高考物理（山东专用）一轮复习专题十七实验训练课件

力学实验实验一测量做直线运动物体的瞬时速度1.[2023浙江1月选考,16Ⅰ(1)]在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,实验

装置如图1所示。①需要的实验操作有

(多选);A.调节滑轮使细线与轨道平行B.倾斜轨道以补偿阻力C.小车靠近打点计时器静止释放D.先接通电源再释放小车②经正确操作后打出一条纸带,截取其中一段如图2所示。选取连续打出的点0、1、

2、3、4为计数点,则计数点1的读数为

cm。已知打点计时器所用交流电源

的频率为50Hz,则打计数点2时小车的速度大小为

m/s(结果保留3位有效数

字)。

答案①ACD②2.70~2.80

1.45~1.502.[2021天津,9(1)]某实验小组利用手机的录像功能拍下小球在斜面上做匀加速直线运

动的过程。为便于记录小球各个时刻在斜面上的位置,将录像中时间间隔为T的连续7

幅画面合成到同一张图中,示意如图。依次测得小球各相邻位置间的距离为x1、x2、x

3、x4、x5、x6。

①写出小球在位置1的速度表达式

。②要求充分利用测量数据,写出小球运动过程中的加速度表达式

。③在测量小球相邻位置间距时由于实验者读数产生的误差是

误差。(填“偶

然”或“系统”)答案①

②

③偶然3.(2023全国甲,23,10分)某同学利用如图(a)所示的实验装置探究物体做直线运动时平

均速度与时间的关系。让小车左端和纸带相连,右端用细绳跨过定滑轮和钩码相连。

钩码下落,带动小车运动,打点计时器打出纸带。某次实验得到的纸带和相关数据如

图(b)所示。

位移区间ABACADAEAFΔx(cm)6.6014.60ΔxAD34.9047.30

(cm/s)66.073.0

87.394.6(1)已知打出图(b)中相邻两个计数点的时间间隔均为0.1s。以打出A点时小车的位置

为初始位置,将打出B、C、D、E、F各点时小车的位移Δx填到表中,小车发生相应位

移所用时间和平均速度分别为Δt和

。表中ΔxAD=

cm,

=

cm/s。(2)根据表中数据,得到小车平均速度

随时间Δt的变化关系,如图(c)所示。在图(c)中补全实验点。(3)从实验结果可知,小车运动的

-Δt图线可视为一条直线,此直线用方程

=kΔt+b表示,其中k=

cm/s2,b=

cm/s。(结果均保留3位有效数字)(4)根据(3)中的直线方程可以判定小车做匀加速直线运动,得到打出A点时小车的速度

大小vA=

,小车的加速度大小a=

。(结果用字母k、b表示)答案

(1)24.00

80.0(2)如图所示

(3)71.5(70.0~73.0均得分)

59.0(58.2~59.8均得分)

(4)b

2k实验二探究弹簧弹力与形变量的关系4.(2021广东,11,7分)某兴趣小组测量一缓冲装置中弹簧的劲度系数。缓冲装置如图所

示,固定在斜面上的透明有机玻璃管与水平面夹角为30°,弹簧固定在有机玻璃管底

端。实验过程如下:先沿管轴线方向固定一毫米刻度尺,再将单个质量为200g的钢球

(直径略小于玻璃管内径)逐个从管口滑进,每滑进一个钢球,待弹簧静止,记录管内钢球

的个数n和弹簧上端对应的刻度尺示数Ln,数据如表所示。实验过程中弹簧始终处于

弹性限度内。采用逐差法计算弹簧压缩量,进而计算其劲度系数。

n123456Ln/cm8.0410.0312.0514.0716.1118.09(1)利用ΔLi=Li+3-Li(i=1,2,3)计算弹簧的压缩量:ΔL1=6.03cm,ΔL2=6.08cm,ΔL3=

cm,压缩量的平均值

=

=

cm;(2)上述

是管中增加

个钢球时产生的弹簧平均压缩量;(3)忽略摩擦,重力加速度g取9.80m/s2,该弹簧的劲度系数为

N/m(结果保留3

位有效数字)。答案

(1)6.04

6.05

(2)3

(3)48.65.(2022湖南,11,6分)小圆同学用橡皮筋、同种一元硬币、刻度尺、塑料袋、支架等,

设计了如图(a)所示的实验装置,测量冰墩墩玩具的质量。主要实验步骤如下:(1)查找资料,得知每枚硬币的质量为6.05g;(2)将硬币以5枚为一组逐次加入塑料袋,测量每次稳定后橡皮筋的长度l,记录数据如

表:序号12345硬币数量n/枚510152025长度l/cm10.5112.0213.5415.0516.56(3)根据表中数据在图(b)上描点,绘制图线;

(4)取出全部硬币,把冰墩墩玩具放入塑料袋中,稳定后橡皮筋长度的示数如图(c)所示,

此时橡皮筋的长度为

cm;(5)由上述数据计算得冰墩墩玩具的质量为

g(计算结果保留3位有效数字)。答案

(3)根据表中数据描点连线如图所示;

(4)15.35(15.34~15.36)

(5)127实验三探究两个互成角度的力的合成规律6.[2022浙江6月选考,17(2)]“探究求合力的方法”的实验装置如图所示,在该实验中,

①下列说法正确的是

(单选);A.拉着细绳套的两只弹簧秤,稳定后读数应相同B.在已记录结点位置的情况下,确定一个拉力的方向需要再选择相距较远的两点C.测量时弹簧秤外壳与木板之间不能存在摩擦D.测量时,橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近并平行于木板②若只有一只弹簧秤,为了完成该实验至少需要

(选填“2”、“3”或“4”)

次把橡皮条结点拉到O点。答案①D②37.(2023全国乙,22,5分)在“验证力的平行四边形定则”的实验中使用的器材有:木

板、白纸、两个标准弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆环、刻度尺、铅笔、细线和图

钉若干。完成下列实验步骤:①用图钉将白纸固定在水平木板上。②将橡皮条的一端固定在木板上,另一端系在轻质小圆环上。将两细线也系在小圆环

上,它们的另一端均挂上测力计。用互成一定角度、方向平行于木板、大小适当的力

拉动两个测力计,小圆环停止时由两个测力计的示数得到两拉力F1和F2的大小,并

。(多选,填正确答案标号)A.用刻度尺量出橡皮条的长度B.用刻度尺量出两细线的长度C.用铅笔在白纸上标记出小圆环的位置D.用铅笔在白纸上标记出两细线的方向③撤掉一个测力计,用另一个测力计把小圆环拉到

,由测力计的示数得到拉

力F的大小,沿细线标记此时F的方向。④选择合适标度,由步骤②的结果在白纸上根据力的平行四边形定则作F1和F2的合成

图,得出合力F'的大小和方向;按同一标度在白纸上画出力F的图示。⑤比较F'和F的

,从而判断本次实验是否验证了力的平行四边形定则。答案②CD③同一位置⑤大小和方向实验四探究加速度与物体受力、物体质量的关系8.(2020北京,15,9分)在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中,做如下

