2020屆高三物理二輪復(fù)習(xí) 專題訓(xùn)練六(通用)
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1、專題訓(xùn)練六 一、力學(xué)實驗 1.(2020·福建卷)某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”的實驗. (1)圖甲是不掛鉤碼時彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度,其示數(shù)為7.73 cm;圖乙是在彈簧下端懸掛鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度,此時彈簧的伸長量Δl為________cm; (2)本實驗通過在彈簧下端懸掛鉤碼的方法來改變彈簧的彈力,關(guān)于此操作,下列選項中規(guī)范的做法是________;(填選項前的字母) A.逐一增掛鉤碼,記下每增加一只鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對應(yīng)的鉤碼總重 B.隨意增減鉤碼,記下增減鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對應(yīng)的鉤碼總重 (3)圖丙是該同學(xué)描繪的彈簧的伸長量Δl與彈
2、力F的關(guān)系圖線,圖線的AB段明顯偏離直線OA,造成這種現(xiàn)象的主要原因是____________________________________________________________________. 解析:(1)圖乙中讀數(shù)為14.66 cm,因此彈簧的伸長Δl=14.66 cm-7.73 cm=6.93 cm;(2)為了能通過圖象反映彈簧伸長與所加拉力的關(guān)系,所加拉力應(yīng)逐漸變化,不能隨意地增大,選A;(3)圖丙中圖線AB段明顯彎曲突變,說明AB段不再遵守胡克定律,超出了彈簧的彈性限度. 答案:(1)6.93 (2)A (3)超過彈簧的彈性限度 2.(2020·重慶市期末)為了簡
3、單測量小木塊與水平桌面之間的動摩擦因數(shù),按以下步驟進行: a.將一端固定在木板P上的輕彈簧置于水平桌面上,固定木板P,在桌面上標(biāo)記彈簧自由端位置O,將小木塊接觸彈簧自由端(不拴接)并使其緩慢移至A位置,如圖甲所示. b.將小木塊從靜止開始釋放,小木塊運動至B位置靜止. c.將彈簧移至桌邊,使彈簧自由端位置O與桌邊緣對齊,如圖乙所示.固定木板P,使小木塊接觸彈簧自由端(不拴接)并使其緩慢移至C位置,使OC=OA.將小木塊從靜止開始釋放,小木塊落至水平地面D處,O′為O點在水平地面的豎直投影點.若已經(jīng)測得OB距離為L,OO′間豎直高度為h.小木塊可看作質(zhì)點,不計空氣阻力. (1)為測量
4、小木塊與水平桌面的動摩擦因數(shù),還需要測量的物理量是:__________________________________________________________________. (2)寫出小木塊與桌面間的動摩擦因數(shù)的表達式:μ=___________________. 解析:由動能定理,μmgL=mv2,x=vt,h=gt2 聯(lián)立解得:μ= 答案:(1)O′到D點的距離x (2) 3.(2020·河南鄭州一模)為了“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”,現(xiàn)提供如圖甲中所示實驗裝置.請思考探究思路并回答下列問題: (1)為了消除小車與木板之間摩擦力的影響應(yīng)采取的做法是( )
5、 A.將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高,使小車在鉤碼拉動下恰好做勻速運動 B.將木板帶滑輪的一端適當(dāng)墊高,使小車在鉤碼拉動下恰好做勻速運動 C.使木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高,在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運動 D.使木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高,在不掛鉤碼的情況下使小車能夠靜止在木板上 (2)在實驗中,得到一條打點的紙帶,如圖乙所示,已知相鄰計數(shù)點的時間間隔為T,且間距s1、s2 、s3、 s4 、s5 、s6已量出,則小車加速度的表達式為a=_______________________________________________________; (3)有一組同學(xué)保持小車及車中
6、的砝碼質(zhì)量一定,探究加速度a與所受外力F的關(guān)系,他們在軌道水平和傾斜兩種情況下分別做了實驗,得到了兩條aF圖線,如圖丙所示.圖線__________(選填“①”或“②”)是在軌道傾斜情況下得到的;小車及車中的砝碼總質(zhì)量m=____kg. 解析:(1)為了消除小車與木板之間摩擦力的影響應(yīng)采取的做法,使木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高,在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運動,選項C正確. (2)由逐差法求加速度,得:a=.(3)圖線①在F=0時,a=2 m/s2≠0,說明平衡摩擦力時,傾角過大,所以圖線①是在軌道傾斜的情況下得到的.由圖象斜率k=2可得小車及車中的砝碼總質(zhì)量m==0.5 kg.
