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2015高考物理二轮复习 物理实验X新题重组效果自评1. 2014安徽高考图1是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。(1)以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有_。a安装斜槽轨道，使其末端保持水平b每次小球释放的初始位置可以任意选择c每次小球应从同一高度由静止释放d为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接(2)实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图2中yx2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是_。(3)图3是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛的起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得A、B两点竖直坐标y1为5.0 cm、y2为45.0 cm，A、B两点水平间距x为40.0 cm。则平抛小球的初速度v0为_ m/s，若C点的竖直坐标y3为60.0 cm，则小球在C点的速度vC为_ m/s(结果保留两位有效数字，g取10 m/s2)。解析(1)斜槽末端要保持水平，使小球飞出后做平抛运动，a项正确；要使每次小球做平抛运动的初速度相同，则每次小球应从同一高度由静止释放，b项错误，c项正确；描绘轨迹时应用平滑曲线连接各点，d项错误。(2)对平抛运动，水平位移xv0t，竖直位移ygt2，联立上述两式得yx2，故yx2图线应为直线，故选c。(3)由ygt2解得，从O点运动到A、B、C各点的时间分别为t10.1 s、t20.3 s、t30.2 s，则平抛初速度v02.0 m/s，在C点速度vC4.0 m/s。答案(1)ac(2)c(3)2.04.022014南京模考如图所示，QO是水平桌面，PO是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上的两个光电门，中心间的距离为L，质量为M的滑块A上固定一窄遮光条，在质量为m的重物B牵引下从木板的顶端由静止滑下，光电门1、2记录的遮光时间分别为t1和t2，遮光条宽度为d。(1)若用此装置验证牛顿第二定律，且认为滑块A受到外力的合力等于B重物的重力，除平衡摩擦力外；还必须满足_；实验中测得的滑块运动的加速度等于_；(2)如果已经平衡了摩擦力，_(选填“能”或“不能”)用此装置验证A、B组成的系统机械能守恒，理由是_。解析本题考查验证牛顿第二定律和验证机械能守恒定律实验，意在考查考生对实验原理的理解和掌握情况。(1)根据验证牛顿第二定律的实验原理可知，只有当Mm时，方可近似地认为滑块A受到的外力的合力大小等于重物B的重力。滑块A通过两个光电门的瞬时速度可根据平均速度求得，v1、v2，再依据匀变速直线运动的规律得vv2aL，可得加速度为a。(2)虽然系统已经平衡了摩擦力，但是由于有摩擦力做功，所以不能用此装置验证A、B组成的系统机械能守恒。答案(1)Mm(2)不能有摩擦力做功32014潍坊联考某同学为探究“加速度与物体受力关系”，设计了如图所示的实验装置：把一端带滑轮的木板平放在水平桌面上，将力传感器固定在小车上，用来测量绳对小车的拉力；小车的加速度由打点计时器打出的纸带测出，已知打点计时器使用的低压交流电源的频率为50 Hz。(1)对于实验的操作要求，下列说法正确的是_。A本实验中应保持小车和传感器总质量不变B为消除小车与木板之间摩擦力的影响，应将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂砂桶的情况下使小车能够静止在木板上C本实验必须满足细砂和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量(2)下图是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出计数点之间的距离分别为sAB4.12 cm、sAC8.67 cm、sAD13.65 cm，sAE19.04 cm，sAF24.85 cm、sAG31.09 cm。则小车的加速度a_m/s2(结果保留两位有效数字)。解析本题考查探究“加速度与物体受力关系”的实验，意在考查考生对实验原理的理解能力和数据处理能力。(1)探究加速度与物体受力的关系时，应保持小车和传感器的总质量不变，A正确；实验中拉力为小车和传感器所受合外力，故需要平衡摩擦力，平衡摩擦力时，在不挂砂桶的情况下使小车能沿木板匀速下滑，B错误；因为传感器直接测量绳的拉力，故无需使细砂和桶的总质量远小于小车和传感器的质量，C错误。