新高考物理一輪復(fù)習(xí)專題十七實驗練習(xí)課件

實驗一測量做直線運動物體的瞬時速度1.(2022全國乙,22,5分)用雷達探測一高速飛行器的位置。從某時刻(t=0)開始的一段時

間內(nèi),該飛行器可視為沿直線運動,每隔1s測量一次其位置,坐標(biāo)為x,結(jié)果如表所示:t/s0123456x/m050710941759250533294233力學(xué)實驗回答下列問題:(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可判斷該飛行器在這段時間內(nèi)近似做勻加速運動,判斷的理由是:

;(2)當(dāng)x=507m時,該飛行器速度的大小v=

m/s;(3)這段時間內(nèi)該飛行器加速度的大小a=

m/s2(保留2位有效數(shù)字)。答案

(1)在誤差允許的范圍內(nèi),相鄰相等時間內(nèi)的位移之差近似相等

(2)547

(3)792.[2021天津,9(1)]某實驗小組利用手機的錄像功能拍下小球在斜面上做勻加速直線運

動的過程。為便于記錄小球各個時刻在斜面上的位置,將錄像中時間間隔為T的連續(xù)7

幅畫面合成到同一張圖中,示意如圖。依次測得小球各相鄰位置間的距離為x1、x2、

x3、x4、x5、x6。

①寫出小球在位置1的速度表達式

。答案①v1=

②a=

③偶然②要求充分利用測量數(shù)據(jù),寫出小球運動過程中的加速度表達式

。③在測量小球相鄰位置間距時由于實驗者讀數(shù)產(chǎn)生的誤差是

誤差。(填“偶

然”或“系統(tǒng)”)3.(2023全國甲,23,10分)某同學(xué)利用如圖(a)所示的實驗裝置探究物體做直線運動時平

均速度與時間的關(guān)系。讓小車左端和紙帶相連,右端用細繩跨過定滑輪和鉤碼相連。

鉤碼下落,帶動小車運動,打點計時器打出紙帶。某次實驗得到的紙帶和相關(guān)數(shù)據(jù)如

圖(b)所示。

(1)已知打出圖(b)中相鄰兩個計數(shù)點的時間間隔均為0.1s。以打出A點時小車的位置

為初始位置,將打出B、C、D、E、F各點時小車的位移Δx填到表中,小車發(fā)生相應(yīng)位

移所用時間和平均速度分別為Δt和

。表中ΔxAD=

cm,

=

cm/s。位移區(qū)間ABACADAEAFΔx(cm)6.6014.60ΔxAD34.9047.30

(cm/s)66.073.0

87.394.6(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù),得到小車平均速度

隨時間Δt的變化關(guān)系,如圖(c)所示。在圖(c)中補全實驗點。(3)從實驗結(jié)果可知,小車運動的

-Δt圖線可視為一條直線,此直線用方程

=kΔt+b表示,其中k=

cm/s2,b=

cm/s。(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)(4)根據(jù)(3)中的直線方程可以判定小車做勻加速直線運動,得到打出A點時小車的速度

大小vA=

,小車的加速度大小a=

。(結(jié)果用字母k、b表示)答案

(1)24.00

80.0

(2)見解析(3)71.5(70.0~73.0均得分)

59.0(58.2~59.8均得分)

(4)b

2k解析

(2)如圖所示4.(2022北京,16,10分)某同學(xué)利用自由落體運動測量重力加速度,實驗裝置如圖1所示,

打點計時器接在頻率為50.0Hz的交流電源上。使重錘自由下落,打點計時器在隨重錘下落的紙帶上打下一系列點跡。挑出點跡清晰

的一條紙帶,依次標(biāo)出計數(shù)點1,2,…,8,相鄰計數(shù)點之間還有1個計時點。分別測出相鄰

計數(shù)點之間的距離x1,x2,…,x7,并求出打點2,3,…,7時對應(yīng)的重錘的速度。在坐標(biāo)紙上

建立v-t坐標(biāo)系,根據(jù)重錘下落的速度作出v-t圖線并求重力加速度。

圖1(1)圖2為紙帶的一部分,打點3時,重錘下落的速度v3=

m/s(結(jié)果保留3位有效數(shù)

字)。

(2)除點3外,其余各點速度對應(yīng)的坐標(biāo)點已在圖3坐標(biāo)系中標(biāo)出,請在圖中標(biāo)出速度v3對

應(yīng)的坐標(biāo)點,并作出v-t圖線。

(3)根據(jù)圖3,實驗測得的重力加速度g=

m/s2(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。(4)某同學(xué)居家學(xué)習(xí)期間,注意到一水龍頭距地面較高,而且發(fā)現(xiàn)通過調(diào)節(jié)水龍頭閥門

可實現(xiàn)水滴逐滴下落,并能控制相鄰水滴開始下落的時間間隔,還能聽到水滴落地時

發(fā)出的清脆聲音。于是他計劃利用手機的秒表計時功能和刻度尺測量重力加速度。

為準(zhǔn)確測量,請寫出需要測量的物理量及對應(yīng)的測量方法。(3)9.75(4)需要測量的物理量:水滴下落的高度h和下落的時間t。測量h的方法:用刻度尺測量水龍頭出水口到地面的高度,多次測量取平均值。答案

(1)1.15

(2)如圖所示測量t的方法:調(diào)節(jié)水龍頭閥門,使一滴水開始下落的同時,恰好聽到前一滴水落地時發(fā)

出的清脆聲音。用手機測量n滴水下落的總時間tn,則t=

。實驗二探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系5.(2021廣東,11,7分)某興趣小組測量一緩沖裝置中彈簧的勁度系數(shù)。緩沖裝置如圖所

示,固定在斜面上的透明有機玻璃管與水平面夾角為30°,彈簧固定在有機玻璃管底

端。實驗過程如下:先沿管軸線方向固定一毫米刻度尺,再將單個質(zhì)量為200g的鋼球

(直徑略小于玻璃管內(nèi)徑)逐個從管口滑進,每滑進一個鋼球,待彈簧靜止,記錄管內(nèi)鋼球

的個數(shù)n和彈簧上端對應(yīng)的刻度尺示數(shù)Ln,數(shù)據(jù)如表所示。實驗過程中彈簧始終處于

彈性限度內(nèi)。采用逐差法計算彈簧壓縮量,進而計算其勁度系數(shù)。

n123456Ln/cm8.0410.0312.0514.0716.1118.09(1)利用ΔLi=Li+3-Li(i=1,2,3)計算彈簧的壓縮量:ΔL1=6.03cm,ΔL2=6.08cm,ΔL3=

cm,壓縮量的平均值

=

=

cm;(2)上述

是管中增加

個鋼球時產(chǎn)生的彈簧平均壓縮量;(3)忽略摩擦,重力加速度g取9.80m/s2,該彈簧的勁度系數(shù)為

N/m(結(jié)果保留3

位有效數(shù)字)。答案

(1)6.04

6.05

(2)3

(3)48.66.(2022湖南,11,6分)小圓同學(xué)用橡皮筋、同種一元硬幣、刻度尺、塑料袋、支架等,

設(shè)計了如圖(a)所示的實驗裝置,測量冰墩墩玩具的質(zhì)量。主要實驗步驟如下:

(1)查找資料,得知每枚硬幣的質(zhì)量為6.05g;(2)將硬幣以5枚為一組逐次加入塑料袋,測量每次穩(wěn)定后橡皮筋的長度l,記錄數(shù)據(jù)如

表:序號12345硬幣數(shù)量n/枚510152025長度l/cm10.5112.0213.5415.0516.56(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖(b)上描點,繪制圖線;

(4)取出全部硬幣,把冰墩墩玩具放入塑料袋中,穩(wěn)定后橡皮筋長度的示數(shù)如圖(c)所示,

此時橡皮筋的長度為

cm;(5)由上述數(shù)據(jù)計算得冰墩墩玩具的質(zhì)量為

g(計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。解析

(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)描點連線如圖所示;答案

(3)見解析

(4)15.35(15.34~15.36)

(5)127實驗三

探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律7.[2022浙江6月選考,17(2)]“探究求合力的方法”的實驗裝置如圖所示,在該實驗中,

①下列說法正確的是

(單選);A.拉著細繩套的兩只彈簧秤,穩(wěn)定后讀數(shù)應(yīng)相同B.在已記錄結(jié)點位置的情況下,確定一個拉力的方向

需要再選擇相距較遠的兩點C.測量時彈簧秤外殼與木板之間不能存在摩擦D.測量時,橡皮條、細繩和彈簧秤應(yīng)貼近并平行于木板②若只有一只彈簧秤,為了完成該實驗至少需要

