2021届高考冲刺物理实验最后一练02

2021届高考冲刺物理实验最后一练02

1.某物理学习小组要描绘一只小灯泡（2.8V0.8w）的伏安特性曲线，有下列器材供

选用：

A.电压表（0〜3丫，内阻6kc）

B.电压表（0〜15丫，内阻30kc）

C.电流表（0〜3人，内阻0.1。）

D.电流表（0〜0.6A，内阻

E.滑动变阻器（100,5人）

F.滑动变阻器（0~lkft,0.1A）

G.电源（3V，内阻不计）

H.电键一个，导线若干

（1）电压表应选用,电流表应选用,滑动变阻器应选用。（用序号

字母表示）

（2）为完成本实验，请用笔画线当导线，将实物图（图1）连成完整的电路，要求实

验误差尽可能的小。（图中有几根导线已经接好）

（3）下表中的数据是该小组在实验中测得的，请根据表格中的数据在如图2的坐标纸

上作出小灯泡的伏安特性曲线。根据/-U图象，由图分析可知，该小灯泡灯

丝温度升高时，电阻（选填"变大”或"变小”）。

U/v0.000.501.001.502.002.50

//A0.000.170.300.390.450.49

（4）由图线可求得当小灯泡两端所加电压为2.00v时，其灯丝电阻值约为_____0。（结

果保留两位有效数字）

图I图2

A

【答案】ADE

【解析】（1）灯泡额定电压是2.8V,电压表应选A；

灯泡额定电流为/=整〜0.284电流表选D；

2.8

为方便实验操作，滑动变阻器应选总阻值较小的E；

（2）描绘小灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压

接法；灯泡正常发光时的电阻较小，故电流表应采用外接法。

试卷第2页，总13页

由图可知I,电阻随温度的升高而增大;

(4)由图可知，当电压为2.0U时，电流为0.454故电阻为区=3=30=4.40；

/0.45

2.(1)在练习使用多用表的实验中，某同学连接的电路如图所示

①若旋转选择开关，使尖端对准直流电流挡，此时测得的是通过的电流；

②若断开电路中的电键，旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡，此时测得的是

的电阻；

③若旋转选择开关，使尖端对准直流电压挡，闭合电键，并将滑动变阻器的滑片移至最

左端，此时测得的是两端的电压.

【答案】RiRI和R2的串联R?(或电源)

【解析】①电流表与Ri串联，因此电流表量的是Ri的电流；②断开开关时，电源不起

作用了，这时欧姆测的是两个电阻串联之后的总电阻；③滑动变阻器滑到最左端，滑动

变阻器相当于直导线，因此电压表测得的是R2两端的电压.

3.为了探究力、质量和加速度三个物理量之间的定量关系，我们采用了法，

它是研究三个或三个以上物理量之间关系的重要方法，在物体质量一定的情况下，加速

度。与作用力/成，写作在相同的力作用下，物体的加速度跟

物体的质量成__________,写作.

【答案】控制变量正比aocF反比

m

【解析】为了探究力、质量和加速度三个物理量之间的定量关系，我们采用了控制变量

法；

由牛顿第二定律可知，在物体质量一定的情况下，加速度a与作用力尸成正比；写作

i/ocF;