(2)加速度可由逐差法求得a，T0.1 s，a0.42 m/s2。答案(1)A(2)0.4242014广东高考某同学根据机械能守恒定律，设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系。(1)如图(a)，将轻质弹簧下端固定于铁架台，在上端的托盘中依次增加砝码，测量相应的弹簧长度，部分数据如下表。由数据算得劲度系数k_N/m。(g取9.8 m/s2)砝码质量(g)50100150弹簧长度(cm)8.627.636.66(2)取下弹簧，将其一端固定于气垫导轨左侧，如图(b)所示；调整导轨，当滑块自由滑动时，通过两个光电门的速度大小_。(3)用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x；释放滑块，记录滑块脱离弹簧后的速度v0，释放滑块过程中，弹簧的弹性势能转化为_。(4)重复(3)中的操作，得到v与x的关系如图(c)。由图可知，v与x成_关系。由上述实验可得结论：对同一根弹簧，弹性势能与弹簧的_成正比。解析(1)由Fkx得Fkx，代入表中数据可得出k值。(2)滑块滑行过程中无摩擦阻力，自由滑动时导轨已调整到水平状态，故滑块此时匀速运动。(3)当不考虑空气阻力、摩擦等因素且导轨又调到水平状态时，释放滑块的过程中只涉及弹性势能与滑块的动能，即能量只在这两种形式的能量之间转化。(4)vx图线是过原点的直线，故vx。因EpEkmv2v2x2，故Epx2。答案(1)49.550.5(2)相等(3)滑块的动能(4)正比x252014湛江模拟在探究动能定理的实验中，某实验小组组装了一套如图所示的装置，拉力传感器固定在小车上，一端与细绳相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小。穿过打点计时器的纸带与小车尾部相连接，打点计时器打点周期为T，实验的部分步骤如下： (1)平衡小车所受的阻力：不挂钩码，调整木板右端的高度，用手轻推小车，直到打点计时器打出一系列_的点。(2)测量小车和拉力传感器的总质量M，按图组装好仪器，并连接好所需电路，将小车停在打点计时器附近，先接通拉力传感器和打点计时器的电源，然后_，打出一条纸带，关闭电源。(3)在打出的纸带中选择一条比较理想的纸带如图所示，在纸带上按打点先后顺序依次取O、A、B、C、D、E等多个计数点，各个计数点到O点间的距离分别用hA、hB、hC、hD、hE表示，则小车和拉力传感器在计时器打下D点时的动能为_，若拉力传感器的读数为F，计时器打下A点到打下D点过程中，细绳拉力对小车所做功为_。(4)某同学以A点为起始点，以A点到各个计数点动能的增量Ek为纵坐标，以A点到各个计数点拉力对小车所做的功W为横坐标，得到一条过原点的倾角为45的直线，由此可以得到的结论是_。解析(1)平衡小车所受阻力时应不挂钩码，轻推小车后，小车能沿木板匀速下滑，纸带上打的点间距相等。(2)实验操作时应先接通拉力传感器和打点计时器的电源，然后再释放小车。(3)由平均速度公式可知，vD故EkDMv计时器打下A点到打下D点的过程中细绳拉力对小车所做的功WF(hDhA)(4)如果WEk图线为一条过原点的直线，且倾角为45，则有WEk，故可得出外力所做的功等于物体动能的变化量。答案(1)间距相等(2)释放小车(3)F(hDhA)(4)外力所做的功等于物体动能的变化量6.2014武汉武昌调研为了验证机械能守恒定律，某同学使用如图所示的气垫导轨装置进行实验。其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器M通过G1、G2光电门时，光束被滑行器M上的挡光片遮挡的时间t1、t2都可以被测量并记录，滑行器连同挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，两光电门中心间的距离为x，牵引砝码的质量为m，细绳不可伸长且其质量可以忽略，重力加速度为g。该同学想在水平的气垫导轨上，只利用以上仪器，在滑行器通过G1、G2光电门的过程中验证机械能守恒定律，请回答下列问题：(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺母，使气垫导轨水平。请在以下空白处填写实验要求。在不增加其他测量器材的情况下，调水平的步骤是：取下牵引砝码m，接通气垫导轨装置的电源，调节导轨下面的螺母，若滑行器M放在气垫导轨上的任意位置都能保持静止，或者轻推滑行器M，M分别通过光电门G1、G2的时间_，则导轨水平；(2)当气垫导轨调水平后，在接下来的实验操作中，以下操作合理的是_；A. 挡光片的宽度D应尽可能选较小的B. 选用的牵引砝码的质量m应远小于滑行器和挡光片的总质量MC. 为了减小实验误差，光电门G1、G2的间距x应该尽可能大一些D. 