2021屆高考沖刺物理實驗最后一練02

2021屆高考沖刺物理實驗最后一練02

1.某物理學習小組要描繪一只小燈泡（2.8V0.8w）的伏安特性曲線，有下列器材供

選用：

A.電壓表（0?3丫，內(nèi)阻6kc）

B.電壓表（0?15丫，內(nèi)阻30kc）

C.電流表（0?3人，內(nèi)阻0.1。）

D.電流表（0?0.6A，內(nèi)阻

E.滑動變阻器（100,5人）

F.滑動變阻器（0~lkft,0.1A）

G.電源（3V，內(nèi)阻不計）

H.電鍵一個，導線若干

（1）電壓表應選用,電流表應選用,滑動變阻器應選用。（用序號

字母表示）

（2）為完成本實驗，請用筆畫線當導線，將實物圖（圖1）連成完整的電路，要求實

驗誤差盡可能的小。（圖中有幾根導線已經(jīng)接好）

（3）下表中的數(shù)據(jù)是該小組在實驗中測得的，請根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在如圖2的坐標紙

上作出小燈泡的伏安特性曲線。根據(jù)/-U圖象，由圖分析可知，該小燈泡燈

絲溫度升高時，電阻（選填"變大”或"變小”）。

U/v0.000.501.001.502.002.50

//A0.000.170.300.390.450.49

（4）由圖線可求得當小燈泡兩端所加電壓為2.00v時，其燈絲電阻值約為_____0。（結(jié)

果保留兩位有效數(shù)字）

圖I圖2

A

【答案】ADE

【解析】（1）燈泡額定電壓是2.8V,電壓表應選A；

燈泡額定電流為/=整?0.284電流表選D；

2.8

為方便實驗操作，滑動變阻器應選總阻值較小的E；

（2）描繪小燈泡伏安特性曲線，電壓與電流應從零開始變化，滑動變阻器應采用分壓

接法；燈泡正常發(fā)光時的電阻較小，故電流表應采用外接法。

試卷第2頁，總13頁

由圖可知I,電阻隨溫度的升高而增大;

(4)由圖可知，當電壓為2.0U時，電流為0.454故電阻為區(qū)=3=30=4.40；

/0.45

2.(1)在練習使用多用表的實驗中，某同學連接的電路如圖所示

①若旋轉(zhuǎn)選擇開關，使尖端對準直流電流擋，此時測得的是通過的電流；

②若斷開電路中的電鍵，旋轉(zhuǎn)選擇開關使其尖端對準歐姆擋，此時測得的是

的電阻；

③若旋轉(zhuǎn)選擇開關，使尖端對準直流電壓擋，閉合電鍵，并將滑動變阻器的滑片移至最

左端，此時測得的是兩端的電壓.

【答案】RiRI和R2的串聯(lián)R?(或電源)

【解析】①電流表與Ri串聯(lián)，因此電流表量的是Ri的電流；②斷開開關時，電源不起

作用了，這時歐姆測的是兩個電阻串聯(lián)之后的總電阻；③滑動變阻器滑到最左端，滑動

變阻器相當于直導線，因此電壓表測得的是R2兩端的電壓.

3.為了探究力、質(zhì)量和加速度三個物理量之間的定量關系，我們采用了法，

它是研究三個或三個以上物理量之間關系的重要方法，在物體質(zhì)量一定的情況下，加速

度。與作用力/成，寫作在相同的力作用下，物體的加速度跟

物體的質(zhì)量成__________,寫作.

