2017-2018學年高考物理二輪復習 專題檢測（二十八）題型技法——2招智取物理實驗題

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1、 專題檢測（二十八） 題型技法——2招智取物理實驗題 1．以下儀器的讀數分別是多少？ 讀出下圖中游標卡尺(50分度)與螺旋測微器、電流表、電壓表、歐姆表(×10倍率)的讀數。 (1)________mm；　(2)________mm；　(3)________A； (4)________V；　　(5)________Ω。 答案：(1)42.20　(2)2.986(2.985～2.987均可) (3)0.34　(4)2.22(2.20～2.23均可)　(5)300 2．(2017·全國卷Ⅰ)某探究小組為了研究小車在桌面上的直線運動，用自制“滴水計時器”計量時間。實驗前

2、，將該計時器固定在小車旁，如圖(a)所示。實驗時，保持桌面水平，用手輕推一下小車。在小車運動過程中，滴水計時器等時間間隔地滴下小水滴，圖(b)記錄了桌面上連續(xù)的6個水滴的位置。(已知滴水計時器每30 s內共滴下46個小水滴) (1)由圖(b)可知，小車在桌面上是________(填“從右向左”或“從左向右”)運動的。 (2)該小組同學根據圖(b)的數據判斷出小車做勻變速運動。小車運動到圖(b)中A點位置時的速度大小為________ m/s，加速度大小為________ m/s2。(結果均保留2位有效數字) 解析：(1)由于小車在水平桌面上運動時必然受到阻力作用，做勻減速直線運動

3、，相鄰水滴(時間間隔相同)的位置間的距離逐漸減小，所以由題圖(b)可知，小車在桌面上是從右向左運動的。 (2)滴水計時器每30 s內共滴下46個小水滴，其滴水的時間間隔為T＝＝ s。根據勻變速直線運動的規(guī)律，可得小車運動到題圖(b)中A點位置時的速度大小為vA＝(m/s)≈0.19 m/s。根據逐差法，共有5組數據，舍去中間的一組數據，則加速度a＝＝ m/s2≈－0.037 m/s2。 因此加速度的大小為0.037 m/s2 答案：(1)從右向左　(2)0.19　0.037 3．一小燈泡上標有“3 V　1.0 W”的字樣，現在要用伏安法描繪這個小燈泡的I-U圖線，要求測量數據從零開始。

4、可選器材如下： A．電壓表(0～3 V，內阻10 kΩ) B．電壓表(0～15 V，內阻70 kΩ) C．電流表(0～3 A，內阻0.4 Ω) D．電流表(0～0.6 A，內阻1 Ω) E．滑動變阻器(10 Ω，2 A) F．滑動變阻器(500 Ω，1 A) G．學生電源(直流0～6 V)、開關、導線若干 (1)實驗時，選用圖甲而不選用圖乙所示的電路來完成實驗，請說明理由：__________________________________________________________________________。 (2)實驗中電壓表應選用________，電流表應

5、選用________，滑動變阻器應選用________。(用字母序號表示) (3)根據所選的原理圖把下圖所示的實物圖連接完整。 (4)在一次測量時，電壓表、電流表的示數如圖所示，則電壓測量值為U＝________V，電流測量值為I＝________A，此時小燈泡的發(fā)光功率為P＝________W。 (5)通過實驗測量得到的數據已經描在了如圖所示的I-U坐標系中，請用光滑的曲線將各點連接好。 解析：(1)由于測量數據要從零開始，故采用題圖甲所示的分壓式電路。 (2)因小燈泡額定電壓為3.0 V，故電壓表選用A。小燈泡的額定電流為I額＝＝ A＝0.33 A，則電流表選用D?；?/p>

6、動變阻器應選阻值較小的E以方便調節(jié)。 (3)所連的實物圖如圖甲所示。 (4)由于電壓表量程為0～3 V，故電壓表的讀數為1.81 V；電流表量程為0～0.6 A，故電流表的讀數為0.22 A。此時燈泡的功率為P＝UI＝1.81×0.22 W＝0.398 W。 (5)所描繪的伏安特性曲線如圖乙所示。 答案：(1)描繪燈泡的I-U圖線所測數據需從零開始　(2)A　D　E　(3)見解析圖甲　(4)1.81　0.22　0.398 (5)見解析圖乙 4．實驗室在測定金屬絲電阻率的實驗中，提供的器材除多用電表、螺旋測微器、米尺、開關和若干導線外，還有： A．粗細均勻的待測金屬絲Rx

