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2019-2020年高三物理二輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)題仿真練1 1．(6分)某同學(xué)在測量一根粗細(xì)均勻合金絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中，其主要實(shí)驗(yàn)步驟為： ①用多用電表測量該合金絲的電阻?、谟每潭瘸邷y出合金絲的長度，用螺旋測微器測出其直徑?、墼儆梅卜y合金絲的電阻 回答下列問題： Ⅰ.用多用電表測量合金絲的電阻 (1)開始選用“10”倍率的電阻擋測量發(fā)現(xiàn)多用表指針偏轉(zhuǎn)過大，為使測量比較精確，應(yīng)將選擇開關(guān)撥至________倍率的電阻擋．(填 “1”或“100”) (2)每次換檔后，需重新________，再進(jìn)行測量． (3)測量合金絲的電阻表的指針位置如圖甲所示，則該合金絲的電阻測量值是________Ω. Ⅱ.用伏安法測合金絲的電阻并得出電阻率 (1)現(xiàn)有電源(4 V，內(nèi)阻可不計(jì))，滑動變阻器(0～50 Ω)，電流表(0～0.6 A，內(nèi)阻約0.125 Ω)，電壓表(0～3 V，內(nèi)阻約3 kΩ)，開關(guān)和導(dǎo)線若干．為了減小測量誤差，實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)采用圖乙中的________．[選填“(a)”或“(b)”] 乙 (2)實(shí)驗(yàn)得到的合金絲電阻率ρ測________合金絲的真實(shí)電阻率ρ真．(選填“大于”、“小于”或“等于”)． 解析：?、?用10擋，歐姆表指針偏轉(zhuǎn)角度過大，說明電阻阻值較小，應(yīng)該換用1擋，換擋之后需要?dú)W姆調(diào)零，讀數(shù)為7 Ω. Ⅱ.為了減小電流表的分壓作用，要選用(a)．(a)的電阻測量值偏小，由電阻定律公式可知，ρ測＜ρ真． 答案：?、?(1)1(1分)　(2)調(diào)零(1分)　(3)7(1分) Ⅱ.(1)(a)(1分)　(2)小于(2分) 2．(6分)為了較準(zhǔn)確地測量某細(xì)線能承受的最大拉力，小聰、小明分別進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)： 小聰在實(shí)驗(yàn)室里找到一把彈簧測力計(jì)，按圖甲所示安裝細(xì)線和測力計(jì)后，他用力緩慢豎直向下拉測力計(jì)，直到測力計(jì)的示數(shù)達(dá)到量程(細(xì)線沒有斷裂)，讀出測力計(jì)的示數(shù)F，將F記為細(xì)線能承受的最大拉力． 小明在實(shí)驗(yàn)室里還找到一把刻度尺和一個(gè)玩具小熊，接著進(jìn)行了如下的操作： ①用刻度尺測出細(xì)線的長度L，用彈簧測力計(jì)測出玩具小熊的重力G； ②按圖乙所示安裝玩具小熊、細(xì)線(玩具小熊懸掛在細(xì)線的中點(diǎn))； ③兩手捏著細(xì)線緩慢向兩邊移動直到細(xì)線斷裂，讀出此時(shí)兩手間的水平距離d； ④利用平衡條件算出結(jié)果． 在不計(jì)細(xì)線質(zhì)量和伸長影響的情況下，請回答： (1)小明算出的細(xì)線能承受的最大拉力是________(用L、G、d表示)；兩位同學(xué)中，________(選填“小聰”或“小明”)的測量結(jié)果較準(zhǔn)確． (2)在小明兩手捏著細(xì)線緩慢向兩邊移動的上述過程中，下列說法正確的是________(填選項(xiàng)序號字母)． A．細(xì)線上的拉力大小不變 B．細(xì)線上的拉力大小減小 C．細(xì)線上拉力的合力大小不變 D．細(xì)線上拉力的合力大小增大 解析：　(1)以細(xì)線的中點(diǎn)為研究對象，受到豎直向下的拉力(大小等于玩具小熊所受重力的大小G)、分別沿線方向的兩個(gè)彈力，根據(jù)題意和平衡條件、數(shù)學(xué)知識可得＝，解得Tm＝；小聰同學(xué)用測力計(jì)的量程的大小記為細(xì)線能承受的最大拉力的大小的做法不妥，有可能測力計(jì)所受的彈力已經(jīng)達(dá)到量程，而細(xì)線能承受的拉力還沒有達(dá)到最大值，因此，相比之下，小明同學(xué)的測量結(jié)果較為準(zhǔn)確．(2)根據(jù)題意和平衡條件、數(shù)學(xué)知識可得＝，解得T＝(其中x為兩手間的水平距離)，則在小明兩手捏著細(xì)線緩慢向兩邊移動的過程中，細(xì)線上的拉力大小在不斷增加，故A、B選項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)平衡條件的推論可知，在小明兩手捏著細(xì)線緩慢向兩邊移動的過程中，細(xì)線上的拉力的合力大小始終等于玩具小熊所受重力的大小G，故C選項(xiàng)正確，D選項(xiàng)錯(cuò)誤． 答案：　(1)(2分)　小明(2分)　(2)C(2分) 3．(6分)為了探究質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系．一同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置．其中M為帶滑輪的小車的質(zhì)量，m為砂和砂桶的質(zhì)量．(滑輪質(zhì)量不計(jì)) (1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，一定要進(jìn)行的操作或保證的條件是________． A．用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量 B．將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力 C．小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時(shí)記錄彈簧測力計(jì)的示數(shù) D．改變砂和砂桶的質(zhì)量，打出幾條紙帶 E．