（新课标）高考物理二轮复习简易通 实验题集训（一）

实验题集训一1．利用图1所示装置可以做力学中的许多实验．图1(1)以下说法正确的是________．A．利用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须设法消除小车和木板间的摩擦阻力的影响B．利用此装置“探究加速度与质量的关系”并用图象法处理数据时，如果画出的a－m关系图象不是直线，就可确定加速度与质量成反比C．利用此装置探究“功与速度变化的关系”实验时，应将木板带打点计时器的一端适当垫高，这样做的目的是利用小车重力沿斜面的分力补偿小车运动中所受阻力的影响(2)小华在利用此装置“探究加速度a与力F的关系”时，因为不断增加所挂钩码的个数，导致钩码的质量远远大于小车的质量，则小车加速度a的值随钩码个数的增加将趋近于________的值．解析(1)“研究匀变速直线运动”的实验只需加速度恒定即可，对摩擦力是否存在没要求，则选项A错误；研究“加速度与质量的关系”的实验中绘制的图象一般是a－eq\f(1,m)图，则选项B错误；探究“功与速度变化的关系”的实验中让细绳拉力等于合力，需要平衡摩擦力，则选项C正确．(2)由牛顿第二定律，mg＝(M＋m)a，当m≫M，则a≈g.答案(1)C(2)重力加速度2. 如图2所示为一黑箱装置，盒内有由两节干电池和几个电阻等元件组成的电路，a、b为黑箱的两个输出端，a端连接盒内电池的正极．图2(1)为了探测黑箱，某同学准备进行以下几步测量：①用多用电表的电阻挡测量a、b间的电阻；②用多用电表的直流电压挡测量a、b间的输出电压；③用多用电表的直流电流挡测量a、b间的输出电流；你认为以上测量中不妥的有：________(填序号)，理由是_________________；(2)若他用多用电表粗测其电阻，已经调零且选择开关指向欧姆挡“×10”挡位，发现指针的偏转角度太大，这时他应将选择开关换成欧姆挡的“________”挡位(选填“×100”或“×1”)；调零后测量，其表盘及指针所指位置如图3所示，则a、b间的电阻为________Ω.图3解析(2)多用电表用欧姆挡测量时，如果指针偏转角度太大，说明所测电阻的阻值小，应当选用小量程进行测量；图中所示读数为12Ω答案(1)①、③①用欧姆挡不能直接测量带电源电路的电阻；③用电流挡直接测量可能会造成电源短路(2)×1123．如图4为验证牛顿第二定律的实验装置示意图．图4图5①平衡小车所受阻力的操作：取下________，把木板不带滑轮的一端垫高；接通打点计时器电源，轻推小车，让小车拖着纸带运动．如果打出的纸带如图5所示，则应________(填“减小”或“增大”)木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹________为止．②图6为研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量的关系”时所得的实验图象，横坐标m为小车上砝码的质量．设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为________，小车的质量为________．图6解析①平衡小车所受阻力时，需要将砝码取下，这样保证小车所受的合外力为绳子对小车的拉力；图5反映了小车在做加速运动，即垫木垫高了，应减小木板的倾角，直到纸带打出的点迹均匀为止．②当小车上的砝码为零时，小车加速度为a＝eq\f(1,b)，设小车的质量为M，则小车受到的拉力为F＝Ma＝eq\f(M,b)；图中直线的函数关系为eq\f(1,a)＝km＋b，根据牛顿第二定律：F＝(m＋M)a，可解得：M＝eq\f(b,k)，F＝eq\f(1,k).答案①砝码减小间隔相等(均匀)②eq\f(1,k)eq\f(b,k)4．在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中，提供的实验器材有：A．小灯泡(额定电压为3.8V，额定电流约0.3A)B．电流表A(0～0.6A，内阻约为0.5Ω)C．电压表V(0～6V，内阻约为5kΩ)D．滑动变阻器R1(0～10Ω，2A)E．滑动变阻器R2(0～100Ω，0.2A)F．电源(6V，内阻不计)G．开关S及导线若干(1)实验中滑动变阻器应选用________(选填“R1”或“R2(2)某同学设计了实验测量电路，通过改变滑动变阻器的滑片位置，使电表读数从零开始变化，记录多组电压表的读数U和电流表的读数I.请在图7中用笔画线代替导线，将实验电路连接完整．