25-创新专题实验-《实验原理、器材、目的创新》专项提升（含答案）

第第页创新专题实验——《实验原理、器材、目的创新》专项提升一、典型例题方法赏析1．为探究电源的输出功率P与外电路的电阻R之间的关系，某同学设计了如图甲所示的实验电路.实验中以蓄电池作为电源，为了便于进行实验和保护蓄电池，该同学给蓄电池串联了一个定值电阻R0，把它们看作一个新电源（图中虚线框内部分）。实验中，多次调节外电阻R，读出电压表和电流表的示数U和I，由测得的数据描绘出如图乙所示的U﹣I图像。（1）根据题述及图上信息可以得到，新电源输出功率的最大值为W，对应的外电阻的阻值为Ω；（2）若与电源串联的定值电阻的阻值R0＝7Ω，则可以求得蓄电池的电动势E0＝V，内电阻r0＝Ω；（3）该同学分析了实验中由电表内电阻引起的实验误差。在图丙中，实线是根据本实验的数据描点作图得到的U﹣I图像；虚线是该电源在没有电表内电阻影响的理想情况下所对应的U﹣I图像，则可能正确的是。2．传感器是一种将非电学量转换成电信号的检测装置，它是实现自动检测和自动控制的手摇环节；某物理课外活动小组利用力传感器和位移传感器进一步探究变力作用下的动能定理．如图甲所示，他们用力传感器通过定滑轮直接拉固定在小车上的细绳，测出拉力F；用位移传感器测出小车的位移s和瞬时速度．已知小车质量为200g．（1）某次实验得出拉力F随位移s变化规律如图乙所示，速度v随位移s变化规律如图丙所示．利用所得的F-s图象，求出s=0.30m到0.52m过程中力F做功W=J，此过程动能的变化△Ek=J（保留2位有效数字）．（2）下列情况中可减小实验误差的操作是____．（填选项前的字母，可能不止一个选项）A．使拉力F要远小于小车的重力B．实验时要先平衡摩擦力C．要使细绳与滑板表面平行3．某同学用匝数可调的可拆变压器来探究“变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验：（1）下列操作正确的是____。A．原线圈接学生电源直流电压，电表置于直流电压挡B．原线圈接学生电源交流电压，电表置于交流电压挡（2）如图甲所示，一变压器的副线圈匝数模糊不清，该同学为确定其匝数，原线圈选择“0”、“8”（×100匝）接线柱，测得电源电压为10.0V，副线圈电压为4.9V，则此时接入的副线圈可能是____。A．“0”、“2”接线柱 B．“0”、“4”接线柱（3）如图乙所示，探究铁芯在变压器中的用途时，该同学先将上方的铁芯取出，再将铁芯缓慢向左水平推入，则观察到小灯泡亮度变化与铁芯作用分析正确的是____。A．小灯泡变亮B．小灯泡变暗C．铁芯起到传送能量的作用D．若将铁芯换成等大的铜块，则实验现象更明显（4）你认为该实验的系统误差主要来源是（写出一条即可）。4．小明同学用如图所示的实验装置测量普朗克常量和某金属的逸出功，通过改变入射光的频率并测出对应的遏止电压U绘制U−ν图像如图甲所示，已知电子所带电荷量大小是e（1）普朗克常量h=，此金属的逸出功W=。（用e、U1、U1、ν1（2）另一同学用小明同学的数据绘制U−I（其中I为Ｇ的读数）图线如图乙中d所示。他用相同实验装置，但只增大入射光强，则此时图线应是图乙中的（填“a”“b”或“c”）。5．为了测定滑块与水平桌面之间的动摩擦因数μ，某同学设计了如图所示的实验装置，其中圆弧形滑槽末端与桌面相切。第一次实验时，滑槽固定于桌面右端，滑槽末端与桌面右端M对齐，小球从滑槽顶端由静止释放，落在水平地面上的P点；第二次实验时，滑槽固定于桌面左侧，测出滑槽末端N与桌面右端M的距离为L，小球从滑槽顶端由静止释放，落在水平面上的Q点。已知重力加速度为g，不计空气阻力，滑块与滑槽之间有摩擦力。（1）实验还需要测出的物理量是____（用代号表示）A．滑槽的高度h B．桌子的高度H C．O点到P点的距离dD．O点到Q点的距离d2 E．滑块的质量（2）实验中需要用到的测量工具（仪器）有（3）写出动摩擦因数μ的表达式是μ=6．在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中①如图所示，小海同学将变压器的原线圈接在低压交流电源上，小灯泡接在变压器的副线圈上，小灯泡发光，下列说法正确的是（单选）。A．将原线圈接在电压相同的低压直流电源上，小灯泡亮度不变B．电流从原线圈经铁芯流到副线圈，最后流过小灯泡C．将可拆变压器的横条铁芯取下，小灯泡的亮度降低②实验过程中，小海同学听到变压器发出明显的“嗡嗡”低鸣声，引起该现象的原因可能是（单选）。A．原线圈上输入电压过低B．变压器上的两个固定螺丝没有拧紧C．小灯泡与底座之间接触不良二、夯实基础提升能力7．有一种自动控制装置，利用热敏电阻作为传感器，借助电磁开关可实现自动监控温度，从而进行火灾报警，电磁开关的内部结构如图甲所示，1、2接线柱之间是励磁线圈，3、4两接线柱分别与触点和弹簧片连接，当励磁线圈中电流大于50mA时，电磁铁吸合衔铁，弹簧片和触点连接，3、4接通；电流小于50mA时，3、4分开，正常情况下，环境温度保持在24℃热敏电阻：其电阻随温度变化的图像如图乙所示电磁开关：线圈电阻为150电源：电动势为20V定值电阻：R报警器；开关；导线若干（1）由图乙可知，此热敏电阻的阻值随温度按（选填“线性”或“非线性”）规律变化；（2）图丙中定值电阻应选择（选填“R1”或“R（3）请在图丙中补充完整电路图；（4）若考虑保护电阻和励磁线圈电阻因长时间通电导致升温，而使电阻值增加，则报警将会（选填“提前”、“延后”或“不变”）。8．