探究:(1)为猜想加速度与质量的关系,可利用图1所示装置进行对比实验。两小车放在水平

板上,前端通过钩码牵引,后端各系一条细线,用板擦把两条细线按在桌上,使小车静

止。抬起板擦,小车同时运动,一段时间后按下板擦,小车同时停下。对比两小车的位

移,可知加速度与质量大致成反比。关于实验条件,下列正确的是:

(选填选项

前的字母)。A.小车质量相同,钩码质量不同B.小车质量不同,钩码质量相同C.小车质量不同,钩码质量不同(2)某同学为了定量验证(1)中得到的初步关系,设计实验并得到小车加速度a与质量M

的7组实验数据,如表所示。在图2所示的坐标纸上已经描好了6组数据点,请将余下的

一组数据描在坐标纸上,并作出a-

图像。次数1234567a/(m·s-2)0.620.560.480.400.320.240.15M/kg0.250.290.330.400.500.711.00

(3)在探究加速度与力的关系实验之前,需要思考如何测“力”。请在图3中画出小车受力的示意图。为了简化“力”的测量,下列说法正确的是:

(选填选项前的字

母)。A.使小车沿倾角合适的斜面运动,小车受力可等效为只受绳的拉力B.若斜面倾角过大,小车所受合力将小于绳的拉力C.无论小车运动的加速度多大,砂和桶的重力都等于绳的拉力D.让小车的运动趋近于匀速运动,砂和桶的重力才近似等于绳的拉力答案

(1)B

(2)如图所示

(3)如图所示

AD

9.[2020浙江7月选考,17(1)]做“探究加速度与力、质量的关系”实验时,图1甲是教材

中的实验方案;图1乙是拓展方案,其实验操作步骤如下:

甲

乙图1(ⅰ)挂上托盘和砝码,改变木板的倾角,使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑;(ⅱ)取下托盘和砝码,测出其总质量为m,让小车沿木板下滑,测出加速度a;(ⅲ)改变砝码质量和木板倾角,多次测量,通过作图可得到a-F的关系。①实验获得如图2所示的纸带,计数点a、b、c、d、e、f间均有四个点未画出,则在打d

点时小车的速度大小vd=

m/s(保留两位有效数字);

图2②需要满足条件M≫m的方案是

(选填“甲”“乙”或“甲和乙”);在作a-F

图像时,把mg作为F值的是

(选填“甲”“乙”或“甲和乙”)。答案①0.18~0.19②甲甲和乙实验五探究平抛运动的特点10.(2021全国乙,22,5分)某同学利用图(a)所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同

学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄,频闪仪每隔0.05s发出一次闪

光,某次拍摄后得到的照片如图(b)所示(图中未包括小球刚离开轨道的影像)。图中的

背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板,纸板与小球轨迹所在平面平行,其上每个

方格的边长为5cm。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图(b)中标出。

完成下列填空:(结果均保留2位有效数字)(1)小球运动到图(b)中位置A时,其速度的水平分量大小为

m/s,竖直分量大小

为

m/s;(2)根据图(b)中数据可得,当地重力加速度的大小为

m/s2。答案

(1)1.0

2.0

(2)9.711.[2023浙江6月选考,16Ⅰ(1)]在“探究平抛运动的特点”实验中①用图1装置进行探究,下列说法正确的是

。

A.只能探究平抛运动水平分运动的特点B.需改变小锤击打的力度,多次重复实验C.能同时探究平抛运动水平、竖直分运动的特点②用图2装置进行实验,下列说法正确的是

。

A.斜槽轨道M必须光滑且其末端水平B.上下调节挡板N时必须每次等间距移动C.小钢球从斜槽M上同一位置静止滚下③用图3装置进行实验,竖直挡板上附有复写纸和白纸,可以记下钢球撞击挡板时的点迹。实验时竖直挡板初始位置紧靠斜槽末端,钢球从斜槽上P点静止滚下,撞击挡板留

下点迹0,将挡板依次水平向右移动x,重复实验,挡板上留下点迹1、2、3、4。以点迹0

为坐标原点,竖直向下建立坐标轴y,各点迹坐标值分别为y1、y2、y3、y4。重力加速度

为g,测得钢球直径为d,则钢球平抛初速度v0为

。

A.

B.

C.

D.

答案①B②C③D12.(2022福建,11,5分)某实验小组利用图(a)所示装置验证小球平抛运动的特点。实验

时,先将斜槽固定在贴有复写纸和白纸的木板边缘,调节槽口水平并使木板竖直;把小

球放在槽口处,用铅笔记下小球在槽口时球心在木板上的水平投影点O,建立xOy坐标

系。然后从斜槽上固定的位置释放小球,小球落到挡板上并在白纸上留下印迹。上下

调节挡板进行多次实验。实验结束后,测量各印迹中心点O1、O2、O3…的坐标,并填入

表格中,计算对应的x2值。

O1O2O3O4O5O6y/cm2.956.529.2713.2016.6119.90x/cm5.958.8110.7412.4914.0515.28x2/cm235.477.6115.3156.0197.4233.5

(1)根据表中数据,在图(b)给出的坐标纸上补上O4数据点,并绘制“y-x2”图线。(2)由y-x2图线可知,小球下落的高度y,与水平距离的平方x2成

(填“线性”或

“非线性”)关系,由此判断小球下落的轨迹是抛物线。(3)由y-x2图线求得斜率k,小球平抛运动的初速度表达式为v0=

(用斜率k和重力加速度g表示)。(4)该实验得到的y-x2图线常不经过原点,可能的原因是

。答案

(1)根据题表数据在坐标纸上描出O4数据点,并绘制“y-x2”图线如图所示。

(2)线性

(3)

(4)水平射出点未与O点重合13.(2023北京,16,10分)用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置,探究平抛运动的

特点。(1)关于实验,下列做法正确的是

(选填选项前的字母)。A.选择体积小、质量大的小球B.借助重垂线确定竖直方向C.先抛出小球,再打开频闪仪D.水平抛出小球(2)图1所示的实验中,A球沿水平方向抛出,同时B球自由落下,借助频闪仪拍摄上述运

动过程。图2为某次实验的频闪照片。在误差允许范围内,根据任意时刻A、B两球的高度相同,可判断A球竖直方向做

运动;根据

,可判断A球水平方向做匀速直线运动。

(3)某同学使小球从高度为0.8m的桌面水平飞出,用频闪照相拍摄小球的平抛运动(每

秒频闪25次),最多可以得到小球在空中运动的

个位置。(4)某同学实验时忘了标记重垂线方向。为解决此问题,他在频闪照片中,以某位置为

坐标原点,沿任意两个相互垂直的方向作为x轴和y轴正方向,建立直角坐标系xOy,并测

量出另外两个位置的坐标值(x1,y1)、(x2,y2),如图3所示。根据平抛运动规律,利用运动

的合成与分解的方法,可得重垂线方向与y轴间夹角的正切值为

。

答案

(1)ABD

(2)自由落体相等时间内A球水平分位移相等

(3)11

(4)