7、 答案:(1)C (2) (3)① 0.5 4.(2020·山東卷)某同學(xué)通過下述實驗驗證力的平行四邊形定則. 實驗步驟: ①將彈簧測力計固定在貼有白紙的豎直木板上,使其軸線沿豎直方向. ②如圖甲所示,將環(huán)形橡皮筋一端掛在彈簧測力計的秤鉤上,另一端用圓珠筆尖豎直向下拉,直到彈簧測力計示數(shù)為某一設(shè)定值時,將橡皮筋兩端的位置標(biāo)記為O1、O2,記錄彈簧測力計的示數(shù)F,測量并記錄O1、O2間的距離(即橡皮筋的長度l).每次將彈簧測力計示數(shù)改變0.50 N,則出所對應(yīng)的l,部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示: F/N 0 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 l/cm l0
8、 10.97 12.02 13.00 13.98 15.05 ③找出②中F=2.50 N時橡皮筋兩端的位置,重新標(biāo)記為O、O′,橡皮筋的拉力記為FO O′. ④在秤鉤上涂抹少許潤滑油,將橡皮筋搭在秤鉤上,如圖乙所示.用兩圓珠筆尖成適當(dāng)角度同時拉橡皮筋的兩端,使秤鉤的下端達到O點,將兩筆尖的位置標(biāo)記為A、B,橡皮筋OA段的拉力記為FO A,OB段的拉力記為FO B. 完成下列作圖和填空: (1)利用表中數(shù)據(jù)在給出的坐標(biāo)紙上畫出Fl圖線,根據(jù)圖線求得l0=______cm. (2)測得OA=6.00 cm,OB=7.60 cm,則FOA的大小為______N. (
9、3)根據(jù)給出的標(biāo)度,在圖中作出FOA和FOB的合力F′的圖示. (4)通過比較F′與______的大小和方向,即可得出實驗結(jié)論. 解析:(1)由胡克定律知,橡皮筋的彈力與橡皮筋長度間的關(guān)系為F=k(l-l0).當(dāng)F=0時,l=l0,所以圖線與橫軸的交點坐標(biāo)表示橡皮筋的原長;(2)可知橡皮筋的長度l=OA+OB=13.60 cm,由圖線可讀得彈力F=1.80 N;(4)F′為理論值,F(xiàn)OO′為實際值. 答案:(1)如圖甲所示 10.0(9.8、9.9、10.1均正確) (2)1.80(1.70~1.90均正確) (3)如圖乙所示 (4)FOO′ 5.(2020·山西晉中晉商四校
10、聯(lián)考)(1)某學(xué)習(xí)小組利用自行車的運動“探究阻力做功與速度變化的關(guān)系”.人騎自行車在平直的路面上運動,當(dāng)人停止蹬車后,由于受到阻力作用,自行車的速度會逐漸減小至零,如圖所示.在此過程中,阻力做功使自行車的速度發(fā)生變化.設(shè)自行車無動力后受到的阻力恒定. ①在實驗中使自行車在平直的公路上獲得某一速度后停止蹬車,需要測出人停止蹬車后自行車向前滑行的距離s,為了計算自行車的初速度v,還需要測量____________(填寫物理量的名稱及符號). ②設(shè)自行車受到的阻力恒為f,計算出阻力做的功及自行車的初速度.改變?nèi)送V沟跑嚂r自行車的速度,重復(fù)實驗,可以得到多組測量值.以阻力對自行車做功的大小為
11、縱坐標(biāo),自行車初速度為橫坐標(biāo),作出Wv 曲線.分析這條曲線,就可以得到阻力做的功與自行車速度變化的定性關(guān)系.在實驗中作出Wv圖象如圖所示,其中符合實際情況的是________. (2)某物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù).實驗裝置如圖,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端裝有定滑輪;木板上有一滑塊,其一端與電磁打點計時器的紙帶相連,另一端通過跨過定滑輪的細線與托盤連接.打點計時器使用的交流電源的頻率為50 Hz.開始實驗時,在托盤中放入適量砝碼,滑塊開始做勻加速運動,在紙帶上打出一系列小點. ①下圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分:0、1、2、3、4、5、
