jù)在UR坐標系中正確地描好點(如圖乙),請你在圖中完成UR圖線。(6)根據(jù)圖線可以求得電壓表Vx的量程為_V,內(nèi)電阻為_。將電壓表Vx與一個阻值為_的電阻串聯(lián)就可以組成量程為15 V的電壓表。解析本題考查電壓表改裝的實驗,意在考查考生對電壓表改裝的掌握情況,以及對該實驗的理解。電壓表內(nèi)阻約為10 k,電阻箱應選擇D;電路為分壓電路,因此滑動變阻器應該選擇E;描點連線作出圖象,由圖象可知,縱軸截距表示Vx的量程,由圖可知為4.5 V;當電壓表示數(shù)為Vx量程的2倍時,電阻箱分壓與電壓表Vx分壓相等,此時電阻箱的電阻值等于電壓表Vx的內(nèi)阻。要將該電壓表改裝為量程為15 V的電壓表,需要串聯(lián)21000 的電阻。答案(1)DE(5)圖線如下圖(6)4.590002100017在“測定電池的電動勢和內(nèi)阻”實驗中,通過改變滑動變阻器電阻大小,測量并記錄多組電壓和相應電流值,某同學的實驗數(shù)據(jù)如下表所示,與預想的實驗結(jié)果不一致。(1)由實驗數(shù)據(jù)來分析,他所連接的電路可能是下列電路圖1中的_。U/V0.600.700.800.901.001.10I/A0.180.210.250.270.300.33(2)某同學假如利用原理圖A來測量該電源的電動勢,請根據(jù)所選的電路原理圖A將實物電路圖2連接好。實驗后該同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的UI圖線如圖3所示,若實驗中電阻R15 ,則由該圖線可得被測電池的電動勢E_V,內(nèi)阻r_。圖3解析(1)根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)可知道電流隨電壓增大而增大,而且電壓與電流比值幾乎相等,電壓表和電流表測量的是定值電阻R1的電壓和電流。所以所連接的電路是B圖。(2)根據(jù)UI圖象的物理意義可知電源的電動勢為E1.48 V,將R1看成電源的內(nèi)阻,則等效電源的內(nèi)阻為r0 9.4 ,因此電源的內(nèi)阻為rr0R19.4 5 4.4 。答案(1)B(2)如圖所示1.484.4182014江西八校聯(lián)考小汽車儀表臺內(nèi)的鼓風機靠的是一種電動勢約為10 V,內(nèi)阻約為30 的電池驅(qū)動的,已知該電池允許輸出的最大電流為55 mA,為了測定這個電池的電動勢和內(nèi)阻,某同學利用如圖甲所示電路進行實驗,圖中電流表的內(nèi)阻RA15 ,R為電阻箱,阻值范圍為0999.9 ,R0為定值電阻,對電源起保護作用。(1)該同學接入符合要求的R0后,閉合開關(guān)S,調(diào)整電阻箱的阻值,讀取電流表的示數(shù),記錄多組數(shù)據(jù),作出了如圖乙所示的圖線,則根據(jù)圖線可求得該電池的電動勢為E_V,r_。(2)冬天為了防止汽車儀表盤上的玻璃“起霧”,可用通電電阻加熱,用圖丙所示10根阻值皆為30 的電阻條和上述電池,現(xiàn)在要使整個電路中電阻條上消耗的功率最大,且要求電阻條數(shù)最少,請在圖丙中畫出電路連線。解析(1)在圖甲中,根據(jù)閉合電路歐姆定律有:EI(RR0RAr),得(RR0)(RAr),再結(jié)合圖乙得5(15r),聯(lián)立解得E10 V,r35 。(2)現(xiàn)要使整個電路中電阻條上消耗功率最大,則知此時有R外r35 ,又知每根電阻條電阻為30 ,且要求電阻條數(shù)最少,則可把6根電阻條并聯(lián)(總電阻值為5 ),然后再串聯(lián)一根電阻條,如圖所示。