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2019-2020年高考物理 開學(xué)測試題分類之實(shí)驗(yàn)題 1．如圖所示是用光照射某種金屬時(shí)逸出的光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的變化圖線，（直線與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)4.27，與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)0.5）。由圖可知普朗克常量為___________Js，金屬的極限頻率為 Hz（均保留兩位有效數(shù)字） 【答案】6.510-34 4.310-14 【解析】根據(jù)公式可得圖像的橫截距表示金屬的極限頻率，故金屬的極限頻率，圖像與坐標(biāo)軸的兩個(gè)交點(diǎn)為，代入解得 2．某同學(xué)利用下述裝置對輕質(zhì)彈簧的彈性勢能進(jìn)行探究，一輕質(zhì)彈簧放置在光滑水平桌面上，彈簧左端固定，右端與一小球接觸而不固連:彈簧處于原長時(shí)，小球恰好在桌面邊緣，如圖（a）所示。向左推小球，使彈簧壓縮一段距離后由靜止釋放。小球離開桌面后落到水平地面。通過測量和計(jì)算，可求得彈簧被壓縮后的彈性勢能。 回答下列問題： （1）本實(shí)驗(yàn)中可認(rèn)為，彈簧被壓縮后的彈性勢能Ep與小球拋出時(shí)的動(dòng)能Ek相等。已知重力加速度大小為g，為求得Ek，至少需要測量下列物理量中的 （填正確答案標(biāo)號(hào)）。 A.小球的質(zhì)量m B.小球拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離s C.桌面到地面的高度h D.彈簧的壓縮量△x E.彈簧原長l0 （2）用所選取的測量量和已知量表示Ek，得Ek= 。 （3）圖（b）中的直線是實(shí)驗(yàn)測量得到的s—△x圖線。從理論上可推出，如果h不變。m增加，s—△x圖線的斜率會(huì) （填“增大”、“減小”或“不變”）；如果m不變，h增加，s—△x圖線的斜率會(huì) （填“增大”、“減小”或“不變”）。由圖（b）中給出的直線關(guān)系和Ek的表達(dá)式可知，Ep與△x的 次方成正比。 【答案】（1）ABC (2) （3）減小 增大 2 【解析】（1）根據(jù)小球被拋出時(shí)的動(dòng)能表達(dá)式：，需要測量小球的質(zhì)量，A項(xiàng)正確；根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可以求出小球的初速度： 水平方向：s=v0t，豎直方向： ，解得：，所以需要測量小球拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離s和桌面到地面的高度h。 （2）由（1）問所述可知s=v0t，，，聯(lián)立以上各式可得：。 （3），則，Ep=，故s—△x圖線的斜率與成正比。若h不變m增加，則斜率減?。蝗鬽不變h增加，則斜率增大。由于s—△x圖線為直線，故Ep∝（△x）2。 3．某同學(xué)用量程為1mA、內(nèi)阻為120Ω的表頭按圖（a）所示電路改裝成量程分別為1V和1A的多用電表。圖中R1和R2為定值電阻，S為開關(guān)?；卮鹣铝袉栴}： （1）根據(jù)圖（a）所示的電路，在圖（b）所示的實(shí)物圖上連線。 （2）開關(guān)S閉合時(shí)，多用電表用于測量 （填“電流”、“電壓，或“電阻”）；開關(guān)S斷開時(shí)，多用電表用于測量 （填“電流”、“電壓”或“電阻”）。 （3）表筆A應(yīng)為 色（填“紅”或“黑”）。 （4）定值電阻的阻值R1= Ω，R2= Ω。（結(jié)果取3位有效數(shù)字） 【答案】（1）如圖所示 （2）電流 電壓 （3）黑 （4）1.00 880 【解析】（1）表頭跟R2串聯(lián)，R1跟開關(guān)串聯(lián)，兩個(gè)支路并聯(lián)，連線圖同答案。 （2）開關(guān)S閉合時(shí)，電表的內(nèi)阻較小，表頭與R1并聯(lián)組成大量程的電流表，用于測量電流；開關(guān)斷開時(shí)，電表的內(nèi)阻較大，表頭與R2串聯(lián)組成大量程的電壓表，用于測量電壓。 （3）使用多用表測量時(shí)規(guī)則：“紅入黑出”，即電流從紅表筆流入多用表，從黑表筆流出多用 表，所以A表筆應(yīng)為黑色。 （4）設(shè)表頭的內(nèi)阻為r，滿偏電流為Ig，由歐姆定律可知，Ig（R2+r）=1V，Ig（R2+r）=（1A-Ig）R1，解得R1=1.00Ω，R2=880Ω。 4．在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，已提供了小車，一端附有定滑輪的長木板、紙帶、帶小盤的細(xì)線、刻度尺、天平、導(dǎo)線。為了完成實(shí)驗(yàn)，還須從下圖中選取實(shí)驗(yàn)器材，其名稱是__________________（漏選或全選得零分）；并分別寫出所選器材的作用 __________________________________________________。 