2013年北京模拟试题分类汇编-实验.doc

2013年北京高三一模试题分类汇编实验(东城零模)21. （共18分）03540453025图6(1) (2分)在测定金属丝电阻率的实验中，某同学用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中一次的测量结果如图6所示，图中读数为 mm。 (2) (6分) 某学习小组用如图7所示的实验装置探究动能定理，已知小车的质量为M， 沙和小桶的总质量为m，实验中小桶未到达地面，要完成该实验，请回答下列问题:图7实验时为保证小车受到的拉力大小与沙和小桶的总重力大小近似相等，沙和小桶的总质量应满足的实验条件是 ；实验时为保证小车受到的细线拉力等于小车所受的合外力，需要的操作是 。图8在满足第问的条件下，若通过实验得到纸带如图8所示，A、B、C、D、E为计数点，相邻两点间的时间间隔为T，当地重力加速度为g，相邻计数点间的距离x1、x2、x3、x4，其中B点和D点对应时刻小车的瞬时速度用vB 和vD表示，则vB= 。小车的运动中对应纸带打B、D两点间的过程，动能变化量表达式= ，（用M ，vB 和vD表示），小车合外力的功表达式W= 。在多组实验数据基础上，分析小车合外力的功与动能变化量的关系为。(3)（10分）用伏安法测量一个定值电阻的阻值，备用器材如下： 待测电阻Rx：（阻值约为25k） 电流表A：（量程500A，内阻300） 电压表V：（量程10V，内阻100k） 电源E：（电动势15V，允许最大电流1A） 滑动变阻器R：（最大阻值100） 电键S，导线若干 在设计电路的过程中，要求测多组数据，保护实验器材，尽量减小实验误差。 电流表应采用 （选填“内接”或“外接”）法。 滑动变阻器的连接方式应采用 （选填“分压式”或“限流式”）将你所设计的实验电路图（尽量减小实验误差）画在下方的虚线框中。用笔画线当导线，根据设计的电路图将图9所示的实物图连成完整的电路（图中有三根导线已经接好）。实验开始时，滑动变阻器的滑动触头应该移到最 端（选填“左”或“右”），分析这个实验的系统误差， R测 R真。（填 ，或）图9 （1） 0.856 （0.855-0.857给分） （2分） (2) 沙和小桶的总质量远小于滑块的质量（2分）；平衡摩擦力（1分） ； ; （3分）（3）内接， 分压式（4分）如图（2分）（有一处错，即扣1分）如图（2分）（有一处错，即扣1分） 左 ， （2分）（18分）（1）某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中，通过测量单摆摆长L，利用秒表记录该单摆50次全振动所用的时间并求出周期T，根据单摆周期公式计算出重力加速度g。如果该同学用秒表记录的时间如图所示，则秒表的示数为 s；如果该同学测得的g值偏大，可能的原因是 A测摆线长时摆线拉得过紧 B开始计时时，秒表按下稍晚 C实验中将51次全振动误记为50次 D摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现 松动，使摆线长度增加了如果某同学在实验时，用的摆球质量分布不均匀，无法确定其重心位置。他第一次量得悬线长为L1（不计摆球半径），测得周期为T1：第二次量得悬线长为L2，测得周期为T2。根据上述数据，可求得g值为 （2）在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，已知滴入水中的油酸溶液中所含的纯油酸的体积为4.0l0-6mL，将玻璃板放在浅盘上描出油膜轮廓，再将玻璃板放在边长为l.0cm的方格纸上，所看到的图形如右图所示。则该油膜的面积约为 cm2（保留两位有效数字）。由此可估算出油酸分子的直径约为_cm（保留一位有效数字）。（3）下列说法正确的是A“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中滑动变阻器需要用限流式接法B“测定金属的电阻率”实验中由于待测金属丝的电阻较小，电流表一定用内接法C“测定电源的电动势和内电阻”实验中为了使电压表示数变化明显，宜选用旧的干电池做待测电源D“将电流表改装为电压表”实验的校准电路中滑动变阻器需要用分压式接法 (1) a、 99.8 b、 AB c、B （2）88 （3）CD（海淀一模）图621（18分）（1）某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中，需要用秒表测出单摆振动n次所需要的时间。