2025年高考二轮复习物理实验题专项练32

实验题专项练(三)1.(6分)(2024山西朔州二模)某实验小组用如图甲所示的实验装置探究弹簧弹力与形变量的关系,将轻弹簧悬挂在铁架台的横杆上,刻度尺竖直固定在轻弹簧旁边,在弹簧下端依次挂上不同质量的钩码,记录每次钩码的总质量m以及对应指针所指刻度值x如表格所示。甲实验次数1234567钩码质量m/g0306090120150180弹力F/N00.30.60.91.21.51.8指针刻度x/cm6.07.28.610.610.911.813.2弹簧伸长量Δx/cm01.22.64.64.95.87.2(1)根据实验表格记录的数据可知,刻度尺的最小分度值为(选填“1mm”或“1cm”)。

(2)在图乙的坐标系中描点,作出弹簧弹力F与伸长量Δx之间的关系图像,由图像可知,记录实验数据时第次实验数据出现了明显的实验误差。根据描绘的FΔx图像可知,该弹簧的劲度系数为k=N/m(结果保留两位有效数字)。

乙(3)若实验中悬挂弹簧和刻度尺时,弹簧的上端未与刻度尺的0刻度线对齐,而对齐的是0.5cm,则该情况会导致实验算得的弹簧劲度系数结果(选填“偏大”“偏小”或“无误差”)。

(4)若截取实验中所用弹簧长度的一半制成一个弹簧测力计,并挂上1.5N的钩码,当钩码处于静止状态时,弹簧的形变量为cm。

答案(1)1cm(2)见解析图425(3)无误差(4)3.0解析(1)根据实验表格记录的数据可知,读数精确到1cm,估读到0.1cm,刻度尺的最小分度值为1cm。(2)根据实验数据,在给出的坐标系中描点,作出弹簧弹力F与伸长量Δx之间的关系图像如下,由图像可知,记录实验数据时第4次实验数据出现了明显的实验误差。根据描绘的FΔx可知,该弹簧的劲度系数为k=1.87.2(3)若实验中悬挂弹簧和刻度尺时,弹簧的上端未与刻度尺的0刻度线对齐,而对齐的是0.5cm,那么弹簧末端指针刻度也会下移0.5cm,弹簧对应的形变量不变,则该情况不会导致实验算得的弹簧劲度系数结果改变,无误差。(4)若截取实验中所用弹簧长度的一半制成一个弹簧测力计,则截下来的两段弹簧的劲度系数相同,把两段弹簧串接起来的劲度系数与原来那根弹簧的劲度系数相同,根据弹簧的串联公式可得,截下来的一根弹簧的劲度系数变为2k=50N/m,挂上1.5N的钩码,当钩码处于静止状态时,根据胡克定律可知,弹簧的形变量为Δx1=1.550m=3.02.(10分)(2024湖北二模)某同学要测量一段特制的圆柱形导体材料的电阻率ρ,同时测电源的内阻r,实验室提供了如下器材:待测的圆柱形导体Rx(阻值未知)螺旋测微器游标卡尺电流表A(内阻很小)电阻箱R待测电源开关S、开关K,导线若干(1)他用螺旋测微器测量该导体的直径D,结果如图甲所示,可读出D=mm,用游标卡尺测得该导体的长度为L=4.97cm。

甲他设计了如图乙所示的电路,并进行了如下的操作:①断开开关K,闭合开关S,改变电阻箱的阻值R,记录不同R对应的电流表示数I;②将开关S、K均闭合,改变电阻箱的阻值R,再记录不同R对应的电流表示数I。乙丙(2)他画出了步骤①②记录的数据对应的1IR图像,如图丙中两条图线Ⅰ、Ⅱ,则步骤①对应的图线为(选填“Ⅰ”或“Ⅱ”),电源的内阻r=Ω。

(3)若考虑电流表内阻的影响,则电源内阻的测量值相对真实值(选填“偏大”“偏小”或“相等”)。

(4)若不考虑电流表内阻的影响,此导体材料的电阻率为ρ=Ω·m。(结果保留一位有效数字)

答案(1)9.500(2)Ⅱ2.1(3)偏大(4)3×103解析(1)螺旋测微器的读数为9.5mm+0×0.01mm=9.500mm。(2)在步骤①中,由闭合电路欧姆定律有E=I(R+r),整理可得1I=1ER+rE,在步骤②中,由闭合电路欧姆定律有E=IR+R+RxRx·Ir,整理可得1I=Rx+rERxR+rE,对比以上结果可知,步骤①对应的图线应为Ⅱ,由图线(3)若考虑电流表内阻的影响,则步骤①中,由闭合电路欧姆定律