2021届高考冲刺物理实验最后一练15

2021届高考冲刺物理实验最后一练15

1.在“用DIS测电源的电动势和内阻”的实验，图（a）为实验电路图，定值电阻Ro=1C,

R为滑动变阻器，图（b）为实验的实物连接图。

〃/V

（1）请用笔画线代替导线，按图（a）的连接完成该实物连接图_____。

（2）A组同学实验测得的路端电压U相应电流/的拟合曲线如图（c）所示，由此得到

电源内电阻为。；当电压传感器的示数为1.6V时电源的输出功率为W。

（3）根据图（c）中实验测得的数据，可以推测实验中选用滑动变阻器的型号较合理的

是（）

（A）0~5Q（B）0-20Q

（C）0-50Q（D）0-200Q

（4）B组同学也利用A组用的同一套器材完成此实验，误把图（a）中电压传感器在d

点的接线接在c点，测得数据也在同一坐标中作出U-/图像，其他操作、读数等都准确

无误。则B组画出的图线与纵轴的交点相应的电压值、图线的斜率大小和A组相比，

分别和。（选填：偏大、相同、偏小或无法确定）

（5）根据实验测得的/、U数据，若令尸川,x=/,则由计算机拟合得出的y-x图线应

是图中的（选填“a"、或"c"），其余两条图线分别是令），=/E和），=小，得出的。

根据前面测量得到的电源电动势和内阻的值，推测图中4点的x、y坐标分别为A、

W（保留2位有效数字）。能否将电路长时间置于A点对应的工作状态，简述原因。

0.80.8C相同偏

【解析】(1)根据原理图连接实物图如图所示;

(2)根据U=E-〃可知，图象与纵轴的交点表示电源的电动势，故E=2.0V,图象的

斜率表示内阻，则可知，="=2.0-1.5Q=08c电压传感裕的示数为1.6V时电

A/0.62

流为电源的输出功率为0.5A,功率P=UZ=1.6x0.5W=0.8W；

E20

(3)由图可知,测出中的最小电流约为0.05A,此时对应的总电阻R=—O=40Q,

I0.05

此时滑动变阻器接入电阻应为40-1C=39C,故滑动变阻器总阻值一定大于39C；同

时为了调节方便，总阻值不应过大，故应选择50。的总阻值，故C正确；

(4)电压传感器在4点的接线接在c点，测得数据也在同一坐标中作出。一/图象，其中：

U=£—/0+4)其图象的截距为E，图线的斜率大小表示一+4，所以8组画出的

图线与纵轴的交点相应的电压值和A组相比相同，图线的斜率大小和A组相比偏大；

(4)由题意可知y=/U,由尸=W可知纵坐标应为输出功率，根据电源的输出功率的性

质可知，当内外电阻相等时电源的输出功率最大，故对应的图象应为。；

由图可知图a应为电源的总功率，。为电源内阻消耗的功率，A点时应为外电路短路的

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E20

情况，故此时对应的电压为£约为2.0V,电流/=—=——A=2.5A,功率

r0.8

P=£7=2.0x2.5W=5.0W：

2.在探究力的运算法则实验时，其步骤是：

(1)将橡皮条一端固定，用两个测力计对另一端的结点施加互成角度的两个力Q和F2,

使橡皮条伸长后，结点处于某一位置，这时要记录结点。的位置和换成一

个测力计对橡皮条施加一个力&时，要将结点,其目的是.

(2)在验证力的平行四边形定则的实验中，自和尸2表示两个互成角度的力，/表示由平

行四边形定则作出的人和B的合力，尸表示用一个测力计拉橡皮筋时的力，则如图2

中符合实验事实的是.

图2

【答案】两弹簧秤的示数月和F2和々和F2的方向到达同一位置。点作用的

效果相同A

【解析】(1)将橡皮条一端固定，用两个测力计时另一端的结点施加互成角度的两个力耳

和乙，使橡皮条伸长后，结点处于某一位置，这时要记录结点。的位置、两弹簧秤的

示数片和死和耳和弱的方向；

换成一个测力计对橡皮条施加一个力吊时，为保证居与F,和居共同作用的效果相同,

要将结点到达同位置。点；

(2)该实验中F是由平行四边形法则得出的合力，而F是通过实际实验得出的，故F'应

与04在同一直线上，而F与耳、尸2组成平行四边形；故选A.