在某次实验中，当摆球通过最低点开始计时，同时计数为“0”，下次摆球回到最低点时计数为“1”，当计数到“100”时停止计时，此时秒表记录的时间如图6所示，由图可读出时间为 s，可知单摆的振动周期为 s。（2）某同学欲采用下列器材研究一个额定电压为2.5V的小灯泡的伏安特性曲线。 A直流电源（3V，内阻不计）；B电流表（03A，内阻约0.03）；C电流表（00.6A，内阻约0.13）；D电压表（03V，内阻约3k）；E电压表（015V，内阻约15k）；F滑动变阻器（020，额定电流2A）；G滑动变阻器（01000，额定电流0.5A）H开关、导线等；为减小测量误差，电压表应选用 ，滑动变阻器应选用 。（选填代号）该同学选择安培表外接，且要求小灯泡两端电压变化范围尽量大些。请在图7虚线框中画出正确的实验电路图。闭合开关，逐次改变滑动变阻器滑片的位置，在下表中记录与之对应的电流表的示数I、电压表的示数U。其中某组电流表、电压表的示数如图8所示。请把图8中电流表、电压表示数填入表中的空格处。图7图8150510V0123012A00.20.40.63I/A00.100.130.160.180.190.200.190.230.250.270.280.290.30U/V00.100.200.400.600.801.001.201.401.802.002.202.402.50处理实验数据时，绘制了如图9所示的I U坐标图，请将表中空缺的数据对应的坐标点补画在图9中，并在图9中绘制出小灯泡的I-U图线。图9U/VI/A01230.20.10.3某同学连接电路的实物图如图10所示，请指出他电路接线中的错误： _。答案2U/VI/A01230.20.10.3RE答图1实验题21（18分）（1）101.3s （2分）， 2.03s （2分）（2）D（2分） F （2分）如答图1所示（2分）IA=0.24A（1分），UV=1.60V（1分）如答图2所示（3分）（补点1分，图线2分）测量电路两端都接在变阻器的滑动端，没有接电源（1分）、安培表用了内接（1分）、滑动变阻器接入点错误（误接到变阻器的腿上了）（1分）（西城一模）AV图1定值电阻滑动变阻器13. （18分）在实验室测量两个直流电源的电动势和内电阻。电源甲的电动势大约为4.5V，内阻大约为1.5；电源乙的电动势大约为1.5V，内阻大约为1。由于实验室条件有限，除了导线、开关外，实验室还能提供如下器材：A. 量程为3V的电压表VB. 量程为0.6A的电流表A1C. 量程为3A的电流表A2D. 阻值为4.0的定值电阻R1E. 阻值为100的定值电阻R2F. 最大阻值为10的滑动变阻器R3G. 最大阻值为100的滑动变阻器R4 （1）选择电压表、电流表、定值电阻、滑动变阻器等器材，采用图1所示电路测量电源甲的电动势和内电阻。定值电阻应该选择 （填D或者E）；电流表应该选择 （填B或者C）；滑动变阻器应该选择 （填F或者G）。分别以电流表的示数I和电压表的示数U为横坐标和纵坐标，计算机拟合得到如图2所示UI图象，U和I的单位分别为V和A，拟合公式为U=5.6I+4.4。则电源甲的电动势E = V；内阻r = （保留两位有效数字）。IU图2在测量电源甲的电动势和内电阻的实验中，产生系统误差的主要原因是 A. 电压表的分流作用B. 电压表的分压作用C. 电流表的分压作用D. 电流表的分流作用V图3定值电阻K1K2E. 定值电阻的分压作用（2）为了简便快捷地测量电源乙的电动势和内电阻，选择电压表、定值电阻等器材，采用图3所示电路。定值电阻应该选择 （填D或者E）。实验中，首先将K1闭合，K2断开，电压表示数为1.48V。然后将K1、K2均闭合，电压表示数为1.23V。则电源乙电动势E = V；内阻r = （小数点后保留两位小数）。21实验题（18分）（1）D 【2分】；B 【2分】；F 【2分】 4.4 【2分】；1.6 【2分】 A 【2分】 （2） D 【2分】； 1.48 【2分】；0.81 【2分】(丰台一模) （1）现要测定一个额定电压6V、额定功率3W的小灯泡的伏安特性曲线。要求所测电压范围为0V5.5V。现有器材：直流电源E（电动势6V，内阻不计）；电压表（量程6V，内阻约为4104）；电流表（量程300mA，内阻约为2）；电流表（量程600mA，内阻约为1）；滑动变阻器R（最大阻值约为30）；电子键S，导线若干。如果既要满足测量要求，又要测量误差较小，应该选用的电流表是 。