【答案】①學(xué)生電源、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、鉤碼、砝碼或電火花計(jì)時(shí)器、鉤碼、砝碼②學(xué)生電源為電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器提供交流電源；電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（電火花計(jì)時(shí)器）記錄小車運(yùn)動(dòng)的位置和時(shí)間；鉤碼用以改變小車的質(zhì)量；砝碼用以改變小車受到的拉力的大小，還可以用于測量小車的質(zhì)量。 【解析】電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（電火花計(jì)時(shí)器）記錄小車運(yùn)動(dòng)的位置和時(shí)間；鉤碼用以改變小車的質(zhì)量；砝碼用以改變小車受到的拉力的大小，還可以用于測量小車的質(zhì)量。如果選電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，則需要學(xué)生電源，如果選電火花計(jì)時(shí)器，則不需要學(xué)生電源。 5．某同學(xué)測量一個(gè)圓柱體的電阻率，需要測量圓柱體的尺寸和電阻。 （1）分別使用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器測量圓柱體的長度和直徑，某次測量的示數(shù)如圖（a）和圖（b）所示，長度為_____cm，直徑為_____mm。 （2）按圖（c）鏈接電路后，實(shí)驗(yàn)操作如下： ①將滑動(dòng)變阻器R1的阻值置于最_____處（填“大”或“小”）；將S2撥向接點(diǎn)1，閉合S1，調(diào)節(jié)R1，使電流表示數(shù)為I0； ②將電阻箱R2的阻值調(diào)至最______（填“大”或“小”）；將S2撥向接點(diǎn)2；保持R1不變，調(diào)節(jié)R2，使電流表示數(shù)仍為I0，此時(shí)R2阻值為1280Ω。 （3）由此可知，圓柱體的電阻為_____Ω。 【答案】（1）5.01 5.315 （2）大 大 （3）1280Ω 【解析】（2）電學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)要遵循科學(xué)性原則、安全性原則和準(zhǔn)確性原則。此電路中滑動(dòng)變阻器是以限流方式接入電路中的，故在（a）步驟中合上開關(guān)前應(yīng)使其接入電路中的阻值為最大，以保證電路安全。同理（b）步驟中亦將電阻箱R2的阻值調(diào)至最大。 （3）步驟中，由閉合電路歐姆定律得，其中R表示圓柱體的電阻 步驟中，仍由閉合電路歐姆定律得，由等量代換可得R=R2=1280Ω。 6．有一阻值在500Ω左右的定值電阻，額定功率為0.20W。現(xiàn)用電流表和電壓表測量它的阻值，備有如下器材： A. 電流表：量程0～30 mA，內(nèi)阻約20Ω B. 電流表：量程0～300 mA，內(nèi)阻約1Ω C. 電壓表：量程0～3 V，內(nèi)阻約2.5 kΩ D. 電壓表：量程0～15 V，內(nèi)阻約20 kΩ E. 變阻器：阻值范圍0～20 Ω，額定電流2 A F. 電源：輸出電壓12 V，內(nèi)阻不計(jì) 另有開關(guān)和導(dǎo)線若干。 ①測量時(shí)，為使被測電阻不被燒壞，實(shí)驗(yàn)中被測電阻兩端的電壓應(yīng)控制在__________V以下，據(jù)此電流表應(yīng)選用__________。（用器材序號(hào)填寫） ②為了減小測量誤差，并能方便地進(jìn)行多次測量取平均值，在如圖所給的四種測量電路中，應(yīng)選用（ ） ③在操作、測量與計(jì)算均無誤的情況下，若實(shí)驗(yàn)中選擇了C所示的電路，測得的結(jié)果是488Ω，若選擇了D所示的電路，測得的結(jié)果是519Ω，則 （ ） A. 該電阻的真實(shí)阻值更接近519Ω，且應(yīng)略小于519Ω B. 該電阻的真實(shí)阻值更接近519Ω，且應(yīng)略大于519Ω C. 該電阻的真實(shí)阻值更接近488Ω，且應(yīng)略大于488Ω D. 該電阻的真實(shí)阻值更接近488Ω，且應(yīng)略小于488Ω ④對于該待測電阻的I－U圖線，理想情況下I－U圖線用實(shí)線所示，若選擇用題②中四種測量電路中的圖D進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，所繪制的I－U圖線用虛線表示，則在如圖所示的幾個(gè)圖線中可能正確的是（ ） 【答案】① 10 、 A ② C ③ C ④ D 【解析】①根據(jù)公式可得額定電壓為，所以額定電流為，故選用電流表A②因?yàn)殡娏鞅矸謮哼^大，所以采用電流表的外接法，需要多組數(shù)據(jù)，采用滑動(dòng)變阻器分壓接法，故C正確；③實(shí)驗(yàn)中因?yàn)殡娏鞅韮?nèi)阻較大，所以采用電流表內(nèi)接誤差較大，所以該電阻的真實(shí)阻值更接近488Ω，但是電流表外接，會(huì)存在電壓表分流，即電流比實(shí)際值要大，所以求出的值偏小，真實(shí)值要比488Ω，C正確；④D圖中電流表的分壓，導(dǎo)致在相同電流情況下，實(shí)際值要比理論值電壓大，故D正確； 7．