專題十四實驗探考情悟真題【考情探究】考點考向5年考情預測熱度考題示例學業水平關聯考點素養要素解法力學實驗實驗中紙帶的處理2019課標Ⅰ,22,5分3紙帶法測加速度運動與相互作用觀念★★☆2019課標Ⅱ,22,5分3牛頓第二定律運動與相互作用觀念逐差法2017課標Ⅰ,22,5分4紙帶法測加速度運動與相互作用觀念逐差法2015課標Ⅱ,22,6分4紙帶法測加速度、動摩擦因數運動與相互作用觀念逐差法基本力學實驗2018課標Ⅰ,22,5分3游標卡尺讀數、胡克定律證據2018課標Ⅱ,23,9分3測力計讀數、動摩擦因數證據2017課標Ⅲ,22,6分3測力計讀數、平行四邊形定則運動與相互作用觀念2018天津理綜,9(2)3平行四邊形定則運動與相互作用觀念2019北京理綜,21,18分3平拋運動運動與相互作用觀念2016課標Ⅰ,22,5分4紙帶法測速度、牛頓第二定律運動與相互作用觀念2016課標Ⅱ,22,6分4紙帶法測速度運動與相互作用觀念2017天津理綜,9(2)4機械能守恒定律能量觀念2016課標Ⅲ,23,10分4牛頓第二定律運動與相互作用觀念電學實驗基本儀器的原理及使用2019課標Ⅰ,23,10分3并聯分流、串聯分壓科學推理★★★2019課標Ⅱ,23,10分4閉合電路歐姆定律科學推理2019課標Ⅲ,23,10分4閉合電路歐姆定律科學推理2018課標Ⅱ,22,6分4并聯分流、串聯分壓科學推理2015課標Ⅰ,23,9分4故障分析科學推理2015廣東理綜,34(2),10分3U-I圖線、測電動勢和內阻證據測量電阻和描繪小燈泡的伏安特性曲線2018課標Ⅰ,23,10分4R-t圖像證據替代法2017課標Ⅰ,23,10分4I-U圖像證據2017課標Ⅱ,23,9分4實物圖連線交流2016課標Ⅱ,23,9分4實物圖連線科學推理半偏法2015課標Ⅱ,23,9分4測電壓表內阻證據半偏法2019江蘇單科,11,10分4U-I圖像證據2015福建理綜,19(2),12分4U-I圖像證據測電源的電動勢和內阻2017天津理綜,9(3)4I-I圖像證據伏安法2016四川理綜,8Ⅱ,11分4U-I圖像科學推理伏安法分析解讀物理是以實驗為基礎的學科,實驗能力是物理學科的重要能力,高考物理歷來重視考查實驗能力,從近幾年的高考試題可以看出高考命題有以下幾個特點:1.基本儀器的使用是考查的熱點。如刻度尺、游標卡尺、螺旋測微器、電流表、電壓表、多用電表、滑動變阻器、電阻箱等的使用,都是高考的熱點。2.實驗的實際操作是考查的重點。近幾年來的物理實驗試題所考查的實驗步驟的排序以及糾錯、補漏、電路連接、實驗儀器的選擇等都與實驗的實際操作過程緊密相關,真正地考查了考生的實際操作能力。3.設計實驗是考查的難點。從近幾年的試題來看,高考加強了對實驗探究能力的考查。4.實驗的基本原理和思想方法是考查的核心。從近幾年的高考試題可以看出,所有試題的考查均源于課本實驗,但已從簡單的背誦實驗形式向分析、理解實驗等方面轉變,因此理解課本實驗原理、體會實驗思想是實驗復習的核心。5.實驗數據處理在試題中逐年體現,是實驗的一個重要環節。實驗數據處理中認識誤差問題非常重要。要了解誤差的概念,知道系統誤差和偶然誤差,會分析誤差來源,知道用多次測量求平均值的方法減小偶然誤差,會用有效數字表達直接測量的結果,間接測量的有效數字運算不作要求。【真題探秘】破考點練考向【考點集訓】考點一力學實驗1.如圖所示,在水平放置的氣墊導軌(能大幅度地減小摩擦阻力)上有一帶有方盒的滑塊,質量為M,氣墊導軌右端固定一定滑輪,細線繞過滑輪,一端與滑塊相連,另一端掛有6個鉤碼,設每個鉤碼的質量為m,且M=4m。(1)用游標卡尺測出滑塊上的擋光片的寬度,讀數如圖所示,則寬度d=cm;

(2)某同學打開氣源,將滑塊由靜止釋放,滑塊上的擋光片通過光電門的時間為t,則滑塊通過光電門的速度為(用題中所給字母表示);

(3)開始實驗時,細線另一端掛有6個鉤碼,由靜止釋放后細線上的拉力為F1,接著每次實驗時將1個鉤碼移放到滑塊上的方盒中,當只剩3個鉤碼時細線上的拉力為F2,則F12F2(選填“大于”、“等于”或“小于”);

(4)若每次移動鉤碼后都從同一位置釋放滑塊,設擋光片距光電門的距離為L,懸掛著的鉤碼的個數為n,測出每次擋光片通過光電門的時間為t,測出多組數據,并繪出n-1t2圖像,已知圖線斜率為k,則當地重力加速度為答案(1)0.520(2)dt(3)小于(4)2.[2018天津理綜,9(2)]某研究小組做“驗證力的平行四邊形定則”實驗,所用器材有:方木板一塊,白紙,量程為5N的彈簧測力計兩個,橡皮條(帶兩個較長的細繩套),刻度尺,圖釘(若干個)。①具體操作前,同學們提出了如下關于實驗操作的建議,其中正確的有。

A.橡皮條應和兩繩套夾角的角平分線在一條直線上B.重復實驗再次進行驗證時,結點O的位置可以與前一次不同C.使用測力計時,施力方向應沿測力計軸線;讀數時視線應正對測力計刻度D.用兩個測力計互成角度拉橡皮條時的拉力必須都小于只用一個測力計時的拉力②該小組的同學用同一套器材做了四次實驗,白紙上留下的標注信息有結點位置O、力的標度、分力和合力的大小及表示力的作用線的點,如下圖所示。其中對于提高實驗精度最有利的是。

答案①BC②B3.(2020屆安徽四校聯考,23)(1)某同學在探究“彈力和彈簧伸長的關系”時,安裝好實驗裝置,讓刻度尺零刻度與彈簧上端平齊,在彈簧下端掛1個鉤碼,靜止時彈簧長度為l1,如圖甲所示,圖乙是此時固定在彈簧掛鉤上的指針在刻度尺(分度值是1毫米)上位置的放大圖,示數l1=cm。在彈簧下端分別掛2個、3個、4個、5個相同鉤碼,靜止時彈簧長度分別是l2、l3、l4、l5。要得到彈簧伸長量x,還需要測量的是。作出F-x圖線,得到彈力與彈簧伸長量的關系。

丙(2)該同學更換彈簧,進行重復實驗。得到如圖丙所示的彈簧彈力F與伸長量x的關系圖線,由此可求出該彈簧的勁度系數為N/m。圖線不過原點的原因是。

答案(1)25.85彈簧原長(2)200彈簧有自重4.[2017天津理綜,9(2)]如圖所示,打點計時器固定在鐵架臺上,使重物帶動紙帶從靜止開始自由下落,利用此裝置驗證機械能守恒定律。①對于該實驗,下列操作中對減小實驗誤差有利的是。

A.重物選用質量和密度較大的金屬錘B.兩限位孔在同一豎直面內上下對正C.精確測量出重物的質量D.用手托穩重物,接通電源后,撤手釋放重物②某實驗小組利用上述裝置將打點計時器接到50Hz的交流電源上,按正確操作得到了一條完整的紙帶,由于紙帶較長,圖中有部分未畫出,如圖所示。紙帶上各點是打點計時器打出的計時點,其中O點為紙帶上打出的第一個點。重物下落高度應從紙帶上計時點間的距離直接測出,利用下列測量值能完成驗證機械能守恒定律的選項有。

A.OA、AD和EG的長度B.OC、BC和CD的長度C.BD、CF和EG的長度D.AC、BD和EG的長度答案①AB②BC考點二電學實驗1.(2017課標Ⅱ,23,9分)某同學利用如圖(a)所示的電路測量一微安表(量程為100μA,內阻大約為2500Ω)的內阻。可使用的器材有:兩個滑動變阻器R1、R2(其中一個阻值為20Ω,另一個阻值為2000Ω);電阻箱Rz(最大阻值為99999.9Ω);電源E(電動勢約為1.5V);單刀開關S1和S2。C、D分別為兩個滑動變阻器的滑片。圖(a)圖(b)(1)按原理圖(a)將圖(b)中的實物連線。(2)完成下列填空:①R1的阻值為Ω(填“20”或“2000”)。

