2025年高考二輪復(fù)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)題專項(xiàng)練32

實(shí)驗(yàn)題專項(xiàng)練(三)1.(6分)(2024山西朔州二模)某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系,將輕彈簧懸掛在鐵架臺的橫桿上,刻度尺豎直固定在輕彈簧旁邊,在彈簧下端依次掛上不同質(zhì)量的鉤碼,記錄每次鉤碼的總質(zhì)量m以及對應(yīng)指針?biāo)缚潭戎祒如表格所示。甲實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234567鉤碼質(zhì)量m/g0306090120150180彈力F/N00.30.60.91.21.51.8指針刻度x/cm6.07.28.610.610.911.813.2彈簧伸長量Δx/cm01.22.64.64.95.87.2(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)表格記錄的數(shù)據(jù)可知,刻度尺的最小分度值為(選填“1mm”或“1cm”)。

(2)在圖乙的坐標(biāo)系中描點(diǎn),作出彈簧彈力F與伸長量Δx之間的關(guān)系圖像,由圖像可知,記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時第次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)了明顯的實(shí)驗(yàn)誤差。根據(jù)描繪的FΔx圖像可知,該彈簧的勁度系數(shù)為k=N/m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

乙(3)若實(shí)驗(yàn)中懸掛彈簧和刻度尺時,彈簧的上端未與刻度尺的0刻度線對齊,而對齊的是0.5cm,則該情況會導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)算得的彈簧勁度系數(shù)結(jié)果(選填“偏大”“偏小”或“無誤差”)。

(4)若截取實(shí)驗(yàn)中所用彈簧長度的一半制成一個彈簧測力計,并掛上1.5N的鉤碼,當(dāng)鉤碼處于靜止?fàn)顟B(tài)時,彈簧的形變量為cm。

答案(1)1cm(2)見解析圖425(3)無誤差(4)3.0解析(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)表格記錄的數(shù)據(jù)可知,讀數(shù)精確到1cm,估讀到0.1cm,刻度尺的最小分度值為1cm。(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),在給出的坐標(biāo)系中描點(diǎn),作出彈簧彈力F與伸長量Δx之間的關(guān)系圖像如下,由圖像可知,記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時第4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)了明顯的實(shí)驗(yàn)誤差。根據(jù)描繪的FΔx可知,該彈簧的勁度系數(shù)為k=1.87.2(3)若實(shí)驗(yàn)中懸掛彈簧和刻度尺時,彈簧的上端未與刻度尺的0刻度線對齊,而對齊的是0.5cm,那么彈簧末端指針刻度也會下移0.5cm,彈簧對應(yīng)的形變量不變,則該情況不會導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)算得的彈簧勁度系數(shù)結(jié)果改變,無誤差。(4)若截取實(shí)驗(yàn)中所用彈簧長度的一半制成一個彈簧測力計,則截下來的兩段彈簧的勁度系數(shù)相同,把兩段彈簧串接起來的勁度系數(shù)與原來那根彈簧的勁度系數(shù)相同,根據(jù)彈簧的串聯(lián)公式可得,截下來的一根彈簧的勁度系數(shù)變?yōu)?k=50N/m,掛上1.5N的鉤碼,當(dāng)鉤碼處于靜止?fàn)顟B(tài)時,根據(jù)胡克定律可知,彈簧的形變量為Δx1=1.550m=3.02.(10分)(2024湖北二模)某同學(xué)要測量一段特制的圓柱形導(dǎo)體材料的電阻率ρ,同時測電源的內(nèi)阻r,實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材:待測的圓柱形導(dǎo)體Rx(阻值未知)螺旋測微器游標(biāo)卡尺電流表A(內(nèi)阻很小)電阻箱R待測電源開關(guān)S、開關(guān)K,導(dǎo)線若干(1)他用螺旋測微器測量該導(dǎo)體的直徑D,結(jié)果如圖甲所示,可讀出D=mm,用游標(biāo)卡尺測得該導(dǎo)體的長度為L=4.97cm。

甲他設(shè)計了如圖乙所示的電路,并進(jìn)行了如下的操作:①斷開開關(guān)K,閉合開關(guān)S,改變電阻箱的阻值R,記錄不同R對應(yīng)的電流表示數(shù)I;②將開關(guān)S、K均閉合,改變電阻箱的阻值R,再記錄不同R對應(yīng)的電流表示數(shù)I。乙丙(2)他畫出了步驟①②記錄的數(shù)據(jù)對應(yīng)的1IR圖像,如圖丙中兩條圖線Ⅰ、Ⅱ,則步驟①對應(yīng)的圖線為(選填“Ⅰ”或“Ⅱ”),電源的內(nèi)阻r=Ω。

(3)若考慮電流表內(nèi)阻的影響,則電源內(nèi)阻的測量值相對真實(shí)值(選填“偏大”“偏小”或“相等”)。

(4)若不考慮電流表內(nèi)阻的影響,此導(dǎo)體材料的電阻率為ρ=Ω·m。(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)

答案(1)9.500(2)Ⅱ2.1(3)偏大(4)3×103解析(1)螺旋測微器的讀數(shù)為9.5mm+0×0.01mm=9.500mm。(2)在步驟①中,由閉合電路歐姆定律有E=I(R+r),整理可得1I=1ER+rE,在步驟②中,由閉合電路歐姆定律有E=IR+R+RxRx·Ir,整理可得1I=Rx+rERxR+rE,對比以上結(jié)果可知,步驟①對應(yīng)的圖線應(yīng)為Ⅱ,由圖線(3)若考慮電流表內(nèi)阻的影響,則步驟①中,由閉合電路歐姆定律