2025屆高考物理二輪復習實驗題押題練1含解析

PAGE3-試驗題押題練111．(6分)為了測量木塊與木板間動摩擦因數(shù)μ，某試驗小組運用位移傳感器設計了如圖甲所示的試驗裝置，讓木塊從傾斜木板上A點由靜止釋放，位移傳感器可以測出木塊到傳感器的距離。位移傳感器連接計算機，描繪出滑塊與傳感器的距離s隨時間t變更的規(guī)律，如圖乙所示。取g＝10m/s2，sin37°＝0.6。(1)依據(jù)上述圖線，計算可得木塊在0.4s時的速度大小為v＝________m/s；(2)依據(jù)上述圖線，計算可得木塊的加速度大小a＝____________m/s2；(3)現(xiàn)測得斜面傾角為37°，則μ＝________。解析：(1)木塊在斜面上做勻加速直線運動，某段時間內的平均速度等于這段時間內中間時刻的瞬時速度，則木塊在0.4s時的速度大小v＝eq\f(（30－14）×10－2,0.6－0.2)m/s＝0.40m/s。(2)木塊在0.2s時的速度大小v′＝eq\f(（32－24）×10－2,0.4－0)m/s＝0.20m/s木塊的加速度大小a＝eq\f(v－v′,Δt)＝eq\f(0.4－0.2,0.4－0.2)m/s2＝1.00m/s2。(3)斜面傾角為37°，則對木塊受力分析，由牛頓其次定律可得a＝eq\f(mgsin37°－μmgcos37°,m)＝gsin37°－μgcos37°解得μ＝eq\f(5,8)。答案：(1)0.40(2)1.00(3)eq\f(5,8)12．(10分)為測量某金屬絲的電阻率，小明同學設計了如圖甲、乙所示的兩種試驗方案，已知電源的電動勢和內阻在試驗過程中保持不變。(1)小明先進行了如圖甲方案的測量。①他首先用米尺測出接入電路中金屬絲的長度l＝50.00cm，再利用螺旋測微器測金屬絲直徑，示數(shù)如圖丙所示，則金屬絲直徑的測量值d＝________mm。②試驗過程中，小明移動滑動變阻器的滑片分別處于不同的位置，并依次記錄了兩電表的測量數(shù)據(jù)如下表所示，其中5組數(shù)據(jù)的對應點他已經(jīng)標在如圖丁所示的坐標紙上，請你標出余下一組數(shù)據(jù)的對應點，并畫出U-I圖線。試驗次數(shù)123456U/V0.901.201.501.802.102.40I/A0.180.240.310.370.430.49③該方案測得的金屬絲的電阻率ρ＝________Ω·m(計算結果保留兩位有效數(shù)字)。(2)小明又進行了如圖乙方案的測量，試驗中閉合開關S后，他可以通過變更接線夾(即圖乙中滑動變阻器符號上的箭頭)接觸金屬絲的位置以限制接入電路中金屬絲的長度，并通過變更電阻箱接入電路中的阻值R，保持電流表示數(shù)不變。記錄電阻箱接入電路中的阻值R和對應接入電路中金屬絲長度L的數(shù)據(jù)，并在R-L坐標系中描點連線，作出R-L的圖線如圖戊所示。請用金屬絲的直徑d、R-L圖像斜率的肯定值k和必要的常數(shù)，寫出該金屬絲電阻率測量值的表達式ρ＝________。(3)試驗過程中，小明同學長時間保持電路閉合。請從試驗誤差考慮，分析說明這樣的操作對電阻率的測量有何影響_____________________________________________________。(4)電表的內阻可能對試驗產(chǎn)生系統(tǒng)誤差，甲試驗方案測量結果________實際值，乙試驗方案測量結果________真實值。(均選填“大于”“小于”或“等于”)解析：(1)①螺旋測微器的讀數(shù)為0＋36.0×0.01mm＝0.360mm。②U-I圖線如圖所示。③由U-I圖線可得電阻R＝eq\f(2.50－0.50,0.50－0.10)Ω≈5Ω，依據(jù)R＝ρeq\f(l,S)與S＝eq\f(πd2,4l)得金屬絲的電阻率ρ＝eq\f(Rπd2,4)，代入數(shù)據(jù)解得金屬絲的電阻率為1.0×10－6Ω·m。(2)電流表示數(shù)不變，說明電阻箱和金屬絲的總電阻是一個定值R′，故R′＝R＋eq\f(4ρ,πd2)L得R＝R′－eq\f(4ρ,πd2)L有k＝eq\f(4ρ,πd2)則電阻率表達式為ρ＝eq\f(kπd2,4)。(3)長時間通電，金屬絲產(chǎn)生焦耳熱，溫度上升，導致所測電阻率比其處于環(huán)境溫度下的偏大。(4)甲方案，由于電壓表分流，導致電流表測量值偏大，電阻的測量值偏小，電阻率測量值偏小；乙方案中電表內阻對測量結果沒有影響。答案：(1)①0.360(0.359