②為了保護微安表,開始時將R1的滑片C滑到接近圖(a)中滑動變阻器的端(填“左”或“右”)對應的位置;將R2的滑片D置于中間位置附近。

③將電阻箱Rz的阻值置于2500.0Ω,接通S1。將R1的滑片置于適當位置,再反復調節R2的滑片D的位置。最終使得接通S2前后,微安表的示數保持不變,這說明S2接通前B與D所在位置的電勢(填“相等”或“不相等”)。

④將電阻箱Rz和微安表位置對調,其他條件保持不變,發現將Rz的阻值置于2601.0Ω時,在接通S2前后,微安表的示數也保持不變。待測微安表的內阻為Ω(結果保留到個位)。

(3)寫出一條提高測量微安表內阻精度的建議:

。

答案(1)如圖所示(2)①20②左③相等④2550(3)調節R1上的分壓,盡可能使微安表接近滿量程2.(2018課標Ⅱ,22,6分)某同學組裝一個多用電表。可選用的器材有:微安表頭(量程100μA,內阻900Ω);電阻箱R1(阻值范圍0~999.9Ω);電阻箱R2(阻值范圍0~99999.9Ω);導線若干。要求利用所給器材先組裝一個量程為1mA的直流電流表,在此基礎上再將它改裝成量程為3V的直流電壓表。組裝好的多用電表有電流1mA和電壓3V兩擋。回答下列問題:(1)在虛線框內畫出電路圖并標出R1和R2,其中*為公共接線柱,a和b分別是電流擋和電壓擋的接線柱。(2)電阻箱的阻值應取R1=Ω,R2=Ω。(保留到個位)

答案(1)如圖所示(2)10029103.[2015廣東理綜,34(2),10分]某實驗小組研究兩個未知元件X和Y的伏安特性,使用的器材包括電壓表(內阻約為3kΩ)、電流表(內阻約為1Ω)、定值電阻等。圖1①使用多用電表粗測元件X的電阻。選擇“×1”歐姆擋測量,示數如圖1(a)所示,讀數為Ω。據此應選擇圖1中的[填“(b)”或“(c)”]電路進行實驗。

②連接所選電路,閉合S;滑動變阻器的滑片P從左向右滑動,電流表的示數逐漸(填“增大”或“減小”);依次記錄電流及相應的電壓;將元件X換成元件Y,重復實驗。

③圖2(a)是根據實驗數據作出的U-I圖線,由圖可判斷元件(填“X”或“Y”)是非線性元件。

(a)(b)圖2④該小組還借助X和Y中的線性元件和阻值R=21Ω的定值電阻,測量待測電池的電動勢E和內阻r,電路如圖2(b)所示,閉合S1和S2,電壓表讀數為3.00V;斷開S2,讀數為1.00V。利用圖2(a)可算得E=V,r=Ω(結果均保留兩位有效數字,視電壓表為理想電壓表)。

答案①10.0(b)②增大③Y④3.20.50煉技法提能力【方法集訓】方法1測速度的方法1.利用圖1實驗裝置驗證機械能守恒定律。實驗操作步驟如下,請將步驟B補充完整:A.按實驗要求安裝好實驗裝置;B.使重物靠近打點計時器,接著先,打點計時器在紙帶上打下一系列的點;

C.圖2為一條符合實驗要求的紙帶,O點為打點計時器打下的第一個點。分別測出三個連續點A、B、C與O點之間的距離h1、h2、h3。已知打點計時器的打點周期為T,重物質量為m,重力加速度為g,結合實驗中所測得的h1、h2、h3,可求得紙帶從O點下落到B點的過程中,重物增加的動能為,減少的重力勢能為。

答案B.接通電源再釋放紙帶C.m(h2.(2018江西萍鄉摸底,13)在驗證動量守恒定律的實驗中,實驗裝置如圖所示。(1)按照以下步驟進行操作:①用天平測出兩個大小相同的小球的質量分別為m1和m2,且m1m2(填“<”、“>”或“=”)。

②按照如圖所示的示意圖,安裝好實驗裝置。將斜槽AB固定在桌邊,使槽的末端點的。將一斜面BC連接在斜槽末端。

③先不放小球m2,讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止開始滾下,記下小球在斜面上的落點位置。④將小球m2放在斜槽前端邊緣處,讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止滾下,使它們發生碰撞,記下小球m1和小球m2在斜面上的落點位置。⑤用毫米刻度尺量出各個落點位置到斜槽末端點B的距離。圖中D、E、F點是該同學記下的小球在斜面上的幾個落點位置,到B點的距離分別為y1、y2、y3。(2)小球m1與m2發生碰撞后,m1的落點是圖中的點,m2的落點是圖中的點。

(3)要想驗證動量守恒定律,以下物理量必須測量的有。

A.小球m1開始釋放的高度hB.斜面的傾角θC.兩個小球的質量m1、m2D.B點到D、E、F三點的距離分別為y1、y2、y3(4)若(3)中所給選項的物理量均用測得的物理量來表示,只要滿足關系式,則說明球碰撞中動量是守恒的。只要再滿足關系式,則說明兩小球的碰撞是彈性碰撞。

答案(1)①>(1分)②切線水平(1分)(2)D(1分)F(1分)(3)CD(2分)(4)m1y2=m1y1+m2y3(2分)m1y2=m1y1+m23.(2018安徽皖南八校聯考,13)某實驗小組的同學利用落體法驗證機械能守恒定律,實驗裝置如圖甲所示,該小組的同學完成了如下的操作:(1)首先利用螺旋測微器測出了小球的直徑,其示數如圖乙所示,則該小球的直徑d=cm;

(2)將該小球由光電門1的正上方無初速度釋放,測得小球先后通過光電門1和光電門2所用的時間為Δt1和Δt2,則小球通過兩光電門的速度分別為v1=,v2=;(用所測量的物理量符號表示)

(3)該小組的同學測出了兩光電門之間的距離為H,重力加速度用g表示,若小球的機械能守恒,則需要驗證的關系式為。(結果用所測量的物理量符號表示)

答案(1)0.3800(2分)(2)dΔt1(3)2gH=dΔt2方法2測加速度的方法1.某物體牽引穿過打點計時器的紙帶運動,計時器每隔T=0.02s打出一點,從如圖所示紙帶上已測得的連續8個時間間隔T內的位移大小分別為:xAB=5.62cm、xBC=5.23cm、xCD=4.85cm、xDE=4.47cm、xEF=4.08cm、xFG=3.70cm、xGH=3.31cm、xHI=2.92cm。(1)這是不是勻變速運動?,根據何在?。

(2)若是勻變速直線運動,則物體的加速度a=m/s2(保留三位有效數字)。

答案(1)是連續兩個T內位移差為常數(2)-9.632.(2018安徽A10聯盟聯考)在“驗證牛頓運動定律”的實驗中,某物理興趣小組利用如圖甲所示的裝置進行實驗。甲乙丙(1)用20分度的游標卡尺測出擋光片的寬度如圖乙所示,則寬度d=cm。

(2)接通氣源,調節氣墊導軌水平,讓滑塊從不同位置由靜止釋放,記錄擋光片通過光電門的擋光時間t,測出釋放點到光電門的間距為s,以s為縱軸,1t2為橫軸作圖,得到的圖像是一條過原點的傾斜直線,且斜率為k,則滑塊的加速度a=(3)若以測得的滑塊加速度a為縱軸,所掛鉤碼的重力代替拉力F,作出如圖丙中圖線1。為了減小誤差,該興趣小組將一個力傳感器安裝在滑塊上(傳感器的質量可忽略不計),從力傳感器中得出拉力F,作出a-F圖像是圖丙中的圖線(填“2”或“3”)。

答案(1)0.940(2)d23.(2020屆內蒙古集寧一中摸底,12)如圖是某同學研究小球下落時的頻閃照片,頻閃儀每隔0.1s閃光一次并進行拍照。照片中小球靜止時在位置1,某時刻釋放小球,下落中的小球各位置與位置1的距離如圖中所標的數據(單位:cm)。實驗過程并沒有錯誤,但該同學發現圖中數據存在以下問題:根據h=12gt2=12×9.8×0.12m=4.90cm,而圖中標出的位置1和位置2的距離為1.23cm,比4.90cm小很多,你對此問題的解釋是下落中小球在位置3的速度為m/s,小球做自由落體運動的加速度為m/s2。(計算結果保留3位有效數字)

