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2019年高考物理二輪復習 考前增分技巧 實驗題突破訓練 新人教版 1．在“利用打點計時器測定勻加速直線運動加速度”的實驗中，打點計時器接在50 Hz的低壓交變電源上．某同學在打出的紙帶上每5點取一個計數點，共取了A、B、C、D、E、F六個計數點(每相鄰兩個計數點間的四個點未畫出)．從每一個計數點處將紙帶剪開把紙帶分成五段(分別為a、b、c、d、e段)，將這五段紙帶由短到長緊靠但不重疊地粘在xOy坐標系中，如圖所示，由此可以得到一條表示v—t關系的圖線，從而求出加速度的大?。? (1)請你在xOy坐標系中用最簡捷的方法作出能表示v—t關系的圖線(在圖上作答)，并指出哪個軸相當于v軸？ 答：________； (2)從第一個計數點開始計時，為求出0.15 s時刻的瞬時速度，需要測出哪一段紙帶的長度？ 答：________； (3)若測得a段紙帶的長度為2.0 cm，e段紙帶的長度為10.0 cm，則可求出加速度的大小為________． 解析：(1)由題意知在打出的紙帶上每5點取一個計數點，故兩相鄰計數點之間所用時間為t＝0.025 s＝0.1 s．因相鄰兩個計數點間的距離之差相等，故紙帶做勻加速運動，可知運動速度均勻增加，在xOy坐標系中用最簡捷的方法作出能表示v—t關系的圖線(在圖上作答)如圖所示，y軸相當于v軸． (2)若從第一個計數點開始計時，為求出0.15 s時刻的瞬時速度，即AD段的平均速度；因c－b＝b－a，即c＋a＝2b，則AD段的平均速度為(a＋b＋c)/3t＝3b/3t＝b/t，即b段的平均速度，故只需要測出b段紙帶的長度． (3)由e－d＝d－c＝c－b＝b－a＝Δx＝at2，得運動的加速度a＝2.0 m/s2. 答案：(1)v—t圖線如解析圖所示　y軸相當于v軸 (2)b　(3)2.0 m/s2 2．某實驗小組利用拉力傳感器和打點計時器“驗證牛頓運動定律”，實驗裝置如圖．他們將拉力傳感器固定在小車上，用不可伸長的細線將其通過一個定滑輪與鉤碼相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力F的大小；小車后面固定一打點計時器，通過拴在小車上的紙帶，可測量小車做勻加速運動的速度與加速度． (1)若交流電的頻率為50 Hz，則根據下圖所打紙帶記錄，小車此次運動經B點時的速度為________m/s，小車的加速度a＝________m/s2. (2)由于小車所受阻力Ff的大小難以測量，為了盡量減小實驗的誤差，需盡可能降低小車所受阻力Ff的影響，以下采取的措施中必須的是：________. A．適當墊高長木板無滑輪的一端，使未掛鉤碼的小車恰能拖著紙帶勻速下滑 B．鉤碼質量m遠小于小車的質量M C．定滑輪的輪軸要盡量光滑 D．適當增大鉤碼的質量m 解析：(1)vB＝＝cm/s＝0.40 m/s. a＝＝cm/s2＝1.46m/s2. (2)A項做法讓小車下滑分力與摩擦力抵消．D項則較能滿足F?Ff，減小摩擦力影響． 答案：(1)0.40　1.46　(2)AD 3．(xx天津卷)用電流表和電壓表測定由三節(jié)干電池串聯組成的電池組(電動勢約4.5 V，內電阻約1 Ω)的電動勢和內電阻，除待測電池組、電鍵、導線外，還有下列器材供選用： A．電流表：量程0.6 A，內電阻約1 Ω B．電流表：量程3 A，內電阻約0.2 Ω C．電壓表：量程3 V，內電阻約30 kΩ D．電壓表：量程6 V，內電阻約60 kΩ E．滑動變阻器：0～1 000 Ω，額定電流0.5 A F．滑動變阻器：0～20 Ω，額定電流2 A (1)為了使測量結果盡量準確，電流表應選用________，電壓表應選用________，滑動變阻器應選用________(均填儀器的字母代號)． (2)如圖為正確選擇儀器后，連好的部分電路．為了使測量誤差盡可能小，還需在電路中用導線將________和________相連、________和________相連、________和________相連(均填儀器上接線柱的字母代號)． (3)實驗時發(fā)現電流表壞了，于是不再使用電流表，剩余儀器中僅用電阻箱替換掉滑動變阻器，重新連接電路，仍能完成實驗．