用来牵引滑行器M的细绳可以与导轨不平行(3)在每次实验中，若表达式_(用M、g、m、t1、t2、D、x表示)在误差允许的范围内成立，则机械能守恒定律成立。解析本题考查利用气垫导轨和光电门验证机械能守恒定律的实验，意在考查考生对机械能守恒定律的理解，以及对该实验的掌握情况。(1)由题意可知M分别通过两个光电门的时间相等，即表示轨道水平。(2)由题意可得，挡光片越小，速度计算越精确，选项A正确；考虑到m的作用，不需要m远小于M，选项B错误；光电门间距更大一些，距离测量误差会减小，速度差距更大，误差会减小，选项C正确；牵引滑行器的细绳应当与导轨平行，选项D错误。(3)要使机械能守恒，以M和m为研究对象，可知需要公式mgx(Mm)()2(Mm)()2成立。答案(1)(在误差允许的范围内)相等(2)AC(3)mgx(Mm)()2(Mm)()272014天津高考某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系。此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等。组装的实验装置如图所示。(1)若要完成该实验，必需的实验器材还有哪些_。(2)实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行。他这样做的目的是下列的哪个_(填字母代号)。A避免小车在运动过程中发生抖动B可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰C可以保证小车最终能够实现匀速直线运动D可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力(3)平衡摩擦力后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快，致使打出的纸带上点数较少，难以选到合适的点计算小车速度。在保证所挂钩码数目不变的条件下，请你利用本实验的器材提出一个解决办法：_。(4)他将钩码重力做的功当做细绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些。这一情况可能是下列哪些原因造成的_(填字母代号)。A在接通电源的同时释放了小车B小车释放时离打点计时器太近C阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉D钩码做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力解析(1)计算小车的动能变化需用天平测质量；在计算小车通过的位移、小车的瞬时速度时都需用刻度尺测距离。(2)只有绳与板面平行时，才能保证小车运动中与板面间的压力不变，才能保证小车所受摩擦力不变，才能保证平衡摩擦力后绳的拉力等于小车所受合力，故D正确。(3)要增加纸带上所打下点的数目，只有减小小车运动的加速度。在所挂钩码数目不变的情况下只有增大小车的质量，即在车上增加砝码或钩码。(4)当将钩码重力作为小车所受合力时，需满足几个条件：一是摩擦力被平衡，二是绳与板面平行，此二者可保证绳对车的拉力等于车所受合力，但车加速运动时钩码加速下降，钩码重力大于绳上拉力，则只有当钩码质量远小于小车质量时二者才近似相等，故此情况可能是由C、D原因造成的。答案(1)刻度尺、天平(包括砝码)(2)D(3)可在小车上加适量的砝码(或钩码)(4)CD8. 现要通过实验验证机械能守恒定律。实验装置如图所示：水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到导轨底端C点的距离，h表示A与C的高度差，b表示遮光片的宽度，s表示A、B两点间的距离，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度。用g表示重力加速度。完成下列填空和作图。(1)若将滑块自A点由静止释放，则在滑块从A运动至B的过程中，滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为_。动能的增加量可表示为_。若在运动过程中机械能守恒，与s的关系式为_。(2)多次改变光电门的位置，每次均令滑块自同一点(A点)下滑，测量相应的s与t值，结果如表所示：12345s/m0.6000.8001.0001.2001.400t/ms8.227.176.445.855.43/104 s21.481.952.412.923.39以s为横坐标，为纵坐标，在坐标纸中描出第1和第5个数据点；根据5个数据点作直线，求得该直线的斜率k_104 m1s2(保留3位有效数字)。由测得的h、d、b、M和m数值可以计算出s直线的斜率k0，将k和k0进行比较，若其差值在实验允许的范围内，则可认为此实验验证了机械能守恒定律。解析(1)当滑块运动到B点时下降高度设为h，此时砝码上升的高度为s，由几何关系可知h，故系统减少的重力势能为EpMghmgs。