实验六探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系14.[2023浙江1月选考,16Ⅰ(2)]“探究向心力大小的表达式”实验装置如图所示。

①采用的实验方法是

;A.控制变量法

B.等效法

C.模拟法②在小球质量和转动半径相同的情况下,逐渐加速转动手柄到一定速度后保持匀速转

动。此时左右标尺露出的红白相间等分标记的比值等于两小球的

之比(选填

“线速度大小”、“角速度平方”或“周期平方”);在加速转动手柄过程中,左右标

尺露出红白相间等分标记的比值

(选填“不变”、“变大”或“变小”)。答案①A②角速度平方不变15.(2023届日照一模)某物理兴趣小组利用传感器进行“探究向心力大小F与半径r、

角速度ω、质量m的关系”实验,实验装置如图甲所示,力传感器固定在竖直转轴上,水

平直杆随竖直转轴一起转动,滑块与角速度传感器固定在一起,总质量为m,滑块套在水

平直杆上,细线一端连接角速度传感器,另一端连接力传感器,细线拉力的大小可以通

过力传感器测得,滑块转动的角速度通过角速度传感器测得。

(1)小组同学先让一个滑块做半径r为0.20m的圆周运动。得到图乙中②图线。然后保

持滑块质量不变,再将运动的半径r分别调整为0.14m、0.16m、0.18m、0.22m,在同

一坐标系中又分别得到图乙中⑤④③①四条图线。请分析这五组图像不过坐标原点

的原因:

。(2)因图乙中图线不便于研究F与ω的关系,对②图线的数据进行处理,获得了F-x图像,

如图丙所示,该图像是一条直线,则图像横坐标x代表的是

。(用半径r、角速

度ω、质量m中一个量表示)(3)在对②图线的数据进行处理获得F-x图像过程中所应用的物理思想与下面哪个或

哪些实验是相同的

(

)A.探究两个互成角度的力的合成规律B.当物体受力不变,探究加速度与物体质量的关系C.研究匀变速直线运动时,用v-t图像求得物体运动的加速度(4)对5条F-ω图线进行比较分析,做F-r图像,得到一条直线,则该直线的斜率为

(用半径r、角速度ω、质量m中的一个或几个量表示)。答案

(1)滑块受到摩擦力的作用

(2)ω2

(3)B

(4)mω2

实验七验证机械能守恒定律16.[2023天津,9(1)]某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律,接通气垫导轨气

源,释放托盘与砝码,并测得:

a.遮光片的宽度d;b.遮光片到光电门的距离l;c.遮光片通过光电门的时间Δt;d.托盘与砝码的质量m1,小车与遮光片的质量m2。①小车通过光电门时的速度v=

;②小车从释放到经过光电门的过程,系统重力势能的减少量为

,动能的增加

量为

;③改变l,做多组实验,作出如图乙以l为横轴、以

为纵轴的图像,若系统机械能守恒,则图像的斜率k=

。

答案①

②m1gl

(m1+m2)

③

17.(2022河北,11,6分)某实验小组利用铁架台、弹簧、钩码、打点计时器、刻度尺等器材验证系统机械能守恒定律,实验装置如图1所示。弹簧的劲度系数为k,原长为L0,钩码的质量为m。已知弹簧的弹性势能表达式为E=

kx2,其中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量,当地的重力加速度大小为g。(1)在弹性限度内将钩码缓慢下拉至某一位置,测得此时弹簧的长度为L。接通打点计

时器电源。从静止释放钩码,弹簧收缩,得到了一条点迹清晰的纸带。钩码加速上升

阶段的部分纸带如图2所示,纸带上相邻两点之间的时间间隔均为T(在误差允许范围

内,认为释放钩码的同时打出A点)。从打出A点到打出F点时间内,弹簧的弹性势能减

少量为

,钩码的动能增加量为

,钩码的重力势能增加量为

。

(2)利用计算机软件对实验数据进行处理,得到弹簧弹性势能减少量、钩码的机械能增

加量分别与钩码上升高度h的关系,如图3所示。由图3可知,随着h增加,两条曲线在纵向的间隔逐渐变大,主要原因是

。答案

(1)打出A点时,弹簧的伸长量xA=L-L0;打出F点时,弹簧的伸长量xF=L-L0-h5,则从

打出A点到打出F点的时间内,弹簧弹性势能减少量ΔEp1=

k

-

k

=

k(L-L0)2-

k(L-L0-h5)2;打出F点时,钩码速度vF=

,动能增加量ΔEk=

m

=

m

;重力势能增加量ΔEp2=mgh5。(2)弹簧弹力逐渐减小,空气阻力、纸带与打点计时器间的摩擦阻力变得不可忽略,系

统机械能持续减小。18.(2022湖北,12,7分)某同学设计了一个用拉力传感器验证机械能守恒定律的实验。

一根轻绳一端连接固定的拉力传感器,另一端连接小钢球,如图甲所示。拉起小钢球

至某一位置由静止释放,使小钢球在竖直平面内摆动,记录钢球摆动过程中拉力传感

器示数的最大值Tmax和最小值Tmin。改变小钢球的初始释放位置,重复上述过程。根据

测量数据在直角坐标系中绘制的Tmax-Tmin图像是一条直线,如图乙所示。

(1)若小钢球摆动过程中机械能守恒,则图乙中直线斜率的理论值为

。(2)由图乙得:直线的斜率为

,小钢球的重力为

N。(结果均保留2位有

效数字)(3)该实验系统误差的主要来源是

(单选,填正确答案标号)。A.小钢球摆动角度偏大B.小钢球初始释放位置不同C.小钢球摆动过程中有空气阻力答案

(1)-2

(2)-2.1

0.59

(3)C实验八验证动量守恒定律19.(2022重庆,12,9分)如图为某小组探究两滑块碰撞前后的动量变化规律所用的实验

装置示意图。带刻度尺的气垫导轨右支点固定,左支点高度可调,装置上方固定一具

有计时功能的摄像机。

(1)要测量滑块的动量,除了前述实验器材外,还必需的实验器材是

。(2)为减小重力对实验的影响,开动气泵后,调节气垫导轨的左支点,使轻推后的滑块能在气垫导轨上近似做

运动。(3)测得滑块B的质量为197.8g,两滑块碰撞前后位置x随时间t的变化图像如图所示,其中①为滑块B碰前的图线。取滑块A碰前的运动方向为正方向,由图中数据可得滑块B碰前的动量为