7、 B．直流電流表A(0～5 mA，內阻約為5 Ω) C．直流電壓表V(0～3 V，內阻約為5 kΩ) D．滑動變阻器R(阻值范圍為0～20 Ω，額定電流為1 A) E．電源(3 V，內阻不計) (1)為了確定電路，先用多用電表的歐姆擋粗略測量待測金屬絲的電阻?，F將多用電表的選擇開關置于“×100”擋，按正確的步驟進行操作，表盤示數如圖1所示，則電阻Rx的粗略值為________Ω。 (2)實驗時，先用螺旋測微器在金屬絲三個不同的位置測直徑，如圖2所示是某次測量時的情況，讀數為________mm。 (3)若要求在實驗中金屬絲兩端的電壓可以有較大變化，測量金屬絲電阻的誤差盡量小，

8、請用筆畫線代替導線，補上圖3實物圖中缺少的兩根導線。 (4)某物理學習小組的兩位同學在實驗中，根據同一組數據進行正確描點后，甲、乙兩位同學根據自己的理解各作出一條圖線，如圖4中甲、乙所示，根據你對實驗的理解，你認為________同學的圖線正確，根據你選擇的圖線算出該金屬絲的電阻為________Ω。 解析：(1)多用電表讀數乘以倍率可得到電阻值，故Rx＝6×100 Ω＝600 Ω。 (2)螺旋測微器讀數等于固定刻度讀數加上可動刻度讀數，該次測量讀數為0.5 mm＋20.0×0.01 mm＝0.700 mm。 (3)滑動變阻器總阻值遠小于待測金屬絲的阻值，故滑動變阻器應

9、采用分壓式接法。由于>，故電流表采用內接法。實物圖連接如圖所示。 (4)當電壓為零時，電流為零，圖線過原點，故甲同學作出的圖線正確；圖線的斜率大小為金屬絲的電阻值，故R＝ Ω＝570 Ω。 答案：(1)600　(2)0.700　(3)見解析圖　(4)甲　570 5．(2018屆高三·哈爾濱三中摸底)某實驗小組正在測定一節(jié)新型電池的電動勢(約為3 V)和內阻，現要選取一個定值電阻R0當做保護電阻。 (1)首先為了準確測量定值電阻R0的阻值，在操作臺上準備了如下實驗器材： A．電壓表V(量程3 V，電阻約為4 kΩ) B．電流表A1(量程1 A，內阻約0.5 Ω) C．電流表A2(量

10、程3 A，內阻約0.5 Ω) D．定值電阻R0(阻值約為3 Ω) E．滑動變阻器R(0～10 Ω) F．開關S一個，導線若干 根據上述器材，在測量R0阻值時應選擇________(填序號)為電流表，其實驗電路圖應選圖甲中的哪種接法________(填字母)，經測量定值電阻R0阻值為2.8 Ω。 (2)之后為了測量該新型電池的電動勢和內阻，設計了如下實驗，在圖乙中將所選器材進行連接。 (3)根據實驗記錄做出U-I圖線如圖丙所示，從中可以求出待測新型電池的內阻為______Ω，電池電動勢為________V(保留兩位有效數字)。 解析：(1)新型電池的電動勢約為3 V，定值電

11、阻R0的阻值約為3 Ω，則通過定值電阻R0的最大電流約為1 A，故在測量R0阻值時應選擇電流表A1；由于電壓表內阻遠大于R0的阻值，故電流表采用外接的方法，即圖a所示。 (2)電路圖實物連接如圖所示。 (3)由電路圖可得U＝E－I(R0＋r)，則在電源的U-I圖線中，圖線斜率的絕對值表示定值電阻和電源內阻之和，即R0＋r＝＝3.75 Ω，所以電源的內阻r＝0.95 Ω，I＝0時對應的路端電壓U表示電源的電動勢，故E＝2.9 V。 答案：(1)B　a　(2)圖見解析　(3)0.95　2.9 6．在測量一節(jié)干電池的電動勢和內阻實驗中，小明設計了如圖甲所示的實驗電路。 (1)根據圖甲實驗電