由于系统从静止开始运动，运动至B点时的速度vB，故动能的增加量Ek(Mm)v。由EpEk可解得。(2)描点及作直线见图。在图中直线上取相距较远的两点，读出两点坐标，由k可得k2.40104 m1s2。答案(1)(2)描点与作图见解析2.4092014石家庄二模某同学设计了一个如图甲所示的装置来测定滑块与木板间的动摩擦因数，其中A为滑块，B和C处是钩码，不计绳和滑轮的质量及它们之间的摩擦。实验中该同学保持在B和C处钩码总个数不变的条件下，改变C处钩码个数，测出C处不同个数钩码的总质量m及对应加速度a，然后通过对实验数据的分析求出滑块与木板间的动摩擦因数。甲乙(1)该同学手中有电火花计时器、纸带、10个质量均为100克的钩码、滑块、一端带有定滑轮的长木板、细线，为了完成本实验，得到所要测量的物理量，还需要_。A秒表B毫米刻度尺C天平 D弹簧测力计(2)在实验数据处理中，该同学以C处钩码的总质量m为横轴，以加速度a为纵轴，绘制了如图乙所示的实验图线，可知滑块与木板间的动摩擦因数_。(g取10 m/s2)解析(1)因为要测计时器打出纸带的长度，所以要用毫米刻度尺，选B。(2)由乙图知图象纵截距为3 m/s2，所以有g30.3。答案(1)B(2)0.3102014陕西调研某探究小组想利用验证机械能守恒定律的装置测量当地的重力加速度，如图甲所示。框架上装有可上下移动位置的光电门1和固定不动的光电门2；框架竖直部分紧贴一刻度尺，零刻度线在上端，可以测量出两个光电门到零刻度线的距离x1和x2；框架水平部分用电磁铁吸住一个质量为m的小铁块，小铁块的重心所在高度恰好与刻度尺零刻度线对齐。切断电磁铁线圈中的电流时，小铁块由静止释放，当小铁块先后经过两个光电门时，与光电门连接的传感器即可测算出其速度大小v1和v2。小组成员多次改变光电门1的位置，得到多组x1和v1的数据，建立如图乙所示的坐标系并描点连线，得出图线的斜率为k。甲乙(1)当地的重力加速度为_。(用k表示)(2)若选择光电门2所在高度为零势能面，则小铁块经过光电门1时的机械能表达式为_。(用题中物理量的字母表示)(3)关于光电门1的位置，下面哪个做法可以减小重力加速度的测量误差_。A尽量靠近刻度尺零刻度B尽量靠近光电门2C既不能太靠近刻度尺零刻度，也不能太靠近光电门2解析(1)根据机械能守恒有m(vv)mg(x2x1)可知图乙的斜率表示2g，则k2g，故当地的重力加速度g。(2)经过光电门1位置时的机械能等于小铁块在此位置的动能和重力势能之和，故Emg(x2x1)mv，将g代入得Emvkm(x2x1)。(3)光电门1尽量靠近刻度尺的零刻度，尽量靠近光电门2都不利于测量，选项A、B错，所以C的做法好，选C。答案(1)(2)mvkm(x2x1)(3)C112014南昌检测某实验小组采用如图1所示装置探究钩码和木块组成系统的动能定理。实验中，木块碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点计时器的工作频率为f。用天平测出木块的质量为M，钩码的质量为m。图1图2(1)在实验操作过程中，小组某些成员认为：A连接电磁打点计时器的电源应是012 V的低压直流电源B实验时，木块与钩码的质量一定要满足M远大于mC实验时，需要考虑并测量摩擦阻力D实验时，先接通电源让打点计时器打点，再释放木块让钩码拉着木块拖着纸带运动你认为以上合理的是_。(填写相应的字母)(2)如图2所示是实验时得到的一条纸带，O、A、B、C、D、E为打点计时器连续打的六个点(O为打下的第一点)。用刻度尺测出O到D的距离为s，则D点的速度为_。(用s、f表示)(3)木块从静止释放滑行s距离过程中，克服摩擦力做的功为_。(重力加速度为g)解析(1)电磁打点计时器用46 V的交流电源，A错；因为本实验把钩码和木块组成的系统作为研究对象，所以对二者之间的质量关系没有要求，B错；因为动能定理涉及的是合外力所做的功，所以物块所受摩擦力要考虑并测量，C对；使用打点计时器要保障先打点再移动，否则会损坏振针，D对，选C、D。(2)纸带做匀变速直线运动，初速度为0，(0为打下的第一点)，所以平均速度等于末速度的一半，因此vDvD。(3)由动能定理，对钩码、木块有mgsWf(Mm)vWfmgs(Mm)s2f2。答案(1)CD(2)(3)mgs(Mm)s2f2122014忻州联考图甲所示为某实验小组利用气垫导轨来探究合力一定时，物体的加速度与质量之间的关系的实验装置。实验时，将滑块从图甲所示的位置由静止释放，由数字计时器(图中未画出)得到遮光条通过光电门1、2的时间分别为t1、t2；用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离为x，用游标卡尺测得遮光条的宽度为d，则：(1)滑块经过光电门1时的速度v1_；经过光电门2时的速度v2_，滑块的加速度a_。