如图所示，某同学想测量滑块和长木板之间的动摩擦因数，设计了如下实验方案。（1）按照图1安装实验装置，把长木板放在水平桌面上，调节光滑定滑轮的高度，使细线与长木板平行，（填“需要”或“不需要”）把长木板左端垫高；（2）在光滑动滑轮挂钩上挂上钩码，接通打点计时器电源，释放滑块，得到如图2的一条纸带，并选取了七个计数点，两个计数点之间还有一个计时点未画出，并测出了相邻两个计数点之间的距离分别是s1，s29．某研究性学习小组用图甲装置测定当地重力加速度，其主要操作步骤如下：①将电磁铁（小铁球）、光电门调节在同一竖直线上；②切断电磁铁电源，小铁球由静止下落，光电计时器记录小铁球通过光电门的时间t，并用刻度尺测量出小铁球下落前和光电门间的距离h；③改变光电门的位置，重复②的操作，测出多组h和t；④计算出小铁球每次通过光电门的速度v，作出v2请结合以上操作，回答以下问题：（1）用游标卡尺测小球的直径，如图乙所示，则d=mm；（2）根据数据作出v2−h图像如图丙，求出当地重力加速度g=（3）该实验装置（选填“能”或“不能”）验证机械能守恒定律。10．某科技小组设计了一种“车辆闯红灯违规记录仪”，在路面停止线前侧埋上压敏电阻，其阻值随压力的变化如图甲所示，和压敏电阻组合的仪器如图乙所示，仪器主要由控制电路和工作电路组成，控制电路中的光控开关接收到红光时会自动闭合，接收到绿光或黄光时会自动断开；控制电路中电源的电动势为9V，内阻为2Ω，继电器线圈电阻为8Ω，滑动变阻器连入电路的电阻为50Ω；当控制电路中的电流大于0.06A时，衔铁会被吸引，从而启动工作电路，电控照相机拍照记录违规车辆。（1）当红灯亮时，若车辆越过停止线，电流表A的示数会变(选填“大”或“小”)。（2）车辆对压敏电阻的压力超过N后，车辆闯红灯时才会被拍照记录。（3）若要增大“车辆闯红灯违规记录仪”的灵敏度，即违规车辆对压敏电阻的压力比第(2)问结果小，也会被拍照记录，则滑动变阻器的滑片应向(选填“a”或“b”)端滑动。11．在“观察电容器的充、放电现象”实验中，把电阻箱R（0∼9999Ω）、一节干电池、微安表（量程0∼300μA，零刻度在中间位置）、电容器（1）把开关S接1，微安表指针迅速向右偏转后示数逐渐减小到零：然后把开关S接2，微安表指针偏转情况是____；A．迅速向右偏转后示数逐渐减小 B．向右偏转示数逐渐增大C．迅速向左偏转后示数逐渐减小 D．向左偏转示数逐渐增大（2）再把电压表并联在电容器两端，同时观察电容器充电时电流和电压变化情况。把开关S接1，微安表指针迅速向右偏转后示数逐渐减小到160μA时保持不变；电压表示数由零逐渐增大，指针偏转到如图2所示位置时保持不变，则电压表示数为V，电压表的阻值为kΩ三、思维提升创新应用12．某实验小组的同学为了研究某热敏电阻的性质，进行了如下操作。（1）已知该热敏电阻的阻值随环境温度的升高而增大，小组同学利用伏安法测量了常温以及高温环境下该热敏电阻的阻值，通过实验数据描绘了该热敏电阻在这两个环境下的I−U图线，如图甲所示，则图线（填“a”或“b”）对应的是高温环境。（2）该小组的同学为了进一步研究热敏电阻的特性，设计了如图乙所示的电路。实验时，闭合开关S并调节滑动变阻器的滑片，读出电流表A1、A2的示数分别为I1、I2，已知定值电阻的阻值为（3）该小组的同学得出了该热敏电阻的阻值关于温度t的关系式为RT=(112t+53) Ω13．某同学利用图1中的实验装置探究机械能变化量与力做功的关系，所用器材有：一端带滑轮的长木板、轻细绳、50g的钩码若干、光电门2个、数字计时器、带遮光条的滑块（质量为200g，其上可放钩码）、刻度尺，当地重力加速度为9.80m/s①安装器材，调整两个光电门距离为50.00cm，轻细绳下端悬挂4个钩码，如图1所示；②接通电源，释放滑块，分别记录遮光条通过两个光电门的时间，并计算出滑块通过两个光电门的速度；③保持最下端悬挂4个钩码不变，在滑块上依次增加一个钩码，记录滑块上所载钩码的质量，重复上述步骤；④完成5次测量后，计算出每次实验中滑块及所载钩码的总质量M、系统（包含滑块、滑块所载钩码和轻细绳悬挂钩码）总动能的增加量ΔEk及系统总机械能的减少量M0.2000.2500.3000.3500.400Δ0.5820.4900.3920.2940.195Δ0.3930.4900.6860.785回答下列问题：（1）实验中轻细绳所悬挂钩码重力势能的减少量为J（保留三位有效数字）；（2）步骤④中的数据所缺数据为；（3）若M为横轴，ΔE为纵轴，选择合适的标度，在图2中绘出ΔE−M图像若系统总机械能的减少量等于克服摩擦力做功，则物块与木板之间的摩擦因数为（保留两位有效数字）14．（1）为完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验，除有闭合铁芯的原、副线圈外，还必须要选用的器材是____。A． B．C． D．（2）某学习小组想测出某工厂排出废水的电阻率，以判断废水是否达到排放标准（一般工业废水电阻率的达标值为≥200Ω⋅m）如图甲所示为该同学所用盛水容器，其左、右两侧面内壁有金属薄板（电阻极小，其余四面由绝缘材料制成，左右两侧带有接线柱A、B。容器内表面长a=40cm，宽①先用多用电表欧姆挡的“×100”挡粗测水样的电阻值时，表盘上指针如图乙所示，则所测水样的电阻约为Ω。②正确连接电路后，闭合开关，测得一组U、I数据；再调节滑动变阻器，重复上述测量步骤，得出一系列数据如表所示。U111.89222I111222图丙的坐标纸中已描出4个点，请在答题卡相应图中将剩余的2个点也描出，并画出U−I关系图像。