在相同的力作用下，物体的加速度跟物体的质量成反比，写作aoc,。

m

4.用落体法做“验证机械能守恒定律”的实验。重物从高处由静止开始落下，重物拖着

纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点进行测量，计算分析，即可验证机

械能守恒定律。实验装置如图所示。

（1）在实验时，下列器材不必要的是（）

A.重物B.秒表C.纸带D.刻度尺

（2）一位同学在某次实验中，安装的打点计时器两限位孔不在同一竖直线上，纸带通过时

受到的阻力较大，那么，这种情况造成的结果是（）

A.重物减少的重力势能小于增加的动能

B.重物减少的重力势能大于增加的动能

C.重物的机械能逐渐减小

D.重物的机械能逐渐增大

【答案】BBC

【解析】（1）验证自由落体运动过程的机械能守恒，需要验证：mgh=\mv2,需要验

证9/1=3/，实验需要有做自由落体运动的重物，通过打点计时器打出的纸带求出物体

的速度，用刻度尺测出物体下落的高度，代入=即可完成实验，因此需要的实

验器材有：重物、纸带、刻度尺，不需要秒表，故选项B符合题意，选项ACD不符合

题意；

（2）重物带动纸带下落过程中，除了重力还受到较大的阻力，从能量转化的角度，由

于阻力做功，重力势能减小除了转化为动能还有一部分转化为由于摩擦产生的内能，所

以重力势能的减小量明显大于动能的增加量，导致重物的机械能逐渐减小，故AD错误,

BC正确。

5.电动自行车是一种环保、便利的交通工具，越来越受大众的青睐，为了测定电动车

电池组的电动势和内电阻，某同学设计了如图甲所示的实验电路，所用实验器材有：

试卷第4页，总13页

-------11-------------------

E'rS

甲

A.电池组（电动势约为12V,内阻未知）

B.电流表（量程为300mA,内阻忽略不计）

C.电阻箱R（0〜999.9C）

D.定值电阻R）（阻值为10。）

E.导线和开关

该同学部分操作步骤如下：

（1）改变电阻箱R的阻值，分别测出电路中相应的电流/。为了保证实验顺利进行且使测

量结果更准确些，电阻箱R的取值范围应为。

A.100Q-300QB.40Q-100QC.15Q-40Q

（2）根据实验数据描点，绘出的了;-R图像如图乙所示，若直线的斜率为在;坐标

轴上的截距为b,则该电池组的电动势E=，内阻片（用鼠6和Ro表示）。

乙

（3）如果电流表内阻不能忽略，则对电池组的内阻是否有影响（填“有”或

“无

【答案】B-7一飞有

kk

【解析】（1）为减小电流表的读数误差，电流表指针偏转角度应该尽量大于三分之.,即

电流范围为

100mA蒯300mA

根据欧姆定律，总电阻

120。廊总40。

扣除定值电阻10Q,即电流表内阻和电源内阻加上电阻箱电阻应该大于等于30C而小

于等于110C,由于电流表内阻不计，B正确，AC错误。

故选B。

(2)根据闭合电路欧姆定律，有

E=/(r+R)+R)

解得

L_LR+41£

IEE

故有

k=-

E

E

联立解得

(3)[4]电流表如果有内阻，电池内阻的测量值为

测量值会偏大，测量有影响。

6.小明同学在做“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，将摆球悬挂于铁架台上，下列

各图中悬挂方式正确的是:测量小球直径时游标卡尺如图所示，其读数为mm

【答案】C19.0或19.1

【解析】在该实验的过程中要求悬点要固定，A、B的悬挂方式在实验过程中摆线会松

动，悬点没有固定，C的悬挂方式可以避免摆线松动，悬点固定，故A、B错误，C正

确;

故选C；

试卷第6页，总13页

主尺读数为19mm,游标尺示数为lxO.lmm=O.lmm,游标卡尺示数为

19mm+0.1mm=19.1mm

7.某同学用光电门和力传感器来研究单摆运动时小球在最低点时细线拉力与小球速度

的关系。如图甲所示，用光电门测量小球经过最低点A时的挡光时间f,同时用传感器

测量细线对小球的拉力大小F。

（1）用螺旋测微器测量钢球的直径d,如图乙所示，则启mm；通过公式v=4就

t

可以测出小球通过最低点的速度；

（2）实验时，要采用控制变量法，保持小球质量机和不变，通过改变单摆最大摆

角仇来改变小球到达最低点的速度，这样就能得到一组数据，从而完成实验研究。某

实验小组同学用测量的数据，在/-4坐标中画出如图丙所示图像，得到了第一个结论:

t

小球在最低点受到细线拉力随速度的增大而增大（填“线性”或“非线性”）；为了

进一步探究拉力和速度的定量关系，该小组做了以下几种图像，能直接从图像中得到定

量关系的是图

【答案】6.985（6.983~6.987均可）细线长度（或摆长）非线性A

【解析】⑴螺旋测微器的固定刻度为6.5mm,可动刻度为48.5x0.01mm=0.485mm,所

以最终读数为6.5mm+0.485nim=6.985mm,由于误差6.983mm~6.987mm均可

（2）由实验原理有

mgL（\-cos0=—mv"

v2

F-mg=777—

可知，实验时，要采用控制变量法，保持小球质量"Z和摆长不变

由图丙可知，小球在最低点受到细线拉力随速度的增大而非线性增大

由实验原理有

v2md2

r-m2=m—=-----—

LLt2

即

_md~

F=——+^g

Lt

则能直接从图像中得到定量关系的是图A

8.用伏安法测电源电动势和内电阻，已知电流表内阻和电源内电阻相比，不可忽略,

画出的（甲）、（乙）两种可供选用的测量电路.

（1）为提高电动势和内电阻的测量精度，应选用的电路是.

（2）由实验数据做出如图（丙）所示图线，则该电源的内电阻r=Q.

（3）所测得的电源电动势E和内电阻r的测量值与真实值相比较的情况是:E测一E

r洲_____rj（.（填“〉”或“V”）

（4）误差出现的原因是.