(均用题中所给字母表示)(2)若用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度，如图乙所示，其示数为_mm。解析本题考查游标卡尺的测量原理、读数方法以及匀变速直线运动规律的应用等考点，意在考查考生的数据处理能力。滑块上遮光条通过光电门时间很短，可将该过程的平均速度作为瞬时速度，故v1，v2，由匀变速直线运动的速度位移关系式可知，a。游标卡尺为20分度，精确度为0.05 mm，主尺读数为8 mm，游标尺第3条刻度线与主尺刻度线对齐，故游标尺读数为0.15 mm，因此遮光条宽度为8.15 mm。答案8.1513“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示。(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带。从比较清晰的点起，每间隔4个点取一个计数点，用刻度尺测量计数点间的距离如图乙所示。已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz。求：从图中所给的刻度尺上读出A、B两点间的距离x1_cm；该小车的加速度a_m/s2。(2)平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在小车上。挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度。小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表：砝码盘中砝码总重力F/N0.1960.3920.5880.7840.980加速度a/(ms2)0.691.181.662.182.70请根据该组实验数据在图丙中作出aF的关系图象；根据提供的实验数据作出的aF图线不通过原点的主要原因是_。解析(1)处理匀变速直线运动过程中所打出的纸带时，求解加速度用公式xaT2，x为连续相邻相等时间内的位移差，T为连续相等的时间间隔，如果每隔4个点取一个计数点，则连续两计数点间的时间间隔为T0.1 s，代入由题图乙读出的相关数据可得加速度a0.2 m/s2。(2)为使图线倾斜程度合适(以与水平方向夹角为45左右为宜)，确定F的范围从0到1 N较合适，而a则从0到3 m/s2较合适。确定好刻度，建立坐标，根据数据确定各点的位置，将各点用一条直线连起来，并与坐标轴交于某一点。图线与纵坐标轴相交而不过原点，说明当不挂砝码时，小车有加速度，即小车受到拉力，从拉力的来源考虑很容易得到答案，是因为砝码盘的重力，而在第(2)问的表中只给出了砝码的总重力，而没有考虑砝码盘的重力。答案(1)0.700.2(2)如图所示(见解析)未计入砝码盘的重力142014南昌模拟图示是一个多用表欧姆挡内部电路示意图，其中电流表的量程为00.5 mA、内阻为100 ，电池的电动势E1.5 V、内阻r0.5 ，变阻器R0的阻值范围为05000 。(1)欧姆表的工作原理是闭合电路欧姆定律。调零时使电流表指针满偏，则此时欧姆表的总内阻(包括电流表内阻、电池内阻和变阻器R0的阻值)是_。(2)若欧姆表内的电池用旧，电源电动势变小，内阻变大，但仍可调零。调零后测电阻时，欧姆表的总内阻将变_，测得的电阻值将偏_。(填“大”或“小”)(3)若上述欧姆表的刻度值是按电源电动势为1.5 V时刻的，当电动势下降到1.0 V时，在正确操作下，测得某电阻是300 ，这个电阻的真实值是_。解析(1)R 3000 (2)当欧姆表调零时，电流为满偏电流，大小不变，而电动势减小，所以欧姆表总内阻将减小，当测电阻时，电流示数比原来示数小，读数变大，所以测得的电阻值将偏大。(3)根据两种情况下，电流值相等，R200 。答案(1)3000(2)小大(3)200152014郑州质检要测绘一个标有“3 V0.6 W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增大到3 V，并便于操作。已选用的器材有：电池组(电动势4.5 V，内阻约1 )；电流表(量程为0250 mA，内阻约5 )；电压表(量程为03 V，内阻约3 k)；开关一个、导线若干。(1)实验中所用的滑动变阻器应选_ (填字母代号)。A滑动变阻器(最大阻值20 ，额定电流1 A)B滑动变阻器(最大阻值1750 ，额定电流0.3 A)(2)实验的电路图应选用_(填字母代号)。(3)实验得到的小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示。现将两个这样的小灯泡并联后再与一个2 的定值电阻R串联，接在电动势为1.5 V、内阻为1 的电源两端，如图乙所示。每个小灯泡消耗的功率是_W。解析本题考查测绘小灯泡的伏安特性曲线实验，意在考查考生对该实验的掌握情况。(1)由题意可知，本实验选择的是分压电路，因此滑动变阻器选择的是A。(2)因为小灯泡的电阻RL15 ，和电流表电阻相近，故应采用电流表外接法，因此应选用B电路。