(選填“2”、“3”或“4”)

次把橡皮條結(jié)點拉到O點。答案①D②38.(2023全國乙,22,5分)在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中使用的器材有:木

板、白紙、兩個標(biāo)準(zhǔn)彈簧測力計、橡皮條、輕質(zhì)小圓環(huán)、刻度尺、鉛筆、細線和圖

釘若干。完成下列實驗步驟:①用圖釘將白紙固定在水平木板上。②將橡皮條的一端固定在木板上,另一端系在輕質(zhì)小圓環(huán)上。將兩細線也系在小圓環(huán)

上,它們的另一端均掛上測力計。用互成一定角度、方向平行于木板、大小適當(dāng)?shù)牧?/p>

拉動兩個測力計,小圓環(huán)停止時由兩個測力計的示數(shù)得到兩拉力F1和F2的大小,并

。(多選,填正確答案標(biāo)號)A.用刻度尺量出橡皮條的長度B.用刻度尺量出兩細線的長度C.用鉛筆在白紙上標(biāo)記出小圓環(huán)的位置D.用鉛筆在白紙上標(biāo)記出兩細線的方向③撤掉一個測力計,用另一個測力計把小圓環(huán)拉到

,由測力計的示數(shù)得到拉

力F的大小,沿細線標(biāo)記此時F的方向。④選擇合適標(biāo)度,由步驟②的結(jié)果在白紙上根據(jù)力的平行四邊形定則作F1和F2的合成

圖,得出合力F'的大小和方向;按同一標(biāo)度在白紙上畫出力F的圖示。⑤比較F'和F的

,從而判斷本次實驗是否驗證了力的平行四邊形定則。答案②CD③同一位置⑤大小和方向?qū)嶒炈奶骄考铀俣扰c物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系9.(2020北京,15,9分)在“探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系”實驗中,做如下

探究:(1)為猜想加速度與質(zhì)量的關(guān)系,可利用圖1所示裝置進行對比實驗。兩小車放在水平

板上,前端通過鉤碼牽引,后端各系一條細線,用板擦把兩條細線按在桌上,使小車靜

止。抬起板擦,小車同時運動,一段時間后按下板擦,小車同時停下。對比兩小車的位

移,可知加速度與質(zhì)量大致成反比。關(guān)于實驗條件,下列正確的是:

(選填選項

前的字母)。A.小車質(zhì)量相同,鉤碼質(zhì)量不同B.小車質(zhì)量不同,鉤碼質(zhì)量相同C.小車質(zhì)量不同,鉤碼質(zhì)量不同圖1(2)某同學(xué)為了定量驗證(1)中得到的初步關(guān)系,設(shè)計實驗并得到小車加速度a與質(zhì)量M的7組實驗數(shù)據(jù),如表所示。在圖2所示的坐標(biāo)紙上已經(jīng)描好了6組數(shù)據(jù)點,請將余下的

一組數(shù)據(jù)描在坐標(biāo)紙上,并作出a-

圖像。次數(shù)1234567a/(m·s-2)0.620.560.480.400.320.240.15M/kg0.250.290.330.400.500.711.00(3)在探究加速度與力的關(guān)系實驗之前,需要思考如何測“力”。請在圖3中畫出小車受

力的示意圖。為了簡化“力”的測量,下列說法正確的是:

(選填選項前的字母)。

A.使小車沿傾角合適的斜面運動,小車受力可等效為只受繩的拉力B.若斜面傾角過大,小車所受合力將小于繩的拉力C.無論小車運動的加速度多大,砂和桶的重力都等于繩的拉力D.讓小車的運動趨近于勻速運動,砂和桶的重力才近似等于繩的拉力答案

(1)B

(2)如圖所示

(3)如圖所示AD10.(2021湖南,11,6分)某實驗小組利用圖(a)所示裝置探究加速度與物體所受合外力的

關(guān)系。主要實驗步驟如下:

(1)用游標(biāo)卡尺測量墊塊厚度h,示數(shù)如圖(b)所示,h=

cm;(2)接通氣泵,將滑塊輕放在氣墊導(dǎo)軌上,調(diào)節(jié)導(dǎo)軌至水平;(3)在右支點下放一墊塊,改變氣墊導(dǎo)軌的傾斜角度;(4)在氣墊導(dǎo)軌合適位置釋放滑塊,記錄墊塊個數(shù)n和滑塊對應(yīng)的加速度a;(5)在右支點下增加墊塊個數(shù)(墊塊完全相同),重復(fù)步驟(4),記錄數(shù)據(jù)如表:n123456a/(m·s-2)0.0870.1800.260

0.4250.519根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖(c)上描點,繪制圖線。

如果表中缺少的第4組數(shù)據(jù)是正確的,其應(yīng)該是

m/s2(保留三位有效數(shù)字)。解析

(5)依據(jù)表格中數(shù)據(jù)在題圖(c)中描點,再用平滑線連接,得到a-n圖線如圖所示。

由圖線可以看出,當(dāng)n=4時,a=0.343m/s2。

答案

(1)1.02

(5)見解析

11.[2020浙江7月選考,17(1)]做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗時,圖1甲是教

材中的實驗方案;圖1乙是拓展方案,其實驗操作步驟如下:

甲乙圖1(ⅰ)掛上托盤和砝碼,改變木板的傾角,使質(zhì)量為M的小車拖著紙帶沿木板勻速下滑;(ⅱ)取下托盤和砝碼,測出其總質(zhì)量為m,讓小車沿木板下滑,測出加速度a;(ⅲ)改變砝碼質(zhì)量和木板傾角,多次測量,通過作圖可得到a-F的關(guān)系。①實驗獲得如圖2所示的紙帶,計數(shù)點a、b、c、d、e、f間均有四個點未畫出,則在打d

點時小車的速度大小vd=

m/s(保留兩位有效數(shù)字);

圖2②需要滿足條件M?m的方案是

(選填“甲”“乙”或“甲和乙”);在作a-F

圖像時,把mg作為F值的是

(選填“甲”“乙”或“甲和乙”)。答案①0.18~0.19②甲甲和乙12.(2022山東,13,6分)在天宮課堂中,我國航天員演示了利用牛頓第二定律測量物體質(zhì)

量的實驗。受此啟發(fā),某同學(xué)利用氣墊導(dǎo)軌、力傳感器、無線加速度傳感器、輕彈簧

和待測物體等器材設(shè)計了測量物體質(zhì)量的實驗,如圖甲所示。主要步驟如下:

①將力傳感器固定在氣墊導(dǎo)軌左端支架上,加速度傳感器固定在滑塊上;②接通氣源,放上滑塊,調(diào)平氣墊導(dǎo)軌;③將彈簧左端連接力傳感器,右端連接滑塊。彈簧處于原長時滑塊左端位于O點,A點

到O點的距離為5.00cm,拉動滑塊使其左端處于A點,由靜止釋放并開始計時;④計算機采集獲取數(shù)據(jù),得到滑塊所受彈力F、加速度a隨時間t變化的圖像,部分圖像

如圖乙所示。

回答以下問題(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字):(1)彈簧的勁度系數(shù)為

N/m。(2)該同學(xué)從圖乙中提取某些時刻F與a的數(shù)據(jù),畫出a-F圖像如圖丙中Ⅰ所示。由此可得滑塊與加速度傳感器的總質(zhì)量為

kg。(3)該同學(xué)在滑塊上增加待測物體,重復(fù)上述實驗步驟,在圖丙中畫出新的a-F圖像Ⅱ,則

待測物體的質(zhì)量為

kg。答案(1)12

(2)0.20

(3)0.13實驗五探究平拋運動的特點13.(2021全國乙,22,5分)某同學(xué)利用圖(a)所示裝置研究平拋運動的規(guī)律。實驗時該同

學(xué)使用頻閃儀和照相機對做平拋運動的小球進行拍攝,頻閃儀每隔0.05s發(fā)出一次閃

光,某次拍攝后得到的照片如圖(b)所示(圖中未包括小球剛離開軌道的影像)。圖中的

背景是放在豎直平面內(nèi)的帶有方格的紙板,紙板與小球軌跡所在平面平行,其上每個

方格的邊長為5cm。該同學(xué)在實驗中測得的小球影像的高度差已經(jīng)在圖(b)中標(biāo)出。完成下列填空:(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)(1)小球運動到圖(b)中位置A時,其速度的水平分量大小為

m/s,豎直分量大小

為

m/s;(2)根據(jù)圖(b)中數(shù)據(jù)可得,當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮?/p>

m/s2。答案

(1)1.0

2.0

(2)9.714.(2023北京,16,10分)用頻閃照相記錄平拋小球在不同時刻的位置,探究平拋運動的

特點。(1)關(guān)于實驗,下列做法正確的是

(選填選項前的字母)。A.選擇體積小、質(zhì)量大的小球B.借助重垂線確定豎直方向C.先拋出小球,再打開頻閃儀D.水平拋出小球(2)圖1所示的實驗中,A球沿水平方向拋出,同時B球自由落下,借助頻閃儀拍攝上述運