12、6、7是計數(shù)點,每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點(圖中未標(biāo)出),計數(shù)點間的距離如圖所示.根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算的加速度a=___________ (保留三位有效數(shù)字). ②回答下列兩個問題: (A)為測量動摩擦因數(shù),下列物理量中還應(yīng)測量的有________.(填入所選物理量前的字母) A.木板的長度L B.木板的質(zhì)量m1 C.滑塊的質(zhì)量m2 D.托盤和砝碼的總質(zhì)量m3 E.滑塊運動的時間t (B)測量(A)中所選定的物理量時需要的實驗器材是____________________. (C)滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=______________
13、(用被測物理量的字母表示,重力加速度為g),與真實值相比,測量的動摩擦因數(shù)__________(填“偏大”或“偏小” ). 解析:(1)①為了計算停止蹬車時自行車的速度v,除了需要測出人停止蹬車后自行車向前滑行的距離s外,還需要測量人停止蹬車后自行車向前滑行的時間t,這樣可根據(jù)s=t求得停止蹬車時的自行車的速度.②由動能定理可知人停止蹬車后克服阻力做功滿足:W=mv2,故Wv圖象應(yīng)是C. (2)①相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔T=0.02 s×5=0.1 s,由逐差法求加速度,得:a==0.497 m/s2.②為測量動摩擦因數(shù),還應(yīng)測量滑塊的質(zhì)量m2及托盤和砝碼的總質(zhì)量m3,對m2和m3組成的系
14、統(tǒng),由牛頓第二定律得:m3g-μm2g=(m2+m3)a,解得:μ=,由于忽略了紙帶與限位孔之間的摩擦,空氣阻力、滑輪處的摩擦,所以會導(dǎo)致測量的動摩擦因數(shù)偏大. 答案:(1)①自行車滑行的時間t ②C (2)①0.497 m/s2 ②CD 天平 偏大 6.(2020·全國新課標(biāo)Ⅰ卷)某物理小組的同學(xué)設(shè)計了一個粗制玩具小車通過凹形橋最低點時的速度的實驗.所用器材有:玩具小車、壓力式托盤秤、凹形橋模擬器(圓弧部分的半徑為R=0.20 m). 完成下列填空: (1)將凹形橋模擬器靜置于托盤秤上,如圖(a)所示,托盤秤的示數(shù)為1.00 kg. (2)將玩具小車靜置于凹形橋模擬器最低
15、點時,托盤秤的示數(shù)如圖(b)所示,該示數(shù)為________kg. (3)將小車從凹形橋模擬器某一位置釋放,小車經(jīng)過最低點后滑向另一側(cè),此過程中托盤秤的最大示數(shù)為m;多次從同一位置釋放小車,記錄各次的m值如下表所示: 序號 1 2 3 4 5 m/kg 1.80 1.75 1.85 1.75 1.90 (4)根據(jù)以上數(shù)據(jù),可求出小車經(jīng)過凹形橋最低點時對橋的壓力為______N;小車通過最低點時的速度大小為m/s.(重力加速度大小取9.80 m/s2,計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字) 解析:在(1)中托盤示數(shù)明確給出1.00 kg,小數(shù)點后兩位,在(2)中讀數(shù)一定要注意估讀