12、路，請在圖乙中用筆畫線代替導線，完成實物電路的連接。 (2)實驗開始前，應先將滑動變阻器的滑片P調到________(填“a”或“b”)端。 (3)合上開關S1，S2接圖甲中的1位置，滑動滑片P，記錄下幾組電壓表和電流表的示數；重置滑動變阻器，S2改接圖甲中的2位置，滑動滑片P，再記錄幾組電壓表和電流表的示數。在同一坐標系內分別描點作出S2接1、2位置時，電壓表示數U和電流表示數I的圖像，如圖丙所示。兩圖線均為直線，與縱軸的截距分別為UA、UB，與橫軸的截距分別為IA、IB。 ①S2接1位置時，作出的U-I圖線是圖丙中的________(填“A”或“B”)線； ②S2接2位置時，干

13、電池電動勢的測量值________真實值，內阻的測量值________真實值。(填“大于”“小于”或“等于”) 解析：(1)實物連接如圖所示。 (2)為保護電表，閉合開關前滑動變阻器連入電路的阻值應最大，即滑片P調到a端。 (3)S2接1位置時，由于電壓表的分流，使得電流的測量值偏小，而短路電流(U＝0時的電流，即圖線與橫軸的截距)不變，故電動勢和內阻的測量值都偏??；S2接2位置時，可將電流表內阻等效到電源內阻中，即外電壓和干路電流的測量值是準確的，電源電動勢的測量值等于電動勢的真實值，但電源內阻的測量值等于電源內阻的真實值與電流表內阻的和。 答案：(1)見解析圖　(2)a　(3)

14、①B?、诘扔凇〈笥? 7．(2017·北京高考)如圖1所示，用質量為m的重物通過滑輪牽引小車，使它在長木板上運動，打點計時器在紙帶上記錄小車的運動情況。利用該裝置可以完成“探究動能定理”的實驗。 (1)打點計時器使用的電源是________(選填選項前的字母)。 A．直流電源　　　　　　B．交流電源 (2)實驗中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正確操作方法是________(選填選項前的字母)。 A．把長木板右端墊高 B．改變小車的質量 在不掛重物且________(選填選項前的字母)的情況下，輕推一下小車。若小車拖著紙帶做勻速運動，表明已經消除了摩擦力和其他阻力的影響。 A．

15、計時器不打點 B．計時器打點 (3)接通電源，釋放小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，將打下的第一個點標為O。在紙帶上依次取A、B、C……若干個計數點，已知相鄰計數點間的時間間隔為T。測得A、B、C……各點到O點的距離為x1、x2、x3……，如圖2所示。 實驗中，重物質量遠小于小車質量，可認為小車所受的拉力大小為mg。從打O點到打B點的過程中，拉力對小車做的功W＝______，打B點時小車的速度v＝______。 (4)以v2為縱坐標，W為橫坐標，利用實驗數據做出如圖3所示的v2-W圖像。由此圖像可得v2隨W變化的表達式為________。根據功與能的關系，動能的表達式中可能包

16、含v2這個因子；分析實驗結果的單位關系，與圖線斜率有關的物理量應是________。 (5)假設已經完全消除了摩擦力和其他阻力的影響，若重物質量不滿足遠小于小車質量的條件，則從理論上分析，圖4中正確反映v2-W關系的是________。 解析：(1)打點計時器使用的電源是交流電源，故選B。 (2)實驗中，平衡摩擦力和其他阻力時，應先不掛重物，把長木板右端適當墊高，在小車后面掛上紙帶，接通電源，在打點計時器打點的情況下，輕推一下小車，給小車一個初速度，若小車拖著紙帶做勻速運動，則表明已經消除了摩擦力和其他阻力的影響。 (3)實驗中，可認為小車所受的拉力F大小為mg，從打O點到打B