③由以上测量数据可求出待测水样的电阻率为Ω⋅m（结果保留三位有效数字），该水样是否符合排放标准15．阿特伍德机是著名的力学实验装置。绕过定滑轮的细线上悬挂质量相等的重锤A和B，在B下面再挂重物C时，由于速度变化不太快，测量运动学物理量更加方便。（1）如图所示，在重锤A下方固定打点计时器，用纸带连接A，测量A的运动情况。下列操作过程正确的是____；A．固定打点计器时应将定位轴置于系重锤A的细线的正下方B．开始时纸带应竖直下垂并与系重锤A的细线在同一竖直线上C．应先松开重锤让A向上运动，然后再接通打点计时器电源打点D．打点结束后先将纸带取下，再关闭打点计时器电源（2）某次实验结束后，打出的纸带如图所示，已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz，则重锤A运动拖动纸带打出H点时的瞬时速度为m/s；（结果保留三位有效数字）（3）如果本实验室电源频率不足50Hz，则瞬时速度的测量值（填“增大”或“减小”）；（4）已知重锤A和B的质量均为M，某小组在重锤壁下面挂质量为m的重物C由静止释放验证系统运动过程中的机械能守恒，某次实验中从纸带上测量A由静止上升h高度时对应计时点的速度为v，则验证系统机械能守恒定律的表达式是；（5）为了测定当地的重力加速度，另一小组改变重物C的质量m，测得多组m和测量对应的加速度a，在坐标上1a−116．现要组装一个酒精测试仪，它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器，此传感器的电阻R随酒精气体浓度的变化而变化，规律如图甲所示。目前国际公认的酒驾标准是“0.2mg/mL≤酒精气体浓度<0.8mg/mL”，醉驾标准是“酒精气体浓度≥0.8mg/mL”。提供的器材有：A．二氧化锡半导体型酒精传感器RxB．直流电源（电动势为4V，内阻不计）C．电压表（量程为3V，内阻非常大，作为浓度表使用）D．电阻箱（最大阻值为999.9Ω）E．定值电阻R1（阻值为50Ω）F．定值电阻R2（阻值为10Ω）G．单刀双挪开关一个，导线若干（1）图乙是酒精测试仪电路图，请在图丙中完成实物连线；（2）电路中R应选用定值电阻（填R1或R2）；（3）为便于识别，按照下列步骤调节此测试仪：①电路接通前，先将电阻箱调为30.0Ω，然后开关向（填“c”或“d”）端闭合，将电压表此时指针对应的刻度线标记为mg/mL；②逐步减小电阻箱的阻值，电压表的示数不断变大按照甲图数据将电压表上“电压”刻度线标为“酒精浓度”；③将开关向另一端闭合，测试仪即可正常使用。（4）某同学将调适好的酒精测试仪靠近酒精瓶口，发现该表显示为醉驾，则电压表的实际电压为。17．为了研究光敏电阻在室内正常光照射和室外强光照射时电阻的大小关系，某同学用如图甲所示的电路进行实验，得出两种U­I图线，如图乙所示。（1）根据U­I图线可知正常光照射时光敏电阻的阻值为Ω，强光照射时的阻值为Ω；（2）若实验中所用电压表的内阻约为5kΩ，毫安表的内阻约为100Ω，考虑到电表内阻对实验结果的影响，此实验中（选填“正常光照射时”或“强光照射时”）测得的电阻误差较大。若测量这种光照下的电阻，则需将实物图中毫安表的连接方式采用（选填“内接”或“外接”）法进行实验，实验结果较为准确。四、直击高考达成素养18．（1）探究滑动变阻器的分压特性，采用图1所示的电路，探究滑片P从A移到B的过程中，负载电阻R两端的电压变化。①图2为实验器材部分连线图，还需要（选填af、bf、fd、fc、ce或cg）连线（多选）。②图3所示电压表的示数为V。③已知滑动变阻器的最大阻值R0=10Ω，额定电流I=1.0A。选择负载电阻R=10Ω，以R两端电压U为纵轴，为xL横轴（x为AP的长度，L为AB的长度），得到U−xL分压特性曲线为图4中的“I”；当R=100Ω，分压特性曲线对应图4中的（2）两个相同的电流表G1和G2如图5所示连接，晃动G1表，当指针向左偏转时，静止的G2表的指针也向左偏转，原因是_________（多选）。A．两表都是“发电机”B．G1表是“发电机”，G2表是“电动机”C．G1表和G2表之间存在互感现象D．G1表产生的电流流入G2表，产生的安培力使G2表指针偏转19．探究电容器充放电规律，实验装置如图甲所示，有电源E，定值电阻R0，电容器C，单刀双置开关S。（1）为测量电容器充放电过程电压U和电流I变化，需在①、②处接入测量仪器，位置②应该接入测（电流、电压）仪器。（2）接通电路并接通开关，当电压表示数最大时，电流表示数为。（3）根据测到数据，某过程中电容器两端电压U与电流I的关系图如图乙所示。该过程为（充电，放电）。放电过程中电容器两端电压U随时间t变化关系如图丙所示。0.2s时R0消耗的功率W。20．用如图a所示的电路观察电容器的充放电现象，实验器材有电源E、电容器C、电压表、电流表、电流传感器、计算机、定值电阻R、单刀双掷开关S1、开关S（1）闭合开关S2，将SA．一直稳定在某一数值B．先增大，后逐渐减小为零C．先增大，后稳定在某一非零数值（2）先后断开开关S2、S1，将电流表更换成电流传感器，再将S1接2，此时通过定值电阻R的电流方向（选填“a→b”或“b→a”），通过传感器将电流信息传入计算机，画出电流随时间变化的I−t图像，如图b，t=2s时I=1.21．某实验小组要探究一金属丝的阻值随气压变化的规律，搭建了如图（a）所示的装置。电阻测量原理如图（b）所示，E是电源，V为电压表，A为电流表。

