2019-2020年高三物理 各類考試分類匯編 專題十二 實驗與探究.doc

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2019-2020年高三物理 各類考試分類匯編 專題十二 實驗與探究1.（xx天津寶坻高三模擬，9題）甲乙氣墊導軌遮光條QBAFUOtt1t2（2）（6分）某研究性學習小組利用氣墊導軌驗證機械能守恒定律，實驗裝置如圖甲所示。在氣墊導軌上相隔一定距離的兩處安裝兩個光電傳感器A、B，滑塊P上固定一寬度為d的遮光條，若光線被遮光條遮擋，光電傳感器會輸出電壓，兩光電傳感器采集數據后與計算機相連?；瑝K在細線的牽引下向左加速運動，遮光條經過光電傳感器A、B時，通過計算機可以得到如圖乙所示的電壓U隨時間t變化的圖象。實驗前，接通氣源，將滑塊（不掛鉤碼）置于氣墊導軌上，輕推滑塊，當圖乙中的_（選填“”、“”或“”）時，說明氣墊導軌已經水平?；瑝KP用細線跨過定滑輪與質量為m的鉤碼Q相連，將滑塊P由圖甲所示位置釋放，通過計算機得到如圖乙所示圖像，若、d和m已知，要驗證滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機械能是否守恒，還應測出的物理量是_和_。A21R1RBRrS（3）（8分）某金屬材料制成的電阻Rr阻值隨溫度變化而變化，為了測量Rr在0到100之間的多個溫度下的電阻阻值。某同學設計了如圖所示的電路。其中A為量程為1mA、內阻忽略不計的電流表，E為電源，為滑動變阻器，為電阻箱，S為單刀雙擲開關。完成下面實驗步驟中的填空：a調節(jié)溫度，使得Rr的溫度達到，b將S撥向接點l，調節(jié)_，使電流表的指針偏轉到適當位置，記下此時電流表的讀數I；c將S撥向接點2，調節(jié)_，使_，記下此時電阻箱的讀數；d則當溫度為時，電阻Rr=_：e改變的溫度，在每一溫度下重復步驟，即可測得電阻溫度隨溫度變化的規(guī)律。由上述實驗測得該金屬材料制成的電阻Rr隨溫度t變化的圖象如圖甲所示。若把該電阻與電池（電動勢E=1.5V，內阻不計）、電流表（量程為5mA、內阻Rg=100）、電阻箱串聯(lián)起來，連成如圖乙所示的電路，用該電阻作測溫探頭，把電流表的電流刻度改為相應的溫度刻度，就得到了一個簡單的“金屬電阻溫度計”。a電流刻度較大處對應的溫度刻度_；（填“較大”或“較小”）Rr/180100080甲t/b若電阻箱取值阻值，則電流表5mA處對應的溫度數值為_。ARrRgR乙【答案】（2） = ；滑塊質量，兩光電傳感器間距離. （每空2分）(3) 滑動變阻器；電阻箱；電流表的讀數仍為；（每空1分）較??；（每空2分）【解析】（2）如果遮光條通過光電門的時間相等，則說明遮光條做勻速運動，即說明氣墊導軌已經水平要驗證滑塊和鉤碼組成的系統(tǒng)機械能是否守恒，就應該去求出動能的增加量和重力勢能的減小量，光電傳感器測量瞬時速度是實驗中常用的方法，由于光電門的寬度很小，所以我們用很短時間內的平均速度代替瞬時速度，進而可得滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)動能的增加量，滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)的重力勢能的減小量Ep=mgL，所以還應測出滑塊質量M，兩光電傳感器間的距離L（3）利用等效法測量電阻，使兩次實驗中電路中的電流相等即可知電阻相等。電流大則電路中的電阻小，由圖像可知相應的溫度低。若電阻箱取阻值，則電流表滿偏時，由閉合電路歐姆定律可知的阻值為150，由題圖可知此時的溫度為50，故5mA處對應的溫度數值為50。打點計時器紙帶夾子重物圖甲2.（xx天津第三次六校聯(lián)考，9題）(1)用游標卡尺測量小球的直徑，如圖所示的讀數是 mm。（2）在用如圖甲所示的裝置“驗證機械能守恒定律”的實驗中，打點計時器接在頻率為的交流電源上，從實驗中打出的幾條紙帶中選出一條理想紙帶，如圖乙所示，選取紙帶上打出的連續(xù)個點、，各點距起始點的距離分別為、，已知重錘的質量為，當地的重力加速度為，則：從打下起始點到打下點的過程中，重錘重力勢能的減少量為 ，重錘動能的增加量為 。