動過程。圖2為某次實驗的頻閃照片。在誤差允許范圍內(nèi),根據(jù)任意時刻A、B兩球的高度相同,可判斷A球豎直方向做

運動;根據(jù)

,可判斷A球水平方向做勻速直線運動。

(3)某同學(xué)使小球從高度為0.8m的桌面水平飛出,用頻閃照相拍攝小球的平拋運動(每

秒頻閃25次),最多可以得到小球在空中運動的

個位置。(4)某同學(xué)實驗時忘了標(biāo)記重垂線方向。為解決此問題,他在頻閃照片中,以某位置為坐標(biāo)原點,沿任意兩個相互垂直的方向作為x軸和y軸正方向,建立直角坐標(biāo)系xOy,并

測量出另外兩個位置的坐標(biāo)值(x1,y1)、(x2,y2),如圖3所示。根據(jù)平拋運動規(guī)律,利用運

動的合成與分解的方法,可得重垂線方向與y軸間夾角的正切值為

。(4)

答案

(1)ABD

(2)自由落體相等時間內(nèi)A球水平分位移相等

(3)1115.(2022福建,11,5分)某實驗小組利用圖(a)所示裝置驗證小球平拋運動的特點。實驗

時,先將斜槽固定在貼有復(fù)寫紙和白紙的木板邊緣,調(diào)節(jié)槽口水平并使木板豎直;把小

球放在槽口處,用鉛筆記下小球在槽口時球心在木板上的水平投影點O,建立xOy坐標(biāo)

系。然后從斜槽上固定的位置釋放小球,小球落到擋板上并在白紙上留下印跡。上下

調(diào)節(jié)擋板進行多次實驗。實驗結(jié)束后,測量各印跡中心點O1、O2、O3…的坐標(biāo),并填入

表格中,計算對應(yīng)的x2值。

O1O2O3O4O5O6y/cm2.956.529.2713.2016.6119.90x/cm5.958.8110.7412.4914.0515.28x2/cm235.477.6115.3156.0197.4233.5(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù),在圖(b)給出的坐標(biāo)紙上補上O4數(shù)據(jù)點,并繪制“y-x2”圖線。(2)由y-x2圖線可知,小球下落的高度y,與水平距離的平方x2成

(填“線性”或

“非線性”)關(guān)系,由此判斷小球下落的軌跡是拋物線。(3)由y-x2圖線求得斜率k,小球平拋運動的初速度表達式為v0=

(用斜率k和重

力加速度g表示)。(4)該實驗得到的y-x2圖線常不經(jīng)過原點,可能的原因是

。

答案

(1)見解析

(2)線性

(3)

(4)水平射出點未與O點重合解析

(1)根據(jù)題表數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描出O4數(shù)據(jù)點,并繪制“y-x2”圖線如圖所示。16.[2023浙江6月選考,16Ⅰ(1)]在“探究平拋運動的特點”實驗中①用圖1裝置進行探究,下列說法正確的是

。A.只能探究平拋運動水平分運動的特點B.需改變小錘擊打的力度,多次重復(fù)實驗C.能同時探究平拋運動水平、豎直分運動的特點②用圖2裝置進行實驗,下列說法正確的是

。A.斜槽軌道M必須光滑且其末端水平B.上下調(diào)節(jié)擋板N時必須每次等間距移動C.小鋼球從斜槽M上同一位置靜止?jié)L下③用圖3裝置進行實驗,豎直擋板上附有復(fù)寫紙和白紙,可以記下鋼球撞擊擋板時的點跡。實驗時豎直擋板初始位置緊靠斜槽末端,鋼球從斜槽上P點靜止?jié)L下,撞擊擋板留下點跡0,將擋板依次水平向右移動x,重復(fù)實驗,擋板上留下點跡1、2、3、4。以點跡0為坐標(biāo)原點,豎直向下建立坐標(biāo)軸y,各點跡坐標(biāo)值分別為y1、y2、y3、y4。重力加速度為g,測得鋼球直徑為d,則鋼球平拋初速度v0為

。A.

B.

C.

D.

答案①B②C③D實驗六探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系17.[2023浙江1月選考,16Ⅰ(2)]“探究向心力大小的表達式”實驗裝置如圖所示。

①采用的實驗方法是

;A.控制變量法B.等效法C.模擬法②在小球質(zhì)量和轉(zhuǎn)動半徑相同的情況下,逐漸加速轉(zhuǎn)動手柄到一定速度后保持勻速轉(zhuǎn)

動。此時左右標(biāo)尺露出的紅白相間等分標(biāo)記的比值等于兩小球的

之比(選填

“線速度大小”、“角速度平方”或“周期平方”);在加速轉(zhuǎn)動手柄過程中,左右標(biāo)

尺露出紅白相間等分標(biāo)記的比值

(選填“不變”、“變大”或“變小”)。答案①A②角速度平方不變18.(2023屆浙江金華東陽5月適應(yīng)考,17)某班級同學(xué)在探究向心力大小的表達式。第一小組采用甲圖所示的裝置進行探究,兩個變速塔輪通過皮帶連接,轉(zhuǎn)動手柄使長

槽和短槽分別隨變速塔輪勻速轉(zhuǎn)動,槽內(nèi)的鋼球就做勻速圓周運動。橫臂的擋板對鋼

球的壓力提供向心力,鋼球?qū)醢宓淖饔昧νㄟ^橫臂的杠桿作用使彈簧測力筒下降,

從而露出標(biāo)尺,標(biāo)尺上的紅白相間的等分格顯示出兩個鋼球所需向心力的比值。第二小組采用乙圖所示的裝置進行探究,滑塊套在水平桿上,隨水平桿一起繞豎直桿

做勻速圓周運動,力傳感器通過一細繩連接滑塊,用來測量向心力F的大小?；瑝K上固

定一遮光片,寬度為d,光電門可以記錄遮光片通過的時間Δt,測得旋轉(zhuǎn)半徑為r。滑塊

隨桿做勻速圓周運動,每經(jīng)過光電門一次,通過力傳感器和光電門就同時獲得一組向心力F和角速度ω的數(shù)據(jù)。

(1)下列實驗中與這兩組同學(xué)采用的科學(xué)方法不同的是

。A.探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系B.探究影響通電導(dǎo)線受力的因素C.探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律(2)①第一組同學(xué)在某次實驗時,兩個鋼球質(zhì)量和轉(zhuǎn)動半徑相等,圖中標(biāo)尺上紅白相間

的等分格顯示出兩個鋼球所需向心力的比值為1∶4,與皮帶連接的兩個變速塔輪的半

徑之比為

。②第二組同學(xué)實驗時,以F為縱坐標(biāo),以

為橫坐標(biāo),可在坐標(biāo)紙中描出數(shù)據(jù)點作一條如圖丙所示的直線,圖線斜率為k,則滑塊的質(zhì)量為

(用k、r、d表示)。答案

(1)C

(2)①2∶1②

實驗七驗證機械能守恒定律19.[2023天津9(1)]某同學(xué)用如圖甲所示的裝置驗證機械能守恒定律,接通氣墊導(dǎo)軌氣

源,釋放托盤與砝碼,并測得:a.遮光片的寬度d;b.遮光片到光電門的距離l;c.遮光片通過光電門的時間Δt;d.托盤與砝碼的質(zhì)量m1,小車與遮光片的質(zhì)量m2。①小車通過光電門時的速度v=

;②小車從釋放到經(jīng)過光電門的過程,系統(tǒng)重力勢能的減少量為

,動能的增加

量為

;答案①

②m1gl

(m1+m2)

③

③改變l,做多組實驗,作出如圖乙以l為橫軸、以

為縱軸的圖像,若系統(tǒng)機械能守恒,則圖像的斜率k=

。

圖乙20.(2022廣東,11,7分)某實驗小組為測量小球從某一高度釋放,與某種橡膠材料碰撞導(dǎo)

致的機械能損失,設(shè)計了如圖(a)所示的裝置,實驗過程如下:

(1)讓小球從某一高度由靜止釋放,與水平放置的橡膠材料碰撞后豎直反彈。調(diào)節(jié)光電門位置,使小球從光電門正上方釋放后,在下落和反彈過程中均可通過光電門。(2)用螺旋測微器測量小球的直徑,示數(shù)如圖(b)所示,小球直徑d=

mm。

(3)測量時,應(yīng)

