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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________ cm，高度為________ 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)的重力大小作為小車所受拉力F的大小，應(yīng)讓砝碼(包括砝碼盤)的質(zhì)量遠(yuǎn)大于小車質(zhì)量
B．實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先釋放小車，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源
C．每改變
2、一次小車的質(zhì)量，都需要改變墊入的小木塊的厚度
D．先保持小車質(zhì)量不變，研究加速度與力的關(guān)系；再保持小車受力不變，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，則小車的質(zhì)量為________．
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、砝碼和托盤組成的系統(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、砝碼和托盤組成
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)的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量時(shí)，小車所受的
4、拉力等于砝碼(包括砝碼盤)的重力，所以應(yīng)滿足的條件是砝碼(包括砝碼盤)的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，故A錯(cuò)誤；使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，應(yīng)該先打開電源，后釋放小車，故B錯(cuò)誤；由于平衡摩擦力之后有Mgsin θ＝μMgcos θ，故μ＝tan θ，與小車的質(zhì)量無關(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)小車所受拉力為F，小車質(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)的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，則合外力等于
5、砝碼(包括砝碼盤)的重力，通過紙帶可以測(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)、單刀雙擲開關(guān)、單刀單擲開關(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斷開單刀雙擲開關(guān)以及開關(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)通過控制開關(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保持單刀雙擲開關(guān)斷開，閉合開關(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保持單刀雙擲開關(guān)斷開，閉合開關(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，通過電阻箱的電流大于通過電流表的電流，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.
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)題專練二