(3)设小灯泡的电流为I，电压为U，由UE2I(R r)，代入数据得U1.5 6I (V)，作出小灯泡在题图乙电路中的电压电流关系图线与小灯泡的伏安特性曲线的交点，由此交点即可读出此时通过小灯泡的电流以及小灯泡两端的电压。由PUI可得此时灯泡的功率。答案(1)A(2)B(3)0.09162014武昌调研一位同学想将一个量程约为5 V有清晰刻度但没有示数、内电阻约为10 k的电压表Vx改装成一个量程为15 V的电压表，可以使用的实验器材如下：A电源(电动势约15 V，内电阻小于2 )B标准电压表V0(量程为15 V，内电阻约30 k)C电阻箱(阻值范围09999.9 )D电阻箱(阻值范围099999.9 )E滑动变阻器(阻值为020 )F滑动变阻器(阻值为020 k)G开关S和导线若干为了正确改装，需要测量出电压表Vx的量程和内电阻，该同学的实验操作过程为：(1)将实验仪器按图甲所示电路连接，电阻箱R1应选_，滑动变阻器R0应选_(填仪器前的字母序号)。(2)将电阻箱R1的阻值调至最大，将滑动变阻器的滑片P移至滑动变阻器的接近右端处，闭合开关S；接着调节电阻箱，直至电压表Vx满偏，记录此时电阻箱的阻值和标准电压表V0的示数U。(3)向左移动滑片P至滑动变阻器的另一位置，再次调节电阻箱R1直至电压表Vx满偏，记录此时电阻箱的阻值和标准电压表V0的示数。(4)重复步骤(3)35次。(5)该同学将实验中记录的各组电阻箱的阻值R和标准电压表V0的示数U的数据在UR坐标系中正确地描好点(如图乙)，请你在图中完成UR图线。(6)根据图线可以求得电压表Vx的量程为_V，内电阻为_。将电压表Vx与一个阻值为_的电阻串联就可以组成量程为15 V的电压表。解析本题考查电压表改装的实验，意在考查考生对电压表改装的掌握情况，以及对该实验的理解。电压表内阻约为10 k，电阻箱应选择D；电路为分压电路，因此滑动变阻器应该选择E；描点连线作出图象，由图象可知，纵轴截距表示Vx的量程，由图可知为4.5 V；当电压表示数为Vx量程的2倍时，电阻箱分压与电压表Vx分压相等，此时电阻箱的电阻值等于电压表Vx的内阻。要将该电压表改装为量程为15 V的电压表，需要串联21000 的电阻。答案(1)DE(5)图线如下图(6)4.590002100017在“测定电池的电动势和内阻”实验中，通过改变滑动变阻器电阻大小，测量并记录多组电压和相应电流值，某同学的实验数据如下表所示，与预想的实验结果不一致。(1)由实验数据来分析，他所连接的电路可能是下列电路图1中的_。U/V0.600.700.800.901.001.10I/A0.180.210.250.270.300.33(2)某同学假如利用原理图A来测量该电源的电动势，请根据所选的电路原理图A将实物电路图2连接好。实验后该同学根据实验数据作出的UI图线如图3所示，若实验中电阻R15 ，则由该图线可得被测电池的电动势E_V，内阻r_。图3解析(1)根据表中实验数据可知道电流随电压增大而增大，而且电压与电流比值几乎相等，电压表和电流表测量的是定值电阻R1的电压和电流。所以所连接的电路是B图。(2)根据UI图象的物理意义可知电源的电动势为E1.48 V，将R1看成电源的内阻，则等效电源的内阻为r0 9.4 ，因此电源的内阻为rr0R19.4 5 4.4 。答案(1)B(2)如图所示1.484.4182014江西八校联考小汽车仪表台内的鼓风机靠的是一种电动势约为10 V，内阻约为30 的电池驱动的，已知该电池允许输出的最大电流为55 mA，为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲所示电路进行实验，图中电流表的内阻RA15 ，R为电阻箱，阻值范围为0999.9 ，R0为定值电阻，对电源起保护作用。(1)该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读取电流表的示数，记录多组数据，作出了如图乙所示的图线，则根据图线可求得该电池的电动势为E_V，r_。(2)冬天为了防止汽车仪表盘上的玻璃“起雾”，可用通电电阻加热，用图丙所示10根阻值皆为30 的电阻条和上述电池，现在要使整个电路中电阻条上消耗的功率最大，且要求电阻条数最少，请在图丙中画出电路连线。解析(1)在图甲中，根据闭合电路欧姆定律有：EI(RR0RAr)，得(RR0)(RAr)，再结合图乙得5(15r)，联立解得E10 V，r35 。(2)现要使整个电路中电阻条上消耗功率最大，则知此时有R外r35 ，又知每根电阻条电阻为30 ，且要求电阻条数最少，则可把6根电阻条并联(总电阻值为5 )，然后再串联一根电阻条，如图所示。答案(1)1035(2)如解析图所示Z专题检测素能提升19.2014课标全国卷在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx约为200 ，电压表的内阻约为2 k，电流表的内阻约为10 ，测量电路中电流表的连接方式如图(a)或图(b)所示，结果由公式Rx计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的示数。