熱點(diǎn)05 比較法（教師版含解析）-高考物理專練(新高考專用)

高考物理【熱點(diǎn)·重點(diǎn)·難點(diǎn)】專練(新高考專用)熱點(diǎn)05比較法【熱點(diǎn)解讀】比較法是將待測量與已知的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行直接或間接的比較，從而測出待測量的一種測量方法，事實(shí)上，所有測量都是待測量與標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較的過程，廣義上來都屬于比較測量。比較法是物理測量中最普遍、最基本、最常用的測量方法。從比較方式的不同上看，比較法分為直接比較法和間接比較法。1．直接比較法直接比較法是將被測量與已知的同類物理量或標(biāo)準(zhǔn)量直接進(jìn)行比較，來獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果的方法。例如，用刻度尺測量長度，用量筒測量液體體積、用天平稱物體的質(zhì)量等均屬于直接比較測量方法。2．間接比較法借助一些中間量，或?qū)y量進(jìn)行某種變換，來間接實(shí)現(xiàn)比較測量的方法稱為間接比較法?！鞠迺r檢測】(建議用時：30分鐘)1．某物理興趣小組用如圖甲所示的裝置做“探究功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。將小車在一條橡皮筋作用下彈出時，橡皮筋對小車做的功記為，當(dāng)用2條、3條……完全相同的橡皮筋并在一起且伸長的長度保持與第一次相同進(jìn)行第2次，第3次……實(shí)驗(yàn)時，用速度傳感器測出小車速度，并連接數(shù)據(jù)線輸入電腦處理后得到如圖乙所示的一一對應(yīng)的圖像，由圖像可以讀出每次實(shí)驗(yàn)時小車獲得的最大速度并記入表中。次數(shù)做功速度()速度平方()11.001.0021.411.9931.732.99452.245.02(1)表中“”處的數(shù)值應(yīng)該是___________；(保留三位有效數(shù)字)(2)從表格中可以得出，合力的功與速度平方的關(guān)系是___________；(3)在做圖像時，由于實(shí)際操作過程中木板的傾角調(diào)整不當(dāng)，造成實(shí)際圖線與理想圖線(虛線)存在差異，則作出的圖像可能是___________。A．B．C．D．【答案】2.00AD【解析】(1)由題圖乙可知；(2)由表中數(shù)據(jù)可得合力的功與速度平方成正比，即(3)若傾角較小，平衡摩擦力不夠，則根據(jù)動能定理有A正確；若傾角較大，平衡摩擦力過度，則根據(jù)動能定理有D正確。故選AD。2．某學(xué)習(xí)小組做“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)如圖所示，圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出的，沿木板滑行，橡皮筋對小車做的功記為W。當(dāng)用2條、3條……完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次……實(shí)驗(yàn)時(每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸長的長度都保持一致)，每次實(shí)驗(yàn)中小車獲得的速度根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時器所打在紙帶上的點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算。(1)除了圖中已有的實(shí)驗(yàn)器材外，還需要導(dǎo)線、開關(guān)、刻度尺和______(填“交流”或“直流”)電源。(2)實(shí)驗(yàn)中，小車會受到摩擦力的作用，可以使木板適當(dāng)傾斜來平衡摩擦力，則下面操作正確的是(________)A．放開小車，能夠自由下滑即可B．放開小車，能夠勻速下滑即可C．放開拖著紙帶的小車，能夠自由下滑即可D．放開拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可(3)若木板水平放置，小車在兩條橡皮筋作用下運(yùn)動，當(dāng)小車速度最大時，關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置，下列說法正確的是(________)A．橡皮筋處于原長狀態(tài)B．橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)C．小車在兩個鐵釘?shù)倪B線處D．