高三物理二輪復(fù)習(xí)板塊一題型限時專練7

專練7實驗題(三)(時間：10分鐘)22．(2017·新疆檢測)用如圖甲所示實驗裝置，驗證“當(dāng)質(zhì)量一定時，物體運動的加速度與它所受的合力成正比”這一物理規(guī)律．小車的質(zhì)量為M保持不變，改變懸掛重物的質(zhì)量，重物下落過程中，每次用50Hz的電磁打點計時器打出一條紙帶并讀出彈簧測力計的示數(shù)F.實驗中已平衡摩擦力，滑輪及細(xì)線的質(zhì)量不計．以小車為研究對象：(1)如圖乙所示為實驗打出的一條紙帶，每兩點間還有四點沒有畫出．則小車的加速度a＝________m/s2.(2)若a、F、M三者之間滿足關(guān)系式a＝________，則驗證了上述規(guī)律．(3)若懸掛重物的質(zhì)量為m，本實驗是否需要滿足m?M，________(填“是”或“否”)．[解析](1)由運動學(xué)公式Δx＝aT2，其中T＝5×0.02s＝0.10s，解得小車的加速度a＝0.16m/s2.(2)圖甲中小車所受拉力等于彈簧測力計讀數(shù)的2倍，即2F，所以若a、F、M三者之間滿足關(guān)系式a＝eq\f(2F,M)，則驗證了“當(dāng)質(zhì)量一定時，物體運動的加速度與它所受的合力成正比”．(3)由于細(xì)線中連接有彈簧測力計，因此不需要滿足m?M.[答案](1)0.16(2)eq\f(2F,M)(3)否23．(2017·福建質(zhì)檢)利用圖甲電路測量某電池的內(nèi)阻，其中AB為一段粗細(xì)均勻的鉛筆芯，筆芯上套有一金屬滑環(huán)P(寬度和電阻不計，與筆芯良好接觸并可自由移動)．實驗器材還有：標(biāo)準(zhǔn)電池(電動勢為E0，內(nèi)阻不計)，電阻箱(最大阻值為99.99Ω)，靈敏電流計G(量程為±600μA)，待測電池(電動勢Ex小于E0，內(nèi)阻rx未知)，開關(guān)3個，刻度尺等．主要實驗步驟如下：a．測量出鉛筆芯A、B兩端點間的距離L0；b．將電阻箱調(diào)至某一阻值R，閉合開關(guān)S1、S2、S3，移動滑環(huán)P使電流計G示數(shù)為零，測量出此時的AP長度L；c．改變電阻箱的阻值R，重復(fù)步驟b，記錄下多組R及對應(yīng)的L值．回答以下問題：(1)移動滑環(huán)P使G的示數(shù)為零，此時AP兩端電壓與電阻箱兩端電壓UR相等，則UR＝________(用L、L0、E0表示)．(2)利用記錄的多組R、L數(shù)據(jù)，作出eq\f(1,L)－eq\f(1,R)圖象如圖乙，則eq\f(1,L)隨eq\f(1,R)變化的關(guān)系式為eq\f(1,L)＝________(用Ex、rx、E0、L0、R表示)，待測電池的內(nèi)阻rx＝________Ω(保留兩位有效數(shù)字)．(3)在步驟b的操作過程中，若無論怎樣移動滑環(huán)P，也無法使G的示數(shù)為零，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，有一個開關(guān)未閉合，你認(rèn)為未閉合的開關(guān)是________(填“S1”、“S2”或“S3”)．(4)本實驗中若標(biāo)準(zhǔn)電池的內(nèi)阻不可忽略，則待測電池內(nèi)阻的測量結(jié)果將________(填“偏大”、“不變”或“偏小”)．[解析](1)由電路的特點可知，AP兩端的電壓為eq\f(UR,UAB)＝eq\f(RL,RL0)，UAB＝E0，又由電阻定律可知R＝eq\f(ρL,S)，解得UR＝eq\f(L,L0)E0.(2)由于AP兩端的電壓等于電阻箱兩端的電壓，則UAP＝eq\f(L,L0)E0，由電路圖可知UR＝eq\f(R,R＋rx)Ex，又UR＝UAP，整理可得eq\f(1,L)＝eq\f(E0rx,ExL0)·eq\f(1,R)＋eq\f(E0,ExL0)，則圖象的斜率為k＝eq\f(E0rx,ExL0)，由圖象可知斜率k＝eq\f(14－9,0.5)＝10，則eq\f(E0rx,ExL0)＝10，截距為b＝eq\f(E0,ExL0)，又由圖象可知截距為b＝9，則eq\f(E0,ExL0)＝9，聯(lián)立解得rx≈1.1Ω.(3)如果S3未閉合，靈敏電流計沒有示數(shù)，如果S2未閉合，調(diào)節(jié)滑環(huán)P可以使靈敏電流計的示數(shù)為零，因此只有當(dāng)S1未閉合時，僅電源Ex接入電路，無論如何移動滑環(huán)P，靈敏電流計的示數(shù)均不可能為零．(4)由實驗原理可知，如果標(biāo)準(zhǔn)電池的內(nèi)阻不可忽略，則電源的內(nèi)阻分一部分電壓，但仍然能保證AP間的電壓等于電阻箱兩端的電壓，則測得的電池內(nèi)阻不變．[答案