為測定木塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置：質(zhì)量為m1的木塊A放在足夠長的水平桌面上，細(xì)繩一端固定在A上，另一端繞過定滑輪懸掛質(zhì)量為m2的鉤碼B。開始時(shí)細(xì)繩伸直，B離地面高度為h，由靜止釋放后，二者一起移動(dòng)，B落地后（不反彈）A在水平桌面上繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段距離，最后靜止在P點(diǎn)。改變B離地面的初始高度h，測出每次A在桌面上移動(dòng)的距離s和相應(yīng)的h，記錄的數(shù)據(jù)如右表。 （1）請?jiān)趫D的坐標(biāo)系中描出上述數(shù)據(jù)對 應(yīng)的點(diǎn)，并繪出相應(yīng)的圖線； （2）若B從離地高度為44cm處由靜止釋放，則此次A在水平桌面上移動(dòng)的距離為______cm； （3）設(shè)該圖線的斜率為k，則木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式為_____________。 （4）若實(shí)驗(yàn)中，每次測量h時(shí)，測量的都是B物體上端到地面的距離，這樣按照上述方法計(jì)算出的動(dòng)摩擦因數(shù)與真實(shí)值相比是________（選填“偏大”、“偏小”或“相同”） 【答案】（1）如圖所示（2）86（3）（4）相同 【解析】（1）如圖所示，根據(jù)描點(diǎn)法可得 （2）從圖中可得當(dāng)時(shí)，，所以 （3）根據(jù)能量守恒定律，在B落地的瞬間有： 在B落地之后，對A有：，，聯(lián)立可得 （4）斜率不變，所以測得的數(shù)值相同 8．某同學(xué)要通過實(shí)驗(yàn)測量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，可供選擇的器材有：電流表（0～0.6A）、電壓表（0～3V）、滑動(dòng)變阻器R1（10Ω，2A）、滑動(dòng)變阻器R2（100Ω，2A）、定值電阻R0為1.5Ω、電鍵S及導(dǎo)線若干。 （1）為方便實(shí)驗(yàn)調(diào)節(jié)且能較準(zhǔn)確地進(jìn)行測量，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用 （填“R1”或“R2”）。 （2）本次實(shí)驗(yàn)按照如圖甲所示實(shí)物連接線路圖連接好后進(jìn)行測量，測得數(shù)據(jù)如下表所示。 次數(shù) 待測量 1 2 3 4 5 I/A 0.15 0.20 0.30 0.40 0.50 U/V 1.46 1.45 1.43 1.42 1.39 由上表數(shù)據(jù)可看出，電壓表示數(shù)變化不明顯，試分析引起上述情況的原因是_____________ _____________________________________________。 （3）為使電壓表的示數(shù)變化更明顯，請將上述器材的連線略加改動(dòng)，在方框中畫出改動(dòng)后的實(shí)驗(yàn)電路圖。 （4）實(shí)驗(yàn)中改變滑動(dòng)變阻器的阻值，根據(jù)測出數(shù)據(jù)畫出的U－I圖線如圖所示，則此干電池的內(nèi)阻r =_____Ω。（保留兩位小數(shù)） 【答案】（1） （2）新電池的內(nèi)阻很小，內(nèi)電路的電壓降很小（3）如圖（4）0.20 【解析】（1）為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器的阻值不能太大，選擇比較合適． （2）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)時(shí)電壓表示數(shù)變化太小，這是由于電源內(nèi)阻太小造成的； （3）為使電壓表示數(shù)變化明顯，可以把定值電阻與電源串聯(lián)組成等效電源，這樣可以增大電源內(nèi)阻，使電壓表示數(shù)變化明顯，電路圖如圖所示： （4）從圖中找出兩組數(shù)據(jù)，代入公式，聯(lián)立可得 9．在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中： 我們已經(jīng)知道，物體的加速度（a）同時(shí)跟合外力（F）和質(zhì)量（m）兩個(gè)因素有關(guān)。要研究這三個(gè)物理量之間的定量關(guān)系的基本思路是先保持m不變，研究a與F的關(guān)系；再保持F不變，研究a與m的關(guān)系。 ①某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案如圖所示，她想用沙和沙桶的總重力大小替代小車受到的合外力大小，為了減少這種做法而帶來的實(shí)驗(yàn)誤差，你認(rèn)為在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該采取的兩項(xiàng)措施是： a． ； b． 。 ②該同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)中打出的紙帶求加速度時(shí)，處理方案有兩種： A．