2020届高考物理二轮复习集训：题型突破专练2：实验题押题突破练

1、实验题押题突破练1 .探究弹力和弹簧伸长的关系（2019年福建南平二模）某实验小组用如图所示的装置测量弹簧的劲度系数 k.每当挂在弹簧下端的钩码（每个钩码质量m = 50 g）处于静止状态时，用刻度尺测出对应的弹簧长度L（弹簧始终在弹性限度内），列表记录如下：所挂钩码个数n123456Ln/cm10.1813.0914.5816.0817.54（1）表格中第二组数据的弹簧长度如图所示，则弹簧长度为 cm.（2）用所学知识尽量精确计算出每挂一个钩码弹簧伸长量AL=cm；并由AF =kAL算出弹簧的劲度系数 k=N/m.（g = 9.8 m/ s2,结果保留3位有效数字）【答案】（1）1.60 （

2、2）1.47 33.32.测量某金属丝电阻实验老师指导小明和小华用一种更加精确的方法测量某金属丝的 电阻，实验电路如图甲所示，老师告诉他们，这样的电路在物理学中叫“电桥”.老师提供的实验器材有：电源（电动势约为3 V,内阻不可忽略），电阻箱Ro（最大阻值9 999 0）定值电 阻R=200 Q R2= 500 0灵敏电流计（0刻度在表盘正中央），待测金属丝 Rx,开关S,导线 若干，刻度尺.甲乙（1）部分操作步骤如下：按电路图连接电路；闭合开关S,调节Ro,使灵敏电流计读数为零，记下Ro的读数.（2）若某次实验中，当灵敏电流计读数为零时，R0的读数如图乙所示，则此次实验测得的电阻阻值Rx =.

3、（3）老师加大了实验难度，提出假如Ri、R2阻值未知，在不添加和更换任何电路元件的前提下，如何继续使用电桥测出Rx?（写出必要的步骤和需要测量、记录的物理量，同时物理量用相应的字母表示）（4）写出（3）的结果表达式Rx=（用测量、记录的物理量的字母表示）.【答案】(2)117.5 (3)调节电阻箱R%使灵敏电流计读数为零，记下 R0的读数R01,保 持电路其余部分不变，仅把电阻Ri、R2位置互换(或把Ro、Rx位置互换)，调节电阻箱R。，使灵敏电流计读数为零，记下 R0的读数R02 (4)祁01自2【解析】(2)由图乙读出的示数为Ro =47 Q则一U一Rx= -U一R2,得Rx= R2Ro=

4、2.5RoRo+RxR1+R2R1= 117.5 Q.(3)(4)调节电阻箱Ro,使灵敏电流计读数为零，记下Ro的读数R01,保持电路其余部分不变，仅把电阻 R1、R2位置互换(或把Ro、Rx位置互换)，调节电阻箱 Ro,使灵敏电流计读数为Rx R2 、一零，记下Ro的读数Ro2,在变换R1、R2位置前，电流表 G的示数为零，则有 ,变换Ro1 R1R1、R2位置后，电流表 G的示数为零，则有 R2= R2,联立得Rx= VRo1Ro2.3.探究动能定理(2。19年江西师大附中质检)(1)在实验室中用游标卡尺测量一物体长度的读数是 cm,螺旋测微仪测量金属丝的直径时，由图可知金属丝的直径是mm

5、. LI)1112' 1111JUl.LW LLLL t 骡A 5 is 峭(2)某同学利用如图甲所示的装置验证动能定理.固定并调整斜槽，使它的末端O点的切线水平，在水平地面上依次铺放好木板、白纸、复写纸.将小球从斜槽上不同的标记点由静止释放，记录小球到达斜槽底端时下落的高度H,并根据落点位置测量出小球平抛的水平位移x,改变小球在斜槽上的释放位置，进行多次测量，记录数据如下：高度H(h为单位长度)h2h3h4h5h6h7h8h9h水平位移x/cm5.59.111.714.215.917.619.o2o.621.7斜槽倾角为。，小球与斜槽之间的动摩擦因数为斜槽底端离地的高度为y,不计小球

6、与水平槽之间的摩擦.以H为横坐标，以 为纵坐标，在坐标纸上描点作图，如图乙所示：达到了验 证动能定理的目的.受该实验方案的启发，另一同学改用图丙的装置实验.他将木板竖直放置在斜槽末端 的前方某一固定位置，仍将小球从不同的标记点由静止释放，记录小球到达斜槽底端时下落 的高度H,并测量小球击中木板时平抛下落的高度d.当他以H为横坐标，以 为纵坐标,描点作图，使之仍为一条倾斜的直线，也达到了同样的目的.1【答案】(1)10.125 0.900 (2)x2 一 d实验题押题突破练1 .验证力的平行四边形定则（2019年山西六校联考）某探究小组做“验证力的平行四边形定则”，将画有坐标轴（横轴为x轴，纵轴

