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1、全國(guó)通用版2022高考物理總復(fù)習(xí)精準(zhǔn)提分練:實(shí)驗(yàn)題專(zhuān)練二
22.(5分)(1)某同學(xué)利用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器分別測(cè)量一圓柱體工件的直徑和高度,測(cè)量結(jié)果如圖1(a)和(b)所示.該工件的直徑為_(kāi)_______ cm,高度為_(kāi)_______ mm.
圖1
(2)在“探究加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,采用如圖2所示的裝置圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
圖2
①在實(shí)驗(yàn)操作中,下列說(shuō)法正確的是________.(填序號(hào))
A.實(shí)驗(yàn)中,若要將砝碼(包括砝碼盤(pán))的重力大小作為小車(chē)所受拉力F的大小,應(yīng)讓砝碼(包括砝碼盤(pán))的質(zhì)量遠(yuǎn)大于小車(chē)質(zhì)量
B.實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)先釋放小車(chē),再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源
C.每改變
2、一次小車(chē)的質(zhì)量,都需要改變墊入的小木塊的厚度
D.先保持小車(chē)質(zhì)量不變,研究加速度與力的關(guān)系;再保持小車(chē)受力不變,研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系,最后歸納出加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系
②圖3為研究“在外力一定的條件下,小車(chē)的加速度與其質(zhì)量的關(guān)系”時(shí)所得的實(shí)驗(yàn)圖象,橫坐標(biāo)m為小車(chē)上砝碼的質(zhì)量.設(shè)圖中直線的斜率為k,在縱軸上的截距為b,若牛頓第二定律成立,則小車(chē)的質(zhì)量為_(kāi)_______.
圖3
③利用該裝置還可以完成的實(shí)驗(yàn)有________.
A.驗(yàn)證動(dòng)能定理
B.驗(yàn)證小車(chē)、砝碼和托盤(pán)組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
C.只有木板光滑,才可以驗(yàn)證動(dòng)能定理
D.只有木板光滑,才可以驗(yàn)證小車(chē)、砝碼和托盤(pán)組成
3、的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
答案 (1)0.515 0.520 (2)①D?、凇、跘D
解析 (1)游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為0.5 cm,游標(biāo)尺上第3個(gè)刻度和主尺上某一刻度對(duì)齊,所以游標(biāo)讀數(shù)為3×0.05 mm=0.15 mm=0.015 cm,所以最終讀數(shù)為:0.5 cm+0.015 cm=0.515 cm;螺旋測(cè)微器的固定刻度為0.5 mm,可動(dòng)刻度為2.0×0.01 mm=0.020 mm,所以最終讀數(shù)為0.5 mm+0.020 mm=0.520 mm;(2)①根據(jù)牛頓第二定律得:mg=(M+m)a,解得:a=,則繩子的拉力為:F=Ma==,則當(dāng)砝碼(包括砝碼盤(pán))的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量時(shí),小車(chē)所受的
4、拉力等于砝碼(包括砝碼盤(pán))的重力,所以應(yīng)滿足的條件是砝碼(包括砝碼盤(pán))的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量,故A錯(cuò)誤;使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí),應(yīng)該先打開(kāi)電源,后釋放小車(chē),故B錯(cuò)誤;由于平衡摩擦力之后有Mgsin θ=μMgcos θ,故μ=tan θ,與小車(chē)的質(zhì)量無(wú)關(guān),所以不用再次平衡摩擦力,故C錯(cuò)誤;本實(shí)驗(yàn)采用控制變量法,故D正確.②設(shè)小車(chē)所受拉力為F,小車(chē)質(zhì)量為m′,根據(jù)牛頓第二定律得:F=(m′+m)a,解得:=×m+,故k=,b=,聯(lián)立解得:m′=.③根據(jù)動(dòng)能定理W合=ΔEk可知,該裝置可以通過(guò)紙帶算出速度,故可以算出動(dòng)能,則可以求出動(dòng)能的改變量.若滿足砝碼(包括砝碼盤(pán))的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量,則合外力等于
5、砝碼(包括砝碼盤(pán))的重力,通過(guò)紙帶可以測(cè)出運(yùn)動(dòng)的位移,根據(jù)W=Fx可以求出合外力做的功,木板是否光滑對(duì)實(shí)驗(yàn)沒(méi)有影響,故A正確,C錯(cuò)誤;要驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒,木板必須光滑,故B錯(cuò)誤,D正確.
23.(10分)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖4甲所示的實(shí)驗(yàn)電路,用以測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,使用的實(shí)驗(yàn)器材:待測(cè)干電池組(電動(dòng)勢(shì)E約3 V)、電流表A(量程10 mA,內(nèi)阻小于1 Ω)、電阻箱R(0~99.99 Ω)、滑動(dòng)變阻器(0~400 Ω)、單刀雙擲開(kāi)關(guān)、單刀單擲開(kāi)關(guān)各一個(gè)及導(dǎo)線若干.考慮到干電池的內(nèi)阻較小,電流表的內(nèi)阻不能忽略,故先測(cè)量電流表的內(nèi)阻.
圖4
(1)該同學(xué)設(shè)計(jì)的用甲圖測(cè)量電流表內(nèi)阻的步
6、驟如下:
①斷開(kāi)單刀雙擲開(kāi)關(guān)以及開(kāi)關(guān)K,將滑動(dòng)變阻器滑片P滑至B端、電阻箱R阻值調(diào)到最大.
②________________________________________________________________________.
③________________________________________________________________________.
④讀出此時(shí)電阻箱的阻值R=0.2 Ω,即為電流表內(nèi)阻的測(cè)量值.可分析測(cè)量值應(yīng)____________(填“大于”“等于”或“小于”)真實(shí)值.
(2)通過(guò)控制開(kāi)關(guān)狀態(tài),該同學(xué)又進(jìn)行了電池電動(dòng)勢(shì)和
電
7、池內(nèi)阻的測(cè)量實(shí)驗(yàn),他一共記錄了六組電流I和電阻箱R的對(duì)應(yīng)數(shù)值,并建立坐標(biāo)系,作出“-R”圖線如圖乙所示,由此求出電動(dòng)勢(shì)E=______________ V、內(nèi)阻r=________ Ω.(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
答案 (1)②保持單刀雙擲開(kāi)關(guān)斷開(kāi),閉合開(kāi)關(guān)K,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,使電流表滿偏
③將單刀雙擲開(kāi)關(guān)接C觸點(diǎn),保持滑片位置不動(dòng),調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值,直到電流表指針指在刻度盤(pán)正中央
④小于 (2)2.8 2.2
解析 (1)本實(shí)驗(yàn)采用半偏法測(cè)量電流表的內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)步驟為:②保持單刀雙擲開(kāi)關(guān)斷開(kāi),閉合開(kāi)關(guān)K,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,使電流表滿偏.③將單刀雙擲開(kāi)關(guān)接C觸點(diǎn),保持滑片位置不動(dòng),調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值,直到電流表指針指在刻度盤(pán)正中央.④在本實(shí)驗(yàn)中,并聯(lián)電阻箱后,總電阻減小,則總電流增大,通過(guò)電阻箱的電流大于通過(guò)電流表的電流,根據(jù)歐姆定律知,電流表內(nèi)阻的測(cè)量值小于真實(shí)值.(2)由閉合電路歐姆定律可得:E=I(R+RA+r),變形得:=×R+,則-R圖線的斜率是,圖線在縱軸上的截距是,由此可得E===2.8 V,=0.85,解得:r=0.85E-RA=2.2 Ω.