利用公式計(jì)算； B．根據(jù)利用逐差法計(jì)算。 兩種方案中，你認(rèn)為選擇方案_________比較合理。 【答案】①把木板的末端墊起適當(dāng)高度以平衡摩擦力；砂和桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量；細(xì)線應(yīng)與長木板平行；只②B 【解析】①需要平衡摩擦力，所以把木板的末端墊起適當(dāng)高度以平衡摩擦力；為了沙和沙桶的總重力大小等于小車受到的合外力大小，需要砂和桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量；還有減小系統(tǒng)的摩擦，如細(xì)線應(yīng)與長木板平行 ②A選項(xiàng)中是根據(jù)公式得出的，需要速度從零開始，由于勻變速直線運(yùn)動(dòng)過程中在相等時(shí)間內(nèi)走過的位移差是一個(gè)定值，所以可根據(jù)逐差法進(jìn)行計(jì)算，故B方案合理， 10．某班舉行了一次物理實(shí)驗(yàn)操作技能比賽，其中一項(xiàng)比賽為用規(guī)定的器材設(shè)計(jì)合理電路，并能較準(zhǔn)確地測量某電源的電動(dòng)勢及內(nèi)阻。給定的器材如下： A．電流表G（滿偏電流10 mA，內(nèi)阻10 Ω） B．電流表A（0～0.6A～3A，內(nèi)阻未知） C．滑動(dòng)變阻器R0（0～100 Ω，1 A） D．定值電阻R（阻值990 Ω） E．開關(guān)與導(dǎo)線若干 ①請你用以上實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)測量該電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻的電路圖，并畫在右邊的虛線框中。（要求：為了保證器材的安全，在閉合開關(guān)前滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭應(yīng)置于最右端，即最大電阻處） ②圖甲為小劉同學(xué)根據(jù)上述設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路利用測出的數(shù)據(jù)繪出的I1－I2圖線（I1為電流表G的示數(shù)，I2為電流表A的示數(shù)），則由圖線可以得到被測電源的電動(dòng)勢為___________ V，內(nèi)阻為__________ Ω。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字） ③另一位小張同學(xué)對另一電源也用上面的實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行測量，初始時(shí)滑片P在最右端，但由于滑動(dòng)變阻器某處發(fā)生斷路，合上電鍵后發(fā)現(xiàn)滑片P向左滑過一段距離x后電流表A才有讀數(shù)，于是該同學(xué)根據(jù)測出的數(shù)據(jù)作出了兩個(gè)電流表讀數(shù)I與x的關(guān)系圖，如圖乙所示，則根據(jù)圖象可知，此電池組的電動(dòng)勢為__________ V，內(nèi)阻為__________ Ω。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字） 【答案】（1）如圖所示（2）7.5； 5.0（3）9.00（9.00或9.10均可）；11.0（10.7～11.7均可） 【解析】（1）該實(shí)驗(yàn)需要一個(gè)電壓表，則將電流表G和定值電阻串聯(lián)改成電壓表，并聯(lián)到滑動(dòng)變阻器兩端，因?yàn)殡娏鞅鞟存在內(nèi)阻，需要用電流表的內(nèi)接法使得電壓表測量路端電壓，電路圖如圖所示 （2）將電流表G改裝成電壓表后，電壓表的量程為U，則：，解得：，故電流表G上的1mA就表示是1V． 當(dāng)外電阻為無窮大時(shí)，路端電壓等于電源的電動(dòng)勢，所以在圖線上，斜線與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)就是電源的電動(dòng)勢，延長圖線可得：，根據(jù)閉合電路的歐姆定律：可得， 圖線的斜率就表示電源的內(nèi)阻，即： （3）根據(jù)圖像可知，剛開始時(shí)電流恒為9.0mA， 為0，表示電壓為9.0V，所以電源的電動(dòng)勢，從圖中分別取兩組對應(yīng)的數(shù)據(jù)，得（6.0V，0.24A），（3.0V，0.52A） 得： 11．用如圖裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，跨過定滑輪的細(xì)線兩端系著質(zhì)量均為M的物塊A、B，A下端與通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，B上放置一質(zhì)量為m的金屬片C，固定的金屬圓環(huán)D處在B的正下方。系統(tǒng)靜止時(shí)C、D間的高度差為h。先接通電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，再由靜止釋放B，系統(tǒng)開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)B穿過圓環(huán)D時(shí)C被D阻擋而停止。 ①整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距如圖乙所示，其中每相鄰兩點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50 Hz。由此可計(jì)算出C被阻擋前B的加速度大小a = m/s2；B剛穿過D時(shí)的速度大小v = m/s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。 ②該實(shí)驗(yàn)中需驗(yàn)證等式是 （用M、m、v和重力加速度g表示）。還可運(yùn)用圖象法加以驗(yàn)證：改變物塊B的釋放位置，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，記錄每次C、D間的高度差h，并求出B剛穿過D時(shí)的速度v，作出v2 – h圖線如圖丙所示，根據(jù)圖線得出重力加速度的表達(dá)式g= ，代入數(shù)據(jù)再與當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮”容^，判斷系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒。 ③在不增加實(shí)驗(yàn)器材的情況下，請?zhí)岢鰷p小實(shí)驗(yàn)誤差的一個(gè)辦法。 。 【答案】①4.8；2.6②；③如適當(dāng)增大C、D間的高度差；適當(dāng)增加金屬片C的質(zhì)量；保證打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔在同一直線上等等。 【解析】（1）根據(jù)，運(yùn)用逐差法得B剛穿過D時(shí)的速度大小 （2）系統(tǒng)重力勢能的減小量，系統(tǒng)動(dòng)能的增加量，則需驗(yàn)證根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒得，．解得． （3）減小誤差的方法：適當(dāng)增加C、D間的高度差；適當(dāng)增加金屬片C的質(zhì)量；保證打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔在同一豎直線上． 12．某同學(xué)要測繪規(guī)格為“2．8V 1．5W”的小燈泡的I－U曲線．除導(dǎo)線和開關(guān)外還備有以下器材可供選擇： A．電流表（量程0．6A，內(nèi)阻約為1Ω） B．電流表（量程3．0A，內(nèi)阻約為0．2Ω） C．電壓表（量程3．0V，內(nèi)阻約為5kΩ） D．電壓表（量程15．0V，內(nèi)阻約為15kΩ） E．滑動(dòng)變阻器（最大阻值為200Ω，額定電流100mA） F．滑動(dòng)變阻器（最大阻值為10Ω，額定電流1．0A） G．電源（電動(dòng)勢為3．0V，內(nèi)阻約為0．2Ω） （1）實(shí)驗(yàn)中所用的電流表應(yīng)選 ；電壓表應(yīng)選 ；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選 ．（填器材前面的字母） （2）為使實(shí)驗(yàn)誤差盡可能小，請你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖，并畫在方框中． （3）由于電表具有一定的內(nèi)阻，本實(shí)驗(yàn)中， （填“電流表”或“電壓表”）的讀數(shù)有誤差，若測量小燈泡的電阻，則測量值比真實(shí)值 （填“偏大”或“偏小”）。 【答案】（1）電流表選A，電壓表選C，滑動(dòng)變阻器選F（2） （3）電流表；偏小 【解析】（1）根據(jù)小燈泡規(guī)格“2.8V，1.5W”可知，額定電流大小為，所以電壓表應(yīng)選C，電流表應(yīng)選A；由于測定伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)要求電流從零調(diào)，所以變阻器應(yīng)采用分壓式接法，應(yīng)選擇全電阻小的變阻器F以方便調(diào)節(jié)； （2）由于小燈泡電阻較小，滿足，所以電流表應(yīng)用外接法，又變阻器應(yīng)采用分壓式接法，電流圖如圖所示： （3）把小燈泡與電壓表看做一個(gè)整體考慮，根據(jù)歐姆定律可知，電流表的讀數(shù)有誤差，由于并聯(lián)電阻小于任一支路的電阻，所以待測電阻測量值應(yīng)比真實(shí)偏?。? 13．利用圖1所示的裝置可測量滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度。一斜面上安裝有兩個(gè)光電門，其中光電門乙固定在斜面上靠近底端處，光電門甲的位置可移動(dòng)，當(dāng)一帶有遮光片的滑塊自斜面上滑下時(shí)，與兩個(gè)光電門都相連的計(jì)時(shí)器可以顯示出遮光片從光電門甲至乙所用的時(shí)間t。改變光電門甲的位置進(jìn)行多次測量，每次都使滑塊從同一點(diǎn)由靜止開始下滑，并用米尺測量甲、乙之間的距離s，記下相應(yīng)的t值；所得數(shù)據(jù)如下表所示。 （1）根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù)，在圖乙給出的坐標(biāo)紙上畫出圖線； （2）若滑塊所受摩擦力為一常量，滑塊加速度的大小a、滑塊經(jīng)過光電門乙時(shí)的瞬時(shí)速度v、測量值s和t四個(gè)物理量之間所滿足的關(guān)系式是_______________； （3）由所畫出的圖線，得出滑塊加速度的大小為a=____________m/s2（保留2位有效數(shù)字）． 【答案】（1）如圖所示；（2）；（3）2.0 【解析】（1）根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù)，在圖乙給出的坐標(biāo)紙上畫出圖線； （2）已知滑塊沿斜面下滑時(shí)做勻加速運(yùn)動(dòng)，滑塊加速度的大小a、滑塊經(jīng)過光電門乙時(shí)的瞬時(shí)速度v、測量值s和t四個(gè)物理量．因?yàn)闀r(shí)速度是下滑的末速度，所以我們可以看下滑的逆過程，所以滿足的關(guān)系式是： （3）由整理得：，由表達(dá)式可知，加速度等于斜率大小的兩倍．所以由圖象得出滑塊加速度的大小為a=2.0m/s2 14．有一內(nèi)阻未知（約20kΩ ~ 60kΩ）、量程（0~ 10V）的直流電壓表V． （1）某同學(xué)想通過一個(gè)多用表中的歐姆檔，直接去測量上述電壓表的內(nèi)阻，該多用表刻度盤上讀出電阻刻度中間值為30，歐姆檔的選擇開關(guān)撥至倍率_______擋。先將紅、黑表棒短接調(diào)零后，選用下圖中 方式連接。 （2）在實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)讀出歐姆表的讀數(shù)為 Ω，這時(shí)電壓表的讀數(shù)為 V。請你導(dǎo)出歐姆表電池的電動(dòng)勢為 V． 【答案】（1）1k，A（2）40kΩ。5.0，8.75 【解析】（1）當(dāng)歐姆表的指針指在中間位置附近時(shí)，測量值較為準(zhǔn)確，根據(jù)讀數(shù)為：示數(shù)倍率=讀數(shù)知，選擇1k的擋較好；歐姆表的正極插孔與內(nèi)部電源的負(fù)極相連，與電壓表構(gòu)成一閉合回路，電流從負(fù)極流出，進(jìn)入電壓表的正極，所以選擇圖A正確； （2）由圖示表盤可知，歐姆表的讀數(shù)為：401k=40kΩ；電壓表的讀數(shù)為5.0V；由題意知?dú)W姆表的內(nèi)阻為30KΩ，與電壓表的內(nèi)阻40KΩ串聯(lián)，由歐姆定律可知：． 15．某同學(xué)實(shí)用多用電表粗略測量一定值電阻的阻值，先把選擇開關(guān)旋到“1k”擋位，測量時(shí)針偏轉(zhuǎn)如圖（a）所示。請你簡述接下來的測量過程： ① ； ② ； ③ ； ④測量結(jié)束后，將選擇開關(guān)旋到“OFF”擋。 （2）（12分）接下來采用“伏安法”較準(zhǔn)確地測量該電阻的阻值，所用實(shí)驗(yàn)器材如圖（b）所示。 其中電壓表內(nèi)阻約為5k ，電流表內(nèi)阻約為5 。圖中部分電路已經(jīng)連接好，請完成實(shí)驗(yàn)電路的連接。 （3）圖（c）是一個(gè)多量程多用電表的簡化電路圖，測量電流、電壓和電阻各有兩個(gè)量程。當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)S旋到位置3時(shí)，可用來測量 ；當(dāng)S旋到位置 時(shí)，可用來測量電流，其中S旋到位置 時(shí)量程較大。 【答案】（1）①斷開待測電阻，將選擇開關(guān)旋到“100”檔：②將兩表筆短接，調(diào)整“歐姆調(diào)零旋鈕”，使指針指向“0Ω”；③再接入待測電阻，將指針示數(shù)100，即為待測電阻阻值。 （2）如圖所示（3）電阻 1 2 1 【解析】（1）①斷開待測電阻，將選擇開關(guān)旋到“100”檔； ②將兩表筆短接，調(diào)整“歐姆調(diào)零旋鈕”，使指針指向“0Ω”； ③再接入待測電阻，將指針示數(shù)100，即為待測電阻阻值． （2）由題可知待測電阻約幾百毆，比較大，采用電流表內(nèi)接法，誤差較?。鐖D乙所示． （3）當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)S旋到位置3時(shí)，電源與兩并聯(lián)電阻串聯(lián)，構(gòu)成歐姆表，可測量電阻．當(dāng)S旋到位置1、2時(shí)，電流表與電阻并聯(lián)，可用來測量電流．S旋到位置1時(shí)，量程，S旋到位置2時(shí)，量程，可見，S旋到位置1時(shí)，量程較大． 16．在“測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中，有以下器材： A．待測干電池組E（電動(dòng)勢約為4.5V，內(nèi)阻r約2Ω） B．電壓表（量程3V、內(nèi)阻很大） C．電流表（量程0.5A、內(nèi)阻很?。? D．滑動(dòng)變阻器（0～20Ω） E．電阻箱R0（0~999.9Ω，用作定值電阻） F．電鍵、導(dǎo)線若干 ①圖甲中，電阻箱面板顯示其阻值R0=____________Ω。 ②圖乙為用以上器材連接的不完整的電路，為完成實(shí)驗(yàn)，請?jiān)谝覉D中補(bǔ)畫出一根導(dǎo)線構(gòu)成完整實(shí)驗(yàn)電路。 ③利用實(shí)驗(yàn)測得的多組電壓表示數(shù)和對應(yīng)的電流表示數(shù)，繪出了如圖丙所示的U-I關(guān)系圖線，若圖線在U軸的截距為U0，在I軸的截距為I0，則可以求得電池組電動(dòng)勢E=__________，內(nèi)阻r=____________。（用給定的物理量符號(hào)表示）。 【答案】（1）8.0（2）如圖，也可接在滑動(dòng)變阻器金屬桿右端）；（3）U0，。 【解析】（1） （2）由實(shí)驗(yàn)原理連接實(shí)物圖： （3）如圖丙所示的U-I關(guān)系圖線，若圖線在U軸的截距為，在I軸的截距為，則可以求得電池組電動(dòng)勢 ．斜率的大小絕對值等于內(nèi)阻和電阻箱阻值之和．所以內(nèi)阻 17．某同學(xué)用如圖所示的裝置探究小車加速度與合外力的關(guān)系。圖中小車A左端連接一紙帶并穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器B的限位孔，右端用一輕繩繞過滑輪系于拉力傳感器C的下端，A、B置于水平放置的一端帶有定滑輪的足夠長的木板上。不計(jì)繩與滑輪的摩擦及滑輪的質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通電源再釋放小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)。該同學(xué)在保證小車A質(zhì)量不變的情況下，通過改變P的質(zhì)量來改變小車A所受的外力，由傳感器和紙帶測得的拉力F和加速度a數(shù)據(jù)如下表所示。 （1）第4次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶如圖所示，O、A、B、C和D是紙帶上的五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，每兩個(gè)相鄰點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出，A、B、C、D四點(diǎn)到O點(diǎn)的距離如圖。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz。根據(jù)紙帶上數(shù)據(jù)計(jì)算出小車加速度a為__ m/s2。（保留二位小數(shù)） 0.44 1.31 2.62 4.35 單位：cm O A B C D （2）在實(shí)驗(yàn)中， （選填“需要”或“不需要”）滿足重物P的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車A的質(zhì)量。 （3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖示坐標(biāo)系中做出小車加速度a與力F的關(guān)系圖象（不要求答在答題卡上），根據(jù)圖象推測，實(shí)驗(yàn)操作中重要的疏漏是 。 【答案】（1）0.43（2） 不需要（3）沒有平衡摩擦力或者摩擦力平衡不足（答出其中一點(diǎn)即給 【解析】利用逐差法求加速度，（BD-OB）=a（2T）2，T=0.1s，解得a=0.43 m/s2。實(shí)驗(yàn)中輕繩對小車的拉力大小等于C處傳感器的拉力大小，不需要滿足滿足重物P的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車A的質(zhì)量。通過數(shù)據(jù)作圖，斜線與橫軸有截距，表示未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。 18．在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)小組選擇如圖所示紙帶，紙帶上選取的連續(xù)三個(gè)點(diǎn)A、B、C，測出A點(diǎn)距起點(diǎn)O的距離為S0，A、B兩點(diǎn)間的距離為S1，B、C兩點(diǎn)間的距離為S2，交流電的周期為T，實(shí)驗(yàn)時(shí)： （1）為了減少空氣阻力對實(shí)驗(yàn)的影響，自由落下的重錘密度要 （填“大”或“小”）一些． （2）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中測重錘的質(zhì)量 （填“要”或“不要”）． （3）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出B點(diǎn)時(shí)，重錘的速度vB= （用題中所給的字母表示） （4）實(shí)驗(yàn)小組在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，以O(shè)為起點(diǎn)B為研究終點(diǎn)，計(jì)算結(jié)果是：重錘減小的重力勢能總是大于重錘增加的動(dòng)能．其原因主要是該實(shí)驗(yàn)中存在阻力作用，因此該組同學(xué)想到可以通過該實(shí)驗(yàn)測算平均阻力的大小．