答案小球在位置2時下落的時間小于0.1s1.479.80方法3控制電路的選擇方法1.某同學通過實驗研究LED燈的伏安特性曲線,可用的器材如下:電源、滑動變阻器、電流表、電壓表、不同規格的LED燈兩組、開關、導線。甲乙(1)該同學將燈L1連接成如圖甲所示的實驗電路。開關閉合前,滑動變阻器的滑片應置于端(填“左”或“右”)。各元件檢查正常,閉合開關后,移動滑動變阻器滑片,發現電壓表有示數,而電流表始終無示數,且燈L1不亮。則一定斷路的導線是(填導線的標號)。

(2)更換導線后,移動滑動變阻器滑片,得到燈L1的I-U圖像如圖乙中的圖線L1,則可知燈L1的電阻隨電壓增大而(填“變大”“變小”或“不變”)。

(3)換燈L2重做實驗,得到其I-U圖像如圖乙中的圖線L2。現將滑動變阻器的滑片移到合適位置固定,同時撤去導線2,接燈L2時電流表的讀數為0.16A,接燈L1時電流表的讀數為0.14A,燈被短路時,電流表的讀數就為A(結果保留兩位有效數字)。

答案(1)左6(2)變小(3)0.222.研究一個小燈泡L(2.8V1.8W)的伏安特性,同時測定小燈泡在額定電壓下的電阻,檢驗其標示的準確性。(1)若實驗中所用電流表內阻為幾歐,電壓表內阻為幾千歐,選出下列電路圖中既能滿足實驗要求,又能減小誤差的實驗電路圖:。(選填“A”“B”“C”或“D”)

(2)請按(1)中所選電路圖連接好圖甲所示的實物圖。(3)閉合開關前,滑動變阻器的滑片應放在端。(選填“a”或“b”)

(4)根據實驗得到的數據作出小燈泡的I-U圖像,如圖乙所示,則小燈泡在額定電壓下工作時的電阻RL=Ω。(保留兩位有效數字)

答案(1)C(2)如圖所示(3)a(4)5.63.(2018寧夏銀川4月質檢,10)現有一電流表A1,最大電流值IA1=300mA,內阻r電流表A2:最大電流值IA2=600mA,內阻約為r電壓表V:量程0~15V,內阻約為3Ω;定值電阻:R0=5Ω;滑動變阻器R1:最大電阻值10Ω,額定電流為1A滑動變阻器R2:最大電阻值250Ω,額定電流為0.3A電源E:電動勢為3V,內阻較小開關和導線若干。(1)有同學根據提供的器材,設想把電壓表直接和電流表并聯測量電流表A1的內阻,如圖甲所示,仔細分析后發現是不可行的,其原因是。

(2)請你選擇合適的器材,設計一個測量電流表A1內阻的電路原理圖,要求電流表A1的示數從零開始變化,且能多測幾組數據,盡可能減少誤差。(3)若測得電流表A1的內阻r1=5.0Ω,就可以將A2改裝成0~0.6A和0~3A兩個量程的電流表。如圖乙所示,則電阻Ra=Ω,Rb=Ω。

答案(1)電壓表的量程為0~15V,而電流表滿偏時兩端電壓只有1.5V,顯然測量誤差較大,不能達到測量準確值的目的。(2)如圖所示(3)14方法4測電源電動勢(E)和內阻(r)的常見方法1.(2018安徽A10聯盟聯考)某實驗小組成員要測量一節干電池的電動勢和內阻,已知該干電池的電動勢約為1.5V,內阻約為0.50Ω;實驗室提供了電壓表V(量程為0~3V,內阻約3kΩ)、電流表A(量程0~0.6A,內阻為0.70Ω)、滑動變阻器R(10Ω,2A)、開關和導線若干。(1)為了盡可能減小實驗誤差,請在圖1方框中畫出實驗電路圖。(2)在圖2中按設計的電路圖完善實物圖的連接。(3)通過多次測量并記錄對應的電流表示數I和電壓表示數U,利用這些數據在圖3中畫出了U-I圖線。由圖線可以得出此干電池的電動勢E=V(保留3位有效數字),內阻r=Ω(保留2位有效數字)。

圖3(4)實驗過程中,發現電流表發生了故障,于是小組成員又找來一個電壓表和一個定值電阻,組成了如圖4所示的電路,移動滑動變阻器觸頭,讀出電壓表V1和V2的多組數據U1、U2,描繪出U1-U2圖像如圖5所示,圖線斜率為k,與橫軸的截距為a,則電源的電動勢E=,內阻r=。(用k、a、R0表示)

答案(1)由于電流表內阻已知,則應采用電流表相對電源的內接法,電路圖如圖所示。(2)對照電路圖,實物圖完善后如圖所示。(3)1.45(1.44~1.46之間均可)0.60(0.58~0.62之間均可)(4)kak-12.(2019百校聯盟TOP20三月聯考Ⅱ卷,10)某同學設計了如圖甲所示的電路來測量電源電動勢E及電阻R1和R2的阻值。實驗器材有:待測電源E(不計內阻),待測電阻R1,待測電阻R2,電壓表V(量程為0~3V,內阻很大),電阻箱R(0~99.99Ω),單刀單擲開關S1,單刀雙擲開關S2,導線若干。甲乙(1)先測電阻R1的阻值,請將該同學的操作補充完整:A.閉合S1,將S2切換到a,調節電阻箱,讀出其示數R0和對應的電壓表示數U1;B.保持電阻箱示數不變,,讀出電壓表的示數U2;

C.則電阻R1的表達式為R1=。

(2)該同學已經測得電阻R1=3.2Ω,繼續測電源電動勢E和電阻R2的阻值,其做法是:閉合S1,將S2切換到a,多次調節電阻箱,讀出多組電阻箱示數R和對應的電壓表示數U,由測得的數據,繪出了如圖乙所示的1U-1R圖線,則電源電動勢E=V,電阻R2=答案(1)將S2切換到bU2-(2)20.83.(2019江西盟校一聯,23)某實驗小組用如下器材來測量電壓表的內阻。A.待測電壓表(量程0~3V,內阻為幾千歐)B.電流表(量程0~0.6A,內阻約0.1Ω)C.電池組(電動勢約3V,內阻可忽略)D.滑動變阻器R0E.電阻箱R(0~9999Ω)F.開關和導線若干(1)圖甲是某同學設計的電路,大家討論后一致認為此電路不可行,你認為原因是;

A.R0阻值較小B.電流表存在內阻C.電壓表無法準確讀數D.電流表無法準確讀數(2)同學們改用圖乙電路進行測量,設電阻箱的阻值為R,電壓表的示數為U,為了根據圖像能求得電壓表的內阻,應該作圖線(選填“1U-R”“U-R”“U-1(3)請根據你選擇的坐標軸對應的物理量和表的數據,在坐標圖中標上合適的標度并作出相應圖線;R/kΩ0.61.52345U/V2.521.81.51.31.131R/kΩ1.670.670.50.330.250.201U/V0.400.500.560.670.780.88(4)根據你所畫出的圖線,求出電源的電動勢E=V,電壓表內阻RV=kΩ(保留兩位有效數字)。

答案(1)D(2)1U(4)3.0(2.8~3.2)3.0(2.8~3.5)【5年高考】A組基礎題組1.(2019課標Ⅰ,22,5分)某小組利用打點計時器對物塊沿傾斜的長木板加速下滑時的運動進行探究。物塊拖動紙帶下滑,打出的紙帶一部分如圖所示。已知打點計時器所用交流電的頻率為50Hz,紙帶上標出的每兩個相鄰點之間還有4個打出的點未畫出。在A、B、C、D、E五個點中,打點計時器最先打出的是點。在打出C點時物塊的速度大小為m/s(保留3位有效數字);物塊下滑的加速度大小為m/s2(保留2位有效數字)。

答案A0.2330.752.(2019課標Ⅲ,23,10分)某同學欲將內阻為98.5Ω、量程為100μA的電流表改裝成歐姆表并進行刻度和校準,要求改裝后歐姆表的15kΩ刻度正好對應電流表表盤的50μA刻度,可選用的器材還有:定值電阻R0(阻值14kΩ),滑動變阻器R1(最大阻值1500Ω),滑動變阻器R2(最大阻值500Ω),電阻箱(0~99999.9Ω),干電池(E=1.5V,r=1.5Ω),紅、黑表筆和導線若干。(1)歐姆表設計將圖(a)中的實物連線組成歐姆表。歐姆表改裝好后,滑動變阻器R接入電路的電阻應為Ω;滑動變阻器選(填“R1”或“R2”)。