16、一位,讀到1.40 kg;在(4)根據(jù)(3)中所給出的最大示數(shù)求平均值m′= kg=1.81 kg,放置小車時凹形橋模擬器質(zhì)量為1.00 kg,故小車對橋是壓力等效為1.81 kg-1.00 kg=0.81 kg質(zhì)量物體受到的重力F≈7.9 N;對此時的小車進行受力分析,小車受重力和支持力兩個力,合力提供向心力,即F-mg=m,其中小車的質(zhì)量m=1.40 kg-1.00 kg=0.40 kg,代入數(shù)據(jù)解得v=1.4 m/s. 答案:(2)1.40 (4)7.9 1.4 二、電學(xué)實驗 7.(2020·安徽皖南八校聯(lián)考)在“描繪小電珠的伏安特性曲線”的實驗中,用導(dǎo)線a,b,c,d,e,f,g
17、和h按圖甲所示方式連接好電路,電路中所有元器件都完好,且電壓表和電流表已調(diào)零.閉合開關(guān)后: (1)若不管怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器,小電珠亮度能發(fā)生變化,但電壓表、電流表的示數(shù)總不能為零,則可能是__________導(dǎo)線斷路. (2)某同學(xué)排除故障后繪出電源和小電珠的UI特性圖線,如圖乙所示.電源的電動勢E=________V,小電珠的電阻隨溫度的上升而________. (3)將與上面相同的兩個小電珠并聯(lián)后接到上面的這一電源上,每一只小電珠的實際電功率是______W. 解析:(1)調(diào)節(jié)滑動變阻器,小電珠亮度能發(fā)生變化,但電壓表、電流表的示數(shù)總不能為零,說明滑動變阻器不起分壓作用,則
18、可能是g導(dǎo)線斷路. (2)由電源的UI特性圖線可知電源的電動勢E=3 V,內(nèi)阻r=1 Ω;由小電珠的UI特性圖線可知小電珠的電阻隨溫度的升高而增大. (3)當(dāng)兩個小電珠并聯(lián)后,接到電源上,由閉合電路歐姆定律得,E=U+2Ir,電源的UI特性圖線為U=E-2rI=E-2I,在圖乙中作出U=E-2I圖線,圖線與小電珠UI圖線交點(0.95 A,1.1 V),一只小電珠的實際電功率P=0.95×1.1 W=1.05 W. 答案:(1)g (2)3 增大 (3)1.05 8.(2020·湖北襄陽聯(lián)考)實際電流表有內(nèi)阻,測量電流表G1內(nèi)阻r1的電路如圖所示.供選擇的儀器如下: ①待測電
19、流表G1(0~5 mA,內(nèi)阻約300 Ω),②電流表G2 (0~10 mA,內(nèi)阻約100 Ω),③定值電阻R1(300 Ω),④定值電阻R2(10 Ω),⑤滑動變阻器R3 (0~1 000 Ω),⑥滑動變阻器R4 (0~20 Ω),⑦干電池(1.5 V),⑧開關(guān)S及導(dǎo)線若干. (1)定值電阻應(yīng)選___________,滑動變阻器應(yīng)選___________.(在空格內(nèi)填寫序號) (2)用連線連接實物圖. (3)補全實驗步驟: ①按電路圖連接電路,將滑動變阻器的觸頭移至最____(填“左端”或“右端”) ②閉合開關(guān)S,移動滑動觸頭至某一位置,記錄G1和G2的讀數(shù)I1和I2; ③多次
20、移動滑動觸頭,記錄G1和G2的讀數(shù)I1和I2; ④以I2為縱坐標(biāo),I1為橫坐標(biāo),作出相應(yīng)圖線,如圖所示. (4)根據(jù)I2I1圖線的斜率k及定值電阻,寫出待測電流表內(nèi)阻的表達式___________________________________________________________. 解析:(1)因G1兩端的電壓約為U=5×10-3×300 V=1.5 V,假若兩電流表滿偏,由通過定值電阻的電流為5 mA,所以定值電阻約300 Ω,故定值電阻選R1;又因電路是分壓接法,所以滑動變阻器阻值小時便于調(diào)節(jié),所以應(yīng)選滑動變阻器R4 (0~20 Ω). (2)實物連線如圖所示.
