2022年黑龍江省高考物理總復(fù)習(xí)：實(shí)驗(yàn)題

2022年黑龍江省高考物理總復(fù)習(xí)：實(shí)驗(yàn)題

如圖所示某物理興趣小組將“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置改裝后用來(lái)測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓?/p>

速度：在軌道的水平部分加裝光電門(mén)，以測(cè)量小球平拋的初速度V0固定軌道，測(cè)量軌道

末端的離地高度，即小球平拋的豎直位移h;測(cè)量小球從軌道的不同位置釋放后平拋的水

平位移X,多次計(jì)算小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，求平均以獲得小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t；利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式

計(jì)算當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取?/p>

(1)關(guān)于實(shí)驗(yàn)誤差的以下說(shuō)法中，正確的是BD(多選)；

A.小球和軌道間的摩擦是造成系統(tǒng)誤差的原因之一

B.小球平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的空氣阻力是造成系統(tǒng)誤差的原因之一

C.軌道末端未調(diào)水平是造成偶然誤差的原因之一

D.實(shí)驗(yàn)中測(cè)量長(zhǎng)度時(shí)的讀數(shù)誤差屬于偶然誤差

(2)該小組實(shí)驗(yàn)中測(cè)得h=0.420m,vo和x的測(cè)量值如表所示:

vo(m/s)0.7411.0341.3181.584

x(cm)21.730.338.646.4

【解答】解：(1)A、小球和軌道間的摩擦影響的是初速度vo,而平拋運(yùn)動(dòng)的初速度是

由光電門(mén)測(cè)出的，所以小球和軌道間的摩擦不會(huì)造成本實(shí)驗(yàn)的誤差，故A錯(cuò)誤；

B、小球平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的空氣阻力會(huì)影響水平位移X,是本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)無(wú)法避免的,

屬于系統(tǒng)誤差，故B正確；

C、軌道末端未調(diào)水平或水平不準(zhǔn)確使小球的運(yùn)動(dòng)變成斜上拋或斜下拋，是實(shí)驗(yàn)儀器無(wú)法

精確校準(zhǔn)引起的，造成的誤差也屬于系統(tǒng)誤差，故C錯(cuò)誤；

D、測(cè)量長(zhǎng)度時(shí)的讀數(shù)誤差是實(shí)驗(yàn)者本身的身體狀態(tài)、讀數(shù)方法、視覺(jué)差等以及環(huán)境影響

等原因造成的誤差，屬于偶然誤差，故D正確；

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故選：BDo

⑵利用t弋算出四組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的時(shí)間分別為:

%10.217—

ti=—=>1s—0n.3Q0n8os

v010.741

_%2_0-303

t2=—=1c.s-0.293s

%21-034

0.386

t3=%^3=由s=0n.293s

"=^=器=。293,

平均下落時(shí)間t=G+t2Pt4右o.293s

根據(jù)h=2g/得g=學(xué)

4t

代入時(shí)間t的值可得g=9.78m/s2?

故答案為：（1）BD；（2）9.78.

2.某物理興趣小組的同學(xué)現(xiàn)利用如圖（a）所示的裝置來(lái)做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)

驗(yàn)，其中0B為橡皮筋。

（1）某次實(shí)驗(yàn)中一彈簧測(cè)力計(jì)的指針位置如圖（b）所示，可知拉力的大小為3.00N。

（2）甲同學(xué)第二次需用兩個(gè)彈簧秤分別勾住繩套，互成角度地拉橡皮條，他認(rèn)為在此過(guò)

程中必須注意以下幾項(xiàng)其中正確的是B。

A.兩根細(xì)繩必須等長(zhǎng)

B.使橡皮筋拉到與第一次相同的位置

C.橡皮筋應(yīng)在兩繩夾角的平分線上

D.兩個(gè)彈簧秤的拉力必須等大

（3）圖（c）所示是甲、乙兩位同學(xué)在做本實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的結(jié)果，其中F為只用一個(gè)彈簧

測(cè)力計(jì)拉橡皮筋時(shí)所受到的拉力，則其中甲（選填“甲”或“乙”）同學(xué)測(cè)得的實(shí)驗(yàn)

結(jié)果比較符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)。

【解答】解：（1）彈簧秤的最小刻度為0.1N,則拉力的大小為3.00N；

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(2)A、兩根細(xì)繩沒(méi)必要必須等長(zhǎng)，故A錯(cuò)誤；

B、為保證等效性，則必須要使橡皮筋拉到與第一次相同的位置，故B正確；

C、橡皮筋沒(méi)必要在兩繩夾角的平分線上，故C錯(cuò)誤；

D、兩個(gè)彈簧秤的拉力沒(méi)必要必須等大，故D錯(cuò)誤。

故選:B?

