（课标版）高考物理二轮复习 实验题提分练5（含解析）-人教版高三全册物理试题

实验题提分练5时间：45分钟1．某同学用气垫导轨做“验证动能定理”的实验，装置如图甲所示，在倾斜固定的气垫导轨底端固定一个光电门．测出气垫导轨的长为L，气垫导轨右端离桌面的高度H，当地重力加速度为g.(1)实验前先用游标卡尺测出遮光条的宽度，测量示数如图乙所示，则遮光条的宽度d＝10.75mm.(2)开通气源，让滑块分别从不同高度无初速度释放，读出滑块每次通过光电门的时间Δt，测出每次释放的初始位置到光电门的距离x.实验要验证的表达式为geq\f(H,L)·x＝eq\f(1,2)(eq\f(d,Δt))2(用已知和测量的物理量表示)．(3)为了更直观地看出Δt和x的变化关系，应该作出图象eq\f(1,Δt2)－x(选填“Δt－x”“eq\f(1,Δt)－x”“Δt2－x”或“eq\f(1,Δt2)－x”)．(4)当图象为过原点的一条倾斜的直线，且图象的斜率为eq\f(2gH,d2L)时，动能定理得到验证．解析：(1)游标卡尺的主尺读数为10mm，游标读数为：0.05mm×15＝0.75mm，所以最终读数为：10mm＋0.75mm＝10.75mm.(2)要验证动能定理，即验证mgsinθ·x＝eq\f(1,2)m(eq\f(d,Δt))2，即验证geq\f(H,L)·x＝eq\f(1,2)(eq\f(d,Δt))2.(3)由geq\f(H,L)·x＝eq\f(1,2)(eq\f(d,Δt))2得：eq\f(1,Δt2)＝eq\f(2gH,d2L)x，为了更直观地看出Δt和x的变化关系，应作出“eq\f(1,Δt2)－x”图象．(4)当图象为过原点的一条倾斜的直线，且图象的斜率为eq\f(2gH,d2L)时，动能定理得到验证．2．(2019·全国卷Ⅲ)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14kΩ)，滑动变阻器R1(最大阻值1500Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值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900Ω；滑动变阻器选R1(填“R1”或“R2”)．答案：如图所示(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)表示．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45、5.(3)校准红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向0kΩ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35_000.0Ω.解析：(1)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Rg′＝Rg＋r＋R0＋R＝15kΩ，当电流为25μA时有eq\f(Ig,4)＝eq\f(E,Rg′＋Rx′)⇒Rx′＝3Rx＝45kΩ；当电流为75μA时有eq\f(3Ig,4)＝eq\f(E,Rg′＋Rx″)⇒Rx″＝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0kΩ处．题图(c)中电阻箱读数为35000.0Ω.3．为了测定电源电动势E的大小、内电阻r和定值电阻R0的阻值，某同学利用DIS设计了如图甲所示的电路．闭合开关S1，调节滑动变阻器R的滑动触头P向某一方向移动时，用电压传感器1、电压传感器2和电流传感器测得数据，并根据测量数据，计算机分别描绘了如图乙所示的M、N两条U­I图线．请回答下列问题：(1)根据图乙中的M、N两条图线可知(B、C)A．图线M是根据电压传感器1和电流传感器的数据画得的B．图线M是根据电压传感器2和电流传感器的数据画得的C．图线N是根据电压传感器1和电流传感器的数据画得的D．图线N是根据电压传感器2和电流传感器的数据画得的(2)图乙中两直线交点处电路中的工作状态是(A、B、C)A．滑动变阻器的滑动触头P滑到了最左端B．电源的输出功率最大C．定值电阻R0上消耗的功率为0.5WD．电源的效率达到最大值(3)根据图乙可以求得定值电阻R0＝2.0Ω，电源电动势E＝1.5V，内电阻r＝1.0Ω.解析：(1)由题图甲可以看出，电压传感器1测量的是路端电压、电压传感器2测量的是定值电阻R0两端的电压，故电压传感器1的示数随电流的增大而减小，电压传感器2的示数随电流的增大而增大，B、C正确．(2)在两图线的交点处，两电压传感器的示数相同，说明滑动变阻器接入电路中的阻值为零，滑片移动到了最左端，A正确；由两图线的斜率可得电源的内阻、定值电阻R0的阻值分别为1.0Ω、2.0Ω，而内外电路的阻值越接近时电源的输出功率越大，此时外电路的总阻值最小且最接近电源内阻，故B正确；由题图知此时R0两端电压与通过的电流分别为1.0V、0.5A，故其消耗的功率P＝IU＝0.5W，C正确；电源的效率η＝eq