圖(a)(2)刻度歐姆表表盤通過計算,對整個表盤進行電阻刻度,如圖(b)所示。表盤上a、b處的電流刻度分別為25和75,則a、b處的電阻刻度分別為、。

圖(b)(3)校準紅、黑表筆短接,調節滑動變阻器,使歐姆表指針指向kΩ處;將紅、黑表筆與電阻箱連接,記錄多組電阻箱接入電路的電阻值及歐姆表上對應的測量值,完成校準數據測量。若校準某刻度時,電阻箱旋鈕位置如圖(c)所示,則電阻箱接入的阻值為Ω。

圖(c)答案(1)連線如圖900R1(2)455(3)035000.03.(2019課標Ⅱ,23,10分)某小組利用圖(a)所示的電路,研究硅二極管在恒定電流條件下的正向電壓U與溫度t的關系,圖中和為理想電壓表;R為滑動變阻器,R0為定值電阻(阻值100Ω);S為開關,E為電源。實驗中二極管置于控溫爐內,控溫爐內的溫度t由溫度計(圖中未畫出)測出。圖(b)是該小組在恒定電流為50.0μA時得到的某硅二極管U-t關系曲線。回答下列問題:圖(a)(1)實驗中,為保證流過二極管的電流為50.0μA,應調節滑動變阻器R,使電壓表的示數為U1=mV;根據圖(b)可知,當控溫爐內的溫度t升高時,硅二極管正向電阻(填“變大”或“變小”),電壓表示數(填“增大”或“減小”),此時應將R的滑片向(填“A”或“B”)端移動,以使示數仍為U1。

(2)由圖(b)可以看出U與t成線性關系。硅二極管可以作為測溫傳感器,該硅二極管的測溫靈敏度為ΔUΔt=圖(b)答案(1)5.00變小增大B(2)2.84.(2019北京理綜,21,18分)用如圖1所示裝置研究平拋運動。將白紙和復寫紙對齊重疊并固定在豎直的硬板上,鋼球沿斜槽軌道PQ滑下后從Q點飛出,落在水平擋板MN上,由于擋板靠近硬板一側較低,鋼球落在擋板上時,鋼球側面會在白紙上擠壓出一個痕跡點。移動擋板,重新釋放鋼球。如此重復,白紙上將留下一系列痕跡點。圖1(1)下列實驗條件必須滿足的有。

A.斜槽軌道光滑B.斜槽軌道末段水平C.擋板高度等間距變化D.每次從斜槽上相同的位置無初速度釋放鋼球(2)為定量研究,建立以水平方向為x軸、豎直方向為y軸的坐標系。圖2a.取平拋運動的起始點為坐標原點,將鋼球靜置于Q點,鋼球的(選填“最上端”、“最下端”或者“球心”)對應白紙上的位置即為原點;在確定y軸時(選填“需要”或者“不需要”)y軸與重垂線平行。

b.若遺漏記錄平拋軌跡的起始點,也可按下述方法處理數據:如圖2所示,在軌跡上取A、B、C三點,AB和BC的水平間距相等且均為x,測得AB和BC的豎直間距分別是y1和y2,則y1y2

1(3)為了得到平拋物體的運動軌跡,同學們還提出了以下三種方案。其中可行的是。

A.從細管水平噴出穩定的細水柱,拍攝照片,即可得到平拋運動軌跡B.用頻閃照相在同一底片上記錄平拋小球在不同時刻的位置,平滑連接各位置,即可得到平拋運動軌跡C.將鉛筆垂直于豎直的白紙板放置,筆尖緊靠白紙板,鉛筆以一定初速度水平拋出,將會在白紙上留下筆尖的平拋運動軌跡(4)伽利略曾研究過平拋運動,他推斷:從同一炮臺水平發射的炮彈,如果不受空氣阻力,不論它們能射多遠,在空中飛行的時間都一樣。這實際上揭示了平拋物體。

A.在水平方向上做勻速直線運動B.在豎直方向上做自由落體運動C.在下落過程中機械能守恒(5)牛頓設想,把物體從高山上水平拋出,速度一次比一次大,落地點就一次比一次遠。如果速度足夠大,物體就不再落回地面,它將繞地球運動,成為人造地球衛星。同樣是受地球引力,隨著拋出速度增大,物體會從做平拋運動逐漸變為做圓周運動,請分析原因。答案(1)BD(2)a.球心需要b.大于xgy(5)物體初速度較小時,運動范圍很小,引力可以看做恒力——重力,物體做平拋運動;隨著物體初速度增大,運動范圍變大,引力不能再看做恒力;當物體初速度達到第一宇宙速度時,它就圍繞地球做圓周運動而成為地球衛星。5.(2019江蘇單科,11,10分)某同學測量一段長度已知的電阻絲的電阻率。實驗操作如下:(1)螺旋測微器如題圖1所示。在測量電阻絲直徑時,先將電阻絲輕輕地夾在測砧與測微螺桿之間,再旋動(選填“A”“B”或“C”),直到聽見“喀喀”的聲音,以保證壓力適當,同時防止螺旋測微器的損壞。

圖1(2)選擇電阻絲的(選填“同一”或“不同”)位置進行多次測量,取其平均值作為電阻絲的直徑。

(3)圖2甲圖中Rx為待測電阻絲。請用筆畫線代替導線,將滑動變阻器接入圖2乙圖實物電路中的正確位置。圖2甲圖圖2乙圖(4)為測量Rx,利用圖2甲圖所示的電路,調節滑動變阻器測得5組電壓U1和電流I1的值,作出的U1-I1關系圖像如圖3所示。接著,將電壓表改接在a、b兩端,測得5組電壓U2和電流I2的值,數據見下表:U2/V0.501.021.542.052.55I2/mA20.040.060.080.0100.0請根據表中的數據,在方格紙上作出U2-I2圖像。圖3(5)由此,可求得電阻絲的Rx=Ω。根據電阻定律可得到電阻絲的電阻率。

答案(1)C(2)不同(3)見圖甲(4)見圖乙(5)23.5(23.0~24.0都算對)圖甲圖乙6.(2018課標Ⅱ,23,9分)某同學用圖(a)所示的裝置測量木塊與木板之間的動摩擦因數。跨過光滑定滑輪的細線兩端分別與木塊和彈簧秤相連,滑輪和木塊間的細線保持水平,在木塊上方放置砝碼。緩慢向左拉動水平放置的木板,當木塊和砝碼相對桌面靜止且木板仍在繼續滑動時,彈簧秤的示數即木塊受到的滑動摩擦力的大小。某次實驗所得數據在下表中給出,其中f4的值可從圖(b)中彈簧秤的示數讀出。圖(a)砝碼的質量m/kg0.050.100.150.200.25滑動摩擦力f/N2.152.362.55f42.93圖(b)圖(c)回答下列問題:(1)f4=N;

(2)在圖(c)的坐標紙上補齊未畫出的數據點并繪出f-m圖線;(3)f與m、木塊質量M、木板與木塊之間的動摩擦因數μ及重力加速度大小g之間的關系式為f=,f-m圖線(直線)的斜率的表達式為k=;

(4)取g=9.80m/s2,由繪出的f-m圖線求得μ=。(保留2位有效數字)

答案(1)2.75(2)如圖所示(3)μ(M+m)gμg(4)0.407.(2017課標Ⅰ,22,5分)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,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)記錄了桌面上連續的6個水滴的位置。(已知滴水計時器每30s內共滴下46個小水滴)圖(a)圖(b)(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)

答案(1)從右向左(2)0.190.0378.(2015課標Ⅱ,22,6分)某同學用圖(a)所示的實驗裝置測量物塊與斜面之間的動摩擦因數。已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz,物塊下滑過程中所得到的紙帶的一部分如圖(b)所示,圖中標出了五個連續點之間的距離。(1)物塊下滑時的加速度a=m/s2,打C點時物塊的速度v=m/s;

(2)已知重力加速度大小為g,為求出動摩擦因數,還必須測量的物理量是(填正確答案標號)。

A.物塊的質量B.斜面的高度C.斜面的傾角答案(1)3.25(2分)1.79(2分)(2)C(2分)9.(2018課標Ⅲ,23,9分)一課外實驗小組用如圖所示的電路測量某待測電阻Rx的阻值,圖中R0為標準定值電阻(R0=20.0Ω);可視為理想電壓表;S1為單刀開關,S2為單刀雙擲開關;E為電源;R為滑動變阻器。采用如下步驟完成實驗:(1)按照實驗原理線路圖(a),將圖(b)中實物連線;圖(a)圖(b)(2)將滑動變阻器滑動端置于適當的位置,閉合S1;(3)將開關S2擲于1端,改變滑動變阻器滑動端的位置,記下此時電壓表的示數U1;然后將S2擲于2端,記下此時電壓表的示數U2;(4)待測電阻阻值的表達式Rx=(用R0、U1、U2表示);

