2019年(全國Ⅱ卷)實驗題高中物理仿真練

2019年(全國Ⅱ卷)實驗題仿真練(建議用時：15分鐘)題號2223考點測量動摩擦因數(shù)研究硅二極管的電壓與溫度的關(guān)系22．某實驗興趣小組查閱教材了解到木塊和木塊間的動摩擦因數(shù)為0.30，該小組采用如圖甲所示的實驗裝置測量木塊與木板間的動摩擦因數(shù)進一步驗證。實驗中，木塊要在重錘的牽引下沿長木板做直線運動。對于該實驗，請回答下面問題：(1)如果實驗所用重錘的質(zhì)量約為150g，實驗室里備有下列各種質(zhì)量的木塊，其中質(zhì)量最合適的是________；A．500g B．600gC．260g D．15g(2)圖乙是某次實驗中打出的一條紙帶，從某個便于測量的點開始，取一系列計數(shù)點并記為0、1、2、3、…、10，每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點未畫出，測得相鄰計數(shù)點間的距離已標(biāo)注在圖上，電源頻率f＝50Hz，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭取9.8m/s2，請根據(jù)紙帶計算重錘落地前木塊運動的加速度大小為____________，木塊與木板間的動摩擦因數(shù)為__________；(計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)(3)若實驗測得的木塊與木板間動摩擦因數(shù)比真實值偏大，你認(rèn)為可能的原因是____________________________________。(寫出一條即可)23．國標(biāo)(GB/T)規(guī)定自來水在15℃時電阻率應(yīng)大于13Ω·m。某同學(xué)利用如圖甲所示的電路測量15℃自來水的電阻率，其中內(nèi)徑均勻的圓柱形玻璃管側(cè)壁連接一細(xì)管，細(xì)管上加有閥門K，以控制管內(nèi)自來水的水量，玻璃管兩端接有導(dǎo)電活塞(活塞電阻可忽略)，右活塞固定，左活塞可自由移動。實驗器材還有：電源(電動勢約為3V，內(nèi)阻可忽略)，電壓表V1(量程為3V，內(nèi)阻很大)，電壓表V2(量程為3V，內(nèi)阻很大)，定值電阻R1(阻值4kΩ)，定值電阻R2(阻值2kΩ)，電阻箱R(最大阻值9999Ω)，單刀雙擲開關(guān)S，導(dǎo)線若干，游標(biāo)卡尺，刻度尺。實驗步驟如下：A．用游標(biāo)卡尺測量玻璃管的內(nèi)徑d；B．向玻璃管內(nèi)注滿自來水，并用刻度尺測量水柱長度L；C．把S撥到1位置，記錄電壓表V1示數(shù)；D．把S撥到2位置，調(diào)整電阻箱阻值，使電壓表V2示數(shù)與電壓表V1示數(shù)相同，記錄電阻箱的阻值R；E．改變玻璃管內(nèi)水柱長度，重復(fù)實驗步驟C、D，記錄每一次水柱長度L和電阻箱阻值R；F．?dāng)嚅_S，整理好器材。(1)測玻璃管內(nèi)徑d時游標(biāo)卡尺示數(shù)如圖乙所示，則d＝________mm。(2)玻璃管內(nèi)水柱的電阻Rx的表達式為：Rx＝________(用R1、R2、R表示)。(3)利用記錄的多組水柱長度L和對應(yīng)的電阻箱阻值R的數(shù)據(jù)，繪制出如圖丙所示的R－eq\f(1,L)關(guān)系圖象。自來水的電阻率ρ＝________Ω·m(保留2位有效數(shù)字)。(4)本實驗中若電壓表V1內(nèi)阻不是很大，則自來水電阻率測量結(jié)果將________(選填“偏大”“不變”或“偏小”)。

參考答案與解析22．解析：(1)在實驗中，重錘的重力使木塊和重錘做加速運動，根據(jù)牛頓第二定律可知mg－μMg＝(m＋M)a，通過計算可知當(dāng)木塊質(zhì)量為15g時，加速度過大，當(dāng)質(zhì)量為500g或者600g時，加速度太小，故只能選260g，故C正確，A、B、D錯誤。(2)由逐差法得a＝eq\f(12.40＋9.80－7.21－4.61,4×0.01)×10－2m/s2＝2.6m/s2重錘落地后木塊的加速度大小為a′＝eq\f(12.45＋9.22－5.98－2.75,4×0.01)×10－2m/s2＝3.235m/s2由牛頓第二定律有a′＝eq\f(μMg,M)＝μg則μ≈0.33。(3)由于紙帶與打點計時器間有摩擦阻力、細(xì)線與滑輪間有摩擦阻力、木塊和木板表面的粗糙程度有差異導(dǎo)致實驗測得的木塊與木板間動摩擦因數(shù)比真實值偏大。答案：(1)C(2)2.6m/s20.33(3)紙帶與打點計時器間有摩擦阻力、細(xì)線與滑輪間有摩擦阻力、木塊和木板表面的粗糙程度有差異23．解析：(1)根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)則，玻璃內(nèi)徑d＝30mm＋0×0.05mm＝30.00mm.(2)把S撥到1位置，記錄電壓表V1示數(shù)，得到通過水柱的電流I1＝eq\f(U,R1)。由閉合電路歐姆定律，E＝U＋eq\f(U,R1)Rx；把S撥到2位置，調(diào)整電阻箱阻值，使電壓表V2示數(shù)與電壓表V1示數(shù)相同，記錄電阻箱的阻值R，得到該支路的電流I2＝eq\f(U,R)。由閉合電路歐姆定律，E＝U＋eq\f(U,R)R2，聯(lián)立解得：Rx＝eq\f(R1R2,R)。(3)由電阻定律Rx＝eq\f(\a\vs4\al(ρL),S)，Rx＝eq\f(R1R2,R)，聯(lián)立解得：R＝eq\f(R1R2S,ρ)·eq\f(1,L)。R－eq\f(1,L)關(guān)系圖象斜率k＝400Ω·m，又k＝eq\f(R1R2S,ρ)，S＝eq\f(πd2,4)，解得：ρ＝eq\f(R1R2πd2,4k)≈14Ω·m。(4)本實驗中若電壓表V1內(nèi)阻不是很大，則通過水柱的電流I1大于測量值，則eq