(選填“A”或“B”,其中A為“先釋放小球,后接通數(shù)字計時

器”,B為“先接通數(shù)字計時器,后釋放小球”)。記錄小球第一次和第二次通過光電

門的遮光時間t1和t2。答案

(2)7.885

(3)B(4)

md2

(5)增大(4)計算小球通過光電門的速度,已知小球的質(zhì)量為m,可得小球與橡膠材料碰撞導(dǎo)致的

機械能損失ΔE=

(用字母m、d、t1和t2表示)。(5)若適當(dāng)調(diào)高光電門的高度,將會

(選填“增大”或“減小”)因空氣阻力引起

的測量誤差。21.(2022河北,11,6分)某實驗小組利用鐵架臺、彈簧、鉤碼、打點計時器、刻度尺等

器材驗證系統(tǒng)機械能守恒定律,實驗裝置如圖1所示。彈簧的勁度系數(shù)為k,原長為L0,

鉤碼的質(zhì)量為m。已知彈簧的彈性勢能表達式為E=

kx2,其中k為彈簧的勁度系數(shù),x為彈簧的形變量,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮間。

圖1(1)在彈性限度內(nèi)將鉤碼緩慢下拉至某一位置,測得此時彈簧的長度為L。接通打點計

時器電源。從靜止釋放鉤碼,彈簧收縮,得到了一條點跡清晰的紙帶。鉤碼加速上升

階段的部分紙帶如圖2所示,紙帶上相鄰兩點之間的時間間隔均為T(在誤差允許范圍

內(nèi),認為釋放鉤碼的同時打出A點)。從打出A點到打出F點時間內(nèi),彈簧的彈性勢能減

少量為

,鉤碼的動能增加量為

,鉤碼的重力勢能增加量為

。

(2)利用計算機軟件對實驗數(shù)據(jù)進行處理,得到彈簧彈性勢能減少量、鉤碼的機械能增

加量分別與鉤碼上升高度h的關(guān)系,如圖3所示。

由圖3可知,隨著h增加,兩條曲線在縱向的間隔逐漸變大,主要原因是

。答案見解析解析

(1)打出A點時,彈簧的伸長量xA=L-L0;打出F點時,彈簧的伸長量xF=L-L0-h5,則從

打出A點到打出F點的時間內(nèi),彈簧彈性勢能減少量為ΔEp1=

k

-

k

=

k(L-L0)2-

k(L-L0-h5)2;打出F點時,鉤碼速度vF=

,動能增加量ΔEk=

m

=

m

;重力勢能增加量ΔEp2=mgh5。(2)彈簧彈力逐漸減小,空氣阻力、紙帶與打點計時器間的摩擦阻力變得不可忽略,系

統(tǒng)機械能持續(xù)減小。22.(2022湖北,12,7分)某同學(xué)設(shè)計了一個用拉力傳感器驗證機械能守恒定律的實驗。

一根輕繩一端連接固定的拉力傳感器,另一端連接小鋼球,如圖甲所示。拉起小鋼球

至某一位置由靜止釋放,使小鋼球在豎直平面內(nèi)擺動,記錄鋼球擺動過程中拉力傳感

器示數(shù)的最大值Tmax和最小值Tmin。改變小鋼球的初始釋放位置,重復(fù)上述過程。根據(jù)

測量數(shù)據(jù)在直角坐標(biāo)系中繪制的Tmax-Tmin圖像是一條直線,如圖乙所示。

(1)若小鋼球擺動過程中機械能守恒,則圖乙中直線斜率的理論值為

。(2)由圖乙得:直線的斜率為

,小鋼球的重力為

N。(結(jié)果均保留2位有

效數(shù)字)(3)該實驗系統(tǒng)誤差的主要來源是

(單選,填正確答案標(biāo)號)。A.小鋼球擺動角度偏大B.小鋼球初始釋放位置不同C.小鋼球擺動過程中有空氣阻力答案

(1)-2

(2)-2.1

0.59

(3)C實驗八驗證動量守恒定律23.[2022天津,9(1)]某同學(xué)驗證兩個小球在斜槽末端碰撞時的動量守恒,實驗裝置如圖

所示。A、B為兩個直徑相同的小球。實驗時,不放B,讓A從固定的斜槽上E點自由滾

下,在水平面上得到一個落點位置;將B放置在斜槽末端,讓A再次從斜槽上E點自由滾

下,與B發(fā)生正碰,在水平面上又得到兩個落點位置。三個落點位置標(biāo)記為M、N、P。

①為了確認兩個小球的直徑相同,該同學(xué)用10分度的游標(biāo)卡尺對它們的直徑進行了測

量,某次測量的結(jié)果如圖所示,其讀數(shù)為

mm。

②下列關(guān)于實驗的要求哪個是正確的

。A.斜槽的末端必須是水平的B.斜槽的軌道必須是光滑的C.必須測出斜槽末端的高度D.A、B的質(zhì)量必須相同③如果該同學(xué)實驗操作正確且碰撞可視為彈性碰撞,A、B碰后在水平面上的落點位

置分別為

、

。(填落點位置的標(biāo)記字母)答案①10.5②A③MP24.(2023遼寧,11,8分)某同學(xué)為了驗證對心碰撞過程中的動量守恒定律,設(shè)計了如下實

驗:用紙板搭建如圖所示的滑道,使硬幣可以平滑地從斜面滑到水平面上,其中OA為水

平段。選擇相同材質(zhì)的一元硬幣和一角硬幣進行實驗。

測量硬幣的質(zhì)量,得到一元和一角硬幣的質(zhì)量分別為m1和m2(m1>m2)。將硬幣甲放置

在斜面上某一位置,標(biāo)記此位置為B。由靜止釋放甲,當(dāng)甲停在水平面上某處時,測量甲

從O點到停止處的滑行距離OP。將硬幣乙放置在O處,左側(cè)與O點重合,將甲放置于B點由靜止釋放。當(dāng)兩枚硬幣發(fā)生碰撞后,分別測量甲、乙從O點到停止處的滑行距離

OM和ON。保持釋放位置不變,重復(fù)實驗若干次,得到OP、OM、ON的平均值分別為

s0、s1、s2。(1)在本實驗中,甲選用的是

(填“一元”或“一角”)硬幣;(2)碰撞前,甲到O點時速度的大小可表示為

(設(shè)硬幣與紙板間的動摩擦因數(shù)

為μ,重力加速度為g);(3)若甲、乙碰撞過程中動量守恒,則

=

(用m1和m2表示),然后通過測得的具體數(shù)據(jù)驗證硬幣對心碰撞過程中動量是否守恒;(4)由于存在某種系統(tǒng)或偶然誤差,計算得到碰撞前后甲動量變化量大小與乙動量變化量大小的比值不是1,寫出一條產(chǎn)生這種誤差可能的原因:

。答案

(1)一元

(2)

(3)

(4)見解析解析

(4)①非理想的“對心”碰撞造成系統(tǒng)誤差;②位移或質(zhì)量的測量造成偶然誤

差;③兩硬幣實際與紙板間的動摩擦因數(shù)不同造成系統(tǒng)誤差。其他符合題意的原因均

可得分。25.(2022重慶,12,9分)如圖為某小組探究兩滑塊碰撞前后的動量變化規(guī)律所用的實驗

裝置示意圖。帶刻度尺的氣墊導(dǎo)軌右支點固定,左支點高度可調(diào),裝置上方固定一具

有計時功能的攝像機。

(1)要測量滑塊的動量,除了前述實驗器材外,還必需的實驗器材是

。(2)為減小重力對實驗的影響,開動氣泵后,調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的左支點,使輕推后的滑塊能在氣墊導(dǎo)軌上近似做

運動。(3)測得滑塊B的質(zhì)量為197.8g,兩滑塊碰撞前后位置x隨時間t的變化圖像如圖所示,其

中①為滑塊B碰前的圖線。取滑塊A碰前的運動方向為正方向,由圖中數(shù)據(jù)可得滑塊B

碰前的動量為

kg·m·s-1(保留2位有效數(shù)字),滑塊A碰后的圖線為

(選

填“②”“③”“④”)。答案

(1)天平

(2)勻速直線(3)-0.011③26.(2022全國甲,23,10分)利用圖示的實驗裝置對碰撞過程進行研究。讓質(zhì)量為m1的滑

塊A與質(zhì)量為m2的靜止滑塊B在水平氣墊導(dǎo)軌上發(fā)生碰撞,碰撞時間極短,比較碰撞后

A和B的速度大小v1和v2,進而分析碰撞過程是否為彈性碰撞。完成下列填空:

