2019年(全国Ⅱ卷)实验题高中物理仿真练

2019年(全国Ⅱ卷)实验题仿真练(建议用时：15分钟)题号2223考点测量动摩擦因数研究硅二极管的电压与温度的关系22．某实验兴趣小组查阅教材了解到木块和木块间的动摩擦因数为0.30，该小组采用如图甲所示的实验装置测量木块与木板间的动摩擦因数进一步验证。实验中，木块要在重锤的牵引下沿长木板做直线运动。对于该实验，请回答下面问题：(1)如果实验所用重锤的质量约为150g，实验室里备有下列各种质量的木块，其中质量最合适的是________；A．500g B．600gC．260g D．15g(2)图乙是某次实验中打出的一条纸带，从某个便于测量的点开始，取一系列计数点并记为0、1、2、3、…、10，每相邻两个计数点间还有4个点未画出，测得相邻计数点间的距离已标注在图上，电源频率f＝50Hz，当地重力加速度g取9.8m/s2，请根据纸带计算重锤落地前木块运动的加速度大小为____________，木块与木板间的动摩擦因数为__________；(计算结果保留2位有效数字)(3)若实验测得的木块与木板间动摩擦因数比真实值偏大，你认为可能的原因是____________________________________。(写出一条即可)23．国标(GB/T)规定自来水在15℃时电阻率应大于13Ω·m。某同学利用如图甲所示的电路测量15℃自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K，以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞(活塞电阻可忽略)，右活塞固定，左活塞可自由移动。实验器材还有：电源(电动势约为3V，内阻可忽略)，电压表V1(量程为3V，内阻很大)，电压表V2(量程为3V，内阻很大)，定值电阻R1(阻值4kΩ)，定值电阻R2(阻值2kΩ)，电阻箱R(最大阻值9999Ω)，单刀双掷开关S，导线若干，游标卡尺，刻度尺。实验步骤如下：A．用游标卡尺测量玻璃管的内径d；B．向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱长度L；C．把S拨到1位置，记录电压表V1示数；D．把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表V1示数相同，记录电阻箱的阻值R；E．改变玻璃管内水柱长度，重复实验步骤C、D，记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R；F．断开S，整理好器材。(1)测玻璃管内径d时游标卡尺示数如图乙所示，则d＝________mm。(2)玻璃管内水柱的电阻Rx的表达式为：Rx＝________(用R1、R2、R表示)。(3)利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据，绘制出如图丙所示的R－eq\f(1,L)关系图象。自来水的电阻率ρ＝________Ω·m(保留2位有效数字)。(4)本实验中若电压表V1内阻不是很大，则自来水电阻率测量结果将________(选填“偏大”“不变”或“偏小”)。

参考答案与解析22．解析：(1)在实验中，重锤的重力使木块和重锤做加速运动，根据牛顿第二定律可知mg－μMg＝(m＋M)a，通过计算可知当木块质量为15g时，加速度过大，当质量为500g或者600g时，加速度太小，故只能选260g，故C正确，A、B、D错误。(2)由逐差法得a＝eq\f(12.40＋9.80－7.21－4.61,4×0.01)×10－2m/s2＝2.6m/s2重锤落地后木块的加速度大小为a′＝eq\f(12.45＋9.22－5.98－2.75,4×0.01)×10－2m/s2＝3.235m/s2由牛顿第二定律有a′＝eq\f(μMg,M)＝μg则μ≈0.33。(3)由于纸带与打点计时器间有摩擦阻力、细线与滑轮间有摩擦阻力、木块和木板表面的粗糙程度有差异导致实验测得的木块与木板间动摩擦因数比真实值偏大。答案：(1)C(2)2.6m/s20.33(3)纸带与打点计时器间有摩擦阻力、细线与滑轮间有摩擦阻力、木块和木板表面的粗糙程度有差异23．解析：(1)根据游标卡尺的读数规则，玻璃内径d＝30mm＋0×0.05mm＝30.00mm.(2)把S拨到1位置，记录电压表V1示数，得到通过水柱的电流I1＝eq\f(U,R1)。由闭合电路欧姆定律，E＝U＋eq\f(U,R1)Rx；把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表V1示数相同，记录电阻箱的阻值R，得到该支路的电流I2＝eq\f(U,R)。由闭合电路欧姆定律，E＝U＋eq\f(U,R)R2，联立解得：Rx＝eq\f(R1R2,R)。(3)由电阻定律Rx＝eq\f(\a\vs4\al(ρL),S)，Rx＝eq\f(R1R2,R)，联立解得：R＝eq\f(R1R2S,ρ)·eq\f(1,L)。R－eq\f(1,L)关系图象斜率k＝400Ω·m，又k＝eq\f(R1R2S,ρ)，S＝eq\f(πd2,4)，解得：ρ＝eq\f(R1R2πd2,4k)≈14Ω·m。(4)本实验中若电压表V1内阻不是很大，则通过水柱的电流I1大于测量值，则eq