⑴保持玻璃管内压强为1个标准大气压，电流表示数为100mA，电压表量程为3V，表盘如图（c）所示，示数为V，此时金属丝阻值的测量值R为Ω（保留3位有效数字）；

⑵打开抽气泵，降低玻璃管内气压p，保持电流I不变，读出电压表示数U，计算出对应的金属丝阻值；

⑶根据测量数据绘制R-p关系图线，如图（d）所示；

⑷如果玻璃管内气压是0.5个标准大气压，保持电流为100mA，电压表指针应该在图（c）指针位置的侧（填“左”或“右”）；

⑸若电压表是非理想电压表，则金属丝电阻的测量值真实值（填“大于”“小于”或“等于”）。22．某科技小组模仿太阳能发电中的太阳光自动跟踪系统，制作光源跟踪演示装置，实现太阳能电池板方向的调整，使电池板正对光源。

图甲是光照方向检测电路，所用器材有：电源E（电动势3V）；电压表V1和V2（量程均有3V和15V，内阻均可视为无穷大）；滑动变阻器R；两个相同的光敏电阻RG1和RG2；开关S；手电筒；导线若干。图乙是实物图，图中电池板上垂直安装有半透明隔板，隔板两侧装有光敏电阻，电池板固定在电动机转轴上，控制单元与检测电路的连接未画出，控制单元对光照方向检测电路无影响。

请完成下列实验操作和判断。（1）电路连接。

图乙中已正确连接了部分电路，请完成虚线框中滑动变阻器R、电源E、开关S和电压表V1间的实物图连线.（2）光敏电阻阻值与光照强度关系测试。

①将图甲中R的滑片置于端。用手电筒的光斜照射到RG1和RG2，使RG1表面的光照强度比RG2表面的小。

②闭合S，将R的滑片缓慢滑到某一位置。V1的示数如图丙所示，读数U1为V。V2的示数U2为1.17V，由此可知，表面光照强度较小的光敏电阻的阻值(填“较大”或“较小”).③断开S。（3）光源跟踪测试.光源跟踪测试。