图7(3)该同学在实验中测出8组对应的数据(如下表)：次数12345678U/V00.200.501.001.502.003.003.80I/A00.080.130.180.200.240.290.33请在图8坐标中，描点作出U－I图线，由图象可知，随着电流的增大，小灯泡的电阻________(选填“增大”、“减小”或“不变”)．图8解析(1)滑动变阻器应选R1.(2)题中要求电表读数从零开始变化，故滑动变阻器要采用分压接法；小灯泡的电阻为R＝eq\f(U,I)＝eq\f(3.8,0.3)Ω≈13Ω，阻值较小，电流表应采用外接法；(3)在U－I图中，图线切线的斜率表示电阻的大小，所以随着电流的增大，小灯泡的电阻增大．答案(1)R1(2)如图所示(3)如图所示增大5．如图9是测量滑块与木板间动摩擦因数的装置，将木板水平固定在桌面上，利用一根压缩的短弹簧来弹开滑块．请完成下列实验操作与分析：图9(1)先接通打点计时器的电源，再释放滑块，滑块被弹开后继续拖动纸带运动一段距离后停下．(2)某次实验打出的纸带后面的一段如图10，其中B点为滑块停下时在纸带上记录到的点．打点计时器打点周期为T，其他数据已在图中标出，则滑块通过A点的速度v＝________(用T、x1、x2表示)；再用________测出A、B之间的距离L.图10(3)已知重力加速度为g，则滑块与木板间动摩擦因数μ＝________(用g、L、T、x1、x2表示)．由于纸带与计时器存在阻力，测出的动摩擦因数μ与真实值相比________(选填“一样大”“偏大”或“偏小”)．解析物块从A点开始减速运动说明弹簧已不再对物块做功，通过受力分析，只有摩擦力对物块做负功，由动能定理得：－μmgLAB＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,A)①vA＝eq\f(x1＋x2,2T)，代入①式得μ＝eq\f(x1＋x22,8T2gL)，考虑到纸带阻力也在对物块做负功，①式修正为－(F纸＋μmg)LAB＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,A)，故测得μ与真实值相比偏大．答案(2)eq\f(x1＋x2,2T)刻度尺(3)eq\f(x1＋x22,8T2gL)偏大6．现要测一电动势约为4.5V，内阻约为5Ω的电源的电动势和内阻，有下列器材可供选用：电压表(0～6V)、电流表(0～200mA、内阻rA＝5Ω)、滑动变阻器R(最大阻值约10Ω)、定值电阻R0＝2Ω、导线若干．图11①根据题目中所给定的实验器材设计一个测量电源电动势和内阻的电路．②根据所给实物连线．③用测量量表示电动势与内电阻，E＝________；r＝________.解析由闭合电路的欧姆定律：E＝U1＋eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(I1＋\f(I1rA,R0)))r，改变滑动变阻器阻值后有E＝U2＋eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(I2＋\f(I2rA,R0)))r，解得E＝eq\f(U2I1－U1I2,I1－I2)，r＝eq\f(2U2－U1,7I1－I2).答案①电路图如图a图a②实物连线如图b图b③eq\f(U2I1－U1I2,I1－I2)eq\f(2U2－U1,7I1－I2)7．要测量某一电流表A的内阻r1，给定的器材有：A．待测电流表A(量程300μA，内阻r1约为100Ω)；B．电压表V(量程3V，内阻r2＝1kΩ)；C．电源E(电动势4V，内阻忽略不计)；D．定值电阻R1＝12Ω；E．滑动变阻器R2(阻值范围0～20Ω，允许最大电流为0.5A)；F．电键S一个，导线若干；要求测量时两电表指针的偏转均超过其量程的一半．(1)画出实验电路图．(2)电路接通后，测得电压表读数为U，电流表读数为I，用已知量和测得的量表示电流表内阻r1＝________.解析(1)由于电流表两端允许的最大电压为Um＝IAr1＝300×10－6×100V＝0.03V，远小于电压表量程3V，故不能用电压表直接测电流表两端电压，只能将电压表接在测量电路的干路中作电流表使用，而将定值电阻R1与电流表并联间接作为电压表使用，该间接电压表所测电压为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(U,r2)－I))R1.当电压表示数为其量程一半时，即U＝1.5V，IV＝eq\f(U,r2)＝eq\f(1.5,1×103)A＝1.5×10－3A＝1500μA，通过电流表的电流为I＝eq\f(R1IV,r1＋