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1、书山有路 高考物理实验题精选 1 1 某学习小组为了测小电动机的内阻 进行了如下的实验 测得滑块的质量为5 0kg 将滑块 打点计时器和纸带安装在水平桌面上 如图甲所示 接通打点计时器 其打点周期为0 02s 电动机以额定功率通过水平细绳牵引滑块运动 达到最大速度时 输入电动机电流为0 5A 电动机两端电压为36V 一段时间后关闭电源并立即制动电动机 待滑块静止时再关闭打点计时器 设小车在整个过程中所受的阻力恒定 在关闭电源前后 打点计时器在纸带上打出的部分点迹如图乙所示 请你分析纸带的数据 回答下列问题 计算结果保留二位有效数字 该滑块达到的最大速度为m s 关闭电源后 滑块运动的加速度大小
2、为m s2 该电动机的内阻为 2 在测定某新型电池的电动势和内阻的实验中 所提供的器材有 待测电池 电动势约6V 电流表G 量程6 0mA 内阻r1 100 电流表A 量程0 6A 内阻r2 5 0 定值电阻R1 100 定值电阻R2 900 滑动变阻器R 0 50 开关 导线若干 为了精确测出该电池的电动势和内阻 采用图甲所示实验电路图 其中定值电阻应选用 选填R1或R2 1 书山有路 请根据电路图甲完成图乙中的实物连线 某同学在实验中测出电流表A和电流表G的示数I和Ig根据记录数据作出Ig I图象如图丙所示 图象的纵截距用b表示 斜率用k表示 根据图象可求得 被测电池电动势的表达式E 其值
3、为V 内阻的表达式r 其值为 2 12分 如图所示 质量为M的滑块A放在气垫导轨B上 C为位移传感器 它能将滑块A到传感器C的距离数据实时传送到计算机上 经计算机处理后在屏幕上显示滑块A的位移 时间 x t 图象和速率 时间 v t 图象 整个装置置于高度可调节的斜面上 斜面的长度为l 高度为h 取重力加速度g 9 8 m s2 结果保留一位有效数字 1 现给滑块A一沿气垫导轨向上的初速度 A的v t图线如下图实所示 从图线可得滑块A下滑时的加速度a m s2 摩擦力对滑块A运动的影响 填 明显 不可忽略 或 不明显 可忽略 此装置还可用来验证牛顿第二定律 实验时通过改变可验证质量一定时 加速
4、度与力成正比的关系 通过改变可验证力一定时 加速度与质量成反比的关系 将气垫导轨换成滑板 滑块A换成滑块A 给滑块A 一沿滑板向上的初速度 A 的x t图线如下图实所示 图线不对称是由于造成的 通过图线可求得滑块与滑板间的动摩擦因数 2 书山有路 3 10分 在 验证机械能守恒定律 实验中 有三个同学做了如下的实验 张三同学安装的实验装置如图a所示 实验得到纸带上留下的打点痕迹情况如图b所示 这样的操作可能会导致实验误差较大 从图中可以看出安装实验装置时明显存在的问题是 2 李四同学用正确安装的装置进行实验 获取一张纸带如图c所示 但起始点模糊不清 取后面连续打出的清晰点来研究 测出B C D
5、 E F到A点的距离为hB hC hD hE hF 然后分别计2算出B C D E点的速度vB vc vD vE 最后在v h坐标系中 描出B C D E点对应的坐标 如图d所示 如果这些点可连成一条直线 要判断重物下落过程中机械能是否守恒 还需要 3 书山有路 3 王五同学也用正确安装的装置进行实验 来探究重物下落过程中动能与势能的转化问题 图e为一条符合实验要求的纸带 O点为打点定时器打下的第一点 取打下O点时重锤的重力势能为零 计算出该重锤下落不同高度h时所对应的动能Ek和重力势能EP 建立坐标系 横轴表示h 纵轴表示Ek和Ep 根据资料在图f中绘出图线I和图线II 已求得图线I斜率的绝
6、对值k1 2 94J m 请计算图线II的斜率k2 J m 保留3位有效数字 重物和纸带在下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为 用k1和k2表示 4 4 小翔利用如图甲所示的装置 探究弹簧弹力F与伸长量 l的关系 由实验绘出F与 l的关系图线如图乙所示 该弹簧劲度系数为N m 书山有路 小丽用如图丙所示的装置验证 力的平行四边形定则 用一木板竖直放在铁架台和弹簧所在平面后 其部分实验操作如下 请完成下列相关内容 如图丙 在木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置O 卸下钩码然后将两绳套系在弹簧下端 用两弹簧称将弹簧末端拉到同一位置O 记录细绳套AO BO的及两弹簧称相应的读数 图丁中B弹
