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2020高考物理名師預(yù)測試題 知識點11 物理實驗(通用)

上傳人:艷*** 文檔編號:110930095 上傳時間:2022-06-19 格式:DOC 頁數(shù):12 大?。?99.50KB
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1、2020高考物理預(yù)測專題11:物理實驗 從近幾年對高考試題的統(tǒng)計和分析來看,物理實驗的考查重點有些新的變化,但無論是實驗設(shè)計,還是原理分析,往往都涉及基本儀器的使用。因此,儀器的使用是實驗考核的基礎(chǔ)內(nèi)容;掌握基本儀器的使用方法、基本的實驗方法和基本物理原理是解答設(shè)計型實驗題的基礎(chǔ)。 專題預(yù)測 1.(10分) 某同學(xué)利用如圖所示的實驗電路來 測量電阻的阻值。 (1)將電阻箱接入a、b之間,閉合開關(guān)。適當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻 器 R’后保持其阻值不變。改變電阻箱的阻值R,得到一組 電壓表的示數(shù)U與R的數(shù)據(jù)如下表: 請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出U-R關(guān)系圖象。 (2)用待測電阻RX替換電

2、阻箱,讀得電壓表示數(shù)為2.00V。 利用(1) 中測繪的U-R圖象可得RX=_________ Ω。 (3)使用較長時間后,電池的電動勢可認(rèn)為不變,但內(nèi)阻增大。若仍用本實驗裝置和(1)中測繪的U-R圖象測定某一電阻,則測定結(jié)果將_________(選填“偏大”或“偏小”)?,F(xiàn)將一已知阻值為10Ω的電阻換接在a、b之間,你應(yīng)如何調(diào)節(jié)滑動變阻器,便仍可利用本實驗裝置和(1)中測繪的U-R圖象實現(xiàn)對待測電阻的準(zhǔn)確測定? 2.(12分) (1)用電表粗略測量一定值電阻的阻值,先把選擇開關(guān)旋到“×1k”擋位,測量時針偏轉(zhuǎn)如圖(a)所示。請你簡述接下來的測量過程:

3、圖(b) ① ; ② ; ③ ; ④測量結(jié)束后,將選擇開關(guān)旋到“OFF”擋。 (2)接下來采用“伏安法”較準(zhǔn)確地測量該電阻的阻值,所用實驗 器材如圖(b)所示。 其中電壓表內(nèi)阻約為5k ,電流表內(nèi)阻約為5 。圖中部分電路已經(jīng)連接好,請完成實驗電路的連接。 A B E E/ 紅表筆 黑表筆 1 2 3 4 5 6 圖(c) (3)圖(c)是一個多量程多用電表的簡化電

4、路圖,測量電流、電壓和電阻各有兩個量程。當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)S旋到位置3時,可用來測量 ;當(dāng)S旋到位置 時,可用來測量電流,其中S旋到位置 時量程較大。 3. (12分)實際電流表有內(nèi)阻,可等效為理想電流表與電阻的串聯(lián)。測量實際電流表內(nèi)阻的電路如圖所示。供選擇的儀器如下: ①待測電流表(,內(nèi)阻約300Ω),②電流表 (,內(nèi)阻約100Ω),③定值電阻(300Ω),④定值電阻(10Ω),⑤滑動變阻器 (Ω),⑥滑動變阻器 (Ω),⑦干電池(1.5V),⑧電鍵S及導(dǎo)線若干。 (1)定值電阻應(yīng)選 ,滑動變阻

5、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, ; ②閉合電鍵S,移動滑動觸頭至某一位置,記錄,的讀數(shù),; ③ ; ④以為縱坐標(biāo),為橫坐標(biāo),作出相應(yīng)圖線,如圖所示。 (4)根據(jù)圖線的斜率及定值電阻,寫出待測電流表內(nèi)阻的表達(dá)式 。 4.(18分)(1)用螺旋測微器測量一金屬絲的直徑如下圖9甲所示.該金屬絲的直徑是____ mm; 用

6、20等分刻度的游標(biāo)卡尺測一工件的長度如下圖乙所示,則該工件的長度是______ cm. 圖9 (2)在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系時,小王同學(xué)采用如圖10所示裝置,圖中小車及砝碼的質(zhì)量用M表示,沙桶及沙的質(zhì)量用m表示,小車的加速度可由小車后拖動的紙帶計算出. 圖10 圖11 ①當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足__________________時,可近似認(rèn)為繩對小車的拉力大小等于沙桶和沙的重力; ②在平衡摩擦力后,他用打點計時器打出的紙帶的一段如圖11所示,該紙帶上相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點未標(biāo)出,打點計時器使用交流電的頻率是50 Hz,則小車的加速度大小是________ m/s