①将手电筒的光从电池板上方斜照射到RG1和RG2。

②闭合S，并启动控制单元，控制单元检测并比较两光敏电阻的电压，控制电动机转动。此时两电压表的示数U1＜U2，图乙中的电动机带动电池板(填“逆时针”或“顺时针”)转动，直至时停止转动，电池板正对手电筒发出的光。23．某种花卉喜光，但阳光太强时易受损伤。某兴趣小组决定制作简易光强报警器，以便在光照过强时提醒花农。该实验用到的主要器材如下：学生电源、多用电表、数字电压表(0~20V)、数字电流表(0~（1）判断发光二极管的极性使用多用电表的“×10k”欧姆挡测量二极管的电阻。如图1所示，当黑表笔与接线端M接触、红表笔与接线端N接触时，多用电表指针位于表盘中a位置（见图2）；对调红、黑表笔后指针位于表盘中b位置（见图（2），由此判断M端为二极管的（2）研究光敏电阻在不同光照条件下的伏安特性①采用图3中的器材进行实验，部分实物连接已完成。要求闭合开关后电压表和电流表的读数从0开始。导线L1、L2和L3的另一端应分别连接滑动变阻器的②图4为不同光照强度下得到的光敏电阻伏安特性图3曲线，图中曲线Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ对应光敏电阻受到的光照由弱到强。由图像可知，光敏电阻的阻值随其表面受到光照的增强而（填“增大”或“减小”）。（3）组装光强报警器电路并测试其功能图5为利用光敏电阻、发光二极管、三极管（当b、e间电压达到一定程度后，三极管被导通）等元件设计的电路。组装好光强报警器后，在测试过程中发现，当照射到光敏电阻表面的光强达到报警值时，发光二极管并不发光，为使报警器正常工作，应（填“增大”或“减小”）可调电阻R1光的行为曾令物理学家感到困惑。双缝干涉、光电效应等具有里程碑意义的实验。逐渐揭开了光的神秘面纱。人类对光的认识不断深入，引发了具有深远意义的物理学革命。24．在“用双缝干涉实验测量光的波长”的实验中，双缝间距为d，双缝到光强分布传感器距离为L。

①实验时测得N条暗条纹间距为D，则激光器发出的光波波长为。

A.DdNL

B.Dd(N−1)L

C.DLNd

D.DL(N−1)d

②在激光器和双缝之间加入一个与光束垂直放置的偏振片，测得的干涉条纹间距与不加偏振片时相比

A.增加

B.不变

C.减小

③25．某紫外激光波长为λ，其单个光子能量为。若用该激光做光电效应实验，所用光电材料的截止频率为ν0，则逸出光电子的最大初动能为。(普朗克常量为h，真空中光速为c）

答案解析部分1．【答案】（1）1.125；8（2）6；1（3）C【解析】【解答】（1）由图乙U﹣I图像得新电源的路端电压与电流的数值关系为U＝6﹣8I输出功率为P＝UI＝6I﹣8I2=−8当I=38A时，输出功率有最大值为P此时的外电阻为R=U（2）新电源输出功率最大时，外电阻与内电阻相等，即R＝R0+r0代入数据，解得r0＝1Ω所以电动势为E＝I（R+R0+r0）=3（3）新电源的路端电压测量准确，但干路电流测量小了，少测的部分即为电压表上的电流，且路端电压越大差距越大，电压为0时没有差距，ABC不符合题意，C符合题意.故答案为：C。

【分析】（1）图乙U﹣I图像得新电源的路端电压与电流的数值关系，输出功率和电流关系。求出外电阻为R大小。

（2）新电源输出功率最大时，外电阻与内电阻相等。

（3）路端电压测量准确，路电流测量小了，路端电压越大差距越大，电压为0时没有差距。2．【答案】（1）0.17；0.15（2）B；C【解析】【解答】（1）根据F-s图象图象可知，当s1=0.30m时，F1=1.00N，s2=0.52m时，F2=0.56N，因此：W=F1+F22(s2−（2）该实验中不是利用悬挂的重物的重力表示绳子的拉力，而是直接测量出绳子的拉力，因此不需要使拉力F要远小于小车的重力，A不符合题意；当平衡了摩擦力和细绳与滑板表面平行时，绳子上的拉力才等于小车所受合外力，BC符合题意；

【分析】（1）根据F-s图象图象可知图像与坐标轴围成的面积等于功。

（2）直接测量出绳子的拉力，因此不需要使拉力F要远小于小车的重力。当平衡了摩擦力和细绳与滑板表面平行时，绳子上的拉力等于小车所受合外力。3．【答案】（1）B（2）B（3）A；C（4）实际的变压器的线圈与铁芯都有一定的电阻，且存在漏磁，则实验的系统误差主要来源是线圈和铁芯有一定的电阻与存在漏磁。【解析】【解答】（1）变压器在交流电条件下才能正常工作，A不符合题意，B符合题意。故答案为：B。（2）根据电压匝数关系有U解得nA不符合题意，B符合题意。故答案为：B。（3）ABC．变压器的铁芯的作用是导磁，尽量减少漏磁，其起到传递能量的作用，AC符合题意，B不符合题意；D．铜不能被磁化，因此不能导磁，若将铁芯换成等大的铜块，则实验现象不明显，D不符合题意。故答案为：AC。（4）实际的变压器的线圈与铁芯都有一定的电阻，且存在漏磁，则实验的系统误差主要来源是线圈和铁芯有一定的电阻与存在漏磁。