7、簧称的读数为N 小丽在坐标纸上画出两弹簧拉力FA FB的大小和方向如图丁所示 请在图戊中作出FA FB的合力F 已知钩码的重力 可得弹簧所受的拉力F如图戊所示 观察比较F和F 得出结论 5 12分 实验题 1 2分 如图 螺旋测微器示数为mm 游标卡尺示数为mm 2 1分 某同学在使用多用电表按正确步骤测量某一电阻阻值 选择开关指在 100 欧姆档 指针指示位置如图所示 则该电阻的阻值是 3 9分 在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中 备有下列器材 A 待测的干电池 电动势约为1 5V 内阻小于1 0 B 电流表A1 量程为0 3mA 内阻Rg1 10 5 书山有路 C 电流表A2 量程为0
8、 0 6A 内阻Rg2 0 1 D 滑动变阻器R1 0 20 10A E 滑动变阻器R2 0 200 1A F 定值电阻R0 990 G 开关和导线若干 某同学发现上述器材中虽然没有电压表 但给了两个电流表 于是他设计了如图甲所示的a b两个实验电路 其中合理的是图所示的电路 在该电路中 为了操作方便且能准确进行测量 滑动变阻器应该选 填写器材前的字母代号 图乙是该同学根据 1 中选出的合理的实验电路 利用测出的数据绘出I1 I2图像 I1为电流表A1的示数 I2为电流表A2的示数 且I2的数值远大于I1的数值 则由图像可得被测电池的电动势E V 内阻r 结果保留到小数点后两位 若将图像的纵坐
9、标改为 则图线与纵坐标的交点的物理含义即为被测电池的电动势 6 某同学用如图所示的实验装置探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系 图中A为小车 连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔 它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上 C为弹簧测力计 不计绳与滑轮的摩擦 实验时 先接通电源再松开小车 打点计时器在纸带上打下一系列点 1 该同学在一条比较理想的纸带上 从点迹清楚的某点开始记为0点 再顺次选取5个点 分别测量这5个点到0之间的距离L 并计算出各点速度平方与0点速度平方之差 v2 v2 v2 v2 填入0下表 请以 v2为纵坐标 以L为横坐标在方格纸中作出 v2 L图象 若测
10、出小车质量为0 2kg 结合图象可求得小车所受合外力的大小为N 6 书山有路 2 若该同学通过计算发现小车所受合外力小于测力计读数 明显超出实验误差的正常范围 你认为主要原因是 实验操作中改进的措施是 7 某同学在做探究 合力做功与物体动能改变的关系 设计了如下实验 他的操作步骤是 A 按 a 摆好实验装置 其中小车质量M 0 5kg 钩码总质量m 0 30kg B 先释放小车 然后接通打点计时器的电源 电源频率为 50Hz 打出一条纸带 他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条 进行长度测量 且经检查测量数据准确无误后 他把钩码重力 当地重力加速度g 9 8m s2 作为小车所受合力
11、算出打下0点到打下第5点合力做功W 0 176 J 把打下第5点时小车动能作为小车动能的改变量 算得Ek 0 125J 此次实验探究的结果 他没能得到 合力对物体做的功 等于物体动能的增量 且误差很大 通过反思 他认为产生误差的原因如下 其中正确的是 A 钩码质量太大 使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多B 没有平衡摩擦力 使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多C 释放小车和接通电源的次序有误 使得动能增量的测量值比真实值偏大D 没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离也是产生此误差的重要原因 该同学在用重锤下落来验证机械能守恒时 某同学按照正确的操作选得纸带如图所示 其中O是起始点 A
