2022年上海市高考物理總復(fù)習(xí)：實驗題

2022年上海市高考物理總復(fù)習(xí)：實驗題

1.某同學(xué)為了測量一根鉛筆芯的電阻率，設(shè)計了如圖甲所示的電路測量該鉛筆芯的電阻值。

所用器材有電流表Ai、A2、電阻箱RI、滑動變阻器R2、待測鉛筆芯RX、電源E、開關(guān)

S及導(dǎo)線等。操作步驟如下：調(diào)節(jié)滑動變阻器和電阻箱的阻值達(dá)到最大；閉合開關(guān)，適

當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻器和電阻箱的阻值；記錄兩個電流表Ai、A2的示數(shù)分別為11、12。

請回答以下問題：

1

(1)若電流表的內(nèi)阻可忽略，則電流表示數(shù)12=-h時，電阻箱的阻值等于待測筆

-2-

芯的電阻值。

(2)用螺旋測微器測量該筆芯的直徑，螺旋測微器的示數(shù)如圖乙所示，該筆芯的直徑為

1.000mmo

(3)已測得該筆芯的長度L=20.00cm,電阻箱Ri的讀數(shù)為5.00"根據(jù)上面測量的數(shù)

據(jù)可計算出筆芯的電阻率o=1.96X105fl-m.(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

(4)若電流表A2的內(nèi)阻不能忽略，仍利用(1)中方法，則筆芯電阻的測量值.小于真

實值(填“大于”“小于”或“等于”)。

【解答】解：(1)由圖示電路圖可知，電阻箱與鉛筆芯并聯(lián)，忽略電流表內(nèi)阻，當(dāng)電阻

箱阻值與鉛筆芯電阻相等時，流過兩支路的電流相等，即：I2=IRX,由并聯(lián)電路規(guī)律可

1

知，Il=12+lRX，則：12=/；

(2)由圖示螺旋測微器可知，其示數(shù)為：lmm+0.0X0.01mm=1.000mm；

(2)由電阻定律：Rx=p：=p-^-，解得：p==4修32吃(1：°°矍-31到96

s7r(|)24L4X20.00X102

(4)電流表A2的內(nèi)阻不能忽略時，由于電流表A2與電阻箱的電阻箱之和等于待測鉛筆

芯的電阻，實驗認(rèn)為鉛筆芯電阻等于電阻箱阻值，則鉛筆芯電阻的測量值小于真實值。

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故答案為：（1）-；（2）1.000；（3）1.96X10-5；（4）小于。

2

2.某同學(xué)要測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率p,步驟如下：

（1）用刻度尺量出圓柱體長度為L,用螺旋測微器測出其直徑d如圖所示，則d=5.312

mm。

（2）若用多用電表的歐姆擋粗測圓柱體的電阻。機(jī)械調(diào)零、歐姆調(diào)零后，選擇“X100”

倍率進(jìn)行測量，發(fā)現(xiàn)表針偏轉(zhuǎn)角度很大，正確的判斷和做法是BD。

A.被測電阻值很大

B.被測電阻值很小

C.為了把電阻值測得更準(zhǔn)一些，應(yīng)換用“X1k”擋，重新歐姆調(diào)零后再測量

D.為了把電阻值測得更準(zhǔn)一些，應(yīng)換用“X10”擋，重新歐姆調(diào)零后再測量。

（3）現(xiàn)選擇多用電表的電阻“X10”擋，按正確的操作步驟測此圓柱體的電阻，表盤的

示數(shù)如圖，則該電阻的阻值約為R=220為

（4）該同學(xué)想用伏安法更精確地測量其電阻R,現(xiàn)有的器材及其代號和規(guī)格如下：

待測圓柱體電阻R

電流表Ai（量程0?4mA,內(nèi)阻約50。）

電流表A2（量程0?10mA,內(nèi)阻約30Q）

電壓表Vi（量程0?3V,內(nèi)阻約10kC）

電壓表V2（量程0?15V,內(nèi)阻約25kQ）

直流電源E（電動勢4V,內(nèi)阻不計）

滑動變阻器Ri（阻值范圍0?15。，允許通過的最大電流2.0A）

滑動變阻器R2（阻值范圍0?2k。，允許通過的最大電流0.5A）

開關(guān)S、導(dǎo)線若干

為使實驗誤差較小，要求測得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，請在圖3框中畫出測量的電路圖，并

標(biāo)明所用器材的代號。

rcUd2

（5）根據(jù)測得量求出圓柱體材料的電阻率表達(dá)式——（用U、I、L、d等符號表示）。

-41L—

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【解答】解：(1)由圖I所示螺旋測微器可知，其讀數(shù)d=5mm+31.2X0.01mm=5.312mm。