3.某同学想用以下器材组装一只简易欧姆表，并能比较精确地测量一只约几千欧电阻

的阻值.

A.电流计(满偏电流为1mA,内阻为20。)

B.电流计(满偏电流为0.6A,内阻为5C)

C.电源（电动势3V,内阻不计）

D.滑动变阻器（最大阻值为5000。）

E.滑动变阻器（最大阻值为100。）

（1）以上器材中电流计应选用（填“A”或"B”），滑动变阻器应选用（填

“D”或”E”）：

（2）组装好的欧姆表调零后，滑动变阻器被接入电路部分的阻值为d

（3）现有部分电路装在一个小盒子里，它与盒外的接线柱A、B、C、。相连.若该部

分电路仅由两个阻值均为2000Q的电阻连接而成，且两个接线柱之间最多只能接一个

元件.现用组装好的欧姆表测得人B间电阻为2000C,B、C间的电阻为4000C,用

导线将C、。连接后，测得A、B间的电阻为1000C.请在方框中画出盒子内这两个电

阻的连接图______.

A0—---T---1I-----oC

【答案】AD2980

------*-------------©D

【解析】第一空.第二空.准确测量一只约几千欧电阻的阻值，欧姆表挡位应为xlk挡，

欧姆表内阻应为几千欧姆，电源电动势为3V,电流计如果选择B,欧姆表内阻5。，不

E3

符合要求，电流表应选择A；电流计选A,欧姆表内阻为：/?=1=方铲=3000。，

滑动变阻器应选择D；

第三空.欧姆表内阻为3000C,电流计内阻为20。，电源内阻不计，欧姆调零时滑动变

阻器接入电路的阻值为：3000-20=2980Q；

第四空.两个电阻阻值均为2000Q,测得A、8间电阻为2000Q,B、C间的电阻为4000Q；

用导线将C、。连接后，测得A、B间的电阻为1000C；若该部分电路仅由两个组织均

为K的电阻连接而成，B、C间由两电阻串联；A、B间只有一个电阻，若用导线将C、

。连接后，A、8间由两电阻并联，所以电路图为：

4.在“探究物体的加速度与所受合力、质量的关系''实验时，采用如图甲所示的实验装

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置，小车及车中的祛码质量为M,钩码的质量为根。

（1）当满足m（选填“远小于”“等于”或“远大于”）M时，才可以认为绳子对小车的

拉力大小等于所挂钩码的重力大小。

（2）在保持小车及车中祛码质量M—定时，探究加速度与所受合力的关系，由于平衡摩

擦力时操作不当，某位同学得到的关系如图乙所示，其原因是。

【答案】远小于平衡摩擦力过度

【解析】（1）对整体分析，根据牛顿第二定律得，整体加速度大小为：。=一”一，则

\'M+m

F=Ma=^-=^-

绳子的拉力为：M+m।+tn,当机远小于M时，可以认为绳子对小车

M

的拉力大小等于所挂钩码的重力大小。

（2）山a—R图象可知，当尸=（）时，加速度不为零，可知平衡摩擦力过度。

5.下图为探究碰撞中的不变量的实验装置示意图。

OMPN

（1）本实验非必须要求的条件是（）

A.斜槽轨道必须是光滑的

B.斜槽轨道末端点的切线是水平的

C.入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速释放

D.入射球与被碰球满足，产，b

⑵设OM=a,OP=b,ON=c,则只需验证

【答案】Amub=maa+mbc

【解析】"验证动量守恒定律"的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速

度的，只要离开轨道后做平抛运动，对斜槽是否光滑没有要求，故A错误；要保证每

次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平，故B正确；要保证碰撞前的速度相同,

所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故C正确;为了保证小球碰撞为对心正碰,

且碰后不反弹，要求"1a>""a=r，故D正确。

故选：Ao

要验证动量守恒定律定律即：mav-mava+mhvb

小球做平抛运动，根据平抛运动规律可知根据两小球运动的时间相同，上式可转换为:

m（iVt^maVat+mhvht

故只需验证mab-maa+mhc。

6.某同学用如图所示装置做“探究加速度与合力关系”的实验.测得小车（带遮光片）的质

量为M，当地的重力加速度为g。

（1）实验前，用游标卡尺测出遮光片的宽度，示数如图所示，则遮光片的宽度为4

=cm。

（2）为了使细线的拉力近似等于砂和砂桶的总重力，必须。

A.将长木板的右端适当垫高，以平衡摩擦力

B.砂和砂桶的总质量远小于小车的质量

C.使连接小车的细线与长木板平行

D.减小遮光片的宽度

（3）调节好装置，将小车由静止释放，与光电门连接的计时器显示小车通过光电门时

遮光片的遮光时间，，要测量小车运动的加速度，还需要测量（填写需要测量

的物理量名称），若该物理量用工表示，则小车运动的加速度大小为.（用测得

的物理量符号表示）。

（4）保持小车每次释放的位置不变，光电门的位置不变，改变砂和砂桶的总质量，重

复实验，测得多组小，车通过光电门的遮光时间f及砂和砂桶的总质量加，为了使图象

能直观地反映物理量之间的关系，应该作出__________（填—-t2“加-1”

t

或图象，当图象为过原点的一条倾斜的直线，表明质量一定时，加速度与合

力成正比。

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【答案】0.670B释放小车时遮光片到光电门的距离一

2xt72t2

【解析】(1)游标卡尺主尺读数为0.6cm,游标尺第14条刻度与主尺上某一-刻度对齐，

则游标读数为14x0.05=0.7()mm=0.()70cm，所以最终读数为：

().6cm+0.070cm=0.670cm。

(2)将长木板的右端适当垫高，以平衡摩擦力，是为了使细线的拉力等于小车受到的

合外力，选项A错误;砂和砂桶的总质量远小于小车的质量，可以使细线的拉力近似等

于砂和砂桶的总重力，选项B正确;使连接小车的细线与长木板平行是为了保持小车受

到的合外力不变，选项C错误;减小遮光片的宽度，能提高测量小车速度和加速度的精

度，选项D错误。

(3)还需要测量释放小车时遮光片到光电门的距离，小车的加速度

CL=——--=-----

2x2xt2

(4)由

d2

〃2g=M

2x^

得

d2M1

m=---------

2xgr

为了使图象能宜观地反映物理量之间的关系，应该作出机一4图象，当图象为过原点

的一条倾斜直线时，表明质量一定时，加速度与合力成正比。

1.为了较准确测量某电阻的阻值(约2kC),有如下实验器材可供选择:

A.直流电源：电动势18V,内阻很小，额定电流为1A

B.电流表Ai：量程0~10mA,内阻约10C

C.电流表A2：量程0~600mA,内阻约0.5。

D.电压表乂：量程0~3V,内阻约3KQ

E电压表匕：量程0~20V,内阻约10KI2

F.滑动变阻器心：最大阻值10。

G.滑动变阻器最大阻值100C

H.开关、导线等

⑴实验中电流表选用（选填"A।”或"A/）,电压表应选（选填“匕”或“匕”），

滑动变阻器应选用（选填"R「'或

（2）要求电表变化范围大，请在图中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接o

（3）采用上述电路正确测量，测得的电阻（选填“大于”、“小于”或“等于“）它的实

际阻值，其原因是。

【答案】A,大于电流表分压

【解析】（1）电源电动势为18V,则电压表选择V?；电路中可能出现的最大电流

A=9mA

R、2000

则电流表选择AK滑动变阻器要用分压电路，则要选择阻值较小的用；

（2）因&>>RA,则电流表内接；滑动变阻器用分压电路；电路如图:

（3）采用上述电路正确测量，测得的电阻大于它的实际阻值，其原因是电流表的分压作用,

使得电压表的测量值大于待测电阻两端电压值。

8.利用图中所示的装置可以研究自由落体运动.实验中需要调整好仪器，接通打点计

时器的电源，松开纸带，使重物下落，打点计时器会在纸带上打出一系列的小点.

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衿

统I

H

（i）若实验时用到的计时器为电磁打点计时器，打点计时器的安装要使两个限位孔在

同一（选填“水平”或"竖直”）线上，以减少摩擦阻力.