(3)因?yàn)橹挥靡粋€(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮筋時(shí)所受到的拉力F'的方向應(yīng)該在橡皮筋的延長(zhǎng)

線上，而F應(yīng)該是用兩個(gè)彈簧秤拉橡皮條時(shí)用平行四邊形法則做出的合力，則甲同學(xué)測(cè)

得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)。

故答案為：(1)3.00；(2)B；(3)甲

3.某興趣小組同學(xué)要利用NTC熱敏電阻測(cè)量溫度，圖甲為該熱敏電阻的電阻特性曲線，為

了測(cè)量某狀態(tài)下的溫度，需先測(cè)量熱敏電阻在該狀態(tài)溫度下的電阻值。

—O

-0

二K

7

二6

二S

4

身3

-2

<1

l<?2H：?i40in60

|H溫度(t)

請(qǐng)按要求完成下列實(shí)驗(yàn)：

(1)若溫度的測(cè)量范圍為0?25C,不考慮其他因素對(duì)電路的影響，要求誤差較小，實(shí)

驗(yàn)室提供的器材如下，請(qǐng)?jiān)趫D乙的虛線框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖。

A.NTC熱敏電阻(用表示)

B.電壓表V：量程5V,內(nèi)阻約3kC

C.靈敏電流表A：量程5mA,內(nèi)阻為500Q

D.滑動(dòng)變阻器R：最大阻值為200。

E.直流電源E(電動(dòng)勢(shì)6V,內(nèi)阻不計(jì))

F.開(kāi)關(guān)S,導(dǎo)線若干

(2)正確接線后，將熱敏電阻置于待測(cè)狀態(tài)下，接通電源，電流表示數(shù)是1.60mA,電

壓表的示數(shù)如圖丙所示，則電壓表的讀數(shù)為4.00V。

(3)以第二問(wèn)的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，求此時(shí)熱敏電阻的阻值為2.0k。：結(jié)合圖甲可知待測(cè)

溫度為12℃(計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)。

【解答】解：(1)由圖甲所示圖象可知，實(shí)驗(yàn)中熱敏電阻在25℃時(shí)電阻值最小，約為1000(1,

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滑動(dòng)變阻器最大阻值為200。，待測(cè)熱敏電阻阻值元大于滑動(dòng)變阻器最大阻值，為測(cè)多組

數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法；由于電流表內(nèi)阻已知，電流表可以采用內(nèi)接法，實(shí)

驗(yàn)電路圖如圖所示；

（2）電壓表量程為5V,由圖丙所示電壓表表盤(pán)可知，其分度值為0.1V,電壓表讀數(shù)為

4.00Vo

（3）熱敏電阻的阻值為R=y-RA=-400-500n=2000fi=2kn,

11.60x10-3

由圖甲所示圖象可知，待測(cè)溫度為12℃（11?14℃均正確）。

故答案為：（1）實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示;（2）4.00；（3）2.0；12o

4.現(xiàn)有兩組同學(xué)要測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r（已知E約為1.5V,r約為1。）。

（1）第一組采用圖1所示電路。

①為了完成該實(shí)驗(yàn)，選擇實(shí)驗(yàn)器材時(shí)，在電路的a、b兩點(diǎn)間可接入的器件是BC。

A.一個(gè)定值電阻

B.阻值適當(dāng)?shù)牟煌柚档亩ㄖ惦娮?/p>

C.滑動(dòng)變阻器

②為了調(diào)節(jié)方便且測(cè)量精度更高，以下器材中，電流表可選A,電壓表可選C。

A.電流表（0?0.6A）

B.電流表（0?3A）

C.電壓表（0?3V）

D.電壓表（0-15V）

③第一小組經(jīng)過(guò)多次測(cè)量，記錄了多組電流表示數(shù)I和電壓表示數(shù)U,并在圖2中畫(huà)出

了U-I圖象。由圖象可以得出，若將該干電池與一個(gè)阻值為2.2。的定值電阻組成閉合

電路，電路中的電流約為0.50A（保留兩位有效數(shù)字）。

（2）第二組在沒(méi)有電壓表的情況下，設(shè)計(jì)了如圖3所示的電路，完成了對(duì)同一電池的測(cè)

量。

①改變電阻箱接入電路中的電阻值，記錄了多組電流表示數(shù)I和電阻箱示數(shù)R,通過(guò)研

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1

究7-R圖象的信息，他們發(fā)現(xiàn)電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值與第一組的結(jié)果非常接近，但是內(nèi)阻的測(cè)