(5)重復步驟(3),得到如下數據:12345U1/V0.250.300.360.400.44U2/V0.861.031.221.361.49U3.443.433.393.403.39(6)利用上述5次測量所得U2U1的平均值,求得Rx答案(1)實物連線如圖所示:(4)U2U(6)48.210.(2016課標Ⅱ,23,9分)某同學利用圖(a)所示電路測量量程為2.5V的電壓表的內阻(內阻為數千歐姆),可供選擇的器材有:電阻箱R(最大阻值99999.9Ω),滑動變阻器R1(最大阻值50Ω),滑動變阻器R2(最大阻值5kΩ),直流電源E(電動勢3V),開關1個,導線若干。實驗步驟如下:①按電路原理圖(a)連接線路;②將電阻箱阻值調節為0,將滑動變阻器的滑片移到與圖(a)中最左端所對應的位置,閉合開關S;③調節滑動變阻器,使電壓表滿偏;④保持滑動變阻器滑片的位置不變,調節電阻箱阻值,使電壓表的示數為2.00V,記下電阻箱的阻值。圖(a)回答下列問題:(1)實驗中應選擇滑動變阻器(填“R1”或“R2”)。

(2)根據圖(a)所示電路將圖(b)中實物圖連線。圖(b)(3)實驗步驟④中記錄的電阻箱阻值為630.0Ω,若認為調節電阻箱時滑動變阻器上的分壓不變,計算可得電壓表的內阻為Ω(結果保留到個位)。

(4)如果此電壓表是由一個表頭和電阻串聯構成的,可推斷該表頭的滿刻度電流為(填正確答案標號)。

A.100μAB.250μAC.500μAD.1mA答案(1)R1(2)如圖所示(3)2520(4)D11.(2015課標Ⅰ,23,9分)圖(a)為某同學改裝和校準毫安表的電路圖,其中虛線框內是毫安表的改裝電路。圖(a)圖(b)(1)已知毫安表表頭的內阻為100Ω,滿偏電流為1mA;R1和R2為阻值固定的電阻。若使用a和b兩個接線柱,電表量程為3mA;若使用a和c兩個接線柱,電表量程為10mA。由題給條件和數據,可以求出R1=Ω,R2=Ω。

(2)現用一量程為3mA、內阻為150Ω的標準電流表對改裝電表的3mA擋進行校準,校準時需選取的刻度為0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0mA。電池的電動勢為1.5V,內阻忽略不計;定值電阻R0有兩種規格,阻值分別為300Ω和1000Ω;滑動變阻器R有兩種規格,最大阻值分別為750Ω和3000Ω。則R0應選用阻值為Ω的電阻,R應選用最大阻值為Ω的滑動變阻器。

(3)若電阻R1和R2中有一個因損壞而阻值變為無窮大,利用圖(b)的電路可以判斷出損壞的電阻。圖(b)中的R'為保護電阻,虛線框內未畫出的電路即為圖(a)虛線框內的電路。則圖中的d點應和接線柱(填“b”或“c”)相連。判斷依據是:。

答案(1)1535(4分,每空2分)(2)3003000(2分,每空1分)(3)c(1分)閉合開關時,若電表指針偏轉,則損壞的電阻是R1;若電表指針不動,則損壞的電阻是R2(2分)12.(2018課標Ⅰ,23,10分)某實驗小組利用如圖(a)所示的電路探究在25℃~80℃范圍內某熱敏電阻的溫度特性。所用器材有:置于溫控室(圖中虛線區域)中的熱敏電阻RT,其標稱值(25℃時的阻值)為900.0Ω;電源E(6V,內阻可忽略);電壓表(量程150mV);定值電阻R0(阻值20.0Ω),滑動變阻器R1(最大阻值為1000Ω);電阻箱R2(阻值范圍0~999.9Ω);單刀開關S1,單刀雙擲開關S2。圖(a)實驗時,先按圖(a)連接好電路,再將溫控室的溫度t升至80.0℃。將S2與1端接通,閉合S1,調節R1的滑片位置,使電壓表讀數為某一值U0;保持R1的滑片位置不變,將R2置于最大值,將S2與2端接通,調節R2,使電壓表讀數仍為U0;斷開S1,記下此時R2的讀數。逐步降低溫控室的溫度t,得到相應溫度下R2的阻值,直至溫度降到25.0℃。實驗得到的R2-t數據見下表。t/℃25.030.040.050.060.070.080.0R2/Ω900.0680.0500.0390.0320.0270.0240.0回答下列問題:(1)在閉合S1前,圖(a)中R1的滑片應移動到(填“a”或“b”)端;

(2)在圖(b)的坐標紙上補齊數據表中所給數據點,并做出R2-t曲線;圖(b)圖(c)(3)由圖(b)可得到RT在25℃~80℃范圍內的溫度特性。當t=44.0℃時,可得RT=Ω;

(4)將RT握于手心,手心溫度下R2的相應讀數如圖(c)所示,該讀數為Ω,則手心溫度為℃。

答案(1)b(2)如圖所示(3)450(4)620.033.0B組提升題組1.(2019課標Ⅱ,22,5分)如圖(a),某同學設計了測量鐵塊與木板間動摩擦因數的實驗。所用器材有:鐵架臺、長木板、鐵塊、米尺、電磁打點計時器、頻率50Hz的交流電源、紙帶等。回答下列問題:圖(a)(1)鐵塊與木板間動摩擦因數μ=(用木板與水平面的夾角θ、重力加速度g和鐵塊下滑的加速度a表示)。

(2)某次實驗時,調整木板與水平面的夾角使θ=30°。接通電源,開啟打點計時器,釋放鐵塊,鐵塊從靜止開始沿木板滑下。多次重復后選擇點跡清晰的一條紙帶,如圖(b)所示。圖中的點為計數點(每兩個相鄰的計數點間還有4個點未畫出)。重力加速度為9.80m/s2。可以計算出鐵塊與木板間的動摩擦因數為(結果保留2位小數)。

圖(b)答案(1)gsin2.(2019課標Ⅲ,22,5分)甲乙兩位同學設計了利用數碼相機的連拍功能測重力加速度的實驗。實驗中,甲同學負責釋放金屬小球,乙同學負責在小球自由下落的時候拍照。已知相機每間隔0.1s拍1幅照片。(1)若要從拍得的照片中獲取必要的信息,在此實驗中還必須使用的器材是。(填正確答案標號)

A.米尺B.秒表C.光電門D.天平(2)簡述你選擇的器材在本實驗中的使用方法。答:。

(3)實驗中兩同學由連續3幅照片上小球的位置a、b和c得到ab=24.5cm、ac=58.7cm,則該地的重力加速度大小為g=m/s2。(保留2位有效數字)

答案(1)A(2)將米尺豎直放置,使小球下落時盡量靠近米尺(3)9.73.(2019課標Ⅰ,23,10分)某同學要將一量程為250μA的微安表改裝為量程為20mA的電流表。該同學測得微安表內阻為1200Ω,經計算后將一阻值為R的電阻與該微安表連接,進行改裝。然后利用一標準毫安表,根據圖(a)所示電路對改裝后的電表進行檢測(虛線框內是改裝后的電表)。圖(a)圖(b)(1)根據圖(a)和題給條件,將圖(b)中的實物連線。(2)當標準毫安表的示數為16.0mA時,微安表的指針位置如圖(c)所示。由此可以推測出所改裝的電表量程不是預期值,而是。(填正確答案標號)

圖(c)A.18mAB.21mAC.25mAD.28mA(3)產生上述問題的原因可能是。(填正確答案標號)

A.微安表內阻測量錯誤,實際內阻大于1200ΩB.微安表內阻測量錯誤,實際內阻小于1200ΩC.R值計算錯誤,接入的電阻偏小D.R值計算錯誤,接入的電阻偏大(4)要達到預期目的,無論測得的內阻值是否正確,都不必重新測量,只需要將阻值為R的電阻換為一個阻值為kR的電阻即可,其中k=。

答案(1)連線如圖所示(2)C(3)AC(4)994.[2019天津理綜,9(3)]現測定長金屬絲的電阻率。①某次用螺旋測微器測量金屬絲直徑的結果如圖所示,其讀數是mm。