小車已過兩個鐵釘?shù)倪B線(4)在正確操作的情況下，打在紙帶上的點(diǎn)并不都是均勻的，為了測量小車獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的___________部分進(jìn)行測量(根據(jù)如圖所示的紙帶回答)?！敬鸢浮拷涣鱀BGJ【解析】(1)打點(diǎn)計(jì)時器使用的是交流電源，即交流電源。(2)平衡摩擦力時，應(yīng)將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時器，放開拖著紙帶的小車，小車能夠勻速下滑即可。故選D。(3)放開小車后，小車做加速運(yùn)動，當(dāng)橡皮筋的拉力大小等于摩擦力大小時，小車的速度最大，此時橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)。故選B。(4)從紙帶上看，紙帶的段打點(diǎn)比較均勻，所以應(yīng)選用紙帶的段進(jìn)行測量。3．如圖是測定電流表內(nèi)電阻實(shí)驗(yàn)的電路圖，電流表的內(nèi)電阻約為，滿偏電流為。除開關(guān)、導(dǎo)線外，還有下列器材可選用。A．電阻箱B．電阻箱C．電阻箱D．電池組(電動勢，內(nèi)阻很小)E.電池組(電動勢，內(nèi)阻很小)(1)電路圖中電位器應(yīng)選用__________，電池組應(yīng)選用__________(均填寫器材的字母代號)。(2)某學(xué)生進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)步驟如下：①先將的阻值調(diào)到最大，合上，調(diào)節(jié)的阻值，使電流表的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度；②合上，保持的阻值不變，調(diào)節(jié)的阻值，使電流表的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半；③記下的阻值為。則電流表內(nèi)電阻的測量值為__________。(3)現(xiàn)在要把它改裝成量程為的電壓表，則應(yīng)串聯(lián)的分壓電阻__________。(4)以下四種說法正確的是__________(填正確說法前的字母)。A．上述電流表內(nèi)電阻的測得值比其真實(shí)值小，這一因素使得用上述改裝成的電壓表測定電壓時，其讀數(shù)比電壓表兩端的實(shí)際電壓小B．上述電流表內(nèi)電阻的測得值比其真實(shí)值大，這一因素使得用上述改裝成的電壓表測定電壓時，其讀數(shù)比電壓表兩端的實(shí)際電壓小C．上述電流表內(nèi)電阻的測得值比其真實(shí)值小，這一因素使得用上述改裝成的電壓表測定電壓時，其讀數(shù)比電壓表兩端的實(shí)際電壓大D．上述電流表內(nèi)電阻的測得值比其真實(shí)值大，這一因素使得用上述改裝成的電壓表測定電壓時，其讀數(shù)比電壓表兩端的實(shí)際電壓大(5)下列對此電壓表加以改進(jìn)的措施，其中正確的是__________(填正確說法前的字母)。A．在上串聯(lián)一比小得多的電阻B．在上串聯(lián)一比大得多的電阻C．在上并聯(lián)一比小得多的電阻D．在上并聯(lián)一比大得多的電阻【答案】CDAD【解析】(1)若電源電動勢選擇電源選擇電動勢為的電池組；電源選擇電動勢為電阻箱選擇。(2)在原理上不考慮閉合后干路中電流的變化(3)應(yīng)串聯(lián)的分壓電阻(4)考慮閉合后干路中電流的變化，解得由于電流表內(nèi)電阻的測得值比其真實(shí)值小，改裝成的電壓表測定電壓時，流過電流表的電流小，其讀數(shù)比電壓表兩端的實(shí)際電壓小。故選A。(5)要使流過電流表的電流稍微變大一點(diǎn)，應(yīng)在上并聯(lián)一個比大得多的電阻，故選D。4．某興趣小組要利用如圖甲所示的電路測量一個未知電流表的內(nèi)阻，現(xiàn)有如下器材，為使實(shí)驗(yàn)盡量準(zhǔn)確，要求實(shí)驗(yàn)中電表偏轉(zhuǎn)角度達(dá)到半偏以上。A．待測電流表A1，滿偏電流為300μA，內(nèi)阻r1約為1kΩB．電流表A2，滿偏電流為1.5mA，內(nèi)阻r2約為200ΩC．定值電阻R1=100ΩD．定值電阻R2=2kΩE．定值電阻R3=9kΩF．滑動變阻器RL1，總阻值為10kΩG．滑動變阻器RL2，總阻值為500ΩH．