下图已经完成部分导线的连接，请你在实物接线图中完成余下导线的连接。AAV+_（2）某同学用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的频率为50Hz交流电和直流电两种重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。他进行了下面几个操作步骤：A按照图示的装置安装器件；B将打点计时器接到电源的“直流输出”上；C用天平测出重锤的质量；D先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带；E测量纸带上某些点间的距离；F根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。其中没有必要进行的步骤是_，操作不当的步骤是_。他进行正确测量后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量分析。如图所示其中O点为起始点，A、B、C、D、E、F为六个计数点。根据以上数据，当打点到B点时重锤的速度_m/s，计算出该对应的=_ m2/s2，gh=_ m2/s2，可认为在误差范围内存在关系式_，即可验证机械能守恒定律。（g=9.8 m/s2）ABCDEOF14.3117.8025.90单位：cm21.6830.5135.49他继续根据纸带算出各点的速度v，量出下落距离h，并以为纵轴、以h为横轴画出的图象，应是图中的_。OhOhOhOhABCDBA他进一步分析，发现本实验存在较大误差。为此设计出用如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律。通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中经过光电门B时，通过与之相连的毫秒计时器（图中未画出）记录挡光时间t，用毫米刻度尺测出AB之间的距离h，用游标卡尺测得小铁球的直径d。重力加速度为g。实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束。小铁球通过光电门时的瞬时速度v= 。如果d、t、h、g存在关系式 ，也可验证机械能守恒定律。比较两个方案，改进后的方案相比原方案的最主要的优点是： 。 21(1) （2分） 如图 （2分） 21(2) C 、B （2分） 1.84、1.69、1.74、 （4分） C（2分） ， （4分） 没有纸带与打点计时器间的摩擦影响，提高了测量的精确程度，实验误差减小了。 （2分）（海淀零模）21（18分）甲、乙两个实验小组采用了不同的方法“探究动能定理”。（1）甲实验小组利用如图8甲所示的实验装置，探究外力对滑块做功与滑块动能变化的关系。刻度尺气垫导轨光电门数字计时器滑块遮光条钩码连气源甲图8遮光条乙cm实验前需要调整气垫导轨底座使之水平。气源供气后，利用现有器材如何判断导轨是否水平？ 答： 。如图乙所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度d= cm；实验时将滑块从图甲所示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间t=0.62410-2s，则滑块经过光电门时的瞬时速度为 m/s(保留三位有效数字)在本次实验中还需要测量的物理量有：钩码的质量m、 和 。（文字说明并用相应的字母表示）本实验中，外力对滑块做功W的表达式为 ，滑块（和遮光条）动能变化量EK2-EK1 的表达式为 。通过几次实验，若两者在误差允许的范围内相等，从而说明合外力对滑块做功等于滑块动能变化量。本实验中产生系统误差的主要因素是：_ _。 （2）乙实验小组用图9提供的实验器材进行实验：图9在“探究动能定理”的实验中，需要用电磁打点计时器记录小车带动纸带运动情况，如图9所示。给电磁打点计时器提供的电源是 （选填序号）A4节干电池 B3节蓄电池C学生电源4 V6 V，交流输出 D学生电源4 V6 V，直流输出实验步骤如下：将打点计时器固定在长木板上，纸带连接在小车上并穿过打点计时器的限位孔；平衡摩擦力，在长木板的左端下面垫上木块反复移动木块的位置直到小车在斜面上保持匀速直线运动状态。将一根橡皮筋按图7方式连接在小车上，调整小车位置，在弹性限度内使橡皮筋的形变大一些，记下小车开始运动时的位置。