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1、实验题仿真2016卷高考模拟演练对应学生用书P16722某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究,实验装置如图甲所示:弹簧左端固定,右端与一物块接触而不连接。已知物块与桌面的动摩擦因数为0.09,物块的质量M1.0 kg,重力加速度g9.8 m/s2,向左推物块使弹簧压缩一段距离,测量弹簧的压缩量x,由静止释放物块,测量物块滑行的距离L,多次测量后得到的数据如下。甲压缩量x1.0 cm2.0 cm3.0 cm4.0 cm滑行的距离L0.2 cm2.2 cm5.0 cm8.9 cm(1)根据给出数据计算当弹簧的压缩量为3.0 cm时,其弹性势能为_ J。(保留两位有效数字)(2)由以上数据作出Lx2
2、图像如图乙所示,则可判断弹性势能与形变量的关系是_。乙AEpxBEpCEpx2(3)弹簧压缩量为1.0 cm对应的数据点偏离直线较多,排除长度的测量误差,你认为偏离的原因是_。解析(1)弹簧释放的弹性势能等于克服摩擦力做的功,即mgL30.044 J。(2)弹簧的弹性势能等于mgL,因L与x2成正比,所以Epx2,C项正确。(3)弹簧未恢复原长,弹性势能未完全释放出来。答案(1)0.044(2)C(3)弹簧未恢复原长,弹性势能未完全释放出来23为了测量一电压表V的内阻,某同学设计了如图甲所示的电路。图甲中V0是标准电压表,R0和R分别是滑动变阻器和电阻箱,S和S1分别是单刀双掷开关和单刀开关,
3、E是电源。(1)用笔画线代替导线,根据图甲原理图在图乙中进行实物连线。(2)完成下列实验步骤中的填空:将S拨向接点1,接通S1,调节_,使待测电压表指针偏转到适当位置,记下此时_的读数U;然后将S拨向接点2,保持R0不变,调节_,使_,记下此时R的读数;多次重复上述过程,计算R读数的_,此为待测电压表内阻的测量值。(3)实验测得的电压表的阻值可能与真实值之间存在误差,除偶然误差因素外,还有哪些可能的原因,请写出其中一种可能因素:_。解析(1)依据原理图连接实物图如答案图所示。(2)本题考查电压等效替代法,根据此原理解答如下:将S拨向接点1,接通S1,调节R0,使待测电压表指针偏转到适当位置,记
4、下此时标准电压表V0的读数U;然后将S拨向接点2,保持R0不变,调节R,使标准电压表V0的示数仍为U,记下此时R的读数;多次重复上述过程,计算R读数的平均值,此为待测电压表内阻的测量值。(3)由于电阻箱的阻值具有不连续性,可能导致电阻箱的阻值与待测电压表的阻值之间存在一定的误差。另外的可能原因还有:电流通过电阻发热,导致电阻阻值变化;电源连续使用较长时间,导致电动势降低,内阻增大。只要回答的系统误差因素合理即可。答案(1)如图所示(2)R0标准电压表V0R标准电压表V0的示数仍为U平均值(3)电阻箱阻值不连续(电流通过电阻发热导致电阻阻值发生变化;电源连续使用较长时间,电动势降低,内阻增大等)