若，且測出，可求出當地的重力加速度 。AOBCD圖乙( 3 )實際電壓表內阻并不是無限大，可等效為理想電流表與較大的電阻的串聯(lián)?，F(xiàn)要測量一只量程已知的電壓表的內阻，器材如下：待測電壓表（量程3V，內阻約3k待測）一只；電流表（量程3A，內阻0.01）一只；電池組（電動勢約為3V，內阻不計）；滑動變阻器一個；變阻箱（可以讀出電阻值，0-9999）一個；開關和導線若干。某同學利用上面所給器材，進行如下實驗操作：VRS乙VARS甲（1）該同學設計了如圖甲、乙兩個實驗電路。為了更準確地測出該電壓表內阻的大小，你認為其中相對比較合理的是 （填“甲”或“乙”）電路。（2）用你選擇的電路進行實驗時，閉合電鍵S，改變阻值，記錄需要直接測量的物理量：電壓表的讀數U和 （填上文字和符號）；（3）由所測物理量選擇下面適當坐標軸，能作出相應的直線圖線，最方便的計算出電壓表的內阻：（A） （B） （C） （D）（4）設直線圖像的斜率為、截距為，請寫出待測電壓表內阻表達式 ?！敬鸢浮?1) (2) （3） 乙 變阻箱的阻值 【解析】（1）游標卡尺的主尺讀數為10mm，游標尺上第10個刻度和主尺上某一刻度對齊，游標讀數為0.0510mm=0.50mm，所以最終讀數為：主尺讀數+游標尺讀數=10mm+0.50mm=10.50mm.（2）重錘重力勢能的減少量為EP=mgs2打C點時重錘的速度vC= ，T= ，重錘動能的增加量為Ek= 。由已知數據，結合x=aT2即可求解加速度 （3）由于電阻箱的讀數可以直接讀出，故應選乙電路。實驗中需要記錄電壓表的讀數和相應變阻箱的阻值。由閉合電路歐姆定律可得,整理可得,故可作出的關系圖線（為直線），選c。由可知，k=,b=,故。3.（xx天津市十二區(qū)縣重點學校高三畢業(yè)班一聯(lián)，9題）（2） 用多用電表的歐姆擋測量阻值時，選擇倍率為歐姆擋，按正確的實驗操作步驟測量，表盤指針位置如圖所示，該電阻的阻值約為 ；下列關于用多用電表歐姆擋測電阻的說法中正確的是( )A測量電阻時，如果紅、黑表筆分別插在負、正插孔，則不會影響測量結果B測量阻值不同的電阻時，都必須重新調零C測量電路中的電阻時，應該把該電阻與電路斷開D歐姆表使用一段時間后，電池電動勢變小，內阻變大，但仍能調零，其測量結果與原來相比不變。用多用電表探測二極管的極性，用歐姆擋測量，黑表筆接端，紅表筆接端時，指針偏轉角較大，然后黑、紅表筆反接指針偏轉角較小，說明 （填“”或“”）端是二極管正極。（3）某同學利用如圖甲所示的裝置測量某一彈簧的勁度系數，將該彈簧豎直懸掛起來，在自由端掛上砝碼盤。通過改變盤中砝碼的質量，測得6組砝碼的質量和對應的彈簧長度，畫出一圖線，對應點已在圖上標出，如圖乙所示。（重力加速度）采用恰當的數據處理，該彈簧的勁度系數為 。（保留3位有效數字） 請你判斷該同學得到的實驗結果與考慮砝碼盤的質量相比，結果 。(填“偏大”、“偏小”或“相同”)【答案】（2）1700 (3分) AC（3分；選對但不全的，每選對一個得1分）(2分) （3）3.44 (3分) 相同 (3分) 【解析】（2）用歐姆檔測電阻，讀數時一定不要忘記乘以倍率。選用多用電表歐姆檔測電阻時，待測電路中不能有電源，即應該把待測電阻與電路斷開；測量電阻時，紅、黑表筆分別插在負、正插孔對測量結果無影響；測量阻值不同的電阻時，無需重新調零；歐姆表使用一段時間后，調零后總內阻變小，中值電阻變小，則對應刻度值比實際的電阻值要大可得讀數偏大。黑表筆與表內電池正極相連，紅表筆與表內電池負極相連，二極管具有單向導電性，歐姆表指針偏轉角較大，說明電阻較小，故a端是二極管正極。（3）該題考察了應用彈力與彈簧長度關系的圖象分析問題 m-l圖線的斜率k斜= ，算出斜率即可求出勁度系數k勁勁度系數是根據比率計算出的，即，是否考慮砝碼盤的質量對結果無影響。4.（xx天津市五區(qū)縣高三第二次質量調查，9題）（2）在驗證機械能守恒的實驗中采用如甲圖所示的裝置，打出一條圖乙所示的紙帶，相鄰兩個點之間的時間間隔均為t，0為起始點，各點與0點之間的距離如圖，當地重力加速度為g，取紙帶上的兩點間動能的增量EK和勢能的減小量EP之間的關系，一般實驗的結果總是EK EP (填大于、等于或小于)，其原因是 .