答案(1)1035(2)如解析圖所示Z專題檢測素能提升19.2014課標全國卷在伏安法測電阻的實驗中,待測電阻Rx約為200 ,電壓表的內(nèi)阻約為2 k,電流表的內(nèi)阻約為10 ,測量電路中電流表的連接方式如圖(a)或圖(b)所示,結(jié)果由公式Rx計算得出,式中U與I分別為電壓表和電流表的示數(shù)。若將圖(a)和圖(b)中電路測得的電阻值分別記為Rx1和Rx2,則_(填“Rx1”或“Rx2”)更接近待測電阻的真實值,且測量值Rx1_(填“大于”、“等于”或“小于”)真實值,測量值Rx2_(填“大于”、“等于”或“小于”)真實值。解析20,10,因此Rx屬于大電阻,用電流表內(nèi)接法時測量值更接近真實值,即Rx1更接近真實值;因Rx1RxRA,故Rx1Rx,Rx2R并(即Rx與RV的并聯(lián)值),故Rx2Rx。答案Rx1大于小于202014太原模擬某實驗小組利用如圖1所示的電路測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻。現(xiàn)有的實驗器材為:A待測干電池(電動勢約為1.5 V)B電壓表(量程3 V)C電壓表(量程15 V)D電流表(量程0.6 A)E電流表(量程3 A)F滑動變阻器(阻值范圍010 )G滑動變阻器(阻值范圍0100 )H開關(guān)、導線若干圖1圖2(1)實驗中,電壓表應選用_,電流表應選用_,滑動變阻器應選用_。(選填器材前的字母)(2)在圖2中按圖1用筆畫線代替導線將電路連線補充完整。圖3(3)如圖3所示,他們根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制出UI圖象,其中U是電壓表的讀數(shù),I是電流表的讀數(shù)。由此可以得出,干電池的電動勢E_ V,內(nèi)電阻r_ 。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(4)該實驗小組還制作了一個水果電池。他們先將一電壓表(量程3 V、內(nèi)阻2000 )與水果電池的兩極相連,電壓表的讀數(shù)為0.70 V;再將一數(shù)字電壓表(內(nèi)阻約為100 M)與水果電池的兩極相連,讀數(shù)為0.91 V。由以上數(shù)據(jù),可估算出該水果電池的內(nèi)電阻r_ 。解析以測電池的電動勢、內(nèi)阻實驗為背景,考查儀器的選擇、電路的連接、數(shù)據(jù)處理等實驗能力。(1)電源電壓約為1.5 V,本著準確的原則,電壓表選量程3 V的B,電流表選量程為0.6 A的D,本著方便的原則滑動變阻器選F。(2)實物連接要忠實于電路圖,按一定順序連接,如下圖所示。(3)由電路中電勢的降落得EUIrUEIr,可見UI圖象中,縱軸截距代表電源電動勢E1.4 V,直線的斜率代表電源的內(nèi)阻r 0.91 。(4)由全電路歐姆定律有0.70 VEr,用內(nèi)阻為100 M的數(shù)字電壓表測電源電壓為0.91 V,因數(shù)字電壓表內(nèi)阻太大,可認為E0.91 V,代入上式解得r600 。答案(1)BDF(2)答案見解析圖(3)1.40.91(4)6.0102212014皖南八校聯(lián)考一電壓表的量程標定不準確,某同學利用圖甲所示電路測量該電壓表的實際量程Um。所用器材有:量程標定為3 V的不準確的電壓表V1,內(nèi)阻r13 k;量程標定為15.0 V的標準電壓表V2;標準電阻R0,阻值為9 k;滑動變阻器R,總電阻為20.0 ;電源E,電動勢為18.0 V,內(nèi)阻可忽略;開關(guān)S;導線若干。回答下列問題:(1)按電路圖甲連接實物圖乙。(2)開關(guān)S閉合前,滑動變阻器的滑動端P應滑至_端。(填“a”或“b”)(3)開關(guān)S閉合后,調(diào)節(jié)滑動變阻器,使電壓表V1滿偏;若此時電壓表V2的示數(shù)為U2,則V1的量程為_。