17、點的過程中，拉力對小車做的功W＝Fx2＝mgx2。在勻變速直線運動中，中間時刻的瞬時速度等于這段時間內的平均速度，故vB＝＝。 (4)根據圖線，關系式寫為v2＝kW＋b，在直線上取兩點，如(1.4×10－2,0.07)(8×10－2,0.38)，代入上式，解得k≈4.7，b≈0.004，在作圖誤差允許的范圍內，表達式可寫為v2＝4.7W。把功的單位用基本單位表示，J＝N·m＝kg·m2·s－2，容易得出與圖線斜率有關的物理量單位為kg－1，故與圖線斜率有關的物理量應是質量。 (5)若重物質量m不滿足遠小于小車質量M，則繩子對小車的拉力實際不等于重物的重力， 由mg＝(M＋m)a和F＝Ma

18、 知F＝mg， 由動能定理得： Fx＝Mv2，v2＝x＝x， 而W＝mgx， 則實際v2-W圖線的斜率k＝，重物質量m與小車質量M不變，速度雖然增大，但斜率不變，選項A正確。 答案：(1)B　(2)A　B　(3)mgx2　　 (4)v2＝4.7W(4.5W～5.0W均認為正確)　質量　(5)A [教師備選題] 1．實際電流表都有內阻，為了測量電流表的內阻rg，提供的器材如下： ①待測電流表 (0～5 mA，內阻約300 Ω) ②電流表 (0～15 mA，內阻約100 Ω) ③定值電阻R1(R1＝150 Ω) ④滑動變阻器R2(0～20 Ω) ⑤電源(電動勢3 V)

19、 ⑥開關S及導線若干 (1)為了使測量結果盡量精確，設計并在線框中畫出實驗的電路圖。 (2)對照所畫電路圖連接如圖所示實物圖。 (3)閉合開關S，移動滑動觸頭至某一位置，記錄和的讀數I1和I2；則待測電流表的內阻可表示為rg＝________。 解析：(1)、(2)注意滑動變阻器采用分壓式接法，電路圖和實物連接圖如圖所示。 (3)流過定值電阻R1的電流為I2－I1，定值電阻R1與電流表G1并聯，電壓相等，即I1rg＝(I2－I1)R1，解得rg＝。 答案：(1)(2)見解析圖　(3) 2．如圖所示是測量電流表內阻Rg的實物連接圖，實驗的操作步驟如下： A

20、．將電阻箱R的電阻調到零； B．閉合開關，調節(jié)滑動變阻器R1的滑片，使得電流表達到滿偏電流I0； C．保持滑動變阻器的滑片位置不變，調節(jié)電阻箱的電阻，使得電流表的示數為； D．讀出電阻箱的電阻值R0，求得電流表的內阻Rg (1)請畫出測量電流表內阻的電路圖。 (2)電流表的內阻Rg與讀出的電阻箱的電阻值R0的關系為__________________。 (3)已知電流表的量程為50 mA，內阻約為100 Ω，可供選擇的滑動變阻器R1有 A．阻值為0～10 Ω，額定電流為2 A B．阻值為0～50 Ω，額定電流為1.5 A 可供選擇的電阻箱R有 C．阻值為0～99

21、.9 Ω D．阻值為0～999.9 Ω 為了比較準確地測量出電流表的內阻，應選用的滑動變阻器R1是________；電阻箱R是________。(填儀器前的字母代號) (4)本實驗中電流表的測量值Rg測與電流表內阻的真實值Rg真相比，有________。 A．Rg測＞Rg真 B．Rg測＜Rg真 C．Rg測＝Rg真 D．Rg測可能大于Rg真，也可能小于Rg真 解析：(1)根據實物連接圖可畫出測量電流表內阻的電路圖，如圖所示。 (2)可認為分壓電路輸出的電壓不變，所以有I0Rg＝I0(Rg＋R0)，即Rg＝R0。 (3)根據實驗原理可知滑動變阻器R1應選阻值較小的，所以應選A；