以下幾種方案你認為最合理的是 A.取0點和4點，v4=4gt，比較和mgs4B.取0點和4點， 比較和mgs4C.取1點和4點，D.取1點和4點，v1=gt，v4=4gt，比較（3） 在測定一根粗細均勻合金絲RX的電阻率的實驗中利用螺旋測微器測定合金絲的直徑，示數如圖甲所示，則可讀得合金絲的直徑為 mm待測金屬絲RX的電阻約為5，提供的儀器有：A.電壓表V（內阻約為10k，量程為3v）B.電流表A1（內阻約為3，量程為0.6A）C.電流表A2（內阻約為0.1，量程為3A）D.滑動變阻器R（阻值為05，額定電流為2A）E.電源E（電動勢為5V，內阻為1）F.一個開關，導線若干要求準確地測量其電阻值，電流表應選 （填序號）。某同學根據以上儀器，按照圖乙連接實驗線路，在實驗中發(fā)現(xiàn)電流表示數變化范圍較窄，請你用筆在圖乙中畫一條對電路進行修改，使電流表示數變化范圍變寬。修改后的電路其測量值與真實值相比較 （填偏大、偏小或相等）【答案】（2）小于 有阻力或有摩擦 C（3）0.608 B如圖乙偏小評分標準：本題共14分。每空2分，電路圖2分【解析】（2）本實驗的系統(tǒng)誤差主要來源：紙帶與打點計時器之間有摩擦和重物下落受到空氣阻力，從而使得測得的重力勢能減小量大于動能的增加量。本實驗的目的是驗證機械能守恒定律，故計算速度應該用勻變速直線的推論式，不能用v=gt計算。（3）螺旋測微器的固定刻度讀數為0.5mm，可動刻度讀數為0.0110.8=0.108mm，所以最終讀數為：固定刻度讀數+可動刻度讀數=0.5mm+0.108mm=0.608mm. 電源的電動勢為3V，故電流表的量程選0.6A的即可準確讀數。 滑動變阻器應采用分壓式接法，電路連接圖見答案。由于電壓表的分流作用，使得流過待測電阻的電流小于電流表的示數，故測量值與真實值相比較偏小。5.（xx天津市五區(qū)縣高三第一次質量調查，9題）（2）用游標卡尺測量一直管的長度，用螺旋測微器測量該直管的外徑，測量結果如果，直管長度為 cm，直管外徑為 mm。（3）在“驗證牛頓運動定律”實驗中，所用的實驗裝置如圖所示。在調整帶滑輪木板的傾斜程度時，應使小車在不受牽引力時能拖動紙帶沿木板勻速運動。小車的質量為M，盤和盤中重物的總質量為m，保持M不變，研究小車的加速度與力的關系時，在 條件下，mg近似等于小車運動時所受的拉力。實驗中打出的一條紙帶如下圖所示，紙帶上相鄰兩個計數點之間有四個實際點未畫出，已知交流電頻率為50HZ，AB=19.9mm，AC=49.9mm，AD=89.9mm，AE=139.8mm，則打該紙帶時小車的加速度大小為 m/s2(保留兩位有效數字)（4）某實驗小組設計了下面的實驗電路測量電池的電動勢和內電阻，閉合開關S，調整電阻箱的阻值R，讀出電壓表相應示數U，測出多組數據，利用測的數據做出如右下圖像。則電池的電動勢為 ，內電阻為 。電動勢的測量值與真實值相比 （填“偏大”、“偏小”或“相等”）【答案】（2）10.36,12.500；（3）m M，1.0 ；（4）2V，0.2，偏小。評分標準：每空2分【解析】（2）游標卡尺的主尺讀數為103mm，游標尺上第6個刻度和主尺上某一刻度對齊，游標讀數為0.16mm=0.6mm，所以最終讀數為：主尺讀數+游標尺讀數=103mm+0.6mm=103.6mm=10.36cm；螺旋測微器的固定刻度讀數12.5mm，可動刻度讀數為0.010.0=0.000mm，所以最終讀數為：固定刻度讀數+可動刻度讀數=12.5mm+0.000mm=12.500mm.（3）以整體為研究對象有mg=（m+M）a，解得，以M為研究對象有繩子的拉力F=Ma顯然要有F=mg必有m+M=M，故有mM，即只有mM時才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤和重物的總重力。利用紙帶及已知數據結合勻變速直線運動的推論x=aT2求加速度。