kg·m·s-1(保留2位有效数字),滑块A碰后的图线为

(选填“②”“③”“④”)。答案

(1)天平

(2)匀速直线

(3)-0.011③20.(2023辽宁,11,8分)某同学为了验证对心碰撞过程中的动量守恒定律,设计了如下实

验:用纸板搭建如图所示的滑道,使硬币可以平滑地从斜面滑到水平面上,其中OA为水

平段。选择相同材质的一元硬币和一角硬币进行实验。测量硬币的质量,得到一元和一角硬币的质量分别为m1和m2(m1>m2)。将硬币甲放置在

斜面上某一位置,标记此位置为B。由静止释放甲,当甲停在水平面上某处时,测量甲从

O点到停止处的滑行距离OP。将硬币乙放置在O处,左侧与O点重合,将甲放置于B点

由静止释放。当两枚硬币发生碰撞后,分别测量甲、乙从O点到停止处的滑行距离

OM和ON。保持释放位置不变,重复实验若干次,得到OP、OM、ON的平均值分别为s

0、s1、s2。(1)在本实验中,甲选用的是

(填“一元”或“一角”)硬币;(2)碰撞前,甲到O点时速度的大小可表示为

(设硬币与纸板间的动摩擦因数

为μ,重力加速度为g);(3)若甲、乙碰撞过程中动量守恒,则

=

(用m1和m2表示),然后通过测得的具体数据验证硬币对心碰撞过程中动量是否守恒;(4)由于存在某种系统或偶然误差,计算得到碰撞前后甲动量变化量大小与乙动量变化

量大小的比值不是1,写出一条产生这种误差可能的原因:

。答案

(1)一元

(2)

(3)

(4)①非理想的“对心”碰撞造成系统误差;②位移或质量的测量造成偶然误差;③两

硬币实际与纸板间的动摩擦因数不同造成系统误差。其他符合题意的原因均可得分。21.(2022全国甲,23,10分)利用图示的实验装置对碰撞过程进行研究。让质量为m1的滑

块A与质量为m2的静止滑块B在水平气垫导轨上发生碰撞,碰撞时间极短,比较碰撞后A

和B的速度大小v1和v2,进而分析碰撞过程是否为弹性碰撞。完成下列填空:

(1)调节导轨水平。(2)测得两滑块的质量分别为0.510kg和0.304kg。要使碰撞后两滑块运动方向相反,应

选取质量为

kg的滑块作为A。

12345t1/s0.490.671.011.221.39t2/s0.150.210.330.400.46k=

0.31k20.330.330.33(3)调节B的位置,使得A与B接触时,A的左端到左边挡板的距离s1与B的右端到右边挡板

的距离s2相等。(4)使A以一定的初速度沿气垫导轨运动,并与B碰撞,分别用传感器记录A和B从碰撞时

刻开始到各自撞到挡板所用的时间t1和t2。(5)将B放回到碰撞前的位置,改变A的初速度大小,重复步骤(4)。多次测量的结果如表

所示。(6)表中的k2=

(保留2位有效数字)。(7)

的平均值为

(保留2位有效数字)。(8)理论研究表明,对本实验的碰撞过程,是否为弹性碰撞可由

判断。若两滑块的碰撞为弹性碰撞,则

的理论表达式为

(用m1和m2表示),本实验中其值为

(保留2位有效数字);若该值与(7)中结果间的差别在允许范围内,则可认为滑块A与滑

块B在导轨上的碰撞为弹性碰撞。答案

(2)0.304

(6)0.31

(7)0.32

(8)

0.34实验九用单摆测量重力加速度的大小22.(2023新课标,23,12分)一学生小组做“用单摆测量重力加速度的大小”实验。(1)用实验室提供的螺旋测微器测量摆球直径。首先,调节螺旋测微器,拧动微调旋钮

使测微螺杆和测砧相触时,发现固定刻度的横线与可动刻度上的零刻度线未对齐,如

图(a)所示,该示数为

mm;螺旋测微器在夹有摆球时示数如图(b)所示,该示数为

mm,则摆球的直径为

mm。

(2)单摆实验的装置示意图如图(c)所示,其中角度盘需要固定在杆上的确定点O处,摆

线在角度盘上所指的示数为摆角的大小。若将角度盘固定在O点上方,则摆线在角度

盘上所指的示数为5°时,实际摆角

5°(填“大于”或“小于”)。(3)某次实验所用单摆的摆线长度为81.50cm,则摆长为

cm。实验中观测到从

摆球第1次经过最低点到第61次经过最低点的时间间隔为54.60s,则此单摆周期为

s,该小组测得的重力加速度大小为

m/s2。(结果均保留3位有效数字,π2

取9.870)答案

(1)0.007(0.006、0.008均正确)

20.035(20.034、20.036均正确)

20.028(20.026

~20.030均正确)(2)大于

(3)82.5

1.82

9.8323.(2023届日照高三期末)在“用单摆测量重力加速度”的实验中:(1)三位同学作出单摆周期T的二次方与摆长L(T2-L)的图线,分别如图中的a、b、c所

示,其中a和b都过原点,b和c平行,图线b对应的重力加速度g最接近当地重力加速度。

则对于图线a和c,下列分析正确的是

(

)

A.出现图线c的原因可能是计算摆长时未加小球半径B.图线a对应的g值小于图线b对应的g值C.出现图线a的原因可能是开始计时时,停表按下过晚(2)若把在日照市走时准确的摆钟带到北京,发现钟走得

(填“快”或“慢”)

了,要让该钟在北京也走时准确,他应该

(填“调长”或“调短”)摆长。(3)某同学利用双线摆测量当地的重力加速度,如图所示,已知每根轻细线长度为L,细线

与水平横杆夹角为θ,测得双线摆的周期为T,小球可视为质点,则通过该单摆测出的重

力加速度为

。答案

(1)AC

(2)快调长(2)

24.(2022江苏,11,15分)小明利用手机测量当地的重力加速度,实验场景如图1所示,他将一根木条平放在楼梯台阶边缘,小球放置在木条上,打开手机的“声学秒表”软件,用钢尺水平击打木条使其转开后,小球下落撞击地面。手机接收到钢尺的击打声开始计时,接收到小球落地的撞击声停止计时,记录下击打声与撞击声的时间间隔t。多次测量不同台阶距离地面的高度h及对应的时间间隔t。

(1)现有以下材质的小球,实验中应当选用

。A.钢球

B.乒乓球

C.橡胶球(2)用分度值为1mm的刻度尺测量某级台阶高度h的示数如图2所示,则h=

cm。(3)作出2h-t2图线,如图3所示,则可得到重力加速度g=

m/s2。(4)在图1中,将手机放在木条与地面间的中点附近进行测量。若将手机放在地面A点,

设声速为v,考虑击打声的传播时间,则小球下落时间可表示为t'=

(用h、t和v表示)。(5)有同学认为,小明在实验中未考虑木条厚度,用图像法计算的重力加速度g必然有偏

差。请判断该观点是否正确,简要说明理由。答案

(1)A

(2)61.20

(3)9.61~9.63

(4)t+

(5)该观点不正确。设木条厚度为d,则小球自由下落的实际高度H=h+d,用图像法计算的重力加速度g=

,而ΔH=Δh,故结果无偏差。25.(2022北京,16,10分)某同学利用自由落体运动测量重力加速度,实验装置如图1所示,

打点计时器接在频率为50.0Hz的交流电源上。使重锤自由下落,打点计时器在随重锤下落的纸带上打下一系列点迹。挑出点迹清晰的一条纸带,依次标出计数点1,2,…,8,相邻计数点之间还有1个计时点。分别测出相邻