電源電動勢為3V，內(nèi)阻可不計(jì)，開關(guān)、導(dǎo)線若干(1)圖甲電路中1位置應(yīng)選擇的電阻是______，2位置應(yīng)選擇的電阻是______，3位置應(yīng)選擇的滑動變阻器是______(填寫相應(yīng)器材前的序號)；(2)選擇好器材，按照電路圖連接好實(shí)驗(yàn)電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器以保護(hù)好電路，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；(3)根據(jù)記錄的電流表A1、A2的示數(shù)，建立直角坐標(biāo)系，通過描點(diǎn)，擬合出圖線如圖乙所示；(4)由題中所給數(shù)據(jù)可求出r1=______kΩ(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)?！敬鸢浮縀DG1.2【解析】(1)若位置1用R3=9kΩ，位置2用R2=2kΩ，根據(jù)并聯(lián)電路中電流與電阻成反比，知上下兩條支路的電流之比約為1：5，當(dāng)A2的電流表滿偏時，則A1的電流表可以達(dá)到較大幅度的偏轉(zhuǎn)，故1位置應(yīng)選擇的電阻是E，2位置應(yīng)選擇的電阻是D。由于滑動變阻器采用的是分壓式接法，為了方便操作，位置3選用量程較小的RL2，即G。(4)設(shè)電流表A1、A2的示數(shù)分別為I1、I2，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知I1(r1+R3)=(I2-I1)R2解得r1=代入圖中數(shù)據(jù)I1=246.0μA、I1=1.50mA、R2=2kΩ、R3=9kΩ解得r1=1.2kΩ5．某同學(xué)先測量電流表G的內(nèi)阻，并把它改裝成電壓表V1，用來測量一個未知電源的電動勢。實(shí)驗(yàn)室提供有以下器材：A．電流表G(量程0~100μA)B．電壓表V2(量程0~9V)C．電阻箱(阻值范圍0~999.9Ω)D．電阻箱(阻值范圍0~99999.9Ω)E．電源(電動勢為9V，內(nèi)阻不計(jì))該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示電路，先斷開S2，閉合S1，調(diào)節(jié)R2的阻值，使電流表的指針偏轉(zhuǎn)到滿偏刻度；保持S1閉合，R2的阻值不變，閉合S2，調(diào)節(jié)R1的阻值。當(dāng)電流表G的示數(shù)為40μA時，R1的阻值為400.0Ω。(1)圖甲中R2應(yīng)選用___________(填寫器材前的字母序號)，電流表G的內(nèi)阻Rg=___________。(2)若要將該電流表G改裝成量程3V的電壓表V1，需串聯(lián)阻值R0=___________的電阻。(3)該同學(xué)按以下兩步測一個未知電源的電動勢。首先，按如圖乙所示的電路，將改裝的電壓表V1連入電路，閉合開關(guān)S，記下電壓表的示數(shù)U1，然后，按如圖丙所示的電路，將改裝的電壓表V1和電壓表V2串聯(lián)后接入電路，分別記下此時V1和V2兩電壓表的示數(shù)和U2，可以求出電源的電動勢E=___________(用U1、、U2表示)?！敬鸢浮緿60029400【解析】(1)該同學(xué)采用的是“半偏法”電路測量電流表的內(nèi)阻，為了減小誤差，R2應(yīng)該選用較大的變阻箱，故電阻箱選D。根據(jù)歐姆定律可知通過R1的電流由歐姆定律得(2)若要將該微安表改裝成量程3V的電壓表，需要串聯(lián)一個定值電阻分壓，串聯(lián)分壓電阻為(3)設(shè)V1內(nèi)阻為R1，按如圖乙所示的電路，由閉合電路歐姆定律得按如圖丙所示的電路，由閉合電路歐姆定律得聯(lián)立兩式解得6．某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示電路想測量一靈敏電流計(jì)G的內(nèi)阻(內(nèi)阻約為25Ω)，現(xiàn)有以下器材可供選擇∶A．電壓表(0~6V，內(nèi)阻約5kΩ)；B．電壓表(0~30V，內(nèi)阻約10kΩ)C．滑動變阻器(0~1Ω)D．滑動變阻器(0~1kΩ)E．電源E(電動勢約為6V)F．電阻箱RZ(最大阻值9999Ω)開關(guān)S一個，導(dǎo)線若干。(1)請按圖甲所示，將乙圖中漏接的導(dǎo)線補(bǔ)齊。(________)(2)電路中電壓表應(yīng)選______，滑動變阻器應(yīng)選______。(填字母代號)(3)該實(shí)驗(yàn)步驟為∶第一∶合上開關(guān)S，先調(diào)節(jié)滑動變阻器R使電壓表讀數(shù)為U，再調(diào)節(jié)電阻箱(此時電壓表讀數(shù)幾乎不變)，使靈敏電流計(jì)指示為滿偏，記下此時電阻箱阻值R1=244Ω；第二∶然后調(diào)節(jié)滑動變阻器R，使電壓表讀數(shù)為U，再調(diào)節(jié)電阻箱(此時電壓表讀數(shù)幾乎不變