（4）只用電壓表和變阻箱測電動勢和內電阻的方法叫“伏歐法”，若用圖象解題時，基本思路是：用學過的物理定律列出表達式，再結合數學知識整理出有關一次函數式y(tǒng)=kx+b的形式，再求出k和b即可由閉合電路歐姆定律得可整理為，由上式知若圖象為線性關系，對照數學一次函數y=kx+b，則橫軸應取，縱軸應取，由圖象縱軸截距為0.5，即E=2V，斜率k=0.1，可得r=0.2.本題中R無窮大時，電壓表的示數近似等于電源的電動勢。由于電源內阻不為0，故電壓表的示數小于電源電動勢的真實值。 6.（xx天津市十二區(qū)縣重點學校高三畢業(yè)班二聯(lián)，9題）(2)在測定一根粗細均勻的合金絲的電阻率的實驗中。利用螺旋測微器測定合金絲的直徑，示數如圖所示，則合金絲的直徑為_mm.待測合金絲的電阻約為10。實驗室提供的器材有：A電壓表V（量程為3V，內阻約為l0k）B電流表（量程為0.6A，內阻約3）C電流表（量程為3A，內阻約0.1）D滑動變阻器R（最大阻值約為5，額定電流為2A）E學生電源E（電動勢為6V，內阻不計）F開關一個，導線若干 要求較準確地測量出合金絲的阻值，請在答題紙上的方框內畫出實驗電路圖（注明選擇的電流表） 若用L表示合金絲的長度，d表示直徑，測得電阻為R，寫出合金絲的電阻率的表達式為_。(3)用如圖所示的實驗裝置，探究加速度與力、質量的關系。實驗中，將一端帶滑輪的長木板放在水平實驗臺上，實驗小車通過輕細線跨過定滑輪與鉤碼相連，小車與紙帶相連，打點計時器所用交流電的頻率為50Hz。在保持實驗小車質量不變的情況下，放開鉤碼，小車加速運動，處理紙帶得到小車運動的加速度a；改變鉤碼的個數，重復實驗。 實驗過程中打出的一條紙帶如圖，在紙帶上便于測量的地方選取第一個計數點，在這個點上標明A，第六個點上標明B，第十一個點上標明C，第十六個點上標明D，第二十一個點上標明E。測量時發(fā)現(xiàn)B點已模糊不清，于是測得AC的長度為12.30 cm，CD的長度為6.60cm，DF的長度為6.90cm，則小車運動的加速度a=_. 根據實驗測得的數據，以小車運動的加速度a為縱軸，鉤碼的質量m為橫軸，得到如圖所示的a一m圖像，已知重力加速度g=10.a、由圖像求出實驗小車的質量為_kg；b、平衡摩擦力時，長木板與水平實驗臺傾角的正切值約為_.【答案】【解析】（2）螺旋測微器的固定刻度讀數0.5mm，可動刻度讀數為0.0123.0=0.230mm，所以最終讀數為：固定刻度讀數+可動刻度讀數=0.5mm+0.230mm=0.730mm.待測電阻的阻值較小，電流表應采用外接法；滑動變阻器的阻值較小，宜采用分壓式接法；由于電源電動勢為6V，故電路中的最大電流約為0.6A，電流表應選A1，測量讀數較準確。（電路圖略）（3）設A到B之間的距離為x1，B到C之間的距離為x2，C到D之間的距離為x3，D到E之間的距離為x4，根據勻變速直線運動的推論公式x=aT2可以求出加速度的大小，得：x3-x1=2a1T2，x4-x2=2a2T2，為了更加準確的求解加速度，我們對兩個加速度取平均值得：a= （a1+a2），即小車運動的加速度計算表達式為：a=，a=m/s2=0.3m/s2.由題意可知-k，故圖線的斜率等于，解得=1.0kg；平衡摩擦力時，長木板與水平實驗臺傾角較小，其正切值近似等于正弦值，由題圖可知摩擦力約為0.1N，故傾角的正切約為0.01.7.（xx天津和平一模，9題） (3)(8分)為了測量右圖中果汁電池的電動勢E和內阻r，并探究電極間距對E和r的影響(實驗器材如圖所示)。將電壓表、電流表均視為理想電表，請在圖中用筆畫線代替導線連接電路；實驗中依次減小銅片與鋅片的間距，分別得到相應果汁電池的U-I圖像如圖中a、b、c所示由此可知：在該實驗中，隨電極間距的減小，電源電動勢 (填“增大”、“減小”或“不變”)，電源內阻 (填“增大”、“減小”或“不變”)；圖線a對應的電源電動勢E= V，短路電流I= A。(均保留三位有效數字)【答案】【解析】（3）電流表跟變阻器串聯(lián)后跟電壓表并聯(lián)接在電源兩端，由于均為理想電表，故可以忽略電壓表的分流作用。電壓表的示數表示路端電壓，電流表的示數表示流過電源的電流。