(1)調(diào)節(jié)導(dǎo)軌水平。(2)測得兩滑塊的質(zhì)量分別為0.510kg和0.304kg。要使碰撞后兩滑塊運動方向相反,應(yīng)

選取質(zhì)量為

kg的滑塊作為A。(3)調(diào)節(jié)B的位置,使得A與B接觸時,A的左端到左邊擋板的距離s1與B的右端到右邊擋

板的距離s2相等。(4)使A以一定的初速度沿氣墊導(dǎo)軌運動,并與B碰撞,分別用傳感器記錄A和B從碰撞時

刻開始到各自撞到擋板所用的時間t1和t2。(5)將B放回到碰撞前的位置,改變A的初速度大小,重復(fù)步驟(4)。多次測量的結(jié)果如表

所示。

12345t1/s0.490.671.011.221.39t2/s0.150.210.330.400.46k=

0.31k20.330.330.33答案

(2)0.304

(6)0.31

(7)0.32

(8)

0.34(6)表中的k2=

(保留2位有效數(shù)字)。(7)

的平均值為

(保留2位有效數(shù)字)。(8)理論研究表明,對本實驗的碰撞過程,是否為彈性碰撞可由

判斷。若兩滑塊的碰撞為彈性碰撞,則

的理論表達式為

(用m1和m2表示),本實驗中其值為

(保留2位有效數(shù)字);若該值與(7)中結(jié)果間的差別在允許范圍內(nèi),則可認為滑塊A與滑

塊B在導(dǎo)軌上的碰撞為彈性碰撞。實驗九用單擺測量重力加速度的大小27.(2023新課標(biāo),23,12分)一學(xué)生小組做“用單擺測量重力加速度的大小”實驗。(1)用實驗室提供的螺旋測微器測量擺球直徑。首先,調(diào)節(jié)螺旋測微器,擰動微調(diào)旋鈕

使測微螺桿和測砧相觸時,發(fā)現(xiàn)固定刻度的橫線與可動刻度上的零刻度線未對齊,如

圖(a)所示,該示數(shù)為

mm;螺旋測微器在夾有擺球時示數(shù)如圖(b)所示,該示數(shù)為

mm,則擺球的直徑為

mm。

(2)單擺實驗的裝置示意圖如圖(c)所示,其中角度盤需要固定在桿上的確定點O處,擺

線在角度盤上所指的示數(shù)為擺角的大小。若將角度盤固定在O點上方,則擺線在角度

盤上所指的示數(shù)為5°時,實際擺角

5°(填“大于”或“小于”)。

圖(c)(3)某次實驗所用單擺的擺線長度為81.50cm,則擺長為

cm。實驗中觀測到從

擺球第1次經(jīng)過最低點到第61次經(jīng)過最低點的時間間隔為54.60s,則此單擺周期為

s,該小組測得的重力加速度大小為

m/s2。(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字,π2

取9.870)答案

(1)0.007(0.006、0.008均正確)

20.035(20.034、20.036均正確)

20.028(20.026

~20.030均正確)

(2)大于(3)82.5

1.82

9.8328.(2023河北,11,8分)某實驗小組利用圖1裝置測量重力加速度。擺線上端固定在O點,

下端懸掛一小鋼球,通過光電門傳感器采集擺動周期。

圖1(1)關(guān)于本實驗,下列說法正確的是

。(多選)A.小鋼球擺動平面應(yīng)與光電門U形平面垂直B.應(yīng)在小鋼球自然下垂時測量擺線長度C.小鋼球可以換成較輕的橡膠球D.應(yīng)無初速度、小擺角釋放小鋼球(2)組裝好裝置,用毫米刻度尺測量擺線長度L,用螺旋測微器測量小鋼球直徑d。螺旋

測微器示數(shù)如圖2,小鋼球直徑d=

mm,記擺長l=L+

。(3)多次改變擺線長度,在小擺角下測得不同擺長l對應(yīng)的小鋼球擺動周期T,并作出l-T2

圖像,如圖3。

根據(jù)圖線斜率可計算重力加速度g=

m/s2(保留3位有效數(shù)字,π2取9.87)。(4)若將擺線長度誤認為擺長,仍用上述圖像法處理數(shù)據(jù),得到的重力加速度值將

(填“偏大”“偏小”或“不變”)。答案

(1)ABD

(2)20.035

(3)9.87

(4)不變實驗十觀察電容器的充、放電現(xiàn)象1.(2023新課標(biāo),22,6分)在“觀察電容器的充、放電現(xiàn)象”實驗中,所用器材如下:電

池、電容器、電阻箱、定值電阻、小燈泡、多用電表、電流表、秒表、單刀雙擲開

關(guān)以及導(dǎo)線若干。(1)用多用電表的電壓擋檢測電池的電壓。檢測時,紅表筆應(yīng)該與電池的

(填

“正極”或“負極”)接觸。(2)某同學(xué)設(shè)計的實驗電路如圖(a)所示。先將電阻箱的阻值調(diào)為R1,將單刀雙擲開關(guān)S

與“1”端相接,記錄電流隨時間的變化。電容器充電完成后,開關(guān)S再與“2”端相接,

相接后小燈泡亮度變化情況可能是

。(填正確答案標(biāo)號)A.迅速變亮,然后亮度趨于穩(wěn)定電學(xué)實驗B.亮度逐漸增大,然后趨于穩(wěn)定C.迅速變亮,然后亮度逐漸減小至熄滅(3)將電阻箱的阻值調(diào)為R2(R2>R1),再次將開關(guān)S與“1”端相接,再次記錄電流隨時間

的變化情況。兩次得到的電流I隨時間t變化如圖(b)中曲線所示,其中實線是電阻箱阻

值為

(填“R1”或“R2”)時的結(jié)果,曲線與坐標(biāo)軸所圍面積等于該次充電完

成后電容器上的

(填“電壓”或“電荷量”)。答案

(1)正極

(2)C

(3)R2電荷量2.(2023山東,14,8分)電容儲能已經(jīng)在電動汽車,風(fēng)、光發(fā)電,脈沖電源等方面得到廣泛

應(yīng)用。某同學(xué)設(shè)計圖甲所示電路,探究不同電壓下電容器的充、放電過程,器材如下:

電容器C(額定電壓10V,電容標(biāo)識不清);電源E(電動勢12V,內(nèi)阻不計);電阻箱R1(阻值0~99999.9Ω);滑動變阻器R2(最大阻值20Ω,額定電流2A);電壓表V(量程15V,內(nèi)阻很大);發(fā)光二極管D1、D2,開關(guān)S1、S2,電流傳感器,計算機,導(dǎo)線若干?；卮鹨韵聠栴}:(1)按照圖甲連接電路,閉合開關(guān)S1,若要升高電容器充電電壓,滑動變阻器滑片應(yīng)向

端滑動(填“a”或“b”)。(2)調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片位置,電壓表表盤如圖乙所示,示數(shù)為

V(保留1位小數(shù))。(3)繼續(xù)調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片位置,電壓表示數(shù)為8.0V時,開關(guān)S2擲向1,得到電容器充電

過程的I-t圖像,如圖丙所示。借鑒“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗中估算油膜

面積的方法,根據(jù)圖像可估算出充電結(jié)束后,電容器存儲的電荷量為

C(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。圖乙(4)本電路中所使用電容器的電容約為

F(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。(5)電容器充電后,將開關(guān)S2擲向2,發(fā)光二極管

(填“D1”或“D2”)閃光。答案

(1)b

(2)6.5

(3)3.8×10-3(4)4.8×10-4

(5)D1

3.(2023福建,13,6分)某同學(xué)用圖(a)所示的電路觀察矩形波頻率對電容器充放電的影

響。所用器材有:電源、電壓傳感器、電解電容器C(4.7μF,10V),定值電阻R(阻值2.0

kΩ)、開關(guān)S、導(dǎo)線若干。(1)電解電容器有正、負電極的區(qū)別。根據(jù)圖(a),將圖(b)中的實物連線補充完整;

(2)設(shè)置電源,讓電源輸出圖(c)所示的矩形波,該矩形波的頻率為

Hz;(3)閉合開關(guān)S,一段時間后,通過電壓傳感器可觀測到電容器兩端的電壓UC隨時間周期

性變化,結(jié)果如圖(d)所示,A、B為實驗圖線上的兩個點。在B點時,電容器處于

狀態(tài)(填“充電”或“放電”);在

點時(填“A”或“B”),通過電阻R的電

流更大;(4)保持矩形波的峰值電壓不變,調(diào)節(jié)其頻率,測得不同頻率下電容器兩端的電壓隨時

間變化的情況,并在坐標(biāo)紙上作出電容器上最大電壓Um與頻率f關(guān)系圖像,如圖(e)所

示。當(dāng)f=45Hz時,電容器所帶電荷量的最大值Qm為

C(結(jié)果保留兩位有效數(shù)