若将图(a)和图(b)中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2，则_(填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值，且测量值Rx1_(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值，测量值Rx2_(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值。解析20，10，因此Rx属于大电阻，用电流表内接法时测量值更接近真实值，即Rx1更接近真实值；因Rx1RxRA，故Rx1Rx，Rx2R并(即Rx与RV的并联值)，故Rx2Rx。答案Rx1大于小于202014太原模拟某实验小组利用如图1所示的电路测量一节干电池的电动势和内电阻。现有的实验器材为：A待测干电池(电动势约为1.5 V)B电压表(量程3 V)C电压表(量程15 V)D电流表(量程0.6 A)E电流表(量程3 A)F滑动变阻器(阻值范围010 )G滑动变阻器(阻值范围0100 )H开关、导线若干图1图2(1)实验中，电压表应选用_，电流表应选用_，滑动变阻器应选用_。(选填器材前的字母)(2)在图2中按图1用笔画线代替导线将电路连线补充完整。图3(3)如图3所示，他们根据实验数据绘制出UI图象，其中U是电压表的读数，I是电流表的读数。由此可以得出，干电池的电动势E_ V，内电阻r_ 。(结果保留两位有效数字)(4)该实验小组还制作了一个水果电池。他们先将一电压表(量程3 V、内阻2000 )与水果电池的两极相连，电压表的读数为0.70 V；再将一数字电压表(内阻约为100 M)与水果电池的两极相连，读数为0.91 V。由以上数据，可估算出该水果电池的内电阻r_ 。解析以测电池的电动势、内阻实验为背景，考查仪器的选择、电路的连接、数据处理等实验能力。(1)电源电压约为1.5 V，本着准确的原则，电压表选量程3 V的B，电流表选量程为0.6 A的D，本着方便的原则滑动变阻器选F。(2)实物连接要忠实于电路图，按一定顺序连接，如下图所示。(3)由电路中电势的降落得EUIrUEIr，可见UI图象中，纵轴截距代表电源电动势E1.4 V，直线的斜率代表电源的内阻r 0.91 。(4)由全电路欧姆定律有0.70 VEr，用内阻为100 M的数字电压表测电源电压为0.91 V，因数字电压表内阻太大，可认为E0.91 V，代入上式解得r600 。答案(1)BDF(2)答案见解析图(3)1.40.91(4)6.0102212014皖南八校联考一电压表的量程标定不准确，某同学利用图甲所示电路测量该电压表的实际量程Um。所用器材有：量程标定为3 V的不准确的电压表V1，内阻r13 k；量程标定为15.0 V的标准电压表V2；标准电阻R0，阻值为9 k；滑动变阻器R，总电阻为20.0 ；电源E，电动势为18.0 V，内阻可忽略；开关S；导线若干。回答下列问题：(1)按电路图甲连接实物图乙。(2)开关S闭合前，滑动变阻器的滑动端P应滑至_端。(填“a”或“b”)(3)开关S闭合后，调节滑动变阻器，使电压表V1满偏；若此时电压表V2的示数为U2，则V1的量程为_。(4)若测量时电压表V1未调到满偏，两电压表的示数如图丙，从图丙中读出V1的示数U1_，V2的示数U2_；由读出的数据计算Um_。(计算结果保留三位有效数字)解析实物连线如图所示；在闭合开关前，应使分压部分电压为零，即滑片应置于a端。闭合开关后，并联部分电压相等，则电压表V1的量程为U2/4。题图丙中两电压表读数为U12.50 V和U212.0 V；电压表的量程为Um，则有，解得Um3.60 V。答案(1)如解析图所示(2)a(3)U2/4(4)2.50 V12.0 V3.60 V22实验室有一个破损的多量程动圈式直流电流表，有1 mA、10 mA两挡，由一个单刀双掷开关S转换，其内部电路如图所示，A、B为电流表的两接线柱。若电流表的表头G已烧坏，但两个精密分流电阻完好，且测得R1162 。(1)已知烧坏前表头G的内阻rg180 ，则表头G的实际满偏电流Ig_ mA，精密分流电阻R2_。(2)现有以下备选器材用于修复：A灵敏电流表G1，内阻为660 ，满偏电流为0.2 mAB灵敏电流表G2，内阻为130 ，满偏电流为0.5 mAC定值电阻r1，阻值为50 D定值电阻r2，阻值为100 现保留两个精密电阻不动，根据表头参数，用于修复的器材有_和_。(只填器材序号)在虚线框内画出修复后的直流电流表电路原理图。解析由串、并联电路的分压、分流特点易得Ig0.5 mA，R218 。