【答案】乙1<<电压表分流

【解析】（1）已知电流表内阻和电源内电阻相比，不可忽略，为减小实验误差，应采用

图乙所示电路图.

（2）由图2所示图象可知，电源内阻r=丝=上”=1.0。；

A/0.6

（3）由图示可知，伏安法测电阻相对于电源来说采用电流表外接法，由于电压表分流

试卷第8页，总13页

作用，电流表测量值偏小，当外电路短路时，电流测量值等于真实值，电源的U-I图

象如图所示，由图象可知，电动势测量值小于真实值，电源内阻测量值小于真实值.

(4)由图示图象可知，由于电压表的分流作用，所测电流小于通过电源的电流，电压

表分流是造成误差的原因.

9.某物理兴趣小组利用频闪照相和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验，步骤如

下：

A.用天平测出滑块A、B的质量分别为300g和200g；

B.安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；

C.向气垫导轨通入压缩空气；

D.把A、B两滑块放到导轨上,并给他们一个初速度，同时开始闪光照相，闪光的时间间

隔设定为4=0.2$。照片如图该组同学结合实验过程和图象分析知：该图象是闪光4

次摄得的照片，在这4次闪光的瞬间工、2两滑块均在0〜80。〃刻度范围内：第一次闪

光时，滑块8恰好通过x=55cm处，滑块A恰好通过x=70。〃处；碰撞后有一个物体处

于静止状态。

(1)以上情况说明两滑块的碰撞发生在第一次闪光后

(2)设向右为正方向，试分析碰撞前两滑块的质量与速度乘积之和是烟•〃?/5,碰

撞后两滑块的质量与速度乘积之和是依・m/S,以上实验结果说明在碰撞过程中

保持不变的物理量是。

【答案】0.15-0.2-0.2两滑块的质量和速度乘积之和

【解析】(1)碰撞后A向左做匀速运动，设其速度为VA',所以有：VA‘Ft=20,碰撞到

第二次闪光时A向左运动10cm,时间为匕有：VA'・t，=10,第一次闪光到发生碰撞时间

为t,有：t+r=At,

得：r=—=—=0.15；

22

（2）设向右为正方向，碰撞前，B的速度大小为：VB=0，05=0.5m/s,

0.1

A的速度为：VA=-——"m/s=-1m/s,

0.1

则碰撞前两滑块的质量与速度乘积之和为：Pi=mBVB+mAVA=0.2x0.5-0.3xl=-0.2kgm/s.

-0.2

碰撞后，A静止，B速度为：vB-----=-lm/s,

0.2

则碰撞后两滑块的动量为：PB=-mBVB'=-0.2Xl=-0.2kgm/s.

点睛：本题利用气垫导轨进行验证动量守恒定律的实验，要求能明确实验原理，注意碰

撞前后两物体的位置从而明确位移和速度，再根据动量守恒定律列式即可求解.

10.质量m=lkg的重锤自由下落，在纸带上打出一系列的点如图所示，O为第一个点，

A、B、C为相邻的点，相邻计数点的时间间隔为0.02s,长度单位是cm,取g=9.8m/s2,

a.打点计时器打下计数点B时，物体的速度VB=m/s（保留两位有效数字）；

b.从点O到打下计数点B的过程中，物体重力势能的减少量AEp=J,动能的增

加量AEk=J（保留两位有效数字）.

（2）打出的另一条纸带如图，假设点AC间的距离为si,点CE间的距离为S2,使用交

流电的频率为f,根据这些条件计算重锤下落的加速度a=.

\\O••A•BC•D•£•\I

【答案】0.970.480.47口~

4

【解析】（1）根据匀变速直线运动平均速度推论可得

笈=见』=（734.86*。*=097加

B2T2T2x0.025

从点O到打下计数点B的过程中，物体重力势能的减少量△与=mghOB=（）.481,动

1,

能增加量为=于〃崂=0.47J

试卷第10页，总13页

（］）

（1-_-X---_--X-C-E--—--X--A-C--_---"--—---S---/---

（2）根据逐差法可得2J、？4

t（7）

H.某同学做“探究求合力的方法”的实验，用弹簧测力计拉细绳套时，测力计总与木板

平行，实验主要步骤如下：

A.在桌面上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；

B.用图钉把橡皮条的一端固定在白纸（板）上的A点，在橡皮条的另一端栓上两条细

绳，细绳的另一端系上绳套；

C.将两个弹簧测力计通过细绳互成角度地拉橡皮条，使细绳与橡皮条的结点达到某一

位置0,记下o点的位置和两细绳的方向，并读出两个弹簧测力计的示数；

D.按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两个弹簧测力计的拉力R