【分析】（1）变压器在交流电条件下才能正常工作。

（2）根据电压匝数关系，可得副线圈匝数为4。

（3）变压器的铁芯的作用是导磁，尽量减少漏磁，其起到传递能量的作用，铜不能被磁化，若将铁芯换成等大的铜块，则实验现象不明显。

（4）实验的系统误差主要来源是线圈和铁芯有一定的电阻与存在漏磁。4．【答案】（1）U2−（2）a【解析】【解答】（1）由题意可知−eU=0−由光电效应方程Ek=由题图甲可得h解得h=由题图甲可知，当U=U1、ν此金属的逸出功W=（2）只增大入射光强，饱和光电流增大，遏止电压与光的频率有关，与光强无关，不会改变，所以则此时图线应是图乙中的为a。

【分析】（1）根据光电效应方程得出遏止电压和频率的关系式，结合图像得出普朗克常量的表达式以及金属的逸出功表达式；

（2）当增大入射光的光强时，根据饱和电流和遏止电压之间的关系选择正确的图像。5．【答案】（1）B；C；D（2）刻度尺（3）d【解析】【解答】（1）滑块离开桌面后做平抛运动，实验需要测出滑块离开滑槽与离开桌面时的速度，因此实验时需要测出：桌子的高度H；O点到P点的距离d1；O点到Q点的距离d2。故答案为：BCD。（2）实验中需要用到的测量工具（仪器）有刻度尺。（3）滑块离开桌面后做平抛运动，在竖直方向上H=在水平方向上d1=滑块在桌面上运动时，要克服摩擦力做功，由动能定理得−解得μ

【分析】（1）滑块离开桌面后做平抛运动，需要测出平抛运动相关物理量，实验需要测出滑块离开滑槽与离开桌面时的速度，由平抛运动物理量计算出此速度。

（2）由于测距离，所以需要刻度尺。

（3）从离开滑槽与离开桌面时的过程中，列出动能定理相关等式即可。6．【答案】C；B【解析】【解答】①A．将原线圈接在电压相同的低压直流电源时，小灯泡的亮度会发生变化，A不符合题意；B．电流不会从原线圈经铁芯流到副线圈，B不符合题意；C．将可拆变压器的横条铁芯取下后，导致电磁感应现象减弱，感应电流减小，故小灯泡的亮度降低，C符合题意。故答案为：C。②听到变压器发出明显的“嗡嗡”低鸣声，是因为变压器上的两个固定螺丝没有拧紧才会出现的现象，AC不符合题意，B符合题意。故答案为：B。

【分析】变压器时通过电磁感应实现变压的，铁芯可以增强感应磁场的聚集。变压器只能对交流电进行变压。7．【答案】（1）非线性（2）R（3）（4）延后【解析】【解答】（1）由图乙可知，热敏电阻的阻值随温度按非线性规律变化；（2）由题意可得，当电路电阻为R=时，电磁铁吸合衔铁，弹簧片和触点连接，3、4接通，报警器报警。由图乙可知，当温度为40℃时，热敏电阻阻值为40Ω（3）由题意得，电路图如图（4）当保护电阻和励磁线圈电阻因长时间通电导致升温，而使电阻值增加，热敏电阻小于40Ω时，电路电流就能达到50mA，则对应温度高于

【分析】（1）由图乙可知，热敏电阻的阻值随温度按非线性规律变化。

（2）电磁铁吸合衔铁，弹簧片和触点连接，3、4接通，报警器报警。

（3）由题意得电路图。

（4）当保护电阻和励磁线圈电阻因长时间通电导致升温，而使电阻值增加。8．【答案】（1）不需要（2）F【解析】【解答】（1）由于要测量滑块和长木板之间的动摩擦因数，故不需要把长木板左端垫高；（2）每两个计数点的时间间隔T=加速度a=根据牛顿第二定律可得F−μMg=Ma联立得μ=【分析】（1）由于要测量滑块和长木板之间的动摩擦因数，不需要把长木板左端垫高去平衡摩擦力。

（2）利用逐差法求解加速度，根据牛顿第二定律求解滑块和长木板之间的动摩擦因数。9．【答案】（1）10.0（2）9.72（3）能【解析】【解答】（1）由图可读出d=10（2）根据v结合图像斜率可知2g=g=9（3）通过光电门可计算出小球的速度，可通过验证mgh=来验证机械能守恒定律。

【分析】（1）由图可读出游标卡尺的测量结果。

（2）结合图图像斜率和自由落体运动公式可知，图像斜率为2g。

（3）通过光电门动能和减小的势能可计算出小球的速度，分别求出增加的动能和减小的势能。10．【答案】（1）大（2）5×10（3）b【解析】【解答】(1)当红灯亮时，若车辆越过停止线，压敏电阻所受压力增大，阻值减小，控制电路中总电阻减小，电流增大，电流表的示数会变大。(2)设压敏电阻阻值为R时，控制电路中的电流等于0.06A，则R总=由题图甲可知，此时压敏电阻受到的压力为5×103N(3)若要增大“车辆间红灯违规记录仪”的灵敏度，即车辆对压敏电阻的压力小于5×103N时也要拍照，当压力小于5×103N时，压敏电阻阻值大于【分析】（1）车辆越过停止线时根据压敏电阻发生变化，从而导致电路中的总电阻发生变化，结合欧姆定律得出电流表的示数发生变化；