量值與第一組的結(jié)果有明顯偏差。將上述實(shí)驗(yàn)重復(fù)進(jìn)行了若干次，結(jié)果依然如此。請(qǐng)說(shuō)

明哪個(gè)組內(nèi)阻的測(cè)量結(jié)果較大？并說(shuō)明形成這個(gè)結(jié)果的原因。

②、A.第二組對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行深入的理論研究，在是否可以忽略電流表內(nèi)阻這兩種情況下，

繪制兩類(lèi)圖象。第一類(lèi)圖象以電流表讀數(shù)I為縱坐標(biāo)，將電流表和電阻箱讀數(shù)的乘積IR

記為U作為橫坐標(biāo)。第二類(lèi)圖象以電阻箱讀數(shù)R為縱坐標(biāo)，電流表讀數(shù)的倒數(shù)亍為橫坐

標(biāo)。請(qǐng)?jiān)趫D4甲、乙兩坐標(biāo)系中分別用實(shí)線代表電流表內(nèi)阻可忽略的情況，虛線代表電

流表內(nèi)阻不可忽略的情況，定性畫(huà)出相關(guān)物理量之間關(guān)系。

B.在第二組的實(shí)驗(yàn)中電阻箱（最大阻值為999.90可當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)電阻用）、電流表（量程Ig

=0.6A,內(nèi)阻rg=0.1。）。通過(guò)改變電阻箱接入電路中的電阻值，記錄了多組電流表示數(shù)

I和電阻箱示數(shù)R,并畫(huà)出了如圖5所示的R-彳圖象。根據(jù)圖象中的信息可得出這個(gè)電

池的電動(dòng)勢(shì)E=1.49V,內(nèi)電阻r=0.3

C.某同學(xué)利用傳感器、定值電阻Ro、電阻箱Ri等實(shí)驗(yàn)器材測(cè)量電池a的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，

實(shí)驗(yàn)裝置如圖6所示。實(shí)驗(yàn)時(shí)多次改變電阻箱的阻值，記錄外電路的總電阻阻值R,用

電壓傳感器測(cè)得端電壓U,并在計(jì)算機(jī)上顯示出如圖7所示的9關(guān)系圖線。由圖線可

知電池的電動(dòng)勢(shì)E=2.0V,內(nèi)阻r=0.5

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UN

R

【解答】解：（1）①為了完成該實(shí)驗(yàn)，需要測(cè)量多種數(shù)據(jù)，需要電路中電阻變化，在電

路的a、b兩點(diǎn)間可接入的器件是阻值適當(dāng)?shù)牟煌柚档亩ㄖ惦娮杌蚧瑒?dòng)變阻器.故A錯(cuò)

誤，BC正確；

故選：BC

②為了調(diào)節(jié)方便且測(cè)量精度更高，電路中最大電流為I,?=|=1.5A,電流表應(yīng)選量程為

0.6A的，電壓表應(yīng)選3V的；

③經(jīng)過(guò)多次測(cè)量，他們記錄了多組電流表示數(shù)I和電壓表示數(shù)U,并在圖2中畫(huà)出了U

-I圖象.由圖象截距可以得出，此干電池的電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值E=1.48V,內(nèi)阻的測(cè)量值

△U1.48—lnon

=n?°n.78Q

若將該干電池與一個(gè)阻值為2.2Q的定值電阻組成閉合電路，電路中的電流約為：1=

E1.5

A=0.50A

R+r2.2+0.78

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1ir

(2)①第二組測(cè)量應(yīng)有：若不考慮電流表的內(nèi)阻則：E=I(R+r)則-=一/?+—

/EE

考慮電流表的內(nèi)阻：E=I(R+F+RA)，即沒(méi)有考慮電流表內(nèi)阻時(shí)，測(cè)量計(jì)算出的內(nèi)阻其

實(shí)際值為電池內(nèi)阻與電流表的內(nèi)阻之和，則測(cè)量值偏大.原因是由于電流表內(nèi)阻不能忽

略引起的誤差。

②A第一類(lèi)圖象：不考慮電流表內(nèi)阻，U=E-lr考慮電流表內(nèi)阻：U=E-1(r+RA)

兩表達(dá)式對(duì)應(yīng)的截矩相等，即電動(dòng)勢(shì)相等，內(nèi)阻不忽略時(shí)斜率大，是實(shí)線代表的是測(cè)量

值，虛線代表的是真實(shí)值.根據(jù)圖象修正法，虛線的電動(dòng)勢(shì)和實(shí)線電動(dòng)勢(shì)相等，但是虛

線在實(shí)線的上方.

11r

B第二組測(cè)量方式，若不考慮電流表的內(nèi)