7、为y轴，最小刻度表示 1 mm）的纸贴在水平桌面上.如图甲所示.将橡皮筋的一端Q固定y轴上的8点（位于图示部分之外），另一端P位于y轴上的A点时.橡皮筋处于原长.（1）用一只测力计将橡皮筋的P端沿y轴从A点拉至坐标。点.此时拉力F的大小可由弹簧测力计测出，测力计的示数如图乙所示，大小为N.（2）撤去（1）中的拉力，橡皮筋 P端回到A点；现使用网个测力计同时拉橡皮筋，再次将 P 端拉至O点.此时观察到两个拉力分别沿图甲中两条虚线所示的方向.由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为F1=2.10 N和F2=2.83 N.用5mm长度的线段表示 0.5 N的力，以。为作用点.在图甲中画出力 F1、F2

8、的图示.然后按平行四边形定则画出它们的合力F合若F合与拉力F的大小及方向的偏差均在,则该实验验证了力的平行四边形走则.实验所允许的误差范围内【答案】（1）2.002 .描绘小电珠的伏安特性曲线（2019年豫北豫南名校联考）在一次探究小灯泡的伏安特性曲线的实验中，所用的器材有:灯泡L、量程恰当的电流表 A和电压表V、直流电源E、滑动变阻器(1)若要求小灯泡两端的电压从零开始变化，则应选择下列电路中的哪一个进行测量(2)某同学利用所选择的电路图，采用正确的测量方法，得到了所测灯泡L的伏安特性曲线如图甲所示，P为曲线上的一点，PN为图线上P点的切线，则下列说法正确的有()A.随着所加电压的增大，小灯

9、泡的电阻增大B.随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小C.对应P点，小灯泡的电阻约为 5.33 QD.对应P点，小灯泡的电阳约为 16 Q(3)另一同学利用所选择的电路采用正确的方法，分别测出了两只灯泡Li和L2的UI图象如图乙中曲线所示.然后将灯泡 Li和L2与电池组(电动势和内阻恒定)连成如图丙所示的电 路.将开关与灯泡 Li接通时，理想电流表的示数为 0.4 A;开关与灯泡L2接通时，理想电流表的示数为0.6 A.该同学利用理想电流表的示数，结合灯泡Li和L2的UI图象，得出该电池组的电动势为 V,内阻为 Q .(结果保留2位有效数字)【答案】(1)A (2)AC(3)4.12.0【解析】

10、(1)测量小灯泡的伏安特性曲线时，要求电压值从零开始变化，故滑动变阻器应采有分压接法；小灯泡的电阻远小于电压表内阻，接近电流表内阻，故电流表应采用外接法,故选A.(2)I U图线各点与原点连线的斜率表示电阻，由题知斜率减小，说明随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大，故 A正确、B错误.根据电阻的定义得到，对应P点由欧姆定律可 Ui .八 Ui , 人 知，小灯泡的电阻为 R=-r，R不等于切线斜率 ，故C正确、D错误.I2I2 Il(3)描绘电源的伏安特性曲线要求外电阻变化测定对应的多组路端电压和电流，本实验中用两个小灯泡来改变外电阻获得两组电流值，然后在小灯泡的伏安特性曲线上查出对应的电压，

11、用两个坐标点描绘图象.为描绘准确可以先进行理论计算，首先查出两坐标为(0.30 A,3.5V)和(0.60 A,3 V),则内阻为r = 4.1n 3'5 =2.0 Q,电动势为E=4.1 V,然后作出准确图象如 0.3图所示.3 .验证机械能守恒定律(2019年福建名校模拟)利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨，导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为 M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连；遮光片两条长边与导轨垂直，导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t,用d表示A点到光电门B处的距离，b表

12、示遮光片的宽度， 将遮光片通过光电门的平均速度看 作滑块通过B点时的瞬时速度 v,实验时滑块在 A处由静止开始运动.W1某次实验测得倾角0= 30°,重力加速度用 g表示，滑块从 A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量可表不'为AEk=,系统的重力势能减少量可表不'为AEp =,在误差允许的范围内，若AEk=AEp,则可认为系统的机械能守恒；(用题中所给字母表示)(2)按上述实验方法，某同学改变v2-d图象如图所示，并测得M= m,A、B间的距离，得到滑块到 B点时对应的速度，作出 则重力加速度 g =m/s2.【答案(1) M)m bM m- 2 gd (2)9.