12、 B C D E是打点计时器连续打下的5个点 打点频率为50Hz 该同学用毫米刻度尺测量O到A B C D E各点的距离 并记录在图中 单位 cm 7 书山有路 这五个数据中不符合有效数字读数要求的是 填A B C D或E 点读数 该同学用重锤在OC段的运动来验证机械能守恒 OC距离用h来表示 他用vC 计算与C点对应的重锤的瞬时速度 得到动能的增加量 这种做法 填 对 或 不对 若O点到某计数点的距离用h表示 重力加速度为g 该点对应重锤的瞬时速度为v 则实验中要验证的等式为 若重锤质量m 2 00 10 1kg 重力加速度g 9 80 m s2 由图中给出的数据 可得出从O点到打下D点 重
13、锤重力势能的减少量为J 而动能的增加量为J 均保留三位有效数字 8 将两个金属电极锌 铜片插入一个水果中就可以做成一个水果电池 现要测量橘子电池 如图所示 的电动势和内阻 四位同学采用不同的方法进行探究 1 甲同学用多用表的直流电压档 选择0 1V量程 直接测铜锌两金属片之间的电压时读数为0 82V 用多用表的欧姆档直接测水果电池的两极 读得此时的读数为3200 甲同学认为该水果电池电动势E 0 82V 内阻r 3 2k 请指出甲同学测量的主要错误 2 乙同学利用伏安法电路并借助DIS实验器材中的电压 电流传感器测水果电池的电动势和内阻 电路如图所示 下表是乙同学测量该水果电池时记录的数据 8
14、 请你根据测量数据在答题卷相应位置的坐标纸中描点作出U随I变化的关系图象 由图象求出水果电 书山有路 池的电动势为V 内阻为 丙同学也想自己测一下水果电池的电动势和内阻 该同学手边只有电流传感器 导线 开关和一只电阻箱 电阻可变范围0 9999 9 他利用这些器材测出了一系列电流与电阻对应的数据 图像法处理数据时丙同学作出随变化的关系图象 根据图像的斜率和截距也求出了水果电池的电动势和内阻 丁同学将四个这样的水果电池串联起来给 2 5V 0 5A 的小灯泡供电 灯泡仍不发光 检查电路无故障 分析灯泡不亮的原因是 9 某同学做描绘小灯泡 额定电压为3 8V 额定电流为0 32A 的伏安特性曲线实
15、验 实验给定的实验器材如下 本实验要求小灯泡的电压从零开始调至额定电压 直流电源的电动势为4V 内阻不计电压表V 量程4V 内阻约为5k 电流表A1 量程0 6A 内阻约为4 电流表A2 量程3A 内阻约为1 滑动变阻器R1 0到1000 0 5A 滑动变阻器R2 0到10 2A 开关 导线若干 1 2分 若该同学误将电流表和电压表接成如图甲所示的电路 其他部分连接正确 接通电源后 以下说法正确的是 A 小灯泡将发光B 小灯泡将不亮C 电压表会烧坏D 电流表将会烧坏 2 3分 下列关于该实验的说法 正确的是 A 实验电路应选择图乙中的电路图 a B 电流表应选用A2 9 书山有路 滑动变阻器应
16、该选用R2若采用如图乙 b 所示电路图 实验前 滑动变阻器的滑片应置于最右端 3 4分 该同学按照正确的电路图和正确的实验步骤 描出的伏安特性曲线如图丙所示 从图中可知小灯泡的阻值随小灯泡两端的电压的增大而 填增大 减小 先增大后减小 先减小后增大 当给小灯泡加额定电压3 2V时 此时小灯泡的发热功率为W 结果取2位有效数字 10 10 1 某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验 图中 甲 为实验装置简图 他想用钩码的重力表示小车受到的合外力 为了减小这种做法带来的实验误差 你认为下列说法中正确的是 选填字母代号 A 实验时要平衡摩擦力B 实验时不需要平衡摩擦力C 钩码的重力要远小于小车的总重力D 实验进行时应先释放小车再接通电源 如图 乙 所示是某次实验中得到的一条纸带 其中A B C D E是计数点 每打5个点取一个计数点 其中L1 3 07cm L2 12 38cm L3 27 87cm L4 49 62cm 则打C点时小车的速度为m s 小车的加速度是m s2 计算结果均保留三位有效数字 书山有路 2 某实验小组用如图甲的电路测量一直流安培表的内电