實驗中讀出幾組電阻箱的阻值R和對應電壓表的示數U.用圖象法處理采集到的數據，為在直角坐標系中得到的函數圖象是一條直線，則可以________為縱坐標，以________為橫坐標． 解析：(1)由于被測電池組的電動勢約4.5 V，因此電壓表應選用D，由于電池允許通過的電流一般不超過0.5 A，因此電流表選用A，滑動變阻器起限流作用，為了方便調節(jié)，因此阻值不宜太大，選用F.(2)考慮到電流表內電阻與電池組的內電阻相差不大，而電壓表內電阻特別大，為了使測量誤差盡可能小，需用電壓表測量電流表和滑動變阻器的總電壓，故還需在電路中用導線將a與d相連接，c與g相連接，f與h相連接，電路連接如圖．(3)若用電阻箱與電壓表以伏阻法測電源電動勢和內電阻，根據閉合電路歐姆定律可知，E＝U＋r，變形得＝＋，以為縱坐標，為橫坐標，作出的圖象是一條直線． 答案：(1)A　D　F　(2)a　d　c　g　f　h (3)　或U　或　R 4．某實驗小組采用下圖所示的裝置探究“動能定理”，圖中小車中可放置砝碼，實驗中，小車碰到制動裝置時，鉤碼尚未到達地面，打點計時器工作頻率為50 Hz. (1)下圖是鉤碼質量為0.03 kg、砝碼質量為0.02 kg時得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點O及A、B、C、D和E五個計數點，可獲得各計數點到O的距離x及對應時刻小車的瞬時速度v，請將C點的測量結果填在表中的相應位置． (2)實驗小組根據實驗數據繪出了圖中的圖線(其中Δv2＝v2－v)，根據圖線可獲得的結論是_______________________. 要驗證“動能定理”，還需測量的物理量是摩擦力和________． 表1　紙帶的測量結果 測量點 x/cm v/(ms－1) O 0.00 0.35 A 1.51 0.40 B 3.20 0.45 C ________ ________ D 7.15 0.54 E 9.41 0.60 解析：(1)對于C點到O的距離x，可由紙帶分析得出為6.08 cm－1.00 cm＝5.08 cm. C點對應小車的瞬時速度可用B、D兩點間的平均速度來求，即vc＝＝ cm/s≈49 cm/s＝0.49 m/s. (2)根據Δv2－x圖象為過坐標原點的一條直線，可得出Δv2∝x的結論．要驗證動能定理需明確合外力所做的功和物體(小車和砝碼)動能的變化．合外力做功應為W合＝mgx－Ffx(其中Ff為車受到的摩擦力，x為車的位移)；而求物體(小車和砝碼)動能的變化時，還需測出小車的質量． 答案：(1)5.08(5.05～5.10 均對)　0.49(0.48～0.50 均對) (2)Δv2∝x(速度平方的變化與位移成正比)　小車的質量 5．用以下器材測量一待測電流表的內阻：待測電流表(量程250 mA，內阻r1約為5 Ω)；標準電流表(量程300 mA，內阻r2約為5 Ω)；電阻箱R1(最大值999.9 Ω，阻值最小改變量為0.1 Ω)；滑動變阻器R2(最大阻值10 Ω)；電源E(電動勢約為10 V，內阻r約為1 Ω)；單刀單擲開關S，導線若干． (1)要求方法簡捷，并能測多組數據，試在方框中畫出實驗電路原理圖，并在圖上標明每個器材的代號． (2)實驗中，需要直接測量的物理量是__________________， 用測得的量表示待測電流表內阻的計算公式是r1＝________. 解析： (1)如果將滑動變阻器與、串聯(限流接法)，則電流會超出兩表的量程，所以滑動變阻器應為分壓連接；采用并聯比較法測量的內阻(與R1比較)，實驗電路原理圖如圖所示． (2)實驗需要直接測量的物理量是、兩電流表的讀數I1、I2以及電阻箱接入電路的阻值R1，則通過R1的電流為I2－I1，由并聯電路規(guī)律可得：r1＝R1. 答案：(1)見解析圖　(2)見解析　R1 6. 某同學利用上圖所示電路，探究了電源在不同負載下的輸出功率． ①所得實驗數據如下表，請在給出的直角坐標系上畫出U—I圖象. U/V 1.96 1.86 1.80 1.84 1.64 1.56 I/A 0.05 0.15 0.25 0.35 0.45 0.55 ②根據所畫U—I的圖象，可求得電流I＝0.20 A時電源的輸出功率為________W．