22、電阻箱應選精確度高且最大阻值大于電流表內阻的2倍的，所以應選D。 (4)由于電阻箱阻值調大后，電路的總電阻增大，干路電流減小，由于滑動變阻器的滑片不動，所以分壓電路的輸出電壓U0會升高。當正確操作調節(jié)電阻箱R使電流表 的示數由I0減小到時，電阻箱R兩端的電壓將略大于，所以電阻箱的阻值將大于電流表的內阻Rg的兩倍，即電流表內阻的測量值大于真實值，選項A正確。 答案：(1)見解析圖　(2)Rg＝R0　(3)A　D　(4)A 3．某實驗小組的同學利用如圖甲所示的電路圖測量一電源的電動勢E和內阻r以及某未知電阻R的阻值，電路中的電壓表是量程為0～3.0 V的理想電表，電阻箱的阻值為0～99.9

23、 Ω，其中K1為單刀單擲開關、K2為單刀雙擲開關。 (1)為了測量未知電阻的阻值，該小組的同學首先將開關K1閉合，然后將單刀雙擲開關K2扳到位置1，調節(jié)電阻箱的阻值，當電阻箱的阻值為R0時，電壓表的讀數為U1，此時保持電阻箱的阻值不變，將單刀雙擲開關K2扳到位置2，此時電壓表的讀數為U2，用以上給出的物理量表示未知電阻的阻值R＝________。 (2)通過測量，該小組的同學得到未知電阻的阻值為R＝8.8 Ω，為了測量電源的電動勢E和內阻r，又進行了如下的操作：將開關K1閉合，然后將單刀雙擲開關K2扳到位置1，多次調節(jié)電阻箱的阻值，讀出電阻箱的讀數R0以及對應的電壓表的讀數U，根據多次

24、測量的數據，以為縱坐標、為橫坐標作出的圖線如圖乙所示，則可知該電源的電動勢E＝________V，該電源的內阻r＝________Ω。 解析：(1)當單刀雙擲開關接1時，測的是R0兩端電壓，當單刀雙擲開關接2時，測的是R和R0兩端電壓，由歐姆定律得R＝R0。 (2)由閉合電路歐姆定律得E＝(R0＋R＋r)，變形得＝·＋，結合圖線可解得E＝2.0 V，r＝1.2 Ω。 答案：(1)R0　(2)2.0　1.2 4．某組同學設計了“探究加速度a與物體所受合力F及質量m的關系”實驗。圖甲為實驗裝置簡圖，A為小車，B為電火花計時器，C為裝有細砂的小桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板，實驗中認為細

25、繩對小車的拉力F等于細砂和小桶的總重量，小車運動的加速度a可用紙帶上打出的點求得。 (1)圖乙為某次實驗得到的紙帶，已知實驗所用電源的頻率為50 Hz。根據紙帶可求出電火花計時器打B點時的速度為________ m/s，小車的加速度大小為__________ m/s2。(結果均保留兩位有效數字) (2)在“探究加速度a與質量m的關系”時，某同學按照自己的方案將實驗數據在坐標系中進行了標注，但尚未完成圖像(如圖丙所示)。請繼續(xù)幫助該同學作出坐標系中的圖像。 (3)在“探究加速度a與合力F的關系”時，該同學根據實驗數據作出了加速度a與合力F的圖線如圖丁，該圖線不通過坐標原點，試分析圖

26、線不通過坐標原點的原因。答：________________________________________________________________________。 解析：(1)AC段位移的平均速度等于AC段時間中間時刻的瞬時速度，即B點的瞬時速度，故 vB＝＝ m/s＝1.6 m/s 由逐差法求解小車的加速度， a＝ ＝ m/s2 ＝3.2 m/s2。 (2)將坐標系中各點連成一條直線，連線時應使直線過盡可能多的點，不在直線上的點應大致對稱地分布在直線的兩側，離直線較遠的點應視為錯誤數據，不予考慮，連線如圖所示。 (3)圖線與橫軸有截距，說明實驗前沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠。 答案：(1)1.6　3.2　(2)見解析圖　(3)實驗前沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠 12