21、 (3)首先應(yīng)使分壓電路中輸出的電壓最小,所以滑動變阻器的觸頭移至最左端. (4)由部分電路歐姆定律可知,r1=,因k=,所以r1=(k-1)R1. 答案:(1)R1 R4 (2)見解析 (3)左端 (4)r1=(k-1)R1 9.(2020·江蘇卷)小明利用如圖1所示的實驗裝置測量一干電池的電動勢和內(nèi)阻. (1)圖1中電流表的示數(shù)為________A. 圖1 (2)調(diào)節(jié)滑動變阻器,電壓表和電流表的示數(shù)記錄如下: U/V 1.45 1.36 1.27 1.16 1.06 I/A 0.12 0.20 0.28 0.36 0.44 請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)
22、,在答題卡的方格紙上作出UI圖線. 由圖線求得:電動勢E=________V;內(nèi)阻r=________Ω. 圖2 (3)實驗時,小明進行了多次測量,花費了較長時間,測量期間一直保持電路閉合.其實從實驗誤差考慮,這樣的操作不妥,因為__________________________. 解析:(1)由圖可知,電流表的量程為0.6 A,精度為0.02 A,因此電流表的示數(shù)為0.02 A×22=0.44 A;(3)由圖象與縱軸的截距得電動勢為1.60 V,斜率即內(nèi)阻r=Ω=1.22 Ω;(3)如果一直保持電路閉合,電池長時間使用后,電動勢和內(nèi)阻會發(fā)生變化,導(dǎo)致實驗誤差增大. 答案:(1
23、)0.44 (2)(UI圖線如圖) 1.60(1.58~1.62都算對) 1.22(1.18~1.26都算對) (3)干電池長時間使用后,電動勢和內(nèi)阻會發(fā)生變化,導(dǎo)致實驗誤差增大 10.(2020·江西臨川一中、師大附中聯(lián)考)某同學(xué)使用多用電表測量一定值電阻Rx的阻值,先把選擇開關(guān)旋到擋位并調(diào)零,測量時指針偏轉(zhuǎn)如圖1所示.然后他通過以下操作完成實驗, (1)請你將以下操作過程補充完整: ① __; ②
24、 __ __; ③將兩表筆接觸待測電阻的兩端,從表盤上讀出數(shù)據(jù),再乘以所選倍率即為所測電阻值; ④測量結(jié)束后,將選擇開關(guān)旋到“OFF”擋. (1) 為更準(zhǔn)確地測量該電阻的阻值,某同學(xué)設(shè)計了如圖2所示的電路. 其所用器材有:滑動變阻器R0、電阻箱R、電流表A、電源E、單刀雙擲開關(guān)S各一只,以及導(dǎo)線若干.以上器材均滿足實驗所需條件. ①圖3為該電路的實物圖,其中部分電路已經(jīng)連接完成,請用筆畫完成電路實物圖的連接. ②測量時,有同學(xué)進行了如下一些操作,請將正確的步驟挑選出來,按正確操作順序?qū)⒉襟E前的字母寫到橫線上:___
25、_______________________________. A.根據(jù)電路圖,連接實物,將電阻箱的阻值調(diào)至最大 B.先將單刀雙擲開關(guān)擲向b端,調(diào)節(jié)滑動變阻器,使電流表A的指針指到表盤上某一適當(dāng)位置,記下A的示數(shù)I C.先將單刀雙擲開關(guān)擲向a端,調(diào)節(jié)滑動變阻器,使電流表A的指針指到表盤上某一適當(dāng)位置,記下A的示數(shù)I D.再將單刀雙擲開關(guān)擲向a端,調(diào)節(jié)滑動變阻器,使電流表A的示數(shù)變?yōu)? E.再將單刀雙擲開關(guān)擲向b端,同時調(diào)節(jié)滑動變阻器和電阻箱,使電流表A的示數(shù)也為I F.再將單刀雙擲開關(guān)擲向b端,保持滑動變阻器的滑片位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱,使電流表A的示數(shù)也為I G.記下此時電阻箱接
26、入電路的電阻值,即等于所測電阻值 解析:(1)先把選擇開關(guān)旋到擋位并調(diào)零,測量時指針偏轉(zhuǎn)如圖1所示,指針偏轉(zhuǎn)角度太大,說明待測電阻小,應(yīng)該①把選擇開關(guān)旋到擋位;②將紅黑表筆短接,調(diào)整歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指到電阻的零刻度處. (2)此電路測量電阻的原理是等效替換.正確操作順序是:根據(jù)電路圖,連接實物,將電阻箱的阻值調(diào)至最大;先將單刀雙擲開關(guān)擲向a端,調(diào)節(jié)滑動變阻器,使電流表A的指針指到表盤上某一適當(dāng)位置,記下A的示數(shù)I;再將單刀雙擲開關(guān)擲向b端,保持滑動變阻器的滑片位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱,使電流表A的示數(shù)也為I;記下此時電阻箱接入電路的電阻值,即等于所測電阻值,所以正確步驟為A、C、F、G.