為減小誤差，實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M (2)該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到如圖所示的一條紙帶(相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有兩個(gè)點(diǎn)沒有畫出)．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器采用的是頻率為50 Hz的交流電，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為________m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)． (3)以彈簧測力計(jì)的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，加速度為縱坐標(biāo)，畫出的a－F圖象是一條直線，圖線與橫軸的夾角為θ，求得圖線的斜率為k，則小車的質(zhì)量為________． A．2tan θ　　　　　　　　 B． C．k D． 解析：　(1)彈簧測力計(jì)的讀數(shù)的2倍等于小車受到的拉力，無需用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量，不需要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M，選項(xiàng)A、E錯(cuò)誤；將帶滑輪的長木板右端墊高，可平衡摩擦力，讓拉力充當(dāng)小車的合外力，選項(xiàng)B正確；為了在紙帶上打下更多清晰的點(diǎn)，小車要靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，再釋放小車，選項(xiàng)C正確；為了減小誤差，需要打出多條紙帶，故需改變砂和砂桶的質(zhì)量，選項(xiàng)D正確． (2)相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有兩個(gè)點(diǎn)沒畫出，故相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔t＝0.06 s，逐差法求得加速度a＝10－2 m/s2≈1.3 m/s2. (3)對小車受力分析，由牛頓第二定律可得：2F＝Ma，可得：a＝F，即k＝＝tan θ，選項(xiàng)D正確，選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤． 答案：　(1)BCD(2分)　(2)1.3(2分)　(3)D(2分) 4．(9分)為了測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室提供了下列器材： A．待測干電池(電動勢1.5 V左右，內(nèi)阻不超過1.5 Ω) B．電流表A1(量程0～2 mA，內(nèi)阻為10 Ω) C．電流表A2(量程0～0.6 A，內(nèi)阻約為0.1 Ω) D．滑動變阻器R1(0～20 Ω，10 A) E．滑動變阻器R2(0～100 Ω，1 A) F．定值電阻R3＝990 Ω G．開關(guān)、導(dǎo)線若干 (1)請?jiān)谝陨咸峁┑钠鞑闹羞x擇所需器材設(shè)計(jì)測量電路，在虛線框內(nèi)補(bǔ)畫出完整的電路原理圖．(要求在電路圖中標(biāo)明所使用器材) (2)根據(jù)合理的設(shè)計(jì)電路測量數(shù)據(jù)，電流表A1的示數(shù)記為I1，電流表A2的示數(shù)記為I2，某同學(xué)測出了6組I1、I2的數(shù)據(jù)，并已描繪出如圖所示的I1和I2的關(guān)系圖線． 根據(jù)已描繪出的圖線，可得被測干電池的電動勢為________V，內(nèi)阻為________Ω. 解析：　(1)測量干電池的電動勢和內(nèi)電阻常用方法為伏安法、伏阻法和安阻法，由于實(shí)驗(yàn)未提供電阻箱，故只能用伏安法．器材中未提供電壓表，但有內(nèi)阻已知的小量程電流表和定值電阻，可將其串聯(lián)改裝為電壓表使用 ，另一電流表量程為0.6 A，故電路中電阻不能太大，故滑動變阻器選擇R1，干電池內(nèi)阻較小，故電流表內(nèi)接．(2)由歐姆定律可知，電源兩端電壓與電流表A1示數(shù)關(guān)系為U＝I1(Rg＋R3)，因此圖象中縱坐標(biāo)的數(shù)值與電壓的數(shù)值相等，由U≈E－I2r可知，縱截距為電源電動勢，故E＝1.48 V；r＝＝ Ω＝0.80 Ω. 答案：　(1)如圖(3分)　(2)1.48(1.47～1.49均對，3分)　0.79(0.77～0.81均對，3分) 5．(10分)描繪額定電壓為4 V、額定功率為1.6 W的小燈泡的伏安特性曲線．現(xiàn)有器材： 多用電表 直流電源E(電動勢4.5 V，內(nèi)阻不計(jì)) 電壓表(量程4.5 V，內(nèi)阻約為4104 Ω) 電流表(量程250 mA，內(nèi)阻約為2 Ω) 電流表(量程500 mA，內(nèi)阻約為1 Ω) 滑動變阻器R(最大值約為30 Ω)，電鍵S，導(dǎo)線若干 (1)粗測小燈泡的電阻，應(yīng)選擇多用電表________倍率的電阻擋(請?zhí)顚憽?”、“10”或“100”)；調(diào)零后，測量示數(shù)如圖(1)，結(jié)果為________Ω. (2)要滿足測量要求，應(yīng)該選用的電流表是________．(填或) (3)圖(2)是此實(shí)驗(yàn)的電路實(shí)驗(yàn)圖，其中已正確連接了部分電路，請完成余下電路的連接． 解析：　(1)由已知數(shù)據(jù)知道小燈泡的電阻約為R＝＝ Ω＝10 Ω，因此粗測小燈泡的電阻，應(yīng)該選擇多用電表的1倍率的擋位，由圖知測量結(jié)果為7.5 Ω.(2)因小燈泡的額定電流Ie＝＝ A＝0.4 A，故要滿足測量要求，應(yīng)選電流表A2.(3)此實(shí)驗(yàn)應(yīng)采用分壓、電流表外接法． 答案：　(1)1　7.5(每空2分)　(2)A2(2分)　(3)實(shí)物連接如圖所示(4分)