(2)用“X100”擋測量一個電阻的阻值，發(fā)現(xiàn)表針偏轉(zhuǎn)角度很大，說明所測電阻較小，

所選擋位太大，為準(zhǔn)確測量電阻阻值，應(yīng)換用“義10”擋，換擋后重新進(jìn)行歐姆調(diào)零，

然后再測電阻阻值；故AC錯誤，BD正確，

故選：BD。

(3)用X10。擋測量電阻，由圖2所示表盤可知，其讀數(shù)為22X100=220。；

(4)電源電動勢為4V,電壓表選Vi，待測電阻阻值約為200。，電路最大電流約為：

1=普=嘉A-.0136A=13.6mA,電流表選擇A2,為方便實驗操作，滑動變阻器應(yīng)選擇

Ri；由于待測電阻阻值遠(yuǎn)大于滑動變阻器最大阻值，為測多組實驗數(shù)據(jù)，滑動變阻器應(yīng)

采用分壓接法；由于電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于待測電阻阻值，電流表應(yīng)采用外接法，實驗電路

2

電阻率p=喘。

.TiUd2

故答案為：(1)5.312；(2)BD；(3)220；(4)電路圖如圖所示；(5)-----。

4IL

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3.某同學(xué)在做“驗證力的平行四邊形定則”實驗，將橡皮條一端固定在A點，另一端系上

兩根細(xì)繩及繩套，用兩個彈簧測力計通過細(xì)繩套互成角度的拉動橡皮條，將結(jié)點拉到0

點，如圖甲所示。

(1)此時要記錄下彈簧測力計a、b的示數(shù)Fi、F2,FI、F2的方向以及0點的位置；

(2)圖乙中P是用一個彈簧測力計拉細(xì)繩套時，在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖示。F

與F'中，方向一定沿AO方向的是F'；

(3)如圖丙，使彈簧測力計b從水平位置開始順時針緩慢轉(zhuǎn)動至豎直方向，在這個過程

中保持O點位置和彈簧測力計a的拉伸方向不變，則在整個過程中關(guān)于彈簧測力計a、b

的讀數(shù)變化是

A.a增大，b減小

B.a減小，b增大

C.a減小，b先增大后減小

D.a減小，b先減小后增大

【解答】解：(1)根據(jù)實驗原理可知，以表示力Fi和F2的線段為鄰邊作平行四邊形，

平行四邊形的對角線表示兩力的合力F,比較合力理論值與實驗值的關(guān)系，驗證力的平

行四邊形定則，則需要記錄下彈簧測力計a、b的示數(shù)日、F2和Fi、F2的方向以及。點

的位置。

(2)F是通過作圖的方法得到合力的理論值，而F'是通過一個彈簧測力計沿AO方向

拉橡皮條，使橡皮條伸長到O點，使得一個彈簧測力計的拉力與兩個彈簧測力計的拉力

效果相同，測量出的合力。故方向一定沿AO方向的是F',由于誤差的存在F和F'方

向并不重合。

(3)對點O受力分析，受到兩個彈簧測力計的拉力和橡皮條的拉力，如圖，其中橡皮條

長度不變，其拉力大小不變，oa彈簧測力計拉力方向不變，ob彈簧測力計拉力方向和大

小都改變

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根據(jù)平行四邊形定則可以看出b的讀數(shù)先減小后增大,a的讀數(shù)不斷減小,故ABC錯誤,

D正確。

故選：D。

故答案為：（1）Fi、F2的方向；（2）F1；（3）D?

4.我們剛剛學(xué)了“探究求合力的方法”。課后某同學(xué)用兩個彈簧秤和重物來研究平行四邊形

定則。實驗裝置如圖1.一個彈簧秤掛于固定點P,下面通過細(xì)線掛一重物M,還有一個

彈簧秤的一端用細(xì)線系于O點，用手水平拉另一端，使結(jié)點O靜止在某位置。這時讀出

兩彈簧秤的示數(shù)，記錄結(jié)點0的位置以及兩根細(xì)線的方向。

（1）實驗用的彈簧秤示數(shù)的單位為N,上面放大的示數(shù)為2.0N。

（2）實驗中必要的是AD。多選，請?zhí)顚戇x項前對應(yīng)的字母）

A.彈簧測力計應(yīng)在使用前校零

B.每次實驗必須保證OB段細(xì)線水平

C.每次實驗都必需拉到記錄的O點位置

D.拉線方向應(yīng)與木板平面平行

（3）如圖2所示，在做共點力合成的實驗中，另一位同學(xué)研究了這樣一個問題：使彈簧

秤H從圖示位置開始順時針方向緩慢轉(zhuǎn)動到水平位置，若保持F1的方向不變，且橡皮筋

結(jié)點始終位于o點，那么，請幫助同學(xué)判斷，在該過程中彈簧秤I和n的讀數(shù)的變化情

況D

A.F1增大，F(xiàn)2減小B.Fl減小，F(xiàn)2增大

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C.Fl增大，F(xiàn)2先增大后減小