计数点之间的距离x1,x2,…,x7,并求出打点2,3,…,7时对应的重锤的速度。在坐标纸上建

立v-t坐标系,根据重锤下落的速度作出v-t图线并求重力加速度。(1)图2为纸带的一部分,打点3时,重锤下落的速度v3=

m/s(结果保留3位有效数

字)。

(2)除点3外,其余各点速度对应的坐标点已在图3坐标系中标出,请在图中标出速度v3对

应的坐标点,并作出v-t图线。(3)根据图3,实验测得的重力加速度g=

m/s2(结果保留3位有效数字)。(4)某同学居家学习期间,注意到一水龙头距地面较高,而且发现通过调节水龙头阀门

可实现水滴逐滴下落,并能控制相邻水滴开始下落的时间间隔,还能听到水滴落地时发出的清脆声音。于是他计划利用手机的秒表计时功能和刻度尺测量重力加速度。

为准确测量,请写出需要测量的物理量及对应的测量方法。答案

(1)1.15

(2)如图所示(3)9.75(4)需要测量的物理量:水滴下落的高度h和下落的时间t。测量h的方法:用刻度尺测量水龙头出水口到地面的高度,多次测量取平均值。测量t的方法:调节水龙头阀门,使一滴水开始下落的同时,恰好听到前一滴水落地时发

出的清脆声音。用手机测量n滴水下落的总时间tn,则t=

。26.(2021山东,13,6分)某乒乓球爱好者,利用手机研究乒乓球与球台碰撞过程中能量损

失的情况。实验步骤如下:①固定好手机,打开录音功能;②从一定高度由静止释放乒乓球;③手机记录下乒乓球与台面碰撞的声音,其随时间(单位:s)的变化图像如图所示。根据声音图像记录的碰撞次序及相应碰撞时刻,如表所示。碰撞次序1234567碰撞时刻(s)1.121.582.002.402.783.143.47根据实验数据,回答下列问题:(1)利用碰撞时间间隔,计算出第3次碰撞后乒乓球的弹起高度为

m(保留2位有

效数字,当地重力加速度g=9.80m/s2)。(2)设碰撞后弹起瞬间与该次碰撞前瞬时速度大小的比值为k,则每次碰撞损失的动能

为碰撞前动能的

倍(用k表示),第3次碰撞过程中k=

(保留2位有效数

字)。(3)由于存在空气阻力,第(1)问中计算的弹起高度

(填“高于”或“低于”)实际

弹起高度。答案

(1)0.20

(2)1-k2

0.95

(3)高于27.(2020山东,13,6分)2020年5月,我国进行了珠穆朗玛峰的高度测量,其中一种方法是

通过使用重力仪测量重力加速度,进而间接测量海拔。某同学受此启发就地取材设计

了如下实验,测量当地重力加速度的大小。实验步骤如下:①如图甲所示,选择合适高度的垫块,使木板的倾角为53°,在其上表面固定一与小物块

下滑路径平行的刻度尺(图中未画出)。②调整手机使其摄像头正对木板表面,开启视频录像功能。将小物块从木板顶端释

放,用手机记录下小物块沿木板向下做加速直线运动的情况。然后通过录像的回放,

选择小物块运动路径上合适的一点作为测量参考点,得到小物块相对于该点的运动距

离L与运动时间t的数据。③该同学选取部分实验数据,画出了

-t图像,利用图像数据得到小物块下滑的加速度大小为5.6m/s2。④再次调节垫块,改变木板的倾角,重复实验。回答以下问题:(1)当木板的倾角为37°时,所绘图像如图乙所示。由图像可得,物块过测量参考点时速度的大小为

m/s;选取图线上位于坐标纸网格交叉点上的A、B两点,利用A、B两

点数据得到小物块下滑加速度的大小为

m/s2。(结果均保留2位有效数字)(2)根据上述数据,进一步分析得到当地的重力加速度大小为

m/s2。(结果保留2位有效数字,sin37°=0.60,cos37°=0.80)答案

(1)0.32或0.33

3.1

(2)9.428.(2023重庆,11,7分)某实验小组用单摆测量重力加速度。所用实验器材有摆球、长

度可调的轻质摆线、刻度尺、50分度的游标卡尺、摄像装置等。

(1)用游标卡尺测量摆球直径d。当量爪并拢时,游标尺和主尺的零刻度线对齐。放置摆球后游标卡尺示数如图甲所示,则摆球的直径d为

mm。(2)用摆线和摆球组成单摆,如图乙所示。当摆线长度l=990.1mm时,记录并分析单摆

的振动视频,得到单摆的振动周期T=2.00s,由此算得重力加速度g为

m/s2(保

留3位有效数字)。

(3)改变摆线长度l,记录并分析单摆的振动视频,得到相应的振动周期。他们发现,分别

用l和l+

作为摆长,这两种计算方法得到的重力加速度数值的差异大小Δg随摆线长度l的变化曲线如图丙所示。由图可知,该实验中,随着摆线长度l的增加,Δg的变化特点是

,原因是

。答案

(1)19.20

(2)9.86

(3)逐渐减小并趋于稳定摆线长度越长,小球半径相对摆

线的长度就越小,小球半径对重力加速度测量的影响就越小29.(2022山东,13,6分)在天宫课堂中,我国航天员演示了利用牛顿第二定律测量物体质

量的实验。受此启发,某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、轻弹簧

和待测物体等器材设计了测量物体质量的实验,如图甲所示。主要步骤如下:①将力传感器固定在气垫导轨左端支架上,加速度传感器固定在滑块上;②接通气源,放上滑块,调平气垫导轨;

③将弹簧左端连接力传感器,右端连接滑块。弹簧处于原长时滑块左端位于O点,A点

到O点的距离为5.00cm,拉动滑块使其左端处于A点,由静止释放并开始计时;④计算机采集获取数据,得到滑块所受弹力F、加速度a随时间t变化的图像,部分图像

如图乙所示。

回答以下问题(结果均保留两位有效数字):(1)弹簧的劲度系数为

N/m。(2)该同学从图乙中提取某些时刻F与a的数据,画出a-F图像如图丙中Ⅰ所示。由此可

得滑块与加速度传感器的总质量为

kg。

(3)该同学在滑块上增加待测物体,重复上述实验步骤,在图丙中画出新的a-F图像Ⅱ,则

待测物体的质量为

kg。答案(1)12

(2)0.20

(3)0.1330.(2023湖南,11,7分)某同学探究弹簧振子振动周期与质量的关系,实验装置如图(a)所

示,轻质弹簧上端悬挂在铁架台上,下端挂有钩码,钩码下表面吸附一个小磁铁,其正下

方放置智能手机,手机中的磁传感器可以采集磁感应强度实时变化的数据并输出图

像,实验步骤如下:

(1)测出钩码和小磁铁的总质量m;(2)在弹簧下端挂上该钩码和小磁铁,使弹簧振子在竖直方向做简谐运动,打开手机的

磁传感器软件,此时磁传感器记录的磁感应强度变化周期等于弹簧振子振动周期;(3)某次采集到的磁感应强度B的大小随时间t变化的图像如图(b)所示,从图中可以算出

弹簧振子振动周期T=

(用“t0”表示);

(4)改变钩码质量,重复上述步骤;(5)实验测得数据如表所示,分析数据可知,弹簧振子振动周期的平方与质量的关系是

(填“线性的”或“非线性的”);m/kg10T/sT/sT2/s20.0152.430.2430.0590.0253.140.3140.0990.0353.720.3720.1380.0454.220.4220.1780.0554.660.4660.217(6)设弹簧的劲度系数为k,根据实验结果并结合物理量的单位关系,弹簧振子振动周期

的表达式可能是

(填正确答案标号);A.2π

B.2π

C.2π

D.2πk

(7)除偶然误差外,写出一条本实验中可能产生误差的原因:

。答案

(3)

(5)线性的

(6)A

(7)空气阻力的影响或铁架台与小磁铁相互作用的影响均可能产生系统误差。电学实验实验十观察电容器的充、放电现象31.(2023福建,13,6分)某同学用图(a)所示的电路观察矩形波频率对电容器充放电的影

响。所用器材有:电源、电压传感器、电解电容器C(4.7μF,10V),定值电阻R(阻值2.0

kΩ)、开关S、导线若干。(1)电解电容器有正、负电极的区别。根据图(a),将图(b)中的实物连线补充完整;(2)设置电源,让电源输出图(c)所示的矩形波,该矩形波的频率为

Hz;(3)闭合开关S,一段时间后,通过电压传感器可观测到电容器两端的电压UC随时间周期

性变化,结果如图(d)所示,A、B为实验图线上的两个点。在B点时,电容器处于

状态(填“充电”或“放电”);在

点时(填“A”或“B”),通过电阻R的电

流更大;

(4)保持矩形波的峰值电压不变,调节其频率,测得不同频率下电容器两端的电压随时间变化的情况,并在坐标纸上作出电容器上最大电压Um与频率f关系图像,如图(e)所

示。当f=45Hz时,电容器所带电荷量的最大值Qm为

C(结果保留两位有效数

字);

(5)根据实验结果可知,电容器在充放电过程中,其所带的最大电荷量在频率较低时基

本不变,而后随着频率的增大逐渐减小。答案

(1)如图所示

(2)40

(3)充电

B

(4)1.8×10-5

32.(2023新课标,22,6分)在“观察电容器的充、放电现象”实验中,所用器材如下:电

池、电容器、电阻箱、定值电阻、小灯泡、多用电表、电流表、秒表、单刀双掷开

关以及导线若干。(1)用多用电表的电压挡检测电池的电压。检测时,红表笔应该与电池的

(填

“正极”或“负极”)接触。(2)某同学设计的实验电路如图(a)所示。先将电阻箱的阻值调为R1,将单刀双掷开关S

与“1”端相接,记录电流随时间的变化。电容器充电完成后,开关S再与“2”端相接,

相接后小灯泡亮度变化情况可能是

。(填正确答案标号)

A.迅速变亮,然后亮度趋于稳定B.亮度逐渐增大,然后趋于稳定C.迅速变亮,然后亮度逐渐减小至熄灭(3)将电阻箱的阻值调为R2(R2>R1),再次将开关S与“1”端相接,再次记录电流随时间的变化情况。两次得到的电流I随时间t变化如图(b)中曲线所示,其中实线是电阻箱阻

值为

(填“R1”或“R2”)时的结果,曲线与坐标轴所围面积等于该次充电完

成后电容器上的

(填“电压”或“电荷量”)。

答案

(1)正极

(2)C

(3)R2电荷量33.(2023山东,14,8分)电容储能已经在电动汽车,风、光发电,脉冲电源等方面得到广泛

应用。某同学设计图甲所示电路,探究不同电压下电容器的充、放电过程,器材如下:

电容器C(额定电压10V,电容标识不清);电源E(电动势12V,内阻不计);电阻箱R1(阻值0~99999.9Ω);滑动变阻器R2(最大阻值20Ω,额定电流2A);电压表V(量程15V,内阻很大);发光二极管D1、D2,开关S1、S2,电流传感器,计算机,导线若干。回答以下问题:(1)按照图甲连接电路,闭合开关S1,若要升高电容器充电电压,滑动变阻器滑片应向

端滑动(填“a”或“b”)。(2)调节滑动变阻器滑片位置,电压表表盘如图乙所示,示数为

V(保留1位小数)。

(3)继续调节滑动变阻器滑片位置,电压表示数为8.0V时,开关S2掷向1,得到电容器充电

过程的I-t图像,如图丙所示。借鉴“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中估算油膜

面积的方法,根据图像可估算出充电结束后,电容器存储的电荷量为

C(结果

保留2位有效数字)。

(4)本电路中所使用电容器的电容约为

F(结果保留2位有效数字)。(5)电容器充电后,将开关S2掷向2,发光二极管

(填“D1”或“D2”)闪光。答案

(1)b

(2)6.5

(3)3.8×10-3

(4)4.8×10-4

(5)D1

实验十一测量电阻的其他几种方法34.[2023天津,9(2)]某实验小组的同学们为了测量一未知电阻R的阻值,做了以下实验。①同学们首先用多用电表欧姆“×1”挡位大致测出电阻R的阻值大小,如图丙所示,则

其读数为

Ω;

同学们继续使用学生电源(4V)组装图丁电路进行实验,其中电表可以从如下中进行选

择:A.电压表V1(0~15V)B.电压表V2(0~3V)C.电流表A1(0~3A)D.电流表A2(0~0.6A)②电压表应选择

,电流表应选择

;(填器材前字母序号)③下列说法正确的是

。A.电压表分流属于系统误差B.闭合开关前滑动变阻器滑片应该调到b端C.可以通过调节滑片使电压表示数为0D.多次实验可以减小系统误差答案①7②BD③AC35.(2022全国甲,22,5分)某同学要测量微安表内阻,可利用的实验器材有:电源E(电动

势1.5V,内阻很小),电流表

(量程10mA,内阻约10Ω),微安表

(量程100μA,内阻Rg待测,约1kΩ),滑动变阻器R(最大阻值10Ω),定值电阻R0(阻值10Ω),开关S,导线若干。(1)将图中所示的器材符号连线,画出实验电路原理图;(2)某次测量中,微安表的示数为90.0μA,电流表的示数为9.00mA,由此计算出微安表