②利用下列器材設計一個電路,盡量準確地測量一段金屬絲的電阻。這段金屬絲的電阻Rx約為100Ω,畫出實驗電路圖,并標明器材代號。電源E(電動勢10V,內阻約為10Ω)電流表A1 (量程0~250mA,內阻R1=5Ω)電流表A2 (量程0~300mA,內阻約為5Ω)滑動變阻器R (最大阻值10Ω,額定電流2A)開關S及導線若干③某同學設計方案正確,測量得到電流表A1的讀數為I1,電流表A2的讀數為I2,則這段金屬絲電阻的計算式Rx=。從設計原理看,其測量值與真實值相比(填“偏大”、“偏小”或“相等”)。

答案①0.200(0.196~0.204均可)②如圖③I15.(2018課標Ⅲ,22,6分)甲、乙兩同學通過下面的實驗測量人的反應時間。實驗步驟如下:(1)甲用兩個手指輕輕捏住量程為L的木尺上端,讓木尺自然下垂。乙把手放在尺的下端(位置恰好處于L刻度處,但未碰到尺),準備用手指夾住下落的尺。(2)甲在不通知乙的情況下,突然松手,尺子下落;乙看到尺子下落后快速用手指夾住尺子。若夾住尺子的位置刻度為L1,重力加速度大小為g,則乙的反應時間為(用L、L1和g表示)。

(3)已知當地的重力加速度大小為g=9.80m/s2,L=30.0cm,L1=10.4cm。乙的反應時間為s。(結果保留2位有效數字)

(4)寫出一條能提高測量結果準確程度的建議:。

答案(2)2(L6.(2015課標Ⅰ,22,6分)某物理小組的同學設計了一個粗測玩具小車通過凹形橋最低點時的速度的實驗。所用器材有:玩具小車、壓力式托盤秤、凹形橋模擬器(圓弧部分的半徑為R=0.20m)。完成下列填空:(1)將凹形橋模擬器靜置于托盤秤上,如圖(a)所示,托盤秤的示數為1.00kg;(2)將玩具小車靜置于凹形橋模擬器最低點時,托盤秤的示數如圖(b)所示,該示數為kg;

(3)將小車從凹形橋模擬器某一位置釋放,小車經過最低點后滑向另一側。此過程中托盤秤的最大示數為m;多次從同一位置釋放小車,記錄各次的m值如下表所示:序號12345m(kg)1.801.751.851.751.90(4)根據以上數據,可求出小車經過凹形橋最低點時對橋的壓力為N;小車通過最低點時的速度大小為m/s。(重力加速度大小取9.80m/s2,計算結果保留2位有效數字)

答案(2)1.40(2分)(4)7.9(2分)1.4(2分)7.(2016課標Ⅰ,23,10分)現要組裝一個由熱敏電阻控制的報警系統,要求當熱敏電阻的溫度達到或超過60℃時,系統報警。提供的器材有:熱敏電阻,報警器(內阻很小,流過的電流超過Ic時就會報警),電阻箱(最大阻值為999.9Ω),直流電源(輸出電壓為U,內阻不計),滑動變阻器R1(最大阻值為1000Ω),滑動變阻器R2(最大阻值為2000Ω),單刀雙擲開關一個,導線若干。在室溫下對系統進行調節。已知U約為18V,Ic約為10mA;流過報警器的電流超過20mA時,報警器可能損壞;該熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減小,在60℃時阻值為650.0Ω。(1)完成待調節的報警系統原理電路圖的連線。(2)電路中應選用滑動變阻器(填“R1”或“R2”)。

(3)按照下列步驟調節此報警系統:①電路接通前,需將電阻箱調到一固定的阻值,根據實驗要求,這一阻值為Ω;滑動變阻器的滑片應置于(填“a”或“b”)端附近,不能置于另一端的原因是。

②將開關向(填“c”或“d”)端閉合,緩慢移動滑動變阻器的滑片,直至。

(4)保持滑動變阻器滑片的位置不變,將開關向另一端閉合,報警系統即可正常使用。答案(1)連線如圖所示(2)R2(3)①650.0b接通電源后,流過報警器的電流會超過20mA,報警器可能損壞②c報警器開始報警8.(2016課標Ⅲ,22,5分)某同學用圖中所給器材進行與安培力有關的實驗。兩根金屬導軌ab和a1b1固定在同一水平面內且相互平行,足夠大的電磁鐵(未畫出)的N極位于兩導軌的正上方,S極位于兩導軌的正下方,一金屬棒置于導軌上且與兩導軌垂直。(1)在圖中畫出連線,完成實驗電路。要求滑動變阻器以限流方式接入電路,且在開關閉合后,金屬棒沿箭頭所示的方向移動。(2)為使金屬棒在離開導軌時具有更大的速度,有人提出以下建議:A.適當增加兩導軌間的距離B.換一根更長的金屬棒C.適當增大金屬棒中的電流其中正確的是(填入正確選項前的標號)。

答案(1)如圖所示(2分)(2)AC(3分。選對一個給2分,選對兩個給3分,有選錯的不給這3分)9.(2015課標Ⅱ,23,9分)電壓表滿偏時通過該表的電流是半偏時通過該表電流的兩倍。某同學利用這一事實測量電壓表的內阻(半偏法),實驗室提供的器材如下:待測電壓表(量程3V,內阻約為3000Ω),電阻箱R0(最大阻值為99999.9Ω),滑動變阻器R1(最大阻值100Ω,額定電流2A),電源E(電動勢6V,內阻不計),開關2個,導線若干。(1)虛線框內為該同學設計的測量電壓表內阻的電路圖的一部分,將電路圖補充完整。(2)根據設計的電路,寫出實驗步驟:

。

(3)將這種方法測出的電壓表內阻記為RV',與電壓表內阻的真實值RV相比,RV'RV(填“>”、“=”或“<”),主要理由是

。

答案(1)實驗電路圖如圖所示(2分)(2)移動滑動變阻器的滑片,以保證通電后電壓表所在支路分壓最小(1分);閉合開關S1、S2,調節R1,使電壓表的指針滿偏(1分);保持滑動變阻器滑片的位置不變(1分),斷開S2,調節電阻箱R0使電壓表的指針半偏(1分);讀取電阻箱所示的電阻值,此即為測得的電壓表內阻(1分)(3)>(1分)斷開S2,調節電阻箱使電壓表成半偏狀態,電壓表所在支路總電阻增大,分得的電壓也增大;此時R0兩端的電壓大于電壓表的半偏電壓,故RV'>RV(1分,其他合理說法同樣給分)10.[2018天津理綜,9(3)]某同學用伏安法測定待測電阻Rx的阻值(約為10kΩ),除了Rx、開關S、導線外,還有下列器材供選用:A.電壓表(量程0~1V,內阻約10kΩ)B.電壓表(量程0~10V,內阻約100kΩ)C.電流表(量程0~1mA,內阻約30Ω)D.電流表(量程0~0.6A,內阻約0.05Ω)E.電源(電動勢1.5V,額定電流0.5A,內阻不計)F.電源(電動勢12V,額定電流2A,內阻不計)G.滑動變阻器R0(阻值范圍0~10Ω,額定電流2A)①為使測量盡量準確,電壓表選用,電流表選用,電源選用。(均填器材的字母代號)

②畫出測量Rx阻值的實驗電路圖。③該同學選擇器材、連接電路和操作均正確,從實驗原理上看,待測電阻測量值會其真實值(填“大于”、“小于”或“等于”),原因是。

答案①BCF②如圖所示③大于電壓表的讀數大于待測電阻兩端實際電壓(其他正確表述也可)C組教師專用題組1.(2015浙江理綜,15,6分)如圖所示,氣墊導軌上滑塊經過光電門時,其上的遮光條將光遮住,電子計時器可自動記錄遮光時間Δt。測得遮光條的寬度為Δx,用ΔxΔtA.換用寬度更窄的遮光條B.提高測量遮光條寬度的精確度C.使滑塊的釋放點更靠近光電門D.增大氣墊導軌與水平面的夾角答案A2.(2015海南單科,11,6分)某同學利用游標卡尺和螺旋測微器分別測量一圓柱體工件的直徑和高度,測量結果如圖(a)和(b)所示。該工件的直徑為cm,高度為mm。

圖(a)圖(b)答案1.2206.8603.(2018江蘇單科,11,10分)某同學利用如圖所示的實驗裝置來測量重力加速度g。細繩跨過固定在鐵架臺上的輕質滑輪,兩端各懸掛一只質量為M的重錘。實驗操作如下:①用米尺量出重錘1底端距地面的高度H;②在重錘1上加上質量為m的小鉤碼;③左手將重錘2壓在地面上,保持系統靜止。釋放重錘2,同時右手開啟秒表,在重錘1落地時停止計時,記錄下落時間;④重復測量3次下落時間,取其平均值作為測量值t。請回答下列問題:(1)步驟④可以減小對下落時間t測量的(選填“偶然”或“系統”)誤差。