7、2.當(dāng)打點計時器打D點時小車的速度是________ m/s;(計算結(jié)果小數(shù)點后保留兩位數(shù)字) ③小張同學(xué)用同一裝置做實驗,他們倆在同一坐標(biāo)紙上畫出了a-F關(guān)系圖,如圖12所示,小張和小王同學(xué)做實驗,哪一個物理量是不同的________. 圖12 (3)某同學(xué)在做測定小燈泡功率的實驗中,得到如下一組數(shù)據(jù). 編號 1 2 3 4 5 6 7 8 U/V 0.20 0.60 1.00 1.40 1.80 2.20 2.60 3.00 I/A 0.02 0.06 0.10 0.14 0.17 0.19 0.20 0.21 燈泡發(fā) 光

8、情況 不亮 低亮 逐漸變亮 正常發(fā)光 ①從表中數(shù)據(jù)可以看出:當(dāng)功率逐漸增大時,燈絲的電阻變化情況是__________;這表明該導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而________________. 若該同學(xué)在實驗中選用的器材如下: A.待測小燈泡一個 B.E=6 V的直流電源(內(nèi)阻很小)一個 C.最大阻值為10 Ω的滑動變阻器一個 D.量程為300 mA的電流表(內(nèi)阻約為1 Ω)一只 E.量程為3 V的電壓表(內(nèi)阻約為10 kΩ)一只 F.導(dǎo)線若干,開關(guān)一只 ②請你通過對該同學(xué)測量數(shù)據(jù)的分析和給出的器材,在圖13的虛線框中畫出合理的實驗電路圖. 圖13 5.(6分)某同

9、學(xué)用如圖14所示的實驗裝置探究小車動能變化與合外力 圖14 對它所做功的關(guān)系,圖中A為小車,連接在小車后面的紙帶穿過打點計時器B的限位孔,它們均置于水平的一端帶有定滑輪的足夠長的木板上,C為彈簧測力計,不計繩與滑輪的摩擦.實驗時,先接通電源再松 開小車,打點計時器在紙帶上打下一系列點. (1)該同學(xué)在一條比較理想的紙帶上,從點跡清楚的某點開始記為0點,順次選取5個點,分別測量這5個點到0之間的距離x,計算出它們與0點之間的速度平方差Δv2=v2-v02,然后在背景方格紙中建立Δv2~x坐標(biāo)系,并根據(jù)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行如圖15所示的描點,若測出小車質(zhì)量為0.2 kg,結(jié)合圖象可求得小車所受合外

10、力的大小為________ N. 圖15 (2)若該同學(xué)通過計算發(fā)現(xiàn)小車所受合外力小于測力計讀數(shù),明顯超出實驗誤差的正常范圍,你認(rèn)為主要原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. 6.(12分)Ⅰ(2分)下列有關(guān)高中物理實驗的說法中不正確的是 (   ) A.“驗證力的平行四邊形定則”實驗采用的科學(xué)方法是等效替代法

11、 B. 電火花打點計時器的工作電壓是220 V的交流電 C. 在用打點計時器“研究勻變速直線運動”的實驗中,由紙帶上的一系列點跡取計數(shù)點,可求出任意兩個計數(shù)點之間的平均速度 D. 在“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗中,必須要用天平測出下落物體的質(zhì)量 Ⅱ.(10分)(1)為了探索彈力和彈簧伸長量的關(guān)系,李衛(wèi)同學(xué)選了甲、乙兩根規(guī)格不同的彈簧進(jìn)行測試,根據(jù)測得的數(shù)據(jù)繪出如圖16所示圖象.從圖象上看,該同學(xué)沒能完全按實驗要求做,而使圖象上端成曲線,圖象上端彎曲的原因是__________________________.這兩根彈簧的勁度系數(shù)分別為______ N/m和______ N/m.若要制作

12、一個精確程度較高的彈簧秤,應(yīng)選彈簧秤______. 圖16 (2)在驗證機(jī)械能守恒定律的實驗中,下列說法正確的是 (   ) A.要用天平稱重錘質(zhì)量 B.選用質(zhì)量大的重錘可減小實驗誤差 C.為使實驗結(jié)果準(zhǔn)確,應(yīng)選擇1、2兩點間距離接近2 mm的紙帶進(jìn)行分析 D.實驗結(jié)果總是動能增加略小于重力勢能的減少 7. (6分)(1)某探究小組設(shè)計了“用一把尺子測定動摩擦因數(shù)”的實驗方案。如圖所示,將一個小球和一個滑塊用細(xì)繩連接,跨在斜面上端。開始時小球和滑塊均靜止,剪短細(xì)繩后,小球自由下落,滑塊沿斜面下滑,可先后聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音,保持小球和滑塊釋放的位

13、置不變,調(diào)整擋板位置,重復(fù)以上操作直到能同時聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音。用刻度尺測出小球下落的 。 (2).高度H、滑塊釋放點與擋板處的高度差h和沿斜面運動的位移。(空氣阻力對本實驗的影響可以忽略) ①滑塊沿斜面運動的加速度與重力加速度的比值為________。 ②滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為__________________。 ③以下能引起實驗誤差的是________。 a.滑塊的質(zhì)量 b.當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮? c.長度測量時的讀數(shù)誤差 d.小球落地和滑塊撞擊擋板不同時 8.(4分)某同學(xué)利用如圖1