、電池的U-I曲線的斜率表示內阻的大小，通過斜率的變化判斷內阻的變化（結合圖像，間距減小，斜率增大，電源內阻增大，電動勢不變）當外電壓為0時，此時的電流為短路電流，電流為0時，外電壓等于電動勢8.（xx天津河西一模，9題）(1)（6分）用20分度的游標卡尺測量物體的長度時游標尺所在位置如圖所示，物體的長度為_ cm。(2)（6分）研究物體運動的加速度與物體所受力的關系的實驗裝置如圖甲所示，實驗的步驟如下：A把一端帶有定滑輪的長木板放在水平桌面上，使定滑輪伸出桌面。B把打點計時器固定在長木板沒有定滑輪的一端，并把打點計時器連接到電源上。C把小車放在長木板上并靠近打點計時器的地方，把紙帶的一端固定在小車上且讓紙帶穿過打點計時器。D細線的一端固定在小車上并跨過定滑輪，另一端懸掛一砝碼盤，調整滑輪的高度使滑輪和小車間的細線與長木板平行。E接通打點計時器電源，釋放小車，打點計時器在紙帶上打下一列小點。F改變砝碼盤中砝碼的質量，更換紙帶，重復上面步驟。G根據紙帶上打的點算出每次實驗時小車的加速度，把每次實驗時砝碼和砝碼盤的重力記錄在相應的紙帶上。 H以小車的加速度a為縱坐標，細線的拉力F（砝碼和砝碼盤的總重力）為橫坐標，建 立坐標系，畫出a-F圖象得出加速度與力的關系。 (1)上述操作步驟中明顯遺漏的步驟是_。 (2)某同學畫出的a-F圖象如圖乙所示，圖線不是直線的可能原因是_。(3)（6分）某同學要測量一節(jié)干電池的電動勢和內阻他根據老師提供的以下器材畫出了如圖所示的原理圖。電壓表V(15V,I0k)電流表G（量程3.0 mA，內阻Rg=10）電流表A（量程0.6 A，內阻約為0.5 ）滑動變阻器(020，l0A)滑動變阻器 (0100，1A)定值電阻=990開關S和導線若干 (1)為了能準確地進行測量，同時為了操作方便，實驗中應選用的滑動變阻器是_（填寫器材編號）(2)該同學利用上述實驗原理圖測得以下數據，并根據這些數據繪出了如圖所示的圖線，根據圖線可求出電源的電動勢E=_ V（保留三位有效數字），電源的內阻r=_（保留兩位有效數字）【答案】(1)1.160 (2)平衡摩擦力 沒有滿足砝碼和砝碼盤的總質量遠小于小車的質量(3)（1） （2）1.47（1.46-1.49） 0.82（0.80-0.90）【解析】（1）游標卡尺的主尺讀數為11mm，游標尺上第12個刻度和主尺上某一刻度對齊，游標讀數為0.0512mm=0.60mm，所以最終讀數為：主尺讀數+游標尺讀數=11mm+0.60mm=11.60mm=1.160cm。（2）遺漏了平衡摩擦力這一步驟；當外力F較大時，不再滿足砝碼和砝碼盤的總質量遠小于小車的質量，故圖線變彎曲。（3）滑動變阻器宜選量程較小的，便于調節(jié)，并且額定電流較大，不容易燒壞。實驗中電源是一節(jié)干電池，電動勢約為1.5V，電壓表V量程為15V，測量起來讀數誤差較大，應將電流表G跟定值電阻串聯(lián)起來作為電壓表使用。由圖線坐標軸的意義可得縱軸表示電流表G的示數，圖線與縱軸的交點乘以和G的內阻之和即表示電源電動勢，圖線的斜率乘以和G的內阻之和表示電源內電阻。9.（xx天津紅橋一模，9題） (2)某同學在家中嘗試驗證平行四邊形定則，他找到三條相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、鉛筆、細繩、白紙、釘子，設計了如下實驗：將兩條橡皮筋的一端分別固定在墻上的兩個釘子A、B上，另一端是這二條橡皮筋連接，結點為O，將第三條橡皮筋的另一端通過細繩掛一重物。為完成實驗，下述操作中必需的是 a測量細繩的長度； b測量橡皮筋的原長； c測量懸掛重物后橡皮筋的長度：d記錄懸掛重物后結點O的位置。 釘子位置固定，若利用現(xiàn)有器材，改變條件再次驗證實驗，可采用的方法是 。 (3)電源的輸出功率P跟外電路的電阻R有關。如圖是研究它們關系的實驗電路。為了便于進行實驗和保護蓄電地，給蓄電池串聯(lián)了一個定值電阻R0，把它們一起看作電源(圖中虛線框內部分)。于是電源的內電阻就是蓄電池的內電阻和定值電阻R0之和，用r表示，電源的電動勢用E表示。 寫出電源的輸出功率P跟E、r、R的關系式 。