2018年(全國Ⅰ卷)實驗題高中物理仿真練

2018年(全國Ⅰ卷)實驗題仿真練(建議用時：15分鐘)題號2223考點測定彈簧的勁度系數(shù)探究熱敏電阻的溫度特性22．如圖所示，用鐵架臺、彈簧和多個質(zhì)量均為m的鉤碼探究在彈性限度內(nèi)彈簧彈力與彈簧伸長量的關(guān)系。(1)為完成實驗，還需要的實驗器材有：__________________________。(2)實驗中需要測量的物理量有：________________________________。(3)為完成該實驗，設(shè)計實驗步驟如下：A．以彈簧伸長量為橫坐標(biāo)，以彈力為縱坐標(biāo)，描出各組(x，F(xiàn))對應(yīng)的點，并用平滑的曲線連接起來；B．記下彈簧不掛鉤碼時其下端在刻度尺上的刻度l0；C．將鐵架臺固定于桌子上，并將彈簧的一端系于橫梁上，在彈簧附近豎直固定一把刻度尺；D．依次在彈簧下端掛上1個、2個、3個、4個……鉤碼，并分別記下鉤碼靜止時彈簧下端所對應(yīng)的刻度，并記錄在表格內(nèi)，然后取下鉤碼；E．以彈簧伸長量為自變量，寫出彈力與伸長量的關(guān)系式。首先嘗試寫成一次函數(shù)，如果不行，則考慮二次函數(shù)；F．解釋函數(shù)表達式中常數(shù)的物理意義；G．整理儀器。請將以上步驟按操作的先后順序排列出來：_____________________。23．熱敏電阻包括正溫度系數(shù)電阻器(PTC)和負溫度系數(shù)電阻器(NTC)，正溫度系數(shù)電阻器的電阻值隨溫度升高而增大，負溫度系數(shù)電阻器的電阻值隨溫度升高而減小，由于熱敏電阻具有這種特性，常被用在控制電路中，其電學(xué)符號為“”。實驗室里有一只熱敏電阻Rt，它在常溫下阻值約為10Ω，現(xiàn)要探究通過該電阻的電流與其兩端電壓的關(guān)系，實驗室里備有下列器材：電流表A1，量程為100mA，內(nèi)阻約為1Ω電流表A2，量程為1.2A，內(nèi)阻約為0.3Ω電壓表V1，量程為3V，內(nèi)阻約為3kΩ電壓表V2，量程為10V，內(nèi)阻約為10kΩ滑動變阻器R1，最大阻值為5Ω滑動變阻器R2，最大阻值為500Ω電源E，電動勢為12V，內(nèi)阻不計開關(guān)、導(dǎo)線若干(1)實驗中要求通過熱敏電阻Rt的電流從0開始逐漸增大，根據(jù)所提供的器材，請你設(shè)計實驗電路，并將電路圖畫在方框內(nèi)；(2)實驗時，電流表應(yīng)選____________，電壓表應(yīng)選____________，滑動變阻器應(yīng)選____________；(選填器材代號)(3)根據(jù)實驗測得數(shù)據(jù)描繪出熱敏電阻的U－I關(guān)系曲線如圖所示，該熱敏電阻屬于____________(選填“PTC”或“NTC”)；將該熱敏電阻與電動勢為6V、內(nèi)阻為3Ω的電源組成回路，則該熱敏電阻消耗的電功率為________W。

參考答案與解析22．解析：(1)根據(jù)實驗原理可知還需要刻度尺來測量彈簧原長和伸長量；(2)根據(jù)實驗原理，實驗中需要測量的物理量有彈簧的原長、彈簧所受外力與對應(yīng)的伸長量(或與彈簧對應(yīng)的長度)；(3)根據(jù)完成實驗的合理性可知先后順序為CBDAEFG。答案：(1)刻度尺(2)彈簧原長、彈簧所受外力與對應(yīng)的伸長量(或與彈簧對應(yīng)的長度)(3)CBDAEFG23．解析：(1)要求通過熱敏電阻Rt的電流從0開始逐漸增大，滑動變阻器應(yīng)用分壓式，由于熱敏電阻的阻值較小，則電流表應(yīng)用外接法，故電路圖如圖甲所示。(2)常溫下流過熱敏電阻的最大電流為I＝eq\f(12,10)A＝1.2A，則電流表應(yīng)選A2；由于電源電動勢為12V，則電壓表應(yīng)選V2，要求通過熱敏電阻Rt的電流從0開始逐漸增大，滑動變阻器應(yīng)用分壓式，所以滑動變阻應(yīng)選總阻值較小的，即R1。(3)由U－I圖象可知，熱敏電阻的阻值隨電流或電壓的增大而減小，即隨溫度的增大而減小，所以該熱敏電阻屬于NTC，熱敏電阻與電源組成回路則有U＝E－Ir，即為U＝6－3I，將此圖象畫入熱敏電阻的U－I圖象中如圖乙所示，兩圖線的交點即為熱敏電阻的工作點，由圖可知，電壓U＝4.