已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎禐間，重錘的質(zhì)量為m，則該實(shí)驗(yàn)中存在的平均阻力大小f= （結(jié)果用m，g，vB，S0，S1表示）． 【答案】(1) 大 (2) 不要 (3) (4) 【解析】（1）為了減少空氣阻力對實(shí)驗(yàn)的影響．自由落下的重錘密度要大一些，以減少下落過程中的相對阻力；（2）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中不要測重錘的質(zhì)量，因?yàn)楸磉_(dá)式兩邊都有m；（3）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出B點(diǎn)時(shí)，重錘的速度；（4）從O點(diǎn)到B點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理可得：，解得 19．在測定某金屬的電阻率實(shí)驗(yàn)中： a.某學(xué)生進(jìn)行了如下操作： ①利用螺旋測微器測金屬絲直徑d，如圖所示，則d=________mm．②測量金屬絲電阻Rx的電路圖如圖A所示，閉合電鍵S，先后將電壓表右側(cè)接線端P接a、b點(diǎn)時(shí)，電壓表和電流表示數(shù)如下表所示． 該學(xué)生認(rèn)真觀察到兩次測量中，電流表的讀數(shù)幾乎未變，發(fā)生這種現(xiàn)象的原因是________________，比較合理且較準(zhǔn)確的金屬絲電阻=_____Ω（保留兩位有效數(shù)字），從系統(tǒng)誤差角度分析，Rx的測量值與其真實(shí)值比較，____（填“>”、“=”或“<”）． b.另一同學(xué)找來一恒壓電源，按圖B的電路先后將接線端P分別接a處和b處，測得相關(guān)數(shù)據(jù)如圖B所示，該同學(xué)利用該數(shù)據(jù)可算出Rx的真實(shí)值為_____Ω. 【答案】1.703--1.706 電壓表內(nèi)阻比金屬絲電阻大很多，分流很小，12Ω.. 13Ω. 【解析】螺旋測微器讀數(shù)為1.703--1.706 mm。P接在a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)，電流幾乎不變，則表明電壓表分流很小，被測量電阻絲為小電阻，則電流表采用外接法，即P接在a點(diǎn)測量較為精確，由數(shù)據(jù)可得電阻測量值為1.84/0.15=12Ω,當(dāng)采用安培表外接法時(shí)，電壓測量準(zhǔn)確，電流測量值偏大，則電阻測量值偏小。當(dāng)P接在b點(diǎn)時(shí)，電壓表讀數(shù)為電源電壓，則Rx+RA=3.00/0.20=15Ω，當(dāng)P接在a點(diǎn)時(shí)，電源電壓為3.00V，則電流表電壓為3.00-2.56=0.44V，電流表內(nèi)阻為0.44V/0.22A=2Ω，因此電阻絲的電阻為13Ω. 20．為了測量某一彈簧的勁度系數(shù)，降該彈簧豎直懸掛起來，在自由端掛上不同質(zhì)量的砝碼。實(shí)驗(yàn)冊除了砝碼的質(zhì)量m與彈簧長度l的相應(yīng)數(shù)據(jù)，七對應(yīng)點(diǎn)已在圖上標(biāo)出。（g=9.8m/s2) （1）作出m-l的關(guān)系圖線； （2）彈簧的勁度系數(shù)為 N/m. 【答案】（1）如圖所示（2）0.248~0.262 【解析】（1）如圖所示 （2）在圖線選取相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)，讀出坐標(biāo)為（19.0cm，2.75g），（9.5cm，0.25g），求出圖線的斜率，則勁度系數(shù) 21．某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測量小物塊與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)．粗糙曲面AB固定在水平面上，其與水平面相切于B點(diǎn)，P為光電計(jì)時(shí)器的光電門，實(shí)驗(yàn)時(shí)將帶有遮光條的小物塊m從曲面AB上的某點(diǎn)自由釋放，小物塊通過光電門P后停在水平面上某點(diǎn)C．已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間． (1)用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d如圖乙所示，其讀數(shù)d= cm； (2)為了測量動(dòng)摩擦因數(shù)，除遮光條寬度d及數(shù)字計(jì)時(shí)器顯示的時(shí)間t，還需要測量的物理量及其符號(hào)是 ，動(dòng)摩擦因數(shù)= (利用測量的量表示)． 【答案】（1）0.375（2）光電門與C點(diǎn)之間的距離s 【解析】（1）游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為 （2）因?yàn)楣怆婇T的寬度非常小，所以通過光電門的平均速度可近似認(rèn)為是物塊通過光電門的瞬時(shí)速度，所以物塊通過光電門時(shí)的速度為，根據(jù)動(dòng)能定理可得：，解得：，由此可知，要測動(dòng)摩擦因數(shù)，出d與t外，還需要測量光電門與C點(diǎn)間的距離s．