2023年高考物理二轮复习题型专练实验题满分练6新人教版

实验题总分值练(六)22．某实验小组利用如图甲所示的实验装置测量小物块与水平面之间的动摩擦因数μ.粗糙曲面AB固定在水平面上，其与水平面相切于B点，P为光电计时器的光电门，实验时将带有遮光条的小物块m从曲面AB上的某点自由释放，小物块通过光电门P后停在水平面上某点C.当地重力加速度为g.(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图乙所示，其读数d＝________cm；(2)为了测量动摩擦因数，除遮光条宽度d及数字计时器显示的时间t，还需要测量的物理量是________(要写出该物理量的名称和符号)，动摩擦因数μ＝________(用上面的量表示)．解析(1)由题图乙所示游标卡尺可知，主尺示数为0.3cm，游标尺示数为15×0.05mm＝0.75mm＝0.075cm，游标卡尺读数d＝0.3cm＋0.075cm＝0.375cm；(2)物块通过光电门时的速度v＝eq\f(d,t)，然后物块在水平面上做匀减速直线运动，由动能定理得：－μmgs＝0－eq\f(1,2)mv2，解得：μ＝eq\f(d2,2gst2)，由此可知，要测动摩擦因数，除d与t外，还需要测量光电门与C点间的距离s.答案(1)0.375(2)光电门与C点之间的距离seq\f(d2,2gst2)23．目前汽车上都有车载电瓶作为备用电源，用久以后性能会下降，表现之一为电瓶的电动势变小，内阻变大．某兴趣小组将一块旧的车载电瓶充满电，准备利用以下器材测量电瓶的电动势和内电阻．A．待测电瓶，电动势约为3V，内阻约几欧姆B．直流电压表V1、V2，量程均为3V，内阻约为3kΩC．定值电阻R0未知D．滑动变阻器R，最大阻值RmE．导线和开关(1)根据如图甲所示的实物连接图，在图乙方框中画出相应的电路图．(2)实验之前，需要利用该电路图测出定值电阻R0的阻值，方法是先把滑动变阻器R调到最大阻值Rm，再闭合开关，电压表V1和V2的读数分别为U10、U20，那么R0＝________(用U10、U20、Rm表示)．(3)实验中移动滑动变阻器触头，读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2，描绘出U1－U2图象如图丙所示，图中直线斜率为k，与横轴的截距为a，那么电瓶的电动势E＝________，内阻r＝________(用k、a、R0表示)．解析(1)滑动变阻器和定值电阻串联，电压表V1测量滑动变阻器电压，电压表V2测路端电压，电路如下图．(2)串联电路电流处处相等，滑动变阻器调到最大即阻值为Rm，所以eq\f(U20,U10)＝eq\f(R0＋Rm,Rm)，可得定值电阻R0＝eq\f(U20－U10Rm,U10).(3)滑动变阻器R的电压为U1，路端电压为U2，那么定值电阻的电压为U2－U1，电流I＝eq\f(U2－U1,R0)，可得U2＝E－Ir＝E－eq\f(U2－U1,R0)r，整理可得U2＝E－eq\f(U2,R0)r＋eq\f(U1,R0)r，即U1＝(1＋eq\f(R0,r))U2－eq\f(R0,r)E，结合图象可得1＋eq\f(R0,r)＝k，eq\f(R0,r＋R0)E＝a，从而可得内阻r＝eq\f(R0,k－1)，电动势E＝eq\f(