(2)實驗要求小鉤碼的質量m要比重錘的質量M小很多,主要是為了。

A.使H測得更準確B.使重錘1下落的時間長一些C.使系統的總質量近似等于2MD.使細繩的拉力與小鉤碼的重力近似相等(3)滑輪的摩擦阻力會引起實驗誤差。現提供一些橡皮泥用于減小該誤差,可以怎么做?(4)使用橡皮泥改進實驗后,重新進行實驗測量,并測出所用橡皮泥的質量為m0。用實驗中的測量量和已知量表示g,得g=。

答案(1)偶然(2)B(3)在重錘1上粘上橡皮泥,調整橡皮泥質量直至輕拉重錘1后松手,能觀察到其勻速下落。(4)24.(2018北京理綜,21,18分)用圖1所示的實驗裝置研究小車速度隨時間變化的規律。圖1主要實驗步驟如下:a.安裝好實驗器材,接通電源后,讓拖著紙帶的小車沿長木板運動,重復幾次。b.選出一條點跡清晰的紙帶,找一個合適的點當作計時起點O(t=0),然后每隔相同的時間間隔T選取一個計數點,如圖2中A、B、C、D、E、F……所示。圖2c.通過測量、計算可以得到在打A、B、C、D、E……點時小車的速度,分別記作v1、v2、v3、v4、v5……d.以速度v為縱軸、時間t為橫軸建立直角坐標系,在坐標紙上描點,如圖3所示。圖3結合上述實驗步驟,請你完成下列任務:(1)在下列儀器和器材中,還需要使用的有和(填選項前的字母)。

A.電壓合適的50Hz交流電源B.電壓可調的直流電源C.刻度尺D.秒表E.天平(含砝碼)(2)在圖3中已標出計數點A、B、D、E對應的坐標點,請在該圖中標出計數點C對應的坐標點,并畫出v-t圖像。(3)觀察v-t圖像,可以判斷小車做勻變速直線運動,其依據是。v-t圖像斜率的物理意義是。

(4)描繪v-t圖像前,還不知道小車是否做勻變速直線運動。用平均速度ΔxΔt表示各計數點的瞬時速度,從理論上講,對Δt的要求是(5)早在16世紀末,伽利略就猜想落體運動的速度應該是均勻變化的。當時只能靠滴水計時,為此他設計了如圖4所示的“斜面實驗”,反復做了上百次,驗證了他的猜想。請你結合勻變速直線運動的知識,分析說明如何利用伽利略“斜面實驗”檢驗小球的速度是隨時間均勻變化的。圖4答案(1)AC(2)如圖所示(3)小車的速度隨時間均勻變化加速度(4)越小越好有關(5)如果小球的初速度為0,其速度v∝t,那么它通過的位移x∝t2。因此,只要測量小球通過不同位移所用的時間,就可以檢驗小球的速度是否隨時間均勻變化。5.[2016天津理綜,9(2)]某同學利用圖示裝置研究小車的勻變速直線運動。①實驗中,必要的措施是。

A.細線必須與長木板平行B.先接通電源再釋放小車C.小車的質量遠大于鉤碼的質量D.平衡小車與長木板間的摩擦力②他實驗時將打點計時器接到頻率為50Hz的交流電源上,得到一條紙帶,打出的部分計數點如圖所示(每相鄰兩個計數點間還有4個點,圖中未畫出)。s1=3.59cm,s2=4.41cm,s3=5.19cm,s4=5.97cm,s5=6.78cm,s6=7.64cm。則小車的加速度a=m/s2(要求充分利用測量的數據),打點計時器在打B點時小車的速度vB=m/s。(結果均保留兩位有效數字)

答案①AB②0.800.406.[2015福建理綜,19(1),6分]某同學做“探究彈力和彈簧伸長量的關系”的實驗。①圖甲是不掛鉤碼時彈簧下端指針所指的標尺刻度,其示數為7.73cm;圖乙是在彈簧下端懸掛鉤碼后指針所指的標尺刻度,此時彈簧的伸長量Δl為cm;

②本實驗通過在彈簧下端懸掛鉤碼的方法來改變彈簧的彈力,關于此操作,下列選項中規范的做法是;(填選項前的字母)

A.逐一增掛鉤碼,記下每增加一只鉤碼后指針所指的標尺刻度和對應的鉤碼總重B.隨意增減鉤碼,記下增減鉤碼后指針所指的標尺刻度和對應的鉤碼總重③圖丙是該同學描繪的彈簧的伸長量Δl與彈力F的關系圖線,圖線的AB段明顯偏離直線OA,造成這種現象的主要原因是。

答案①6.93②A③超過彈簧的彈性限度7.[2015廣東理綜,34(1),8分]某同學使用打點計時器測量當地的重力加速度。①請完成以下主要實驗步驟:按圖(a)安裝實驗器材并連接電源;豎直提起系有重物的紙帶,使重物(填“靠近”或“遠離”)計時器下端;,,使重物自由下落;關閉電源,取出紙帶;換新紙帶重復實驗。

②圖(b)和(c)是實驗獲得的兩條紙帶,應選取[填“(b)”或“(c)”]來計算重力加速度。在實驗操作和數據處理都正確的情況下,得到的結果仍小于當地重力加速度,主要原因是空氣阻力和。

答案①靠近接通電源釋放紙帶②(b)紙帶與限位孔間的摩擦8.(2015山東理綜,21,10分)某同學通過下述實驗驗證力的平行四邊形定則。實驗步驟:①將彈簧秤固定在貼有白紙的豎直木板上,使其軸線沿豎直方向。②如圖甲所示,將環形橡皮筋一端掛在彈簧秤的秤鉤上,另一端用圓珠筆尖豎直向下拉,直到彈簧秤示數為某一設定值時,將橡皮筋兩端的位置標記為O1、O2,記錄彈簧秤的示數F,測量并記錄O1、O2間的距離(即橡皮筋的長度l)。每次將彈簧秤示數改變0.50N,測出所對應的l,部分數據如下表所示:圖甲F(N)00.501.001.502.002.50l(cm)l010.9712.0213.0013.9815.05③找出②中F=2.50N時橡皮筋兩端的位置,重新標記為O、O',橡皮筋的拉力記為FOO'。④在秤鉤上涂抹少許潤滑油,將橡皮筋搭在秤鉤上,如圖乙所示。用兩圓珠筆尖成適當角度同時拉橡皮筋的兩端,使秤鉤的下端達到O點,將兩筆尖的位置標記為A、B,橡皮筋OA段的拉力記為FOA,OB段的拉力記為FOB。圖乙完成下列作圖和填空:(1)利用表中數據在圖丙中畫出F-l圖線,根據圖線求得l0=cm。

圖丙(2)測得OA=6.00cm,OB=7.60cm,則FOA的大小為N。

(3)根據給出的標度,作出FOA和FOB的合力F'的圖示。圖丁(4)通過比較F'與的大小和方向,即可得出實驗結論。

答案(1)如圖甲所示10.0(9.8、9.9、10.1均正確)圖甲(2)1.80(1.70~1.90均正確)(3)如圖乙所示圖乙(4)FOO'9.[2015安徽理綜,21Ⅰ]在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中,某同學用圖釘把白紙固定在水平放置的木板上,將橡皮條的一端固定在板上一點,兩個細繩套系在橡皮條的另一端。用兩個彈簧測力計分別拉住兩個細繩套,互成角度地施加拉力,使橡皮條伸長,結點到達紙面上某一位置,如圖所示。請將以下的實驗操作和處理補充完整:①用鉛筆描下結點位置,記為O;②記錄兩個彈簧測力計的示數F1和F2,沿每條細繩(套)的方向用鉛筆分別描出幾個點,用刻度尺把相應的點連成線;③只用一個彈簧測力計,通過細繩套把橡皮條的結點仍拉到位置O,記錄測力計的示數F3,

;

④按照力的圖示要求,作出拉力F1、F2、F3;⑤根據力的平行四邊形定則作出F1和F2的合力F;⑥比較的一致程度,若有較大差異,對其原因進行分析,并作出相應的改進后再次進行實驗。