灵敏电流表G2内阻为130 ，满偏电流为0.5 mA，与损坏表头满偏电流相同，内阻偏小，修复时只需将灵敏电流表G2与定值电阻r150 串联即可，故修复的器材选B和C，电路原理图如下。答案(1)0.5 mA18 (2)BC图见解析232014陕西质检在“测定电池的电动势和内阻”实验中，某同学的实物电路连接如图1所示。(1)在方框中画出与图1对应的电路图。(2)图2的R坐标系中已经标出了该同学所测的实验数据，请作出这些数据点的拟合直线，并读得该直线的纵轴截距为_A1，求得其斜率为_V1。(3)求得电源的电动势是_V，内阻是_(结果保留两位有效数字)。解析本题考查“测定电池的电动势和内阻”的实验，意在考查考生的实验操作能力和数据处理能力。(1)根据实物图，画电路图时应注意各用电器的符号，各用电器的连接次序，电表的正、负接柱等。(2)将各数据点用直线拟合后，由数学方法计算出斜率k0.67 V1, 纵轴截距b0.9 A1。(3)由闭合电路欧姆定律得EI(Rr)，可得，因此图象斜率为电动势的倒数，纵轴截距为短路电流，所以电源电动势E1.5 V，r1.4 。答案(1)电路图如图甲(2)图象如图乙0.90.67(3)1.51.4242014淄博模拟在一次实验技能比赛中，一同学设计了如图1甲所示电路来测电源的电动势和内阻。该同学选好器材后，用导线将各器材连接成如图乙所示实物连线电路(图甲是其电路原理图)，其中R0是保护电阻。(1)该同学在闭合电键后，发现电压表无示数，电流表有示数，在选用器材时，除了导线外，其他器材经检测都是完好的，则出现故障的原因是_(请用接线柱处的字母去表达)。(2)该同学测量时记录了6组数据，并根据这些数据画出了UI图线如图2所示。根据图线求出电池的电动势E_V，内阻r_。(3)若保护电阻R0的阻值未知，该电源的电动势E、内电阻r已经测出，在图乙的电路中只需改动一条线就可测量出R0的阻值。该条线是_，需改接为_。改接好后，调节滑动变阻器，读出电压表的示数为U、电流表示数为I，电源的电动势用E表示，内电阻用r表示，则R0_。解析(1)电流表有示数，说明电源与电流表构成的闭合回路中各段导线均完好，电压表无示数，只能是jd部分断路造成的。(2)由UI图线可以读出：E1.48 V，r 0.50 。(3)要测出R0的阻值，只需将jd线改接为je或jf即可，由闭合电路欧姆定律可得：EUI(rR0)，故R0r。答案(1)jd部分断路(2)1.480.50(3)jdje(或jf)r252014山东高考实验室购买了一捆标称长度为100 m的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度。该同学首先测得导线横截面积为1.0 mm2，查得铜的电阻率为1.7108 m，再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻Rx，从而确定导线的实际长度。可供使用的器材有：电流表：量程0.6 A，内阻约0.2 ；电压表：量程3 V，内阻约9 k；滑动变阻器R1：最大阻值5 ；滑动变阻器R2：最大阻值20 ；定值电阻：R03 ；电源：电动势6 V，内阻可不计；开关、导线若干。回答下列问题：(1)实验中滑动变阻器应选_(填“R1”或“R2”)，闭合开关S前应将滑片移至_端(填“a”或“b”)。(2)在实物图中，已正确连接了部分导线，请根据图甲电路完成剩余部分的连接。(3)调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.50 A时，电压表示数如图乙所示，读数为_V。(4)导线实际长度为_m(保留2位有效数字)。解析(1)因控制电路是限流式接法，而测量电路总电阻在3.0 以上，为使测量电路有较大的调节范围，滑动变阻器应选用总阻值较大的R2。为了保证开关闭合时电路的安全，应使滑动变阻器接入电路中的阻值最大，即开关闭合前滑片应置于a端。(2)如图所示。(3)由图乙知该电压表的分度值为0.1 V，故按“十分之一”估读法可知测量结果为2.30 V。(4)测量电路的总电阻R0Rx4.60 ，故Rx1.60 。由Rx可得L，代入数据可得L94 m。答案(1)R2a(2)图见解析(3)2.30(2.29、2.31均正确)(4)94(93、95均正确)262014揭阳模拟为测量某一玩具电动机中导线圈的电阻率，某实验小组的部分实验方案如下：(1)用螺旋测微器测得导线圈同种规格导线直径d，如图甲所示，则d_mm；(2)用多用电表测量电动机中导线圈的电阻Rx，选择“1 ”欧姆挡，并按正确步骤操作后，指针的位置如图乙所示(此过程电动机不转动)，则Rx_。(3)为提高精度，他又用以下仪器再次测量导线圈的电阻Rx：电流表A1(03 A、内阻约5 )；电流表A2(030 mA、内阻约10 )；滑动变阻器R1(1 k)；滑动变阻器R2(50 )；定值电阻R060 ；电源(4 V、内阻约1 )及开关等，导线若干。实验小组为使测量过程中电动机不转动而采用了如图2所示