（2）根据图像得出控制电路中的电流。利用欧姆定律得出电路中的总电阻，同时得出车辆对压敏电阻的压力；

（3）增大“车辆间红灯违规记录仪”的灵敏度，压力超过（2）中的值时压敏电阻大于90Ω，从而判断滑动变阻器阻值的变化情况。11．【答案】（1）C（2）0.50；3.1【解析】【解答】（1）开关S接1电容器充电，电容器充电电流先增大，然后减小，开关接2，电容器放电，电流反向，放电结束后电流为零，则微安表先向左偏转，然后减小置零。

故选C。（2）电压表选择量程为0-3V，分度值为0.1V，则读数为0.50V；根据欧姆定律，电压表的内阻为R【分析】（1）开关接1电容器充电，开关接2电容器放电。

（2）电压表的分度值为0.1v，需要估读到最小分度值的下一位。根据欧姆定律计算电压表内阻。12．【答案】（1）b（2）I（3）17.5；40【解析】【解答】（1）I−U图线的斜率表示电阻的倒数，图甲中图线b对应的阻值大于图线a对应的阻值，所以图线b对应的为高温环境。（2）由图乙可知，通过热敏电阻的电流为I热敏电阻两端电压U则热敏电阻的阻值为R（3）由图丙可知，流过定值电阻R1的电流为又理想电流表示数为0.7A，则通过热敏电阻的电流为I则定值电阻R2的阻值为又RT两端电压为2V，则代入R解得t=40

【分析】（1）I−U图线的斜率表示电阻的倒数，图甲中图线b对应的阻值大于图线a对应的阻值。

（2）由图乙可知通过热敏电阻的电流。由热敏电阻两端电压得热敏电阻的阻值。

（3）由理想电流表示数为0.7A得通过热敏电阻的电流，得定值电阻R213．【答案】（1）0.980（2）0.588（3）；0.40（0.38~0.42）【解析】【解答】（1）四个钩码重力势能的减少量为Δ（2）对滑块和钩码构成的系统，由能量守恒定律可知4mgL−其中系统减少的重力势能为Δ系统增加的动能为Δ系统减少的机械能为ΔE=W（3）根据表格数据描点得ΔE−M根据做功关系可知Δ则ΔE−M图像的斜率为解得动摩擦因数为μ=0

【分析】（1）由重力势能表达式由求解四个钩码重力势能的减少量。

（2）对滑块和钩码构成的系统，由能量守恒定律列方程求解。

（3）根据表格数据描点得到图像，图像的斜率解得动摩擦因数。14．【答案】（1）A；D（2）1600；；53.0【解析】【解答】（1）实验中需要交流电源、变压器和交流电压表（万用表），不需要干电池和直流电压表，AD符合题意，BC不符合题意。故答案为：AD。（2）电阻读数指针做好在中值电阻附近，根据题中图乙读数，电表读数约为16，则实际电阻为R=16×100根据给出的坐标值作出对应的伏安特性曲线，描点、连线，得到图像如图所示由图像得电阻为图像的斜率，即R=根据电阻定律R=解得ρ=由上述分析可知ρ=53

【分析】（1）实验中需要交流电源、变压器和交流电压表（万用表交流电压档）

（2）阻值等于表盘示数乘以档位。根据给出的坐标值由描点法作出对应的伏安特性曲线，由欧姆定律得电阻为图像的斜率，由电阻定律得到电阻率。15．【答案】（1）B（2）1.13（3）增大（4）mgh=（5）1【解析】【解答】（1）AB．开始时纸带应竖直下垂并与系重锤A的细线在同一竖直线上，从而尽可能减小纸带运动过程中所受的摩擦阻力，所以打点计时器振针应置于系重锤A的细线的正下方，而定位轴的位置在复写纸中心，在振针旁边，所以定位轴不应在重锤A的细线的正下方，A不符合题意，B符合题意；C．由于重锤A速度较快，且运动距离有限，打出的纸带长度也有限，为了能在长度有限的纸带上尽可能多地获取间距适当的数据点，实验时应先接通打点计时器电源，再释放重锤A，C不符合题意；D．打点结束后应先关闭打点计时器电源，再取下纸带，D不符合题意。故答案为：B。（2）打H点时重锤A的瞬时速度等于打G、J两点间的平均速度，即v（3）如果本实验室电源频率不足50Hz，则计算瞬时速度时所代入的T值比实际值偏小，从而使瞬时速度的测量值增大。（4）根据机械能守恒定律有(整理得mgh=（5）对A、B、C整体根据牛顿第二定律有(整理得1由题意可知b=解得g=