13、6实验题押题突破练1.测量动摩擦因数物理小组的同学在实验室测量小滑块与木板间的动摩擦因数，装置 如图甲所示，将木板水平固定在水平实验台上，光电门A、光电门B固定在木板上.甲I23 finW州|即川出卅山 0102()乙(1)实验步骤如下：用游标卡尺测量遮光片的宽度d,其示数如图乙所示，d =cm;两个光电门同时连接计时器，让滑块从左侧弧形轨道上滑下，通过调整滑块下滑的初始高度，使滑块能依次通过两光电门，用计时器记录遮光片通过光电门A的时间ti和通过光电门B的时间t2；保持光电门A的位置不动，逐步改变光电门B的位置，重复步骤.(2)要测量出动摩擦因数科，还需要测量.A.滑块沿弧形轨道下滑的高度h

14、B.滑块(含遮光片)的质量mC.两光电门间的距离 s(3)滑块与木板间的动摩擦因数可表示为 (用已知量和需要测量量的字母表示).d2 11【答案】(1)0.860 (2)C 尸2gs商一a2 .测定电源的电动势和内阻 某同学利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内 阻.(1)现备有下列器材：A.待测的干电池一节B.电流表 G(量程0150 mA,内阻 Rg=3.0 Q)C.电压表 V(量程03 V,内阻Rv,约1 kQ)D.滑动变阻器 R0(020 Q 1.0 A)E.电阻箱 Ro(099.99 Q)F.开关和若干导线该同学发现上述器材中电流表的量程较小，他想利用现有的电流表和电阻箱改装成

15、一块 量程为00.6 A的电流表，则电阻箱 Ro的阻值应取 请画出利用上述器材测量干电 池电动势和内阻的实验电路图 .（2）下图甲为该同学根据合理电路所绘出的UI图象（U、I分别为电压表V和电流表G的示数）.根据该图象可得被测电池的电动势E =Q.V,内阻r =（3）该同学完成实验后又尝试用以下方案测定一节干电池的电动势.如图乙, 电池，Es为电动势已知的标准电池，AB为一根粗细均匀的直线电阻丝，学的操作步骤如下：Ex为待测干Ri为保护电阻.该同闭合开关Si,粗调滑动变阻器 R,使直线电阻AB两端的电压约为 2.0 V（可用电压表粗 测）；将开关S2拨到位置“1,”调节滑动触头C至Ci点时灵敏

16、电流计 G的读数为零，测出ACi 的长度为Li；将开关S2拨到位置“2,”调节滑动触头C至C2点时灵敏电流计 G的读数再次为零，测出AC2的长度为L2.则待测电池电动势的表达式为Ex=I 2【答案】(i)i.0 如图所不(2)i.48(i.46 i.49)0.84(0.82 0.87)产EsL i【解析】（i）电流表G（量程0i50 mA,内阻Rg=3.0 改装成一块量程为00.6 A的电流表，则电阻箱R0的阻值R0=Rg= 0.i5>< 3 Q=i.0 徵装后电流表的内阻 RA=®*=0.75 I - Ig 0.6 0.i5IQ,相对于电源来说，电流表的分压不能忽略，应

17、采用电流表的内接法.如图.IRg（2）U、I分别为电压表 V和电流表G的示数，据闭合电路欧姆定律可得E=U+ I +商r, IRg对表达式变形后 U = E- I + £7 r= E 4rI ,将U I图象向两端延长后借助图象的纵截距和斜R0All 1.401.10率可得 E= 1.48 V,4r = 丁=-Q,解得 r= 0.86 Q.I112.5 25.0 X 10 3UC1 L1 i_L2_由题息信 Es= UC1A, Ex= UC2A, uc=L2,则 Ex= L7ES-3 .验证动量守恒定律(2019年陕西长安一中质检)如图所示，把A、B两个小球用等长细 线悬挂起来，一小球自然下垂，拉起另一个小球，放下时它们将相碰，请你利用该实验方法验证动量守恒定律.(1)写出该实验必须测量的物理量(并设定表示相应物理量的字母): ,(2)用你所设定的字母写出验证动量守恒定律表达式：;(3)请你写出一条减小实验误差的建议： .【答案】(1)A、B两个小球的质量 m1、m2,释放A球前细线与竖直方向的夹角%碰撞后A、B上升到最高点时细线与竖直方向的夹角3、丫(2) m 141 cos、= m2 1 cos 让m1 4 1 cos 3(3)适当增加细线的长度【解析】(1)A球B