【答案】控制變量正比aocF反比

m

【解析】為了探究力、質(zhì)量和加速度三個物理量之間的定量關系，我們采用了控制變量

法；

由牛頓第二定律可知，在物體質(zhì)量一定的情況下，加速度a與作用力尸成正比；寫作

i/ocF;

在相同的力作用下，物體的加速度跟物體的質(zhì)量成反比，寫作aoc,。

m

4.用落體法做“驗證機械能守恒定律”的實驗。重物從高處由靜止開始落下，重物拖著

紙帶通過打點計時器打出一系列的點，對紙帶上的點進行測量，計算分析，即可驗證機

械能守恒定律。實驗裝置如圖所示。

（1）在實驗時，下列器材不必要的是（）

A.重物B.秒表C.紙帶D.刻度尺

（2）一位同學在某次實驗中，安裝的打點計時器兩限位孔不在同一豎直線上，紙帶通過時

受到的阻力較大，那么，這種情況造成的結(jié)果是（）

A.重物減少的重力勢能小于增加的動能

B.重物減少的重力勢能大于增加的動能

C.重物的機械能逐漸減小

D.重物的機械能逐漸增大

【答案】BBC

【解析】（1）驗證自由落體運動過程的機械能守恒，需要驗證：mgh=\mv2,需要驗

證9/1=3/，實驗需要有做自由落體運動的重物，通過打點計時器打出的紙帶求出物體

的速度，用刻度尺測出物體下落的高度，代入=即可完成實驗，因此需要的實

驗器材有：重物、紙帶、刻度尺，不需要秒表，故選項B符合題意，選項ACD不符合

題意；

（2）重物帶動紙帶下落過程中，除了重力還受到較大的阻力，從能量轉(zhuǎn)化的角度，由

于阻力做功，重力勢能減小除了轉(zhuǎn)化為動能還有一部分轉(zhuǎn)化為由于摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能，所

以重力勢能的減小量明顯大于動能的增加量，導致重物的機械能逐漸減小，故AD錯誤,

BC正確。

5.電動自行車是一種環(huán)保、便利的交通工具，越來越受大眾的青睞，為了測定電動車

電池組的電動勢和內(nèi)電阻，某同學設計了如圖甲所示的實驗電路，所用實驗器材有：

試卷第4頁，總13頁

-------11-------------------

E'rS

甲

A.電池組（電動勢約為12V,內(nèi)阻未知）

B.電流表（量程為300mA,內(nèi)阻忽略不計）

C.電阻箱R（0?999.9C）

D.定值電阻R）（阻值為10。）

E.導線和開關

該同學部分操作步驟如下：

（1）改變電阻箱R的阻值，分別測出電路中相應的電流/。為了保證實驗順利進行且使測

量結(jié)果更準確些，電阻箱R的取值范圍應為。

A.100Q-300QB.40Q-100QC.15Q-40Q

（2）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描點，繪出的了;-R圖像如圖乙所示，若直線的斜率為在;坐標

軸上的截距為b,則該電池組的電動勢E=，內(nèi)阻片（用鼠6和Ro表示）。

乙

（3）如果電流表內(nèi)阻不能忽略，則對電池組的內(nèi)阻是否有影響（填“有”或

“無

【答案】B-7一飛有

kk

【解析】（1）為減小電流表的讀數(shù)誤差，電流表指針偏轉(zhuǎn)角度應該盡量大于三分之.,即

電流范圍為

100mA蒯300mA

根據(jù)歐姆定律，總電阻

120。廊總40。

扣除定值電阻10Q,即電流表內(nèi)阻和電源內(nèi)阻加上電阻箱電阻應該大于等于30C而小

于等于110C,由于電流表內(nèi)阻不計，B正確，AC錯誤。

故選B。

(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律，有

E=/(r+R)+R)

解得

L_LR+41￡

IEE

故有

k=-

E

E

聯(lián)立解得

(3)[4]電流表如果有內(nèi)阻，電池內(nèi)阻的測量值為

測量值會偏大，測量有影響。

6.小明同學在做“探究單擺周期與擺長的關系”實驗中，將擺球懸掛于鐵架臺上，下列

各圖中懸掛方式正確的是:測量小球直徑時游標卡尺如圖所示，其讀數(shù)為mm

【答案】C19.0或19.1

【解析】在該實驗的過程中要求懸點要固定，A、B的懸掛方式在實驗過程中擺線會松

動，懸點沒有固定，C的懸掛方式可以避免擺線松動，懸點固定，故A、B錯誤，C正

確;

