2018年(全国Ⅱ卷)实验题高中物理仿真练

2018年(全国Ⅱ卷)实验题仿真练(建议用时：15分钟)题号2223考点多用电表的改装测量木块与木板间的动摩擦因数22．某同学欲将内阻为98.5Ω、量程为100μA的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准，要求改装后欧姆表的15kΩ刻度正好对应电流表表盘的50μA刻度。可选用的器材还有：定值电阻R0(阻值为14kΩ)，滑动变阻器R1(最大阻值为1500Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值为500Ω)，电阻箱(0～99999.9Ω)，干电池(E＝1.5V，r＝1.5Ω)，红、黑表笔和导线若干。(1)欧姆表设计将图(a)中的实物连线组成欧姆表。欧姆表改装好后，滑动变阻器R接入电路的电阻应为________Ω；滑动变阻器选________(选填“R1”或“R2”)。(2)刻度欧姆表表盘通过计算，对整个表盘进行电阻刻度，如图(b)所示。表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75，则a、b处的电阻刻度分别为________、________。(3)校准红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向________kΩ处；将红、黑表笔与电阻箱连接，记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值，完成校准数据测量。若校准某刻度时，电阻箱旋钮位置如图(c)所示，则电阻箱接入的阻值为________Ω。23．甲、乙同学均设计了测动摩擦因数的实验，已知重力加速度为g。(1)甲同学设计的实验装置如图甲所示，其中A为置于水平面上的质量为M的长直木板，B为木板上放置的质量为m的物块，C为物块右端连接的一个轻质弹簧测力计，连接弹簧的细绳水平，实验时用力向左拉动A，当C的示数稳定后(B仍在A上)，读出其示数F，则该设计能测出________(选填“A与B”或“A与地面”)之间的动摩擦因数，其表达式为μ＝________。(2)乙同学的设计如图乙所示，他在一端带有定滑轮的长木板上固定A、B两个光电门，与光电门相连的计时器可以显示带有遮光片的物块在其间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力，长木板固定在水平面上，物块与滑轮间的细绳水平，实验时，多次改变砂桶中砂的质量，每次都让物块从靠近光电门A处由静止开始运动，读出多组测力计示数F及对应的物块在两光电门之间的运动时间t；在坐标系中作出F－eq\f(1,t2)的图线如图丙所示，图线的斜率为k，与纵轴的截距为b，因乙同学不能测出物块质量，故该同学还应该测出的物理量为________________(填所测物理量及符号)。根据所测物理量及图线信息，可知物块与木板之间的动摩擦因数表达式为μ＝________。

参考答案与解析22．解析：(1)实物连线如图所示，由题知当两表笔间接入15kΩ的电阻时，电流表示数为50μA，由闭合电路欧姆定律有eq\f(Ig,2)＝eq\f(E,Rg＋r＋Rx＋R0＋R)，代入数据解得R＝900Ω，所以滑动变阻器选择R1。(2)欧姆表的内阻R′g＝Rg＋r＋R0＋R＝15kΩ，当电流为25μA时有eq\f(Ig,4)＝eq\f(E,R′g＋R′x)⇒R′x＝3Rx＝45kΩ；当电流为75μA时有eq\f(3Ig,4)＝eq\f(E,R′g＋R″x)⇒R″x＝eq\f(1,3)Rx＝5kΩ.(3)红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向0处．题图(c)中电阻箱读数为35000.0Ω。答案：(1)见解析图900R1(2)455(3)035000.023．解析：(1)当A达到稳定状态时，B处于静止状态，弹簧测力计的读数F与B所受的滑动摩擦力f大小相等。B对木块A的压力大小等于B的重力mg，由f＝μFN得：μ＝eq\f(F,mg)，由C上读取F，即可求出A与B间的动摩擦因数μ；(2)小车由静止开始做匀加速运动，根据匀加速直线运动位移公式得：x＝eq\f(1,2)at2，解得：a＝eq\f(2x,t2)，根据牛顿第二定律得：对于小车F－μmg＝ma，则F＝μmg＋ma＝μmg＋eq\f(2mx,t2)，图线的斜率为k＝2mx，纵轴的截距为b＝μmg，k与摩擦力是否存在无关，小车与木板间的动摩擦因数μ＝eq\f(b,mg)＝eq\f(b,\f(k,2x)g)