27、 答案:(1)見解析 (2)①如圖?、贏、C、F、G 11. (2020·吉林長春第一次調(diào)研測試)利用如圖所示電路測量一量程為300 mV的電壓表的內(nèi)阻RV,RV約為300 Ω. 實驗步驟如下: ①按電路圖正確連接好電路,把滑動變阻器R的滑片P滑到a端,閉合開關(guān)S2,并將電阻箱R0的阻值調(diào)到較大. ②閉合開關(guān)S1,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置,使電壓表的指針指到滿刻度. ③保持開關(guān)S1閉合和滑動變阻器滑片P的位置不變,斷開開關(guān)S2,調(diào)整電阻箱R0的阻值大小,使電壓表的指針指到滿刻度的一半,讀出此時電阻箱R0的阻值,即為電壓表內(nèi)阻RV的測量值. 實驗所提供的器材除待測電壓表、
28、電阻箱(最大阻值999.9 Ω)、電池(電動勢約1.5 V,內(nèi)阻可忽略不計)、導(dǎo)線和開關(guān)之外,還有如下可供選擇的實驗器材: A.滑動變阻器(最大阻值150 Ω); B.滑動變阻器(最大阻值10 Ω); C.定值電阻(阻值約20 Ω); D.定值電阻(阻值約200 Ω). 根據(jù)以上設(shè)計的實驗方法,回答下列問題: (1)對于上述測量方法,從實驗原理分析可知,在測量無誤的情況下,實際測出的電壓表內(nèi)阻的測量值R測_________(填“大于”、“小于”或“等于”)真實值RV. (2)為了使測量比較精確,從可供選擇的實驗器材中,滑動變阻器R應(yīng)選用________,定值電阻R′應(yīng)選用___
29、_____(填字母代號). (3)在其他元件不變的情況下,為使測量更準(zhǔn)確,可換用一電動勢更________(填“大”或“小”)的電池(內(nèi)阻可忽略). 解析:當(dāng)電阻箱接入電路后,電阻箱和電壓表組成的支路分的電壓增大,電阻箱上分的電壓大于原來的一半,所以電壓表內(nèi)阻的測量值大于真實值.要想測量比較精確,要求電阻箱接入電路后對整個電路的電阻影響較小,所以滑動變阻器選擇B,若定值電阻R′過大,不能使電壓表達到滿偏,所以R′選擇C,在其他元件不變的條件下,選擇電動勢大的電池目的是減小實驗誤差,提高精度. 答案:(1)大于 (2)B C (3)大 12.(2020·四川卷)用實驗測一電池的內(nèi)阻r和一
30、待測電阻的阻值Rx.已知電池的電動勢約為6 V,電池內(nèi)阻和待測電阻阻值都為數(shù)十歐.可選用的實驗器材有: 電流表A1(量程0~30 mA);電流表A2(量程0~100 mA);電壓表V(量程0~6 V);滑動變阻器R1(阻值0~5 Ω);滑動變阻器R2(阻值0~300 Ω);開關(guān)S一個,導(dǎo)線若干條. 某同學(xué)的實驗過程如下: Ⅰ.設(shè)計如圖所示的電路圖,正確連接電路. Ⅱ.將R的阻值調(diào)到最大,閉合開關(guān),逐次調(diào)小R的阻值,測出多組U和I的值,并記錄.以U為縱軸,I為橫軸,得到如圖所示的圖線. Ⅲ.斷開開關(guān),將Rx改接在B、C之間,A與B直接相連,其他部分保持不變.重復(fù)Ⅱ的步驟,得到另一條