14、8所示的實驗裝置探究測量重力加速度大?。? (1)該同學(xué)開始實驗時情形如圖18所示,接通電源釋放紙帶.請指出該同學(xué)在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤或不當(dāng)?shù)牡胤剑? ①____________________________________________________; 圖18 ②____________________________________________________. (2)該同學(xué)經(jīng)修改錯誤并正確操作后得到如圖19所示的紙帶,取連續(xù)六個 點A、B、C、D、E、F為計數(shù)點,測得A點到B、C、D、E、F的距離分別為h1、h2、h3、h4、h5.若打點的頻率為f,則打E點時

15、重物的速度表達(dá)式vE=______________;該同學(xué)先分別計算出各計數(shù)點的速度值,并試畫出速度的二次方(v2)與對應(yīng)重物下落的距離(h)的關(guān)系如圖20所示,則重力加速度g=____m/s2. 圖19 圖20 9.(1)(6分)某變壓器不能拆解,課外活動小組準(zhǔn)備用下列器材測定其原線圈使用的銅絲長 度:多用電表、電流表(0~0.6~3 A)、電壓表(0~3~15 V)、開關(guān)、滑動變阻器(0~5 Ω)、導(dǎo)線、干電池等. 圖21       圖22 ①用螺旋測微器、多用電表的歐姆“×1”擋分別測量銅絲的直徑、阻值,結(jié)果如圖21、22所示,則銅絲的直徑為________ m

16、m、電阻約為________ Ω; ②請在下面虛框中畫出測量銅絲電阻的實驗原理圖,并在下面實物圖23中補畫出未連接的導(dǎo)線. 圖23 (2)(10分)某同學(xué)安裝如圖24甲的實驗裝置,探究合外力做功與物體動能變化的關(guān)系. 甲 乙 圖24 ①此實驗中,應(yīng)當(dāng)是讓重物做__________運動,________(“需要”、“不需要”)測出重物的質(zhì)量; ②打點計時器所用交流電的頻率為50 Hz,該同學(xué)選取如圖乙所示的一段紙帶,對BD段進(jìn)行研究. 求得B點對應(yīng)的速度vB=________ m/s,若再求得D點對應(yīng)的速度為vD,測出重物下落的高度為hBD,則還應(yīng)計算_

17、___________與____________大小是否相等(填字母表達(dá)式); ③但該同學(xué)在上述實驗過程中存在明顯的問題.安裝實驗裝置時存在的問題是__________ ________________________________;研究紙帶時存在的問題是______________________ ____________,實驗誤差可能較大. 答案 1.(1)見右圖 (2)20(19-21都算對) (3)偏?。焊淖兓瑒幼冏杵髯柚?,使電壓表示數(shù)為1.50V 2.(1) ①斷開待測電阻,將選擇開關(guān)旋到“×100”檔: ②將兩表筆短接,調(diào)整“歐姆調(diào)零

18、旋鈕”,使指針指向“0Ω”; ③再接入待測電阻,將指針示數(shù)×100,即為待測電阻阻值。 (2)如圖所示 (3)電阻 1、2 1 3.(1)③,⑥ (2)見圖 (3)①將滑動觸頭移至最左端(寫最小給分,最大不給分) ③多次移動滑動觸頭,記錄相應(yīng)的,讀數(shù) (4) 4.(1)0.980(2分) 1.025(2分) (2)①M?m(或m?M)(2分) ②0.39(2分

19、),0.20(2分) ③小車及車上砝碼的總質(zhì)量不同(或M不同)(2分) (3)功率增大,電阻越大(2分);增大(1分);見圖(3分,其中內(nèi)、外接法1分,分壓式2分) 5.(1)0.25(4分) (2)未平衡摩擦力(或小車受到的摩擦阻力的影響).(2分) 6.Ⅰ D Ⅱ.(1)超過彈簧的彈性限度(2分);66.7(2分);200(2分);A(2分) (2)BCD(2分) 7.① ② ③c d 8.(1)①打點計時器接了直流電;②重物離打點計時器太遠(yuǎn). (2)f 9.4 9.(1)(6分)①1.596(1.593~1.598)(1分) 13 (1分)②共4分,兩圖各2分.外接、分壓各1分,互不關(guān)聯(lián).實物連線中開關(guān)不能控制滑動變阻器或伏特表量程錯誤(或上兩種錯誤同時出現(xiàn)),而分壓、外接均正確的,只給1分;其他錯誤使電路無法工作的計0分; (2)(10分)①自由落體(1分);不需要(1分); ②0.19(2分);(vD2-vB2)(2分);ghBD(2分)(上兩式同乘了m不扣分,若只有其中一式乘m扣該式的2分); ③重物會落在桌面上(或“紙帶打點過短”等與此類似的答案)(1分);B、D兩點間時間間隔過短(1分).

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