故選C；

試卷第6頁，總13頁

主尺讀數(shù)為19mm,游標尺示數(shù)為lxO.lmm=O.lmm,游標卡尺示數(shù)為

19mm+0.1mm=19.1mm

7.某同學用光電門和力傳感器來研究單擺運動時小球在最低點時細線拉力與小球速度

的關系。如圖甲所示，用光電門測量小球經(jīng)過最低點A時的擋光時間f,同時用傳感器

測量細線對小球的拉力大小F。

（1）用螺旋測微器測量鋼球的直徑d,如圖乙所示，則啟mm；通過公式v=4就

t

可以測出小球通過最低點的速度；

（2）實驗時，要采用控制變量法，保持小球質(zhì)量機和不變，通過改變單擺最大擺

角仇來改變小球到達最低點的速度，這樣就能得到一組數(shù)據(jù)，從而完成實驗研究。某

實驗小組同學用測量的數(shù)據(jù)，在/-4坐標中畫出如圖丙所示圖像，得到了第一個結(jié)論:

t

小球在最低點受到細線拉力隨速度的增大而增大（填“線性”或“非線性”）；為了

進一步探究拉力和速度的定量關系，該小組做了以下幾種圖像，能直接從圖像中得到定

量關系的是圖

【答案】6.985（6.983~6.987均可）細線長度（或擺長）非線性A

【解析】⑴螺旋測微器的固定刻度為6.5mm,可動刻度為48.5x0.01mm=0.485mm,所

以最終讀數(shù)為6.5mm+0.485nim=6.985mm,由于誤差6.983mm~6.987mm均可

（2）由實驗原理有

mgL（\-cos0=—mv"

v2

F-mg=777—

可知，實驗時，要采用控制變量法，保持小球質(zhì)量"Z和擺長不變

由圖丙可知，小球在最低點受到細線拉力隨速度的增大而非線性增大

由實驗原理有

v2md2

r-m2=m—=-----—

LLt2

即

_md~

F=——+^g

Lt

則能直接從圖像中得到定量關系的是圖A

8.用伏安法測電源電動勢和內(nèi)電阻，已知電流表內(nèi)阻和電源內(nèi)電阻相比，不可忽略,

畫出的（甲）、（乙）兩種可供選用的測量電路.

（1）為提高電動勢和內(nèi)電阻的測量精度，應選用的電路是.

（2）由實驗數(shù)據(jù)做出如圖（丙）所示圖線，則該電源的內(nèi)電阻r=Q.

（3）所測得的電源電動勢E和內(nèi)電阻r的測量值與真實值相比較的情況是:E測一E

r洲_____rj（.（填“〉”或“V”）

（4）誤差出現(xiàn)的原因是.

【答案】乙1<<電壓表分流

【解析】（1）已知電流表內(nèi)阻和電源內(nèi)電阻相比，不可忽略，為減小實驗誤差，應采用

圖乙所示電路圖.

（2）由圖2所示圖象可知，電源內(nèi)阻r=絲=上”=1.0。；

A/0.6

（3）由圖示可知，伏安法測電阻相對于電源來說采用電流表外接法，由于電壓表分流

試卷第8頁，總13頁

作用，電流表測量值偏小，當外電路短路時，電流測量值等于真實值，電源的U-I圖

象如圖所示，由圖象可知，電動勢測量值小于真實值，電源內(nèi)阻測量值小于真實值.

(4)由圖示圖象可知，由于電壓表的分流作用，所測電流小于通過電源的電流，電壓

表分流是造成誤差的原因.