31、UI圖線,圖線與橫軸I的交點坐標(biāo)為(I0,0),與縱軸U的交點坐標(biāo)為(0,U0). 回答下列問題: (1)電流表應(yīng)選用________,滑動變阻器應(yīng)選用________; (2)由圖的圖線,得電源內(nèi)阻r=______Ω; (3)用I0、U0和r表示待測電阻的關(guān)系式Rx=________,代入數(shù)值可得Rx; (4)若電表為理想電表,Rx接在B、C之間與接在A、B之間,滑動變阻器滑片都從最大阻值位置調(diào)到某同一位置,兩種情況相比,電流表示數(shù)變化范圍________,電壓表示數(shù)變化范圍________.(填“相同”或“不同”) 解析:(1)從UI圖線中看出路端電壓的最大值大于5.5 V
32、,此時內(nèi)外電壓之比為1∶11即內(nèi)外電阻之比為1∶11,那么外電路電阻至少為幾百歐,所以滑動變阻器應(yīng)選擇R2,同樣道理,從圖中看出電流的測量范圍大于80 mA,所以電流表應(yīng)選擇量程為100 mA的A2.(2)圖線方程為E=U+Ir則圖的斜率絕對值為電源內(nèi)阻r,即r=,由圖中數(shù)據(jù)代入可得r=25 Ω.(3)將Rx接入BC之間的閉合電路歐姆定律的方程為E=U+I(Rx+r),將U0、I0兩截距代入可得Rx=-r.(4)將Rx接入AB或BC之間時電阻最大值為Rx+r+R;最小值Rx+r,所以電流的最大值與最小值相同.將Rx接入AB路端電壓的最大值為E;將Rx接入BC端路端電壓的最大值為E,所以電壓范圍
33、不同. 答案:(1)A2 R2 (2)25 (3) (4)相同 不同 13.(2020·海南卷)某同學(xué)利用圖(a)所示電路測量電容器充電時兩極板間的電壓隨時間的變化.實驗中使用的器材為:電池E(內(nèi)阻很小)、開關(guān)S1和S2、電容器C(約100 μF)、電阻R1(約200 kΩ)、電阻R2(1 kΩ)、電壓表(量程6 V)、秒表、導(dǎo)線若干. (1)按圖(a)所示的電路原理圖將圖(b)中實物圖連線. (2)先閉合開關(guān)S2,再斷開開關(guān)S2;閉合開關(guān)S1,同時按下秒表開始計時.若某時刻電壓表的示數(shù)如圖(c)所示,電壓表的讀數(shù)為________V(保留2位小數(shù)). (3)該同學(xué)每隔10
34、s記錄一次電壓表的讀數(shù)U,記錄的數(shù)據(jù)如下表所示.在答題卡給出的坐標(biāo)紙上繪出U-t圖線.已知只有一個數(shù)據(jù)點誤差較大,該數(shù)據(jù)點對應(yīng)的表中的時間是______s. 時間t/s 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 電壓U/V 2.14 3.45 4.23 4.51 5.00 5.18 (4) 電路中C、R2和S2構(gòu)成的回路的作用是___________________________. 解析:(2)電壓表的量程為6 V,分度值為0.1 V,所以讀數(shù)為3.50 V;(3)從數(shù)據(jù)中可以得出,電壓表示數(shù)變化得越來越慢,而從40 s到50 s之間數(shù)據(jù)變化又突然變快,所以該數(shù)據(jù)對應(yīng)表中的時間為40 s;(4)電路中C、R2和S2構(gòu)成的回路,先閉合開關(guān)S2,再斷開開關(guān)S2,使電容器上所帶電荷量釋放干凈,不影響實驗. 答案:(1)連線如圖所示 (2)3.50 (3)U-t圖線如圖所示 40.0 (4)使充電的電容器很快放電,以便多次測量
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