字);

(5)根據(jù)實驗結(jié)果可知,電容器在充放電過程中,其所帶的最大電荷量在頻率較低時基

本不變,而后隨著頻率的增大逐漸減小。答案

(1)如圖所示

(2)40

(3)充電B

(4)1.8×10-5實驗十一描繪小燈泡的伏安特性曲線4.(2023全國甲,22,5分)某同學(xué)用伏安法測繪一額定電壓為6V、額定功率為3W的小

燈泡的伏安特性曲線,實驗所用電壓表內(nèi)阻約為6kΩ,電流表內(nèi)阻約為1.5Ω。實驗中

有圖(a)和(b)兩個電路圖供選擇。(1)實驗中得到的電流I和電壓U的關(guān)系曲線如圖(c)所示,該同學(xué)選擇的電路圖是圖(

)(填“a”或“b”)。(2)若選擇另一個電路圖進行實驗,在圖(c)上用實線畫出實驗中應(yīng)得到的I-U關(guān)系曲線

的示意圖。答案

(1)a

(2)如圖所示5.(2021全國甲,23,10分)某同學(xué)用圖(a)所示電路探究小燈泡的伏安特性,所用器材有:

小燈泡(額定電壓2.5V,額定電流0.3A)、電壓表(量程300mV,內(nèi)阻300Ω)、電流表(量

程300mA,內(nèi)阻0.27Ω)、定值電阻R0、滑動變阻器R1(阻值0~20Ω)、電阻箱R2(最大阻

值9999.9Ω)、電源E(電動勢6V,內(nèi)阻不計)、開關(guān)S、導(dǎo)線若干。完成下列填空:

(1)有3個阻值分別為10Ω、20Ω、30Ω的定值電阻可供選擇,為了描繪小燈泡電流在0~300mA的U-I曲線,R0應(yīng)選取阻值為

Ω的定值電阻;(2)閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片應(yīng)置于變阻器的

(填“a”或“b”)端;(3)在流過電流表的電流較小時,將電阻箱R2的阻值置零,改變滑動變阻器滑片的位置,

讀取電壓表和電流表的示數(shù)U、I,結(jié)果如圖(b)所示。當(dāng)流過電流表的電流為10mA

時,小燈泡的電阻為

Ω(保留1位有效數(shù)字);(4)為使得電壓表滿量程時對應(yīng)于小燈泡兩端的電壓為3V,該同學(xué)經(jīng)計算知,應(yīng)將R2的

阻值調(diào)整為

Ω。然后調(diào)節(jié)滑動變阻器R1,測得數(shù)據(jù)如表所示:U/mV24.046.076.0110.0128.0152.0184.0216.0250.0I/mA140.0160.0180.0200.0220.0240.0260.0280.0300.0(5)由圖(b)和表格可知,隨流過小燈泡電流的增加,其燈絲的電阻

(填“增大”

“減小”或“不變”);(6)該同學(xué)觀測到小燈泡剛開始發(fā)光時流過電流表的電流為160mA,可得此時小燈泡

電功率P1=

W(保留2位有效數(shù)字);當(dāng)流過電流表的電流為300mA時,小燈泡的

電功率為P2,則P2/P1=

(保留至整數(shù))。答案

(1)10

(2)a

(3)0.7

(4)2700.0

(5)增大

(6)0.074

106.(2020課標(biāo)Ⅱ,23,10分)某同學(xué)要研究一小燈泡L(3.6V,0.30A)的伏安特性。所用器材

有:電流表A1(量程200mA,內(nèi)阻Rg1=10.0Ω)、電流表A2(量程500mA,內(nèi)阻Rg2=1.0Ω)、

定值電阻R0(阻值R0=10.0Ω)、滑動變阻器R1(最大阻值10Ω)、電源E(電動勢4.5V,內(nèi)

阻很小)、開關(guān)S和若干導(dǎo)線。該同學(xué)設(shè)計的電路如圖(a)所示。

圖(a)圖(b)(1)根據(jù)圖(a),在圖(b)的實物圖中畫出連線。(2)若I1、I2分別為流過電流表A1和A2的電流,利用I1、I2、Rg1和R0寫出:小燈泡兩端的電

壓U=

,流過小燈泡的電流I=

。為保證小燈泡的安全,I1不能超過

mA。(3)實驗時,調(diào)節(jié)滑動變阻器,使開關(guān)閉合后兩電流表的示數(shù)為零。逐次改變滑動變阻

器滑片位置并讀取相應(yīng)的I1和I2。所得實驗數(shù)據(jù)在表中給出。I1/mA325585125144173I2/mA171229299379424470根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可算得,當(dāng)I1=173mA時,燈絲電阻R=

Ω(保留1位小數(shù))。(4)如果用另一個電阻替代定值電阻R0,其他不變,為了能夠測量完整的伏安特性曲線,

所用電阻的阻值不能小于

Ω(保留1位小數(shù))。答案

(1)見解析

(2)I1(Rg1+R0)I2-I1

180

(3)11.6

(4)8.0解析

(1)根據(jù)題圖(a),將題圖(b)中的實物連線,連線不交叉,如圖所示。實驗十二測量電阻的其他幾種方法7.(2022全國甲,22,5分)某同學(xué)要測量微安表內(nèi)阻,可利用的實驗器材有:電源E(電動勢

1.5V,內(nèi)阻很小),電流表

(量程10mA,內(nèi)阻約10Ω),微安表

(量程100μA,內(nèi)阻Rg待測,約1kΩ),滑動變阻器R(最大阻值10Ω),定值電阻R0(阻值10Ω),開關(guān)S,導(dǎo)線若干。

(1)將圖中所示的器材符號連線,畫出實驗電路原理圖;(2)某次測量中,微安表的示數(shù)為90.0μA,電流表的示數(shù)為9.00mA,由此計算出微安表

內(nèi)阻Rg=

Ω。答案(1)見解析

(2)990解析

(1)如圖所示。

8.(2021山東,14,8分)熱敏電阻是傳感器中經(jīng)常使用的元件,某學(xué)習(xí)小組要探究一熱敏

電阻的阻值隨溫度變化的規(guī)律?？晒┻x擇的器材有:待測熱敏電阻RT(實驗溫度范圍內(nèi),阻值幾百歐到幾千歐);電源E(電動勢1.5V,內(nèi)阻r約為0.5Ω);電阻箱R(阻值范圍0~9999.99Ω);滑動變阻器R1(最大阻值20Ω);滑動變阻器R2(最大阻值2000Ω);微安表(量程100μA,內(nèi)阻等于2500Ω);開關(guān)兩個,溫控裝置一套,導(dǎo)線若干。同學(xué)們設(shè)計了如圖甲所示的測量電路,主要實驗步驟如下:

甲①按圖示連接電路;②閉合S1、S2,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P的位置,使微安表指針滿偏;③保持滑動變阻器滑片P位置不變,斷開S2,調(diào)節(jié)電阻箱,使微安表指針半偏;④記錄此時的溫度和電阻箱的阻值。回答下列問題:(1)為了更準(zhǔn)確地測量熱敏電阻的阻值,滑動變阻器應(yīng)選用

(填“R1”或“R2”)。(2)請用筆畫線代替導(dǎo)線,將實物圖(不含溫控裝置)連接成完整電路。(3)某溫度下微安表半偏時,電阻箱的讀數(shù)為6000.00Ω,該溫度下熱敏電阻的測量值為

Ω(結(jié)果保留到個位),該測量值

(填“大于”或“小于”)真實值。(4)多次實驗后,學(xué)習(xí)小組繪制了如圖乙所示的圖像。由圖像可知,該熱敏電阻的阻值隨溫度的升高逐漸

(填“增大”或“減小”)。

答案

(1)R1

(2)如圖所示

(3)3500大于

(4)減小9.(2022山東,14,8分)某同學(xué)利用實驗室現(xiàn)有器材,設(shè)計了一個測量電阻阻值的實驗。

實驗器材:干電池E(電動勢1.5V,內(nèi)阻未知);電流表A1(量程10mA,內(nèi)阻為90Ω);電流表A2(量程30mA,內(nèi)阻為30Ω);定值電阻R0(阻值為150Ω);滑動變阻器R(最大阻值為100Ω);待測電阻Rx;開關(guān)S,導(dǎo)線若干。測量電路如圖所示。(1)斷開開關(guān),連接電路,將滑動變阻器R的滑片調(diào)到阻值最大一端,將定值電阻R0接入