9.某物理興趣小組利用頻閃照相和氣墊導軌做“探究碰撞中的不變量”的實驗，步驟如

下：

A.用天平測出滑塊A、B的質(zhì)量分別為300g和200g；

B.安裝好氣墊導軌，調(diào)節(jié)氣墊導軌的調(diào)節(jié)旋鈕，使導軌水平；

C.向氣墊導軌通入壓縮空氣；

D.把A、B兩滑塊放到導軌上,并給他們一個初速度，同時開始閃光照相，閃光的時間間

隔設定為4=0.2$。照片如圖該組同學結(jié)合實驗過程和圖象分析知：該圖象是閃光4

次攝得的照片，在這4次閃光的瞬間工、2兩滑塊均在0?80?！潭确秶鷥?nèi)：第一次閃

光時，滑塊8恰好通過x=55cm處，滑塊A恰好通過x=70。〃處；碰撞后有一個物體處

于靜止狀態(tài)。

(1)以上情況說明兩滑塊的碰撞發(fā)生在第一次閃光后

(2)設向右為正方向，試分析碰撞前兩滑塊的質(zhì)量與速度乘積之和是煙?〃?/5,碰

撞后兩滑塊的質(zhì)量與速度乘積之和是依?m/S,以上實驗結(jié)果說明在碰撞過程中

保持不變的物理量是。

【答案】0.15-0.2-0.2兩滑塊的質(zhì)量和速度乘積之和

【解析】(1)碰撞后A向左做勻速運動，設其速度為VA',所以有：VA‘Ft=20,碰撞到

第二次閃光時A向左運動10cm,時間為匕有：VA'?t，=10,第一次閃光到發(fā)生碰撞時間

為t,有：t+r=At,

得：r=—=—=0.15；

22

（2）設向右為正方向，碰撞前，B的速度大小為：VB=0，05=0.5m/s,

0.1

A的速度為：VA=-——"m/s=-1m/s,

0.1

則碰撞前兩滑塊的質(zhì)量與速度乘積之和為：Pi=mBVB+mAVA=0.2x0.5-0.3xl=-0.2kgm/s.

-0.2

碰撞后，A靜止，B速度為：vB-----=-lm/s,

0.2

則碰撞后兩滑塊的動量為：PB=-mBVB'=-0.2Xl=-0.2kgm/s.

點睛：本題利用氣墊導軌進行驗證動量守恒定律的實驗，要求能明確實驗原理，注意碰

撞前后兩物體的位置從而明確位移和速度，再根據(jù)動量守恒定律列式即可求解.

10.質(zhì)量m=lkg的重錘自由下落，在紙帶上打出一系列的點如圖所示，O為第一個點，

A、B、C為相鄰的點，相鄰計數(shù)點的時間間隔為0.02s,長度單位是cm,取g=9.8m/s2,

a.打點計時器打下計數(shù)點B時，物體的速度VB=m/s（保留兩位有效數(shù)字）；

b.從點O到打下計數(shù)點B的過程中，物體重力勢能的減少量AEp=J,動能的增

加量AEk=J（保留兩位有效數(shù)字）.

（2）打出的另一條紙帶如圖，假設點AC間的距離為si,點CE間的距離為S2,使用交

流電的頻率為f,根據(jù)這些條件計算重錘下落的加速度a=.

\\O??A?BC?D?￡?\I

【答案】0.970.480.47口~

4

【解析】（1）根據(jù)勻變速直線運動平均速度推論可得

笈=見』=（734.86*。*=097加

B2T2T2x0.025

從點O到打下計數(shù)點B的過程中，物體重力勢能的減少量△與=mghOB=（）.481,動

1,

能增加量為=于〃嶗=0.47J

試卷第10頁，總13頁

（］）

（1-_-X---_--X-C-E--—--X--A-C--_---"--—---S---/---

（2）根據(jù)逐差法可得2J、？4

t（7）

H.某同學做“探究求合力的方法”的實驗，用彈簧測力計拉細繩套時，測力計總與木板

平行，實驗主要步驟如下：

A.在桌面上放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上；

B.用圖釘把橡皮條的一端固定在白紙（板）上的A點，在橡皮條的另一端栓上兩條細

繩，細繩的另一端系上繩套；

C.將兩個彈簧測力計通過細繩互成角度地拉橡皮條，使細繩與橡皮條的結(jié)點達到某一

位置0,記下o點的位置和兩細繩的方向，并讀出兩個彈簧測力計的示數(shù)；

D.按選好的標度，用鉛筆和刻度尺作出兩個彈簧測力計的拉力R