(4)若測量時電壓表V1未調(diào)到滿偏,兩電壓表的示數(shù)如圖丙,從圖丙中讀出V1的示數(shù)U1_,V2的示數(shù)U2_;由讀出的數(shù)據(jù)計算Um_。(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)解析實物連線如圖所示;在閉合開關(guān)前,應使分壓部分電壓為零,即滑片應置于a端。閉合開關(guān)后,并聯(lián)部分電壓相等,則電壓表V1的量程為U2/4。題圖丙中兩電壓表讀數(shù)為U12.50 V和U212.0 V;電壓表的量程為Um,則有,解得Um3.60 V。答案(1)如解析圖所示(2)a(3)U2/4(4)2.50 V12.0 V3.60 V22實驗室有一個破損的多量程動圈式直流電流表,有1 mA、10 mA兩擋,由一個單刀雙擲開關(guān)S轉(zhuǎn)換,其內(nèi)部電路如圖所示,A、B為電流表的兩接線柱。若電流表的表頭G已燒壞,但兩個精密分流電阻完好,且測得R1162 。(1)已知燒壞前表頭G的內(nèi)阻rg180 ,則表頭G的實際滿偏電流Ig_ mA,精密分流電阻R2_。(2)現(xiàn)有以下備選器材用于修復:A靈敏電流表G1,內(nèi)阻為660 ,滿偏電流為0.2 mAB靈敏電流表G2,內(nèi)阻為130 ,滿偏電流為0.5 mAC定值電阻r1,阻值為50 D定值電阻r2,阻值為100 現(xiàn)保留兩個精密電阻不動,根據(jù)表頭參數(shù),用于修復的器材有_和_。(只填器材序號)在虛線框內(nèi)畫出修復后的直流電流表電路原理圖。解析由串、并聯(lián)電路的分壓、分流特點易得Ig0.5 mA,R218 。靈敏電流表G2內(nèi)阻為130 ,滿偏電流為0.5 mA,與損壞表頭滿偏電流相同,內(nèi)阻偏小,修復時只需將靈敏電流表G2與定值電阻r150 串聯(lián)即可,故修復的器材選B和C,電路原理圖如下。答案(1)0.5 mA18 (2)BC圖見解析232014陜西質(zhì)檢在“測定電池的電動勢和內(nèi)阻”實驗中,某同學的實物電路連接如圖1所示。(1)在方框中畫出與圖1對應的電路圖。(2)圖2的R坐標系中已經(jīng)標出了該同學所測的實驗數(shù)據(jù),請作出這些數(shù)據(jù)點的擬合直線,并讀得該直線的縱軸截距為_A1,求得其斜率為_V1。(3)求得電源的電動勢是_V,內(nèi)阻是_(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。解析本題考查“測定電池的電動勢和內(nèi)阻”的實驗,意在考查考生的實驗操作能力和數(shù)據(jù)處理能力。(1)根據(jù)實物圖,畫電路圖時應注意各用電器的符號,各用電器的連接次序,電表的正、負接柱等。(2)將各數(shù)據(jù)點用直線擬合后,由數(shù)學方法計算出斜率k0.67 V1, 縱軸截距b0.9 A1。(3)由閉合電路歐姆定律得EI(Rr),可得,因此圖象斜率為電動勢的倒數(shù),縱軸截距為短路電流,所以電源電動勢E1.5 V,r1.4 。答案(1)電路圖如圖甲(2)圖象如圖乙0.90.67(3)1.51.4242014淄博模擬在一次實驗技能比賽中,一同學設(shè)計了如圖1甲所示電路來測電源的電動勢和內(nèi)阻。該同學選好器材后,用導線將各器材連接成如圖乙所示實物連線電路(圖甲是其電路原理圖),其中R0是保護電阻。(1)該同學在閉合電鍵后,發(fā)現(xiàn)電壓表無示數(shù),電流表有示數(shù),在選用器材時,除了導線外,其他器材經(jīng)檢測都是完好的,則出現(xiàn)故障的原因是_(請用接線柱處的字母去表達)。