電路;閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑片位置,使電流表指針指在滿刻度的

處。該同學(xué)選用的電流表為

(填“A1”或“A2”);若不考慮電池內(nèi)阻,此時滑動變阻器接入電路的電阻值應(yīng)為

Ω。(2)斷開開關(guān),保持滑片的位置不變,用Rx替換R0,閉合開關(guān)后,電流表指針指在滿刻度的

處,則Rx的測量值為

Ω。(3)本實驗中未考慮電池內(nèi)阻,對Rx的測量值

(填“有”或“無”)影響。答案

(1)A1

60

(2)100

(3)無10.(2023湖南,12,9分)某探究小組利用半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器等元件設(shè)計了一個測量

微小壓力的裝置,其電路如圖(a)所示,R1、R2、R3為電阻箱,RF為半導(dǎo)體薄膜壓力傳感

器,C、D間連接電壓傳感器(內(nèi)阻無窮大)。

(1)先用歐姆表“×100”擋粗測RF的阻值,示數(shù)如圖(b)所示,對應(yīng)的讀數(shù)是

Ω;(2)適當(dāng)調(diào)節(jié)R1、R2、R3,使電壓傳感器示數(shù)為0,此時,RF的阻值為

(用R1、R2、

R3表示);(3)依次將0.5g的標(biāo)準(zhǔn)砝碼加載到壓力傳感器上(壓力傳感器上所受壓力大小等于砝碼重力大小),讀出電壓傳感器示數(shù)U,所測數(shù)據(jù)如表所示:次數(shù)123456砝碼質(zhì)量m/g0.00.51.01.52.02.5電壓U/mV057115168220280根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖(c)上描點,繪制U-m關(guān)系圖線;(4)完成前面三步的實驗工作后,該測量微小壓力的裝置即可投入使用。在半導(dǎo)體薄膜

壓力傳感器上施加微小壓力F0,電壓傳感器示數(shù)為200mV,則F0大小是

N(重力加速度取9.8m/s2,保留2位有效數(shù)字);(5)若在步驟(4)中換用非理想毫伏表測量C、D間電壓,在半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器上施

加微小壓力F1,此時非理想毫伏表讀數(shù)為200mV,則F1

F0(填“>”“=”或“<”)。答案

(1)1000

(2)

(3)如圖所示(4)0.018(0.017或0.018)

(5)>實驗十三測量金屬絲的電阻率11.(2023遼寧,12,6分)導(dǎo)電漆是將金屬粉末添加于特定樹脂原料中制作而成的能導(dǎo)電

的噴涂油漆。現(xiàn)有一根用導(dǎo)電漆制成的截面為正方形的細長樣品(固態(tài)),某同學(xué)欲測

量其電阻率,設(shè)計了如圖(a)所示的電路圖,實驗步驟如下:

圖(a)a.測得樣品截面的邊長a=0.20cm;b.將平行排列的四根金屬探針甲、乙、丙、丁與樣品接觸,其中甲、乙、丁位置固定,

丙可在乙、丁間左右移動;c.將丙調(diào)節(jié)至某位置,測量丙和某探針之間的距離L;d.閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值,使電流表示數(shù)I=0.40A,讀出相應(yīng)的電壓表示數(shù)U,斷

開開關(guān)S;e.改變丙的位置,重復(fù)步驟c、d,測量多組L和U,作出U-L圖像如圖(b)所示,得到直線的

斜率k?；卮鹣铝袉栴}:(1)L是丙到

(填“甲”“乙”或“丁”)的距離;(2)寫出電阻率的表達式ρ=

(用k、a、I表示);(3)根據(jù)圖像計算出該樣品的電阻率ρ=

Ω·m(保留兩位有效數(shù)字)。答案

(1)乙

(2)

(3)6.5×10-5

12.(2023全國乙,23,10分)一學(xué)生小組測量某金屬絲(阻值約十幾歐姆)的電阻率?，F(xiàn)有

實驗器材:螺旋測微器、米尺、電源E、電壓表(內(nèi)阻非常大)、定值電阻R0(阻值10.0

Ω)、滑動變阻器R、待測金屬絲、單刀雙擲開關(guān)K、開關(guān)S、導(dǎo)線若干。圖(a)是學(xué)生

設(shè)計的實驗電路原理圖。完成下列填空:

(1)實驗時,先將滑動變阻器R接入電路的電阻調(diào)至最大,閉合S。(2)將K與1端相連,適當(dāng)減小滑動變阻器R接入電路的電阻,此時電壓表讀數(shù)記為U1,然

后將K與2端相連,此時電壓表讀數(shù)記為U2。由此得到流過待測金屬絲的電流I=

,金屬絲的電阻r=

。(結(jié)果均用R0、U1、U2表示)(3)繼續(xù)微調(diào)R,重復(fù)(2)的測量過程,得到多組測量數(shù)據(jù),如表所示:U1(mV)0.570.710.851.141.43U2(mV)0.971.211.451.942.43答案

(2)

(5)0.150

(6)5.0(4)利用上述數(shù)據(jù),得到金屬絲的電阻r=14.2Ω。(5)用米尺測得金屬絲長度L=50.00cm。用螺旋測微器測量金屬絲不同位置的直徑,某

次測量的示數(shù)如圖(b)所示,該讀數(shù)為d=

mm。多次測量后,得到直徑的平均值

恰與d相等。(6)由以上數(shù)據(jù)可得,待測金屬絲所用材料的電阻率ρ=

×10-7Ω·m。(保留2位有

效數(shù)字)13.(2019江蘇單科,11,10分)某同學(xué)測量一段長度已知的電阻絲的電阻率。實驗操作如

下:(1)螺旋測微器如圖1所示。在測量電阻絲直徑時,先將電阻絲輕輕地夾在測砧與測微

螺桿之間,再旋動

(選填“A”“B”或“C”),直到聽見“喀喀”的聲音,以

保證壓力適當(dāng),同時防止螺旋測微器的損壞。

(2)選擇電阻絲的

(選填“同一”或“不同”)位置進行多次測量,取其平均值

作為電阻絲的直徑。(3)圖2甲圖中Rx為待測電阻絲。請用筆畫線代替導(dǎo)線,將滑動變阻器接入圖2乙圖實物

電路中的正確位置。

甲圖2(4)為測量Rx,利用圖2甲圖所示的電路,調(diào)節(jié)滑動變阻器測得5組電壓U1和電流I1的值,作

出的U1-I1關(guān)系圖像如圖3所示。接著,將電壓表改接在a、b兩端,測得5組電壓U2和電流I2的值,數(shù)據(jù)如表:U2/V0.501.021.542.052.55I2/mA20.040.060.080.0100.0請根據(jù)表中的數(shù)據(jù),在方格紙上作出U2-I2圖像。

圖3(5)由此,可求得電阻絲Rx=

Ω。根據(jù)電阻定律可得到電阻絲的電阻率。答案

(1)C

(2)不同

(3)見解析圖甲

(4)見解析圖乙

(5)23.5解析

(3)實物圖連接如圖甲所示。

(4)將表格中數(shù)據(jù)先在方格紙上描點,再用平滑的直線連接,如圖乙所示。14.(2022湖北,13,9分)某探究小組學(xué)習(xí)了多用電表的工作原理和使用方法后,為測量一

種新型材料制成的圓柱形電阻的電阻率,進行了如下實驗探究。(1)該小組用螺旋測微器測量該圓柱形電阻的直徑D,示數(shù)如圖甲所示,其讀數(shù)為

mm。再用游標(biāo)卡尺測得其長度L。

圖甲(2)該小組用如圖乙所示的電路測量該圓柱形電阻Rx的阻值。圖中電流表量程為0.6A,內(nèi)阻為1.0Ω,定值電阻R0的阻值為20.0Ω,電阻箱R的最大阻值為999.9Ω。首先將S2

置于位置1,閉合S1,多次改變電阻箱R的阻值,記下電流表的對應(yīng)讀數(shù)I,實驗數(shù)據(jù)見表。

根據(jù)表中數(shù)據(jù),在圖丙中繪制出

-R圖像。再將S2置于位置2,此時電流表讀數(shù)為0.400A。根據(jù)圖丙中的圖像可得Rx=

Ω(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。最后可由表達式

ρ=

得到該材料的電阻率(用D、L、Rx表示)。

圖乙R/ΩI/A

/A-15.00.4142.4210.00.3522.8415.00.3083.2520.00.2723.6825.00.2444.1030.00.2224.50

(3)該小組根據(jù)圖乙的電路和圖丙的

-R圖像,還可以求得電源電動勢E=

V,內(nèi)阻r=

Ω。(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)(4)持續(xù)使用后,電源電動勢降低、內(nèi)阻變大。若該小組再次將此圓柱形電阻連入此裝