内阻Rg=

Ω。答案

(1)如图所示。

(2)99036.(2021海南,14,10分)在伏安法测电阻的实验中,提供以下实验器材:电源E(电动势约6

V,内阻约1Ω),待测电阻Rx(阻值小于10Ω),电压表

(量程3V,内阻约3kΩ),电流表

(量程0.6A,内阻约1Ω),滑动变阻器(最大阻值20Ω),单刀开关S1,单刀双掷开关S2,导线

若干。某同学利用上述实验器材设计如图所示的测量电路。

回答下列问题:(1)闭合开关S1前,滑动变阻器的滑片P应滑到

(填“a”或“b”)端;(2)实验时,为使待测电阻的测量值更接近真实值,应将S2拨向

(填“c”或

“d”);在上述操作正确的情况下,引起实验误差的主要原因是

(填正确选项

前的标号);A.电流表分压B.电压表分流C.电源内阻分压(3)实验时,若已知电流表的内阻为1.2Ω,在此情况下,为使待测电阻的测量值更接近真实值,应将S2拨向

(填“c”或“d”);读得电压表的示数为2.37V,电流表的示

数为0.33A,则Rx=

Ω(结果保留两位有效数字)。答案

(1)b

(2)c

B

(3)d

6.037.(2023海南,15,14分)用如图甲所示的电路测量一个量程为100μA、内阻约为2000

Ω的微安表头的内阻,所用电源的电动势约为12V,有两个电阻箱可选,R1(0~9999.9Ω),

R2(0~99999.9Ω)

(1)RM应选

,RN应选

;(2)根据电路图甲,请把实物图乙连线补充完整;(3)下列操作顺序合理排列是:

;①将滑动变阻器滑片P移至最左端,将RN调至最大值;②闭合开关S2,调节RM,使微安表半偏,并读出RM的阻值;③断开S2,闭合S1,调节滑片P至某位置再调节RN使表头满偏;④断开S1、S2,拆除导线,整理好器材(4)如图丙是RM调节后的面板,则待测表头的内阻为

,该测量值

(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。(5)将该微安表改装成量程为2V的电压表后,某次测量指针指在图丁所示位置,则待测

电压为

V。

(6)某次半偏法测量表头内阻的实验中,S2断开,电表满偏时读出RN的值,在滑片P不变的

情况下,S2闭合后调节电阻箱RM,使电表半偏时读出RM,若认为OP间电压不变,则微安表

内阻为

(用RM、RN表示)。答案

(1)R1

R2(2)如图所示

(3)①③②④

(4)1998.0Ω小于

(5)1.28

(6)

38.(2023湖南,12,9分)某探究小组利用半导体薄膜压力传感器等元件设计了一个测量

微小压力的装置,其电路如图(a)所示,R1、R2、R3为电阻箱,RF为半导体薄膜压力传感

器,C、D间连接电压传感器(内阻无穷大)。

(1)先用欧姆表“×100”挡粗测RF的阻值,示数如图(b)所示,对应的读数是

Ω;(2)适当调节R1、R2、R3,使电压传感器示数为0,此时,RF的阻值为

(用R1、R2、

R3表示);(3)依次将0.5g的标准砝码加载到压力传感器上(压力传感器上所受压力大小等于砝码重力大小),读出电压传感器示数U,所测数据如表所示:次数123456砝码质量m/g0.00.51.01.52.02.5电压U/mV057115168220280根据表中数据在图(c)上描点,绘制U-m关系图线;(4)完成前面三步的实验工作后,该测量微小压力的装置即可投入使用。在半导体薄膜

压力传感器上施加微小压力F0,电压传感器示数为200mV,则F0大小是

N(重力加速度取9.8m/s2,保留2位有效数字);(5)若在步骤(4)中换用非理想毫伏表测量C、D间电压,在半导体薄膜压力传感器上施

加微小压力F1,此时非理想毫伏表读数为200mV,则F1

F0(填“>”“=”或

“<”)。答案

(1)1000

(2)

(3)如图所示

(4)0.018(0.017或0.018)

(5)>39.(2021山东,14,8分)热敏电阻是传感器中经常使用的元件,某学习小组要探究一热敏

电阻的阻值随温度变化的规律。可供选择的器材有:待测热敏电阻RT(实验温度范围内,阻值几百欧到几千欧);电源E(电动势1.5V,内阻r约为0.5Ω);电阻箱R(阻值范围0~9999.99Ω);滑动变阻器R1(最大阻值20Ω);滑动变阻器R2(最大阻值2000Ω);微安表(量程100μA,内阻等于2500Ω);开关两个,温控装置一套,导线若干。同学们设计了如图甲所示的测量电路,主要实验步骤如下:①按图示连接电路;②闭合S1、S2,调节滑动变阻器滑片P的位置,使微安表指针满偏;③保持滑动变阻器滑片P位置不变,断开S2,调节电阻箱,使微安表指针半偏;④记录此时的温度和电阻箱的阻值。回答下列问题:(1)为了更准确地测量热敏电阻的阻值,滑动变阻器应选用

(填“R1”或“R2”)。(2)请用笔画线代替导线,将实物图(不含温控装置)连接成完整电路。

(3)某温度下微安表半偏时,电阻箱的读数为6000.00Ω,该温度下热敏电阻的测量值为

Ω(结果保留到个位),该测量值

(填“大于”或“小于”)真实值。(4)多次实验后,学习小组绘制了如图乙所示的图像。由图像可知,该热敏电阻的阻值随温度的升高逐渐

(填“增大”或“减小”)。

答案

(1)R1

(2)如图所示

(3)3500大于

(4)减小实验十二测量金属丝的电阻率40.(2023全国乙,23,10分)一学生小组测量某金属丝(阻值约十几欧姆)的电阻率。现有

实验器材:螺旋测微器、米尺、电源E、电压表(内阻非常大)、定值电阻R0(阻值10.0

Ω)、滑动变阻器R、待测金属丝、单刀双掷开关K、开关S、导线若干。图(a)是学生

设计的实验电路原理图。完成下列填空:

(1)实验时,先将滑动变阻器R接入电路的电阻调至最大,闭合S。(2)将K与1端相连,适当减小滑动变阻器R接入电路的电阻,此时电压表读数记为U1,然

后将K与2端相连,此时电压表读数记为U2。由此得到流过待测金属丝的电流I=

,金属丝的电阻r=

。(结果均用R0、U1、U2表示)(3)继续微调R,重复(2)的测量过程,得到多组测量数据,如表所示:U1(mV)0.570.710.851.141.43U2(mV)0.971.211.451.942.43(4)利用上述数据,得到金属丝的电阻r=14.2Ω。(5)用米尺测得金属丝长度L=50.00cm。用螺旋测微器测量金属丝不同位置的直径,某

次测量的示数如图(b)所示,该读数为d=

mm。多次测量后,得到直径的平均值

恰与d相等。(6)由以上数据可得,待测金属丝所用材料的电阻率ρ=

×10-7Ω·m。(保留2位有

效数字)答案

(2)