(2)該同學測量時記錄了6組數(shù)據(jù),并根據(jù)這些數(shù)據(jù)畫出了UI圖線如圖2所示。根據(jù)圖線求出電池的電動勢E_V,內(nèi)阻r_。(3)若保護電阻R0的阻值未知,該電源的電動勢E、內(nèi)電阻r已經(jīng)測出,在圖乙的電路中只需改動一條線就可測量出R0的阻值。該條線是_,需改接為_。改接好后,調(diào)節(jié)滑動變阻器,讀出電壓表的示數(shù)為U、電流表示數(shù)為I,電源的電動勢用E表示,內(nèi)電阻用r表示,則R0_。解析(1)電流表有示數(shù),說明電源與電流表構(gòu)成的閉合回路中各段導線均完好,電壓表無示數(shù),只能是jd部分斷路造成的。(2)由UI圖線可以讀出:E1.48 V,r 0.50 。(3)要測出R0的阻值,只需將jd線改接為je或jf即可,由閉合電路歐姆定律可得:EUI(rR0),故R0r。答案(1)jd部分斷路(2)1.480.50(3)jdje(或jf)r252014山東高考實驗室購買了一捆標稱長度為100 m的銅導線,某同學想通過實驗測定其實際長度。該同學首先測得導線橫截面積為1.0 mm2,查得銅的電阻率為1.7108 m,再利用圖甲所示電路測出銅導線的電阻Rx,從而確定導線的實際長度??晒┦褂玫钠鞑挠校弘娏鞅恚毫砍?.6 A,內(nèi)阻約0.2 ;電壓表:量程3 V,內(nèi)阻約9 k;滑動變阻器R1:最大阻值5 ;滑動變阻器R2:最大阻值20 ;定值電阻:R03 ;電源:電動勢6 V,內(nèi)阻可不計;開關(guān)、導線若干?;卮鹣铝袉栴}:(1)實驗中滑動變阻器應選_(填“R1”或“R2”),閉合開關(guān)S前應將滑片移至_端(填“a”或“b”)。(2)在實物圖中,已正確連接了部分導線,請根據(jù)圖甲電路完成剩余部分的連接。(3)調(diào)節(jié)滑動變阻器,當電流表的讀數(shù)為0.50 A時,電壓表示數(shù)如圖乙所示,讀數(shù)為_V。(4)導線實際長度為_m(保留2位有效數(shù)字)。解析(1)因控制電路是限流式接法,而測量電路總電阻在3.0 以上,為使測量電路有較大的調(diào)節(jié)范圍,滑動變阻器應選用總阻值較大的R2。為了保證開關(guān)閉合時電路的安全,應使滑動變阻器接入電路中的阻值最大,即開關(guān)閉合前滑片應置于a端。(2)如圖所示。(3)由圖乙知該電壓表的分度值為0.1 V,故按“十分之一”估讀法可知測量結(jié)果為2.30 V。(4)測量電路的總電阻R0Rx4.60 ,故Rx1.60 。由Rx可得L,代入數(shù)據(jù)可得L94 m。答案(1)R2a(2)圖見解析(3)2.30(2.29、2.31均正確)(4)94(93、95均正確)262014揭陽模擬為測量某一玩具電動機中導線圈的電阻率,某實驗小組的部分實驗方案如下:(1)用螺旋測微器測得導線圈同種規(guī)格導線直徑d,如圖甲所示,則d_mm;(2)用多用電表測量電動機中導線圈的電阻Rx,選擇“1 ”歐姆擋,并按正確步驟操作后,指針的位置如圖乙所示(此過程電動機不轉(zhuǎn)動),則Rx_。(3)為提高精度,他又用以下儀器再次測量導線圈的電阻Rx:電流表A1(03 A、內(nèi)阻約5 );電流表A2(030 mA、內(nèi)阻約10 );滑動變阻器R1(1 k);滑動變阻器R2(50 );定值電阻R060 ;電源(4 V、內(nèi)阻約1 )及開關(guān)等,導線若干。實驗小組為使測量過程中電動機不轉(zhuǎn)動而采用了如圖2所示

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