（2）实验过程中，下列说法正确的是

A.接通电源的同时要立刻释放重物-B.释放重物之前要让重物靠近打点计时器

C.选取纸带时要选取点迹清晰的纸带D.为了使实验数据更加准确，可多次测量取

平均值

（3）为了测得重物下落的加速度，还需要的实验器材有；（填入正确选项前的

字母）

A.天平B.秒表C.米尺

（4）在纸带上选择较清晰的点作为计时起点，并取该点为0计数点，然后每隔一个点

取一个计数点，分别记为1,2,6,并测量出计数点1,2,6与。点的距离分

别为XI,X2,X3,…，X6若点0和点1间的时间为T,根据测得的数据画出士-f图象如图

t

乙所示，若图象的斜率为k,纵截距为b,则在计时起点重物的速度为,重物的

加速度为_（结果用含有字母“b”“k”的表达式表示）

（5）在利用自由落体运动测量当地重力加速度的实验中，测得的结果往往比实际值

（偏大、偏小、相等）造成这一一结果的原因是

（只要填写一条即可）.

【答案】竖直BCDCb2k偏小存在阻力

【解析】（I）打点计时器的安装要使两个限位孔在同一竖直线上，以减少摩擦阻力.

（2）实验时要先接通电源，然后释放重物，选项A错误；释放重物之前要让重物靠近

打点计时器，以便充分利用纸带，选项B正确；选取纸带时要选取点迹清晰的纸带，选

项C正确；为了使实验数据更加准确，可多次测量取平均值，选项D正确；故选BCD.

（3）为了测得重物下落的加速度，还需要的实验器材是米尺，用来测量纸带点迹之间

的距离，故选C.

1r11

（4）根据x=vot+5gt2,解得：—=v（）+-gt,则由图像可知：Vo=b；yg=k,即g=2k；

（5）在利用自由落体运动测量当地重力加速度的实验中，测得的结果往往比实际值偏

小、造成这一结果的原因是存在阻力影响.

9.在“实验：用伏安法测量金属丝电阻率p”中，实验用的电源电动势为3V,金属丝的

最大电阻为5c.

①为使测量更为准确，请在图甲中正确选择电流表的量程并接入电路.

②用螺旋测微器测量金属丝的直径，测量结果如图乙所示，其读数为d=mm.

③滑动变阻器触头调至一合适位置后不动.闭合开关，P的位置选在ac的中点b,读出

金属丝接人电路的长度为L,电压表、电流表的示数分别为U、I.请用U、I、L、d写

出计算金属丝电阻率的表达式：p=.

④本电路测量结果：PM___ps.（选填“〉”或“v”）

4IL

【解析】①如下图所示.②金属丝的宜径d=0.5mm+0.01mmxl9.0=0.690mm.③由欧姆

R

定律：RX=-=°丁二;联立解得p=火已④此测量电路是安培表外接电路,

1不d，"4〃

电阻的测量值偏小，故电阻率的测量值偏小.

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10.用一个20分度的游标卡尺去测量一个电阻丝的厚度，结果发现游标卡尺的最后一

条刻度线恰好与主尺的第27mm刻度线重合，则被测电阻丝的厚度为cm.

【答案】0.800

【解析】因为游标卡尺的最后一条刻度线恰好与主尺的第27mm刻度线重合，而游标

尺的长度为19mm，故可知游标尺的零刻度线与支持的27mm-19mm=8mm刻度线重合，

则测电阻丝的厚度为8.00mm=0.800cm.

11.某同学用如图的装置验证机械能守恒定律：

(1)需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度儿他利用实

验得到的纸带，共设计了以下四种测量方案，其中正确的是一。

A.用刻度尺测出物体下落的高度h,并测出下落时间/,通过丫=计算出瞬时速度；

B.用刻度尺测出物体下落的高度力，并通过丫=〃^计算出瞬时速度V；

C.根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前、后相邻两点间的

V2

平均速度，测算出瞬时速度乙并通过力=丁计算出高度心

2g

D.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,

等于这点前、后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度；

(2)已知当地重力加速度为g,使用交流电的频率为人在打出的纸管上选取连续打出的

五个点A、B、C、D、E,如下图所示。测出A点距离起始点。的距离为so,A、C

两点间的距离为A,C、E两点间的距离为S2,根据前述条件，如果在实验误差允许的

范围内满足关系式__________，即验证了物体下落过程中机械能是守恒的。

(3)将纸带上打出第一个点记为0,并在高O点较远的任意点依次选取几个连续的点,

分别记为1,2,3,…。量出各点与0点的距离6,算出各点对应的速度、分别记为

也至"，数据如下表：

代表符号V]V2V3V4V5V6

数值

2.802.993.193.483.593.78

(m/s)

表中有一个数据有较大误差，代表符号为

(4)修正数据后，该同学计算出各点对应速度的平方值。并作F