接通打点计时器的电源，待打点声音平稳后释放小车，得到一条打了一系列印痕的纸带，在纸带上标明所对应的橡皮筋条数。测出纸带上打点均匀部分的最大点间距，并求出最大间隔对应的平均速度，这就是小车的最大速度vm。改变橡皮筋的条数，重复上述实验。把橡皮筋条数n和对应的最大速度的平方vm2记录在表格内。实验次数123456橡皮筋条数123456小车最大速度的平方vm2/m2s-2vm12vm22vm32vm42vm52vm62根据以上实验步骤回答下列问题：a采用平衡摩擦力的方法可使小车做匀速直线运动，简要说明判断小车做匀速直线运动比较精确的方法。答： 。b实验步骤，“改变橡皮筋的条数，重复上述实验”中，各个橡皮筋是以串联方式还是并联方式接在小车上？答： 。c在上述实验中，每一次实验，不同数量的橡皮筋对小车做功的大小不能直接测量，需要转化成另一个量表示。请你说明不同数量的橡皮筋对小车做功的大小用什么量表示？在用此量表示时，需要注意什么？答： 。d采用什么方法寻找橡皮筋对小车做功与小车动能变化的关系？答： 。 21（18分）（1） 将滑块轻放到导轨上，看滑块是否能静止，若静止，说明轨道水平。2分 1.5601分；2.501分；滑块与遮光条的质量M1分光电门与滑块在运动起点时遮光条之间的距离L1分 mgL1分 或者1分 重力大于钩码对滑块的拉力、滑轮的轴受到的阻力等原因，使功的测量值偏大。1分（2）C 2分 a小车拖动纸袋运动，测量打点计时器在纸袋上打出的每两点间的间隔是否相等，若相等，说明小车做匀速直线运动。1分 b并联1分 c用并联橡皮筋条数n表示橡皮筋对小车做功的多少。需要注意的是，每次实验，小车都应该从同一位置释放。2分d验算每一次实验小车最大速度vm的平方与该次实验橡皮筋的条数n之比是否为相等。若各次的比值在误差允许范围内相等，说明小车的动能变化量与拉力对小车做的功成正比。3分或：以橡皮筋条数n为坐标系的横轴、vm2为纵轴，建立坐标系，根据测量的数据在坐标系上描出相应的数据点，将这些点连接，若是通过原点的一条直线，就说明小车的动能变化量与拉力对小车做的功成正比。(东城示范校)（1）（2）如图所示，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利 用此装置可以测定重力加速度。所需器材有打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的 铁架台和带夹子的重物，此外还需 （填字母代号）中的器材。 A. 直流电源、天平及砝码 B. 直流电源、毫米刻度尺 C. 交流电源、天平及砝码 D. 交流电源、毫米刻度尺 通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确 程度。为使图线的斜率等于重力加速度，除作v-t图象外，还可作 图象， 其纵轴表示的是 ，横轴表示的是 。（3）现有一量程为3V的电压表，内阻约为3k。为了较准确地测量其内电阻，在没有电流表的情况下，某同学设计了如图a所示的实验电路，按此电路可以测出电压表的内电阻。其中R1是最大阻值为9999的电阻箱，R2是最大阻值为20的滑动变阻器。试根据图a所示的电路图，完成如图b所示的实物电路的连线。根据电路图连线后有如下的主要操作步骤： 图bABS1S2P图bABS1S2P图bABS1S2P图bABS1S2Pa.将电阻箱的阻值调至某一定阻值（最好为3k左右），并记下此时的电阻值R。闭合开关S1和S2，调节滑动变阻器R2的滑动头P，使电压表的指针偏转一个较大的角度（或满刻度），并记录此时电压表的示数U1。b.断开S1，拆除电路，实验器材复原。c.保持P的位置不变，断开S2，记录此时电压表的示数U2。d.按电路图连好电路后，将滑动变阻器的滑动头P移至A端。按本实验正确的操作步骤排序 （只填写步骤前的字母）。根据实验记录的数据R、U1、U2，可求出电压表的内电阻为：RV=。 根据此实验原理，电压表内阻的测量值与真实值的关系为：测量值 真实值（选填大于、等于或小于）（2） (2分) D (6分)， 速度平方的二分之一， 重物下落的高度。 （3） (2分)图略 (2分) d a c b (2分) (2分) 大于（朝阳一模）（1）某同学用刻度尺测金属丝的长度l，用螺旋测微器测金属丝的直径d，其示数分别如图1和图2所示，则金属丝长度l=_cm，金属丝直径d= mm。他还用多用电表按正确的操作程序测出了它的阻值，测量时选用“1”欧姆挡，示数如图3所示，则金属丝的电阻R=_。