(保留兩位有效數字) ③實驗完成后，該同學對實驗方案進行了反思，認為按圖電路進行實驗操作的過程中存在安全隱患，并對電路重新設計．在下圖所示的電路中，你認為既能測出電源在不同負載下的輸出功率，又能消除安全隱患的是________．(Rx阻值未知) 解析：本題主要考查實驗探究電源在不同負載下的輸出功率，意在考查學生利用圖象處理實驗數據的能力、實驗原理分析和實驗改進的創(chuàng)新能力．第一問描點連線操作需要注意的是實驗中有一個特殊的“壞點”(電流為0.35 A時)，連線時要忽略它的存在．第二問利用圖象解決實際問題， 注意讀數規(guī)則和有效數字就可以了．第三問需要綜合對比四個圖象的特點，選擇符合題目兩個要求的電路圖． 答案：①見解析圖?、?.37(或0.36)　③bc 7．(xx福建卷)某學習小組探究一小電珠在不同電壓下的電功率大小，實驗器材如圖甲所示，現已完成部分導線的連接． ①實驗要求滑動變阻器的滑片從左到右移動過程中，電流表的示數從零開始逐漸增大，請按此要求用筆畫線代替導線在圖甲實物接線圖中完成余下導線的連接； ②某次測量，電流表指針偏轉如圖乙所示，則電流表的示數為________A； ③該小組描繪出的伏安特性曲線如圖丙所示，根據圖線判斷，將________只相同的小電珠并聯后，直接與電動勢為3 V、內阻為1 Ω的電源組成閉合回路，可使小電珠的總功率最大，其總功率的值約為________W(保留兩位小數)． 解析：①根據題意，實驗電路為分壓電路，電流表外接，按照電流流向即可完成連線，在連線時要注意電表的極性，并注意接線要連到接線柱上． ②因為電流表的精度是0.02 A，所以讀數為220.02 A＝0.44 A. ③當電源的內阻與外阻相同時，小電珠的總功率最大，即當總電流I＝＝1.5 A，路端電壓為U＝1.5 V時，小電珠的總功率最大，從題圖中可知U＝1.5 V時，通過每個小電珠的電流為I0＝0.38 A，所以有n＝＝4，總功率約為P＝IU＝1.51.5 W＝2.25 W. 答案：①如圖所示　②0.44 ③4　2.25(2.22～2.28均對) 8．硅光電池在無光照時不產生電能，可視為一電子元件．某實驗小組設計如圖甲電路，給硅光電池加反向電壓(硅光電池負極接高電勢點，正極接低電勢點)，探究其在無光照時的反向伏安特性．圖中電壓表的量程選用3 V，內阻為6.0 kΩ；電壓表量程選用15 V，內阻約為30 kΩ；R0為保護電阻；直流電源電動勢E約為12 V，內阻不計． (1)根據圖甲，用筆畫線代替導線，將圖乙連接成完整電路． (2)用遮光罩罩住硅光電池，閉合開關S，調節(jié)變阻器R，讀出電壓表、的示數U1、U2. ①某次測量時，電壓表示數如圖丙，則U1＝________V．可算出通過硅光電池的反向電流大小為________mA(保留兩位小數)． ②該小組測出大量數據，篩選出下表所示的9組U1、U2數據，算出相應的硅光電池兩端反向電壓Ux和通過的反向電流Ix(表中“－”表示反向)，并在坐標紙上建立Ix－Ux坐標系，標出了與表中前5組Ux、Ix數據對應的5個坐標點．請你標出余下的4個坐標點，并繪出Ix－Ux圖線. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 U1/V 0.00 0.00 0.06 0.12 0.24 0.42 0.72 1.14 1.74 U2/V 0.0 1.0 2.1 3.1 4.2 5.4 6.7 8.1 9.7 Ux/V 0.0 －1.0 －2.0 －3.0 －4.0 －5.0 －6.0 －7.0 －8.0 Ix/mA 0.00 0.00 －0.01 －0.02 －0.04 －0.07 －0.12 －0.19 －0.29 (3)由Ix－Ux圖線可知，硅光電池無光照下加反向電壓時，Ix與Ux成________(填“線性”或“非線性”)關系． 解析：(1)實物圖如圖所示． (2)①由題圖知，電壓表讀數為1.40 V，通過硅光電池的反向電流也等于通過電壓表V1的電流，故I＝＝ A≈0.23 mA. ②先在坐標紙上描點，然后用平滑的曲線將其連接起來，如下圖所示． ③因圖線為曲線，故Ix與Ux成非線性關系． 答案：(1)見解析圖 (2)①1.40　0.23　②見解析圖?、鄯蔷€性