答案③沿此時細繩(套)的方向用鉛筆描出幾個點,用刻度尺把這些點連成直線。⑥F和F310.(2016江蘇單科,11,10分)某同學用如圖甲所示的裝置驗證機械能守恒定律。一根細線系住鋼球,懸掛在鐵架臺上,鋼球靜止于A點。光電門固定在A的正下方,在鋼球底部豎直地粘住一片寬度為d的遮光條。將鋼球拉至不同位置由靜止釋放,遮光條經過光電門的擋光時間t可由計時器測出,取v=dt作為鋼球經過A點時的速度。記錄鋼球每次下落的高度h和計時器示數t,計算并比較鋼球在釋放點和A點之間的勢能變化大小ΔEp與動能變化大小ΔEk圖甲(1)用ΔEp=mgh計算鋼球重力勢能變化的大小,式中鋼球下落高度h應測量釋放時的鋼球球心到之間的豎直距離。

A.鋼球在A點時的頂端B.鋼球在A點時的球心C.鋼球在A點時的底端(2)用ΔEk=12mv2計算鋼球動能變化的大小。用刻度尺測量遮光條寬度,示數如圖乙所示,其讀數為cm。某次測量中,計時器的示數為0.0100s,則鋼球的速度為v=圖乙(3)下表為該同學的實驗結果:ΔEp(×10-2J)4.8929.78614.6919.5929.38ΔEk(×10-2J)5.0410.115.120.029.8他發現表中的ΔEp與ΔEk之間存在差異,認為這是由于空氣阻力造成的。你是否同意他的觀點?請說明理由。(4)請你提出一條減小上述差異的改進建議。答案(1)B(2)1.50(1.49~1.51都算對)1.50(1.49~1.51都算對)(3)不同意,因為空氣阻力會造成ΔEk小于ΔEp,但表中ΔEk大于ΔEp。(4)分別測出光電門和球心到懸點的長度L和l,計算ΔEk時,將v折算成鋼球的速度v'=lL11.[2015重慶理綜,6(1)]同學們利用如圖所示方法估測反應時間。首先,甲同學捏住直尺上端,使直尺保持豎直狀態,直尺零刻度線位于乙同學的兩指之間。當乙看見甲放開直尺時,立即用手指捏直尺,若捏住位置的刻度讀數為x,則乙同學的反應時間為(重力加速度為g)。

基于上述原理,某同學用直尺制作測量反應時間的工具,若測量范圍為0~0.4s,則所用直尺的長度至少為cm(g取10m/s2);若以相等時間間隔在該直尺的另一面標記出表示反應時間的刻度線,則每個時間間隔在直尺上對應的長度是的(選填“相等”或“不相等”)。

答案2x12.(2015浙江理綜,21,10分)甲同學準備做“驗證機械能守恒定律”實驗,乙同學準備做“探究加速度與力、質量的關系”實驗。(1)圖1中A、B、C、D、E表示部分實驗器材,甲同學需在圖中選用的器材;乙同學需在圖中選用的器材。(用字母表示)

圖1(2)乙同學在實驗室選齊所需器材后,經正確操作獲得如圖2所示的兩條紙帶①和②。紙帶的加速度大(填“①”或“②”),其加速度大小為。

圖2答案(1)ABBDE(2)①(2.5±0.2)m/s213.(2015江蘇單科,11,10分)某同學探究小磁鐵在銅管中下落時受電磁阻尼作用的運動規律。實驗裝置如圖1所示,打點計時器的電源為50Hz的交流電。圖1(1)下列實驗操作中,不正確的有。

A.將銅管豎直地固定在限位孔的正下方B.紙帶穿過限位孔,壓在復寫紙下面C.用手捏緊磁鐵保持靜止,然后輕輕地松開讓磁鐵下落D.在磁鐵下落的同時接通打點計時器的電源(2)該同學按正確的步驟進行實驗(記為“實驗①”),將磁鐵從管口處釋放,打出一條紙帶,取開始下落的一段,確定一合適的點為O點,每隔一個計時點取一個計數點,標為1,2,…,8。用刻度尺量出各計數點的相鄰兩計時點到O點的距離,記錄在紙帶上,如圖2所示。圖2計算相鄰計時點間的平均速度v,粗略地表示各計數點的速度,抄入下表。請將表中的數據補充完整。位置12345678v(cm/s)24.533.837.8

39.539.839.839.8(3)分析上表的實驗數據可知:在這段紙帶記錄的時間內,磁鐵運動速度的變化情況是;磁鐵受到阻尼作用的變化情況是。

(4)該同學將裝置中的銅管更換為相同尺寸的塑料管,重復上述實驗操作(記為“實驗②”),結果表明磁鐵下落的運動規律與自由落體運動規律幾乎相同。請問實驗②是為了說明什么?對比實驗①和②的結果可得到什么結論?答案(1)CD(2)39.0(3)逐漸增大到39.8cm/s逐漸增大到等于重力(4)為了說明磁鐵在塑料管中幾乎不受阻尼作用。磁鐵在銅管中受到的阻尼作用主要是電磁阻尼作用14.(2014浙江理綜,22,10分)小明對2B鉛筆芯的導電性能感興趣,于是用伏安法測量其電阻值。(1)圖1是部分連接好的實物電路圖,請用電流表外接法完成接線并在圖1中畫出。圖1(2)小明用電流表內接法和外接法分別測量了一段2B鉛筆芯的伏安特性,并將得到的電流、電壓數據描到U-I圖上,如圖2所示。在圖中,由電流表外接法得到的數據點是用(填“○”或“×”)表示的。

圖2(3)請你選擇一組數據點,在圖2上用作圖法作圖,并求出這段鉛筆芯的電阻為Ω。

答案(1)如圖所示(2)×(3)由U=IR知U-I圖線的斜率對應于R的測量值。選擇“×”或“○”連線,求出圖線的斜率即可。用“×”連線時R=(1.1~1.3)Ω,用“○”連線時R=(1.5~1.7)Ω。15.[2014重慶理綜,6(2)]為了研究人們用繩索跨越山谷過程中繩索拉力的變化規律,同學們設計了如圖甲所示的實驗裝置。他們將不可伸長輕繩的兩端通過測力計(不計質量及長度)固定在相距為D的兩立柱上,固定點分別為P和Q,P低于Q,繩長為L(L>PQ)。圖甲他們首先在繩上距離P點10cm處(標記為C)系上質量為m的重物(不滑動),由測力計讀出繩PC、QC的拉力大小TP和TQ。隨后,改變重物懸掛點C的位置,每次將P到C點的距離增加10cm,并讀出測力計的示數,最后得到TP、TQ與繩長PC的關系曲線如圖乙所示。由實驗可知:①曲線Ⅱ中拉力最大時,C與P點的距離為cm,該曲線為(選填:TP或TQ)的曲線。

②在重物從P移到Q的整個過程中,受到最大拉力的是(選填:P或Q)點所在的立柱。

③在曲線Ⅰ、Ⅱ相交處,可讀出繩的拉力T0=N,它與L、D、m和重力加速度g的關系為T0=。

圖乙答案①60(56~64之間的值均可)TP②Q③4.30(4.25~4.35之間的值均可)mgL16.(2017北京理綜,21,18分)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。圖1(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.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。圖2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,利用實驗數據作出如圖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。

圖3(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。

圖4答案(1)B(2)AB(3)mgx2x(4)v2=kW,k=(4.5~5.0)m2·s-2·J-1質量(5)A17.(2017江蘇單科,10,8分)利用如圖甲所示的實驗裝置探究恒力做功與物體動能變化的關系。小車的質量為M=200.0g,鉤碼的質量為m=10.0g,打點計時器的電源為50Hz的交流電。圖甲(1)掛鉤碼前,為了消除摩擦力的影響,應調節木板右側的高度,直至向左輕推小車觀察到。

(2)掛上鉤碼,按實驗要求打出的一條紙帶如圖乙所示。選擇某一點為O,依次每隔4個計時點取一個計數點。用刻度尺量出相鄰計數點間的距離Δx,記錄在紙帶上。計算打出各計數點時小車的速度v,其中打出計數點“1”時小車的速度v1=m/s。

圖乙(3)將鉤碼的重力視為小車受到的拉力,取g=9.80m/s2,利用W=mgΔx算出拉力對小車做的功W。利用Ek=12Mv2算出小車動能,并求出動能的變化量ΔEkW/×10-3J2.452.923.353.814.26ΔEk/×10-3J2.312.733.123.614.00請根據表中的數據,在方格紙上作出ΔEk-W圖像。(4)實驗結果表明,ΔEk總是略小于W。某同學猜想是由于小車所受拉力小于鉤碼重力造成的。用題中小車和鉤碼質量的數據可算出小車受到的實際拉力F=N。

答案(1)小車做勻速運動(2)0.228(3)如圖所示(4)0.09318.(2018江蘇單科,10,8