置,測得電路的電流,仍根據(jù)原來描繪的圖丙的圖像得到該電阻的測量值會

(選填“偏大”、“偏小”或“不變”)。答案

(1)3.700

(2)6.0

(3)12

3.1

(4)偏大實驗十四測量電源的電動勢和內(nèi)阻15.(2023浙江6月選考,16Ⅱ,5分)在“測量干電池的電動勢和內(nèi)阻”實驗中(1)部分連線如圖1所示,導(dǎo)線a端應(yīng)連接到

(選填“A”、“B”、“C”或

“D”)接線柱上。正確連接后,某次測量中電壓表指針位置如圖2所示,其示數(shù)為

V。

(2)測得的7組數(shù)據(jù)已標(biāo)在如圖3所示U-I坐標(biāo)系上,用作圖法求干電池的電動勢E=

V和內(nèi)阻r=

Ω。(計算結(jié)果均保留兩位小數(shù))

答案

(1)B

1.20

(2)1.50

1.04(0.94~1.08均正確)16.(2020浙江7月選考,18,7分)某同學(xué)分別用圖1甲和圖1乙的電路測量同一節(jié)干電池的

電動勢和內(nèi)阻。(1)在方框中畫出圖1乙的電路圖;

圖1(2)某次測量時電流表和電壓表的示數(shù)如圖2所示,則電流I=

A,電壓U=

V;(3)實驗得到如圖3所示的兩條直線,圖中直線Ⅰ對應(yīng)電路是圖1

(選填“甲”

或“乙”);(4)該電池的電動勢E=

V(保留三位有效數(shù)字),內(nèi)阻r=

Ω(保留兩位有

效數(shù)字)。

圖2答案

(1)如圖所示

(2)0.39~0.41

1.29~1.31

(3)乙(4)1.51~1.54

0.52~0.5417.(2021湖南,12,9分)某實驗小組需測定電池的電動勢和內(nèi)阻,器材有:一節(jié)待測電池、

一個單刀雙擲開關(guān)、一個定值電阻(阻值為R0)、一個電流表(內(nèi)阻為RA)、一根均勻電

阻絲(電阻絲總阻值大于R0,并配有可在電阻絲上移動的金屬夾)、導(dǎo)線若干。由于缺

少刻度尺,無法測量電阻絲長度,但發(fā)現(xiàn)桌上有一個圓形時鐘表盤。某同學(xué)提出將電

阻絲繞在該表盤上,利用圓心角來表示接入電路的電阻絲長度。主要實驗步驟如下:(1)將器材如圖(a)連接;

(2)開關(guān)閉合前,金屬夾應(yīng)夾在電阻絲的

端(填“a”或“b”);(3)改變金屬夾的位置,閉合開關(guān),記錄每次接入電路的電阻絲對應(yīng)的圓心角θ和電流表

示數(shù)I,得到多組數(shù)據(jù);(4)整理數(shù)據(jù)并在坐標(biāo)紙上描點繪圖,所得圖像如圖(b)所示,圖線斜率為k,與縱軸截距

為d,設(shè)單位角度對應(yīng)電阻絲的阻值為r0,該電池電動勢和內(nèi)阻可表示為E=

,r=

;(用R0、RA、k、d、r0表示)(5)為進一步確定結(jié)果,還需要測量單位角度對應(yīng)電阻絲的阻值r0。利用現(xiàn)有器材設(shè)計

實驗,在圖(c)方框中畫出實驗電路圖(電阻絲用滑動變阻器符號表示);(6)利用測出的r0,可得該電池的電動勢和內(nèi)阻。答案

(2)b

(4)

-(R0+RA)(5)如圖所示18.(2021全國乙,23,10分)一實驗小組利用圖(a)所示的電路測量一電池的電動勢E(約1.

5V)和內(nèi)阻r(小于2Ω)。圖中電壓表量程為1V,內(nèi)阻RV=380.0Ω;定值電阻R0=20.0Ω;

電阻箱R,最大阻值為999.9Ω;S為開關(guān)。按電路圖連接電路。完成下列填空:

(1)為保護電壓表,閉合開關(guān)前,電阻箱接入電路的電阻值可以選

Ω(填“5.0”

或“15.0”);(2)閉合開關(guān),多次調(diào)節(jié)電阻箱,記錄下阻值R和電壓表的相應(yīng)讀數(shù)U;(3)根據(jù)圖(a)所示電路,用R、R0、RV、E和r表示

,得

=

;(4)利用測量數(shù)據(jù),作

-R圖線,如圖(b)所示;

(5)通過圖(b)可得E=

V(保留2位小數(shù)),r=

Ω(保留1位小數(shù));答案

(1)15.0

(3)

R+

(5)1.54

0.7

(6)5(6)若將圖(a)中的電壓表當(dāng)成理想電表,得到的電源電動勢為E‘,由此產(chǎn)生的誤差為

×100%=

%。19.(2022福建,12,7分)在測量某電源電動勢和內(nèi)阻時,因為電壓表和電流表的影響,不論

使用何種接法,都會產(chǎn)生系統(tǒng)誤差,為了消除電表內(nèi)阻造成的系統(tǒng)誤差,某實驗興趣小

組設(shè)計了如圖甲實驗電路進行測量。已知R0=2Ω。(1)按照圖甲所示的電路圖,將圖乙中的器材實物連線補充完整。

(2)實驗操作步驟如下:①將滑動變阻器滑到最左端位置②接法Ⅰ:單刀雙擲開關(guān)S與1接通,閉合開關(guān)S0,調(diào)節(jié)滑動變阻器R,記錄下若干組數(shù)據(jù)U1-I1的值,斷開開關(guān)S0③將滑動變阻器滑到最左端位置④接法Ⅱ:單刀雙擲開關(guān)S與2閉合,閉合開關(guān)S0,調(diào)節(jié)滑動變阻器R,記錄下若干組數(shù)據(jù)

U2-I2的值,斷開開關(guān)S0⑤分別作出兩種情況所對應(yīng)的U1-I1和U2-I2圖像(3)單刀雙擲開關(guān)接1時,某次讀取電表數(shù)據(jù)時,電壓表指

針如圖丙所示,此時U1=

V。(4)根據(jù)測得數(shù)據(jù),作出U1-I1和U2-I2圖像如圖丁所示,根據(jù)圖線求得電源電動勢E=

,內(nèi)阻r=

。(結(jié)果均保留兩位小數(shù))

(5)由圖丁可知

(填“接法Ⅰ”或“接法Ⅱ”)測得的電源內(nèi)阻更接近真實值。(6)綜合考慮,若只能選擇一種接法,應(yīng)選擇

(填“接法Ⅰ”或“接法Ⅱ”)測量更合適。答案

(1)如圖所示

(3)1.30

(4)1.80V

2.50Ω

(5)接法Ⅱ

(6)接法Ⅱ?qū)嶒炇逵枚嘤秒姳頊y量電學(xué)中的物理量20.(2022北京,15,8分)物理實驗一般都涉及實驗?zāi)康摹嶒炘?、實驗儀器、實驗方

法、實驗操作、數(shù)據(jù)分析等。(1)用電壓表(內(nèi)阻約為3kΩ)和電流表(內(nèi)阻約為0.1Ω)測量一個電阻的阻值(約為5

Ω)。要求盡量減小實驗誤差,應(yīng)該選擇的測量電路是圖1中的

(選填“甲”或

“乙”)。

(2)一多用電表表盤上的電阻刻度線正中間標(biāo)有“15”字樣。用它測量約20kΩ電阻的阻值,下列實驗步驟正確的操作順序為

(填各實驗步驟前的字母)。A.將選擇開關(guān)置于“×1k”位置B.將選擇開關(guān)置于“OFF”位置C.將兩表筆分別接觸待測電阻兩端,讀出其阻值后隨即斷開D.將兩表筆直接接觸,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指向“0”(3)圖2是“測量電源的電動勢和內(nèi)電阻”實驗的電路圖。某同學(xué)在實驗中,閉合開關(guān)

后,發(fā)現(xiàn)無論怎么移動滑動變阻器的滑片,電壓表有示數(shù)且不變,電流表始終沒有示

數(shù)。為查找故障,在其他連接不變的情況下,他將電壓表連接a位置的導(dǎo)線端分別試

觸b、c、d三個位置,發(fā)現(xiàn)試觸b、c時,電壓表有示數(shù);試觸d時,電壓表沒有示數(shù)。若電路中僅有一處故障,則

(選填選項前的字母)。

圖2A.導(dǎo)線ab斷路B.滑動變阻器斷路C