(電流表與電壓表都看作理想電表)下表中給出了6組實驗數據，根據這些數據在圖中的方格紙中畫出PR關系圖線。根據圖線可知，電源輸出功率的最大值是 W，當時對應的外電阻是 。由表中所給出的數據，若已知跟電源串聯(lián)的定值電阻的阻值為R0=45，還可以求得該電源的電動勢E= V，內電阻r0= 【答案】【解析】（2）三條橡皮筯遵守胡克定律，要測量拉力可以通過測量橡皮筋的長度和原長，得到橡皮筋的伸長量，研究拉力與伸長量的倍數來根據比例作力的圖示為了使兩次實驗效果相同，必須記下O點的位置來作參照故選bcd 在其他條件不變的情況下，要改變實驗效果，只有改變重物的質量故可采用的方法更換不同的重物故本題答案是bcd；更換質量不同的小重物。（3）由閉合電路歐姆定律可得解得；、描點作圖略。由閉合電路歐姆定律可得，選取表格中兩點代入可得E、r的值，當內外電阻相等時，電源的輸出功率最大，利用這個結論求解即可10.（xx天津南開二模，9題）（18分）(1)如圖為“電流天平”，可用于測定磁感應強度。在天平的右端掛有一矩形線圈，設其匝數n=5匝，底邊cd長L=20cm，放在垂直于紙面向里的待測勻強磁場中，且線圈平面與磁場垂直。當線圈中通入如圖方向的電流I=100mA時：調節(jié)砝碼使天平平衡。若保持電流大小不變，使電流方向反向，則要在天平右盤加質量m=8.2g的砝碼，才能使天平再次平衡。則cd邊所受的安培力大小為_N，磁場的磁感應強度B的大小為_T。(2)某同學設計了如圖所示的裝置來探究加速度與力的關系。彈簧秤固定在一合適的木板上，桌面的右邊緣固定一支表面光滑的鉛筆以代替定滑輪，細繩的兩端分別與彈簧秤的掛鉤和礦泉水瓶連接。在桌面上畫出兩條平行線MN、PQ，并測出間距d。開始時將木板置于MN處，現(xiàn)緩慢向瓶中加水，直到木板剛剛開始運動為止，記下彈簧秤的示數，以此表示滑動摩擦力的大小。再將木板放回原處并按住，繼續(xù)向瓶中加水后，記下彈簧秤的示數，然后釋放木板，并用秒表記下木板運動到PQ處的時間t。 木板的加速度可以用d、t表示為a=_； 改變瓶中水的質量重復實驗，確定加速度a與彈簧秤示數的關系。下列圖象能表示該同學實驗結果的是_； 用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，它的優(yōu)點是_。 A可以改變滑動摩擦力的大小 B可以更方便地獲取多組實驗數據 C可以比較精確地測出摩擦力的大小 D可以獲得更大的加速度以提高實驗精度(3)在練習使用多用表的實驗中，某同學連接的電路如圖所示。 若旋轉選擇開關，使尖端對準直流電流擋，閉合電鍵S，此時測得的是通過_的電流； 若斷開電路中的電鍵S，旋轉選擇開關使其尖端對準歐姆擋，此時測得的是_的電阻； 若旋轉選擇開關，使尖端對準直流電壓擋，閉合電鍵S，并將滑動變阻器的滑片移至最左端，此時測得的是_兩端的電壓；在使用多用表的歐姆擋測量電阻時，若( ) A雙手捏住兩表筆金屬桿，測量值將偏大 B測量時發(fā)現(xiàn)指針向左偏離中央刻度過大，則必須減小倍率，重新調零后再進行測量 C選擇“l(fā)0”倍率測量時發(fā)現(xiàn)指針位于20與30正中間，則測量值等于250 D歐姆表內的電池使用時間太長，雖然完成調零，但測量值將略偏大 【答案】【解析】（1）電流的大小不變，方向反向，cd邊安培力的方向變?yōu)樨Q直向上，相當于右邊少了2FA的作用力則2FA=mg，所以FA=4.110-2NFA=nBIL，所以B=0.41T，故本題答案為：4.110-2，0.41（2）根據勻變速直線運動公式得：a=當F1F0時，木板才產生加速度隨著繼續(xù)向瓶中加水后，礦泉水瓶的質量不斷增加，礦泉水瓶的質量不能遠小于木板的質量，那么水的重力與繩子的拉力差值越來越大故選C不可以改變滑動摩擦力的大小，故A錯誤；緩慢向瓶中加水，可以更方便地獲取多組實驗數據，故B正確；緩慢向瓶中加水，直到木板剛剛開始運動，可以比較精確地測出摩擦力的大小，故C正確；并沒有獲得很大的加速度，可以獲取多組實驗數據以提高實驗精度，故D錯誤故選BC （3）多用電表與滑動變阻器串聯(lián)，測的是通過R1的電流；斷開電路中的電鍵，R1與R2串聯(lián)，多用電表接在其兩端，測的是R1與R2串聯(lián)后的總電阻；滑動變阻器的滑片移至最左端，滑動變阻器相當于導線；則多用電表與電阻R2相并聯(lián)，測的是R2兩端的電壓；雙手捏住兩表筆金屬桿，人體與電阻并聯(lián)，總電阻減小，故A錯誤；測量時發(fā)現(xiàn)指針向左偏離中央刻度過大，則必需增大倍率，重新調零后再進行測量，故B錯誤；歐姆表刻度是左密右疏，選擇“10”倍率測量時發(fā)現(xiàn)指針位于20與30正中間，則測量值等于250，故C正確；歐姆表內的電池使用時間太長，電動勢不變，內電阻增加，完成歐姆調零即可正常測量，故D錯誤；故選C11.（xx天津耀華中學二模，9題）(1)下左圖中螺旋測微器讀數為_mm,下右圖中游標卡尺讀數為 mm。 (2)某實驗小組在完成測量加速度這個實驗中，由于沒有打點計時器故采用下述方法：如圖l所示裝置研究滑塊的運動。實驗器材有滑塊、鉤碼、紙帶、米尺、帶滑輪的木板，以及由漏斗和細線組成的單擺等。實驗中，滑塊在鉤碼作用下拖動紙帶做勻加速直線運動，同時單擺垂直于紙帶運動方向擺動，漏斗漏出的有色液體在紙帶土留下的痕跡記錄了漏斗在不同時刻的位置。在圖2中，從_ 紙帶（填“A”“B”或“C”）可看出滑塊的加速度和速度方向一致根據選出的紙帶，測得單擺擺動的一個周期T內，連續(xù)三次經過平衡位置時，紙帶經過的距離分別為和，則滑塊加速度a=_。請你評價用該方法測量滑塊加速度的誤差主要來源有：_、_（寫出兩個合理原因）(3)某同學用下列器材測量一電阻絲的電阻：電源E，適當量程的電流表電壓表各一只，滑線變阻器R、電阻箱，開關、，導線若干。他設計的電路圖如圖(a)所示，具體做法：先閉合,斷開，調節(jié)R和，使電流表和電壓表示數合理。記下兩表示數為，再保持阻值不變，閉合，記下電流表和電壓表示數為、. 請你按電路圖將實物圖補充完整；寫出被測電阻_(用電表的讀數表示);實驗中電流表和電壓表均不是理想表，被測電阻的測量值_真實值（選填“大于、小于或等于”）【答案】【解析】（1）螺旋測微器的固定刻度讀數為0.5mm，可動刻度讀數為0.0111.6=0.116mm，所以最終讀數為：固定刻度讀數+可動刻度讀數=0.5+0.116=0.616mm；游標卡尺的主尺讀數為6mm，游標尺上第15個刻度和主尺上某一刻度對齊，游標讀數為0.0515mm=0.75mm，所以最終讀數為：主尺讀數+游標尺讀數=6mm+0.75mm=6.75mm。（2）由于擺的周期不變，根據紙帶上痕跡和圖示的紙帶的運動方向，可以判斷A紙帶表示物體做勻速運動；B紙帶表示物體做加速運動；C紙帶表示物體做減速運動，故答案為：B設單擺周期為T，則測量加速度的原理是x=a()2，a=要測量物體的加速度，必須要測量時間，通過單擺測量時間，擺長的（測量）變化、漏斗重心的變化都會對時間的測量產生一定的誤差；液體的痕跡粗細不均，滑塊所受阻力的變化也都會對實驗結果產生誤差（3）電路連接如答案圖所示。由Rx的表達式可知，最終結果中并不涉及兩個電表的內阻問題，故雖然電流表、電壓表都不是理想電表，并不會影響電阻的測量值。12.（xx天津耀華中學一模，9題）（18分）(1)如圖，質量分別為、的兩物塊A、B，疊放在一起，共同沿傾角的斜面勻速下滑，斜面體放在水平地面上，且處于靜止狀態(tài)。則B與斜面間動摩擦因數_,A所受摩擦力大小為_。(重力加速度為g）(2)某同學利用圖甲的實驗裝置做“探究動能定理”的實驗。先接通打點計時器的電源，再釋放紙帶，讓質量m=l.00kg的重物由靜止下落，在紙帶上打出一系列的點，如圖乙所示，A、B、C分別為所選取的計數點，相鄰計數點的時間間隔為0.02s，且O為開始打出第一點，OA之間有若干點未標出，重力加速度g取。釋放紙帶前，紙帶的_（選填“O”或“C”）端在上面；重物從O運動到B的過程中，動能的變化量=_J；重力做功W=_（以上均保留兩位有效數字）(3)某型號的電動自行車由4塊鉛蓄電池供電，電池用久以后性能會下降，表現(xiàn)為電池的電動勢變小，內阻變大，某興趣小組將一輛舊電動自行車電瓶充滿電，取下四塊電池，分別標為A、B、C、D，測量它們的電動勢和內阻。