045020251530图1图2 图3（2）某学校的学生为了测定物块与桌面之间的动摩擦因数，想出了很多方法。其中甲同学采用了如图4所示的装置进行实验，他使物块在重物的牵引下开始运动，当重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上。实验中甲同学用打点计时器记录了物块的运动，图5为他截取的一段纸带，记录了物块做匀减速运动过程的信息，1、2、3、4、5是他选取的计数点，相邻两个计数点之间还有四个点未画出。已知打点计时器电源的频率为50Hz。根据纸带可求出物块做减速运动过程中的加速度大小a=_m/s2（保留两位有效数字）。若当地的重力加速度大小为9.8m/s2，则物块与桌面的动摩擦因数1=_（保留两位有效数字），该测量结果比动摩擦因数的真实值_（填“偏大”或“偏小”）。图 5乙同学采用了如图6所示的另一套装置进行实验，使物块A位于水平桌面的O点时，重物B刚好接触地面。将A拉到P点，待B稳定后由静止释放，A最终滑到Q点。分别测量OP、OQ的长度h和s。改变h，重复以上的操作，分别测出以下几组实验数据。123456h/cm10.020.030.040.050.060.0s/cm9.512.528.539.048.056.5 乙同学在图7中已标出第1、2、3、5、6组数据对应的坐标点，请你在图中标出第4组数据对应的坐标点，并画出s-h关系图线。实验中测得A、B的质量之比mA:mB=4:5，则根据s-h图线计算出物块A与桌面间的动摩擦因数2=_。21（18分）（1）40.250.01 （2分） 0.2270.002 （2分） 9 （2分）（2）2.0 （2分） 0.2 （2分） 偏大 （2分） 如图所示 （3分） 0.40（3分）图1纸带 木块 细线 打点计时器 砝码盘和砝码 （东城一模）（1）某兴趣小组的同学利用如图1所示的实验装置，测量木块与长木板之间的动摩擦因数，图中长木板水平固定。实验过程中，打点计时器应接在_（填“直流”或“交流”）电源上，调整定滑轮的高度，使 。已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，砝码盘、砝码和木块的加速度大小为a，则木块与长木板之间的动摩擦因数_。6012345s1s2s3s4s5s6图2 实验时，某同学得到一条纸带，如图2所示，每隔三个计时点取一个计数点，即为图中0、1、2、3、4、5、6点。测得每两个计数点间的距离为s1=0.96cm，s2=2.88cm， s34.80cm，s46.72cm，s58.64cm，s610.56cm，打点计时器的电源频率为50Hz。计算此纸带的加速度大小a m/s2，打第4个计数点时纸带的速度大小 v_m/s。（保留两位有效数字）（2）指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器，请完成下列问题：GRxErR0Rg图4IgRx0IR1R2图5图350在使用多用电表测量时，指针的位置如图3所示，若选择开关拨至“1”挡，则测量的结果为_；若选择开关拨至“50mA”挡，则测量结果为_mA。多用电表测未知电阻阻值的电路如图4所示，电池的电动势为E、内阻为r， R0为调零电阻，Rg为表头内阻，电路中电流I与待测电阻的阻值Rx关系图像如图5所示，则该图像的函数关系式为_；下列根据图5中I-Rx图线做出的解释或判断中正确的是（ ）A因为函数图线是非线性变化的，所以欧姆表的示数左小右大B欧姆表调零的实质是通过调节R0使Rx=0时电路中的电流I=Ig CRx越小，相同的电阻变化量对应的电流变化量越大，所以欧姆表的示数左密右疏D测量中，当Rx 的阻值为图5中的R2时，指针位于表盘中央位置的左侧21（18分）（1）交流； 细线与长木板平行 （2分） （2分） 3.0； 0.96 （2分）（2）18； 23.0 （4分） 或 （ 2分）BCD （6分）（大兴一模）21.（18分）（1）在“用单摆测定重力加速度”的实验中：用主尺最小分度为1mm，游标上有20个分度的卡尺测量金属球的直径，结果如图14所示，可以读出此金属球的直径为 mm；在利用单摆测重力加速度的实验中，测出摆长L与周期T，可算出重力加速度的表达式为 （2）某同学采用如图甲所示的电路测定电源的电动势和内电阻。已知干电池的电动势约为1.5V，内阻约为0.5；电压表（量程03V，内阻3K），电流表（量程00.6A，内阻1.0），定值电阻R0