(5)0.150

(6)5.041.(2023辽宁,12,6分)导电漆是将金属粉末添加于特定树脂原料中制作而成的能导电

的喷涂油漆。现有一根用导电漆制成的截面为正方形的细长样品(固态),某同学欲测

量其电阻率,设计了如图(a)所示的电路图,实验步骤如下:a.测得样品截面的边长a=0.20cm;b.将平行排列的四根金属探针甲、乙、丙、丁与样品接触,其中甲、乙、丁位置固定,

丙可在乙、丁间左右移动;c.将丙调节至某位置,测量丙和某探针之间的距离L;d.闭合开关S,调节电阻箱R的阻值,使电流表示数I=0.40A,读出相应的电压表示数U,断

开开关S;e.改变丙的位置,重复步骤c、d,测量多组L和U,作出U-L图像如图(b)所示,得到直线的

斜率k。回答下列问题:(1)L是丙到

(填“甲”“乙”或“丁”)的距离;(2)写出电阻率的表达式ρ=

(用k、a、I表示);(3)根据图像计算出该样品的电阻率ρ=

Ω·m(保留两位有效数字)。答案

(1)乙

(2)

(3)6.5×10-542.(2023广东,12,10分)某兴趣小组设计了测量盐水电导率的实验。所用器材有:电源E

(电动势恒定,内阻可忽略);毫安表

(量程15mA,内阻可忽略);电阻R1(阻值500Ω)、R2(阻值500Ω)、R3(阻值600Ω)和R4(阻值200Ω);开关S1和S2;装有耐腐蚀电极板和温度计

的有机玻璃样品池;导线若干。请完成下列实验操作和计算。(1)电路连接图(a)为实验原理图。在图(b)的实物图中,已正确连接了部分电路,只有R4一端的导线

还未连接,该导线应接到R3的

(填“左”或“右”)端接线柱。

(2)盐水电导率和温度的测量①测量并记录样品池内壁的长宽高。在样品池中注满待测盐水。②闭合开关S1,

开关S2,毫安表的示数为10.0mA,记录此时毫安表的示数。计算得到流过样品池的电流I1为

mA。③

开关S2,毫安表的示数为15.0mA,记录此时毫安表的示数。计算得到流过

样品池的电流I2为

mA。④断开开关S1,测量并记录盐水的温度。(3)根据上述数据,计算得到样品池两电极板间待测盐水的电阻为

Ω,进而可求

得该温度时待测盐水的电导率。答案

(1)右

(2)②断开

40.0③闭合

60.0

(3)10043.(2022湖北,13,9分)某探究小组学习了多用电表的工作原理和使用方法后,为测量一

种新型材料制成的圆柱形电阻的电阻率,进行了如下实验探究。(1)该小组用螺旋测微器测量该圆柱形电阻的直径D,示数如图甲所示,其读数为

mm。再用游标卡尺测得其长度L。

(2)该小组用如图乙所示的电路测量该圆柱形电阻Rx的阻值。图中电流表量程为0.6A,

内阻为1.0Ω,定值电阻R0的阻值为20.0Ω,电阻箱R的最大阻值为999.9Ω。首先将S2置于位置1,闭合S1,多次改变电阻箱R的阻值,记下电流表的对应读数I,实验数据见表。根

据表中数据,在图丙中绘制出

-R图像。再将S2置于位置2,此时电流表读数为0.400A。根据图丙中的图像可得Rx=

Ω(结果保留2位有效数字)。最后可由表达式

ρ=

得到该材料的电阻率(用D、L、Rx表示)。R/ΩI/A

/A-15.00.4142.4210.00.3522.8415.00.3083.2520.00.2723.6825.00.2444.1030.00.2224.50

(3)该小组根据图乙的电路和图丙的

-R图像,还可以求得电源电动势E=

V,内阻r=

Ω。(结果均保留2位有效数字)(4)持续使用后,电源电动势降低、内阻变大。若该小组再次将此圆柱形电阻连入此装

置,测得电路的电流,仍根据原来描绘的图丙的图像得到该电阻的测量值会

(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。答案

(1)3.700

(2)6.0

(3)12

3.1

(4)偏大实验十三描绘小灯泡的伏安特性曲线44.(2023全国甲,22,5分)某同学用伏安法测绘一额定电压为6V、额定功率为3W的小

灯泡的伏安特性曲线,实验所用电压表内阻约为6kΩ,电流表内阻约为1.5Ω。实验中

有图(a)和(b)两个电路图供选择。

(1)实验中得到的电流I和电压U的关系曲线如图(c)所示,该同学选择的电路图是图(

)(填“a”或“b”)。(2)若选择另一个电路图进行实验,在图(c)上用实线画出实验中应得到的I-U关系曲线

的示意图。答案

(1)a

(2)如图所示

45.(2021全国甲,23,10分)某同学用图(a)所示电路探究小灯泡的伏安特性,所用器材有:

小灯泡(额定电压2.5V,额定电流0.3A)、电压表(量程300mV,内阻300Ω)、电流表(量

程300mA,内阻0.27Ω)、定值电阻R0、滑动变阻器R1(阻值0~20Ω)、电阻箱R2(最大阻

值9999.9Ω)、电源E(电动势6V,内阻不计)、开关S、导线若干。完成下列填空:

(1)有3个阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻可供选择,为了描绘小灯泡电流在0

~300mA的U-I曲线,R0应选取阻值为

Ω的定值电阻;(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于变阻器的

(填“a”或“b”)端;(3)在流过电流表的电流较小时,将电阻箱R2的阻值置零,改变滑动变阻器滑片的位置,

读取电压表和电流表的示数U、I,结果如图(b)所示。当流过电流表的电流为10mA

时,小灯泡的电阻为

Ω(保留1位有效数字);

(4)为使得电压表满量程时对应于小灯泡两端的电压为3V,该同学经计算知,应将R2的

阻值调整为

Ω。然后调节滑动变阻器R1,测得数据如表所示:U/mV24.046.076.0110.0128.0152.0184.0216.0250.0I/mA140.0160.0180.0200.0220.0240.0260.0280.0300.0(5)由图(b)和表格可知,随流过小灯泡电流的增加,其灯丝的电阻

(填“增大”

“减小”或“不变”);(6)该同学观测到小灯泡刚开始发光时流过电流表的电流为160mA,可得此时小灯泡

电功率P1=

W(保留2位有效数字);当流过电流表的电流为300mA时,小灯泡的

电功率为P2,则P2/P1=

(保留至整数)。答案

(1)10

(2)a

(3)0.7

(4)2700.0

(5)增大

(6)0.074

1046.(2022全国乙,23,10分)一同学探究阻值约为550Ω的待测电阻Rx在0~5mA范围内的

伏安特性。可用器材有:电压表

(量程为3V,内阻很大),电流表

(量程为1mA,内阻为300Ω),电源E(电动势约为4V,内阻不计),滑动变阻器R(最大阻值可选10Ω或1.5k

Ω),定值电阻R0(阻值可选75Ω或150Ω),开关S,导线若干。(1)要求通过Rx的电流可在0~5