【分析】（1）纸带竖直，减小纸带运动过程中所受的摩擦阻力，实验时应先接通打点计时器电源，再释放重锤可以使纸带上打出更多的点。

（2）匀变速直线运动的中间时刻瞬时速度等于全程平均速度。

（3）打点计时器打点周期和打点频率互为倒数，频率小，周期大。

（4）根据机械能守恒定律有得到对应表达式。

（5）根据牛顿第二定律分别对每个物体列出方程，化简后得到整体的牛顿第二定律表达式。16．【答案】（1）（2）R2（3）c；0.2（4）大于等于2V（或大于等于2V小于等于3V）【解析】【解答】(1)实物连续如图所示(2)在乙图中，根据闭合电路欧姆定律，电压表的读数为U因为电压表的量程为3V，所以U根据图甲10解得R故答案为：R2。(3)为便于识别，按照下列步骤调节此测试仪：①电路接通前，先将电阻箱调为30.0Ω，然后开关向c端闭合，将电压表此时指针对应的刻度线标记为0.2mg/mL；(4)某同学将调适好的酒精测试仪靠近酒精瓶口，发现该表显示为醉驾，根据规定，醉驾时的酒精气体浓度为0.8mg/mL，根据图乙查得与0.8mg/mL对应的电阻值是R10Ω，则电压表的实际电压为U=所以，醉驾时电压表的电压大于等于2V。

【分析】（1）根据酒精测试仪的实验原理连接电路图；

（2）根据闭合电路欧姆定律得出电路中R应选用定值电阻；

（3）开关接通前，将开关线C闭合，从而得出电压表的刻度线；

（4）根据过年的规定以闭合电路欧姆定律得出醉驾时电压表的电压。17．【答案】（1）3000；200（2）强光照射时；外接【解析】【解答】(1)光敏电阻的阻值随光照的增强而减小，结合图乙知正常光照射时光敏电阻的阻值为R强光照射时光敏电阻的阻值为R(2)实验电路采用的是毫安表内接法，由于毫安表的分压作用，测得的结果比真实值偏大，当待测电阻远大于毫安表内阻时实验误差较小，所以强光照射时实验误差较大；强光照射时采用毫安表外接法，电压表的分流作用较小，故实验结果较为准确。【分析】根据欧姆定律求出该光敏电阻在正常光和强光照射时的阻值；再结合实验原理分析毫安表的连接方式。18．【答案】（1）af、fd、ce；1.50±0.02；Ⅱ；R（2）B；D【解析】【解答】（1）①由实验电路图可知，还需要af、fd、ce连线；

②由题可知，电压表的示数为1.50V，注意估读。

③假定AP部分的电阻为R'，R'分别与10Ω与100Ω并联再与BP部分的电阻串联；由于相同的R'与100Ω并联后的电阻较与10Ω并联后的电阻大，则根据闭合电路的欧姆定律可知，滑片在相同位置下，负载电阻越大，其两端电压越大；即在相同横坐标下，此时负载100Ω时，电压表的示数应该较曲线为图4中的“I”来得大，故应该选“Ⅱ”。

由上述分析可知，对于不同的负载电阻，调节滑动触头时负载两端的电压变化规律不同，当负载电阻小于滑动变阻器最大阻值时，负载电阻两端电压随滑动触头的变化而更迅速变化；当负载电阻大于滑动变阻器最大阻值时，负载电阻两端电压随滑动触头的变化而更加平稳变化，从而获得更多的实验数据。所以，在保证电路安全的情况下，滑动变阻器最大阻值的选择依据是相比负载电阻越小越好，即R0<R。

（2）据题意可知：电流表主要部件是永久磁铁和带有指针的线圈，G1和G2用导线连接起来．当晃动动G1时，相当于G1中的线圈做切割磁感线运动，电路中会产生感应电流；由于两个电表构成了闭合电路，则电流会通过G2表中的线圈，而该线圈处于磁场中，由于通电导线在磁场中受力的作用，G2的指针也会偏转；则G1【分析】(1)根据实验电路图进行连线即可；根据电压表的读数原则进行读数，注意估读；滑动变阻器采用分压接法时，在保证电路安全的前提下，阻值越小越好，

（2）根据电动机和发电机的原理和电路的结构进行分析求解。19．【答案】（1）电压（2）0（3）放电；0.32【解析】【解答】（1）电压测量仪与电路并联，位置②与电容器并联，则②为测电压仪器。

（2）充电过程，电容器两极板电势差逐渐增大，回路中电流逐渐减小，电压表示数最大时，此时电容器充电完毕，回路中电流为零，即两极板的电流表示数为零。

（3）电容器放电过程，两极板的电压和回路中的电流都减小，由图像可知，该过程为电容器放电过程。

由图丙可知，t=0.2s时电容器两端电压为U=8V，由图乙可知，当U=8V时，电流I=40mA，则电阻R0消耗的功率为

P=UI=8×40×10-3W=0.32W

20．【答案】（1）B（2）a→b；5.2【解析】【解答】(1)电容器充电过程中，电路刚接通后，电流表示数从0增大某一最大值，后随着电容器的不断充电，电路中的充电电流在减小，当充电结束电路稳定后，电路相当于开路，因此电流为0A，故AC错误，B正确；

故选：B。

(2)由电路图a可知，充电结束后电容器上极板带正电；，将S1接2，电容器放电，此时通过定值电阻R的电流方向a→b；由图b可知，t=2s时，I=1.10mA，因此电容器两端的电压为U2=IR=1.10×10-3×R；