用多用表直流電壓50V擋測量每塊電池的電動勢測量電池A時，多用電表的指針如圖甲所示，其讀數為_V。用圖乙所示電路測量A. B.C、D四塊電池的電動勢E和內阻r圖中為保護電阻，其阻值為5。改變電阻箱的阻值R，測出對應的電流I，根據測量數據分別作出A、B、C、D四塊電池的圖線，如圖丙。由圖線C可知電池C的電動勢E=_V；內阻r=_。（以上結果保留一位小數）。分析圖丙可知：當前狀態(tài)電池_（選填“A”、“B”、“C”或“D”）對電動自行車供電性能較優(yōu)?！敬鸢浮俊窘馕觥浚?）以整體為研究對象，根據平衡狀態(tài)有：（mA+mB）gsin=（mA+mB）gcos，所以有=tan；以A為研究對象，A處于平衡狀態(tài)，所以A受到B給其沿斜面向上的靜摩擦力作用，因此有f=mAgsin。（2）由已知條件可知O點為開始打出的第一個點，故釋放紙帶前C端在上面。重力勢能減小量Ep=mg=1.00100.0693m J=0.69 J利用勻變速直線運動的推論可知vBm/s=1.16m/s，EkB=mvB2=0.67J【注意結果保留兩位有效數字】（3）用多用表直流電壓50V擋測量每塊電池的電動勢，可以從表盤中的中間刻度讀出正確結果，由指針指示可知：E=11.0V故答案為：11.0根據閉合電路歐姆定律有：E=I（R+r）+IR0，因此有:，由此可知，圖象的斜率表示，縱軸截距為：由圖象可知：斜率k=，由此解得：E=12Vr=1電動勢大且內阻小的電源最優(yōu)，由圖象可知C圖象代表的電源電動勢最大，內阻最小，因此最優(yōu)13.（xx天津河東二模，9題）(2)某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置來測量勻加速直線運動的加速度?；瑝K上的左右兩端各有一個完全一樣的遮光板，若光線被遮光板遮擋，光電傳感器會輸出高電平?；瑝K在細線的牽引下向左加速運動，遮光板l、2分別經過光電傳感器時，通過計算機可以得到如圖乙所示的電平隨時間變化的圖像。實驗前，接通氣源，將滑塊(不掛鉤碼)置于氣墊導軌上，輕推滑塊，則圖乙中的t1、t2、t3、t4間滿足關系 則說明氣墊導軌已經水平。如圖丙所示，用游標卡尺測量遮光板的寬度d= mm。掛上鉤碼后，將滑塊由如圖甲所示位置釋放，通過光電傳感器和計算機得到的圖像如圖乙所示，若t1、t2、t3、t4和d已知，則遮光板1和遮光板2在經過光電傳感器過程中的平均速度分別為 、 。(用已知量的字母表示)在情況下，滑塊運動的加速度a= (用已知量的字母表示)(3)為了測一個自感系數很大的線圈L的直流電阻RL，實驗室提供以下器材：(A)待測線圈L(阻值約為2，額定電流2A) (B)電流表A1(量程06A，內阻r1=02) (C)電流表A2(量程30A，內阻r2約為02) (D)滑動變阻器R1(0l 0) (E)滑動變阻器R2(0l k) (F)定值電阻R3=10 (G)定值電阻R4=100 (H)電源(電動勢E約為9V，內阻很小) (I)單刀單擲開關兩只S1、S2，導線若干。要求實驗時，改變滑動變阻器的阻值，在盡可能大的范圍內測得多組Al表和A2表的讀數I1、I2，然后利用給出的I2-I1圖象(如圖所示)，求出線圈的電阻RL。實驗中定值電阻應選用 ，滑動變阻器應選用 。請你畫完方框中的實驗電路圖。實驗結束時應先斷開開關 。由I2-I1圖象，求得線圈的直流電阻RL= 【答案】【解析】 (2)實驗前需要平衡摩擦力，要求不掛鉤碼時滑塊做勻速運動，則兩遮光板的擋光時間相等，有。游標卡尺的主尺讀數為10mm，游標尺上第15個刻度和主尺上某一刻度對齊，游標讀數為0.0515mm=0.75mm，所以最終讀數為：主尺讀數+游標尺讀數=10mm+0.75mm=10.75mm.遮光板1和遮光板2在經過光電傳感器過程中的平均速度等于各自擋光時間中間時刻的瞬時速度，由勻變速直線運動的速度公式可知，進而可解得加速度a。(3)待測電阻額定電壓U=IR=22=4V，因電流表內阻為定值，應將與定值電阻串聯(lián)，根據歐姆定律有R=6.7，故定值電阻應選，從圖象可知電流從零逐漸增大，故滑動變阻器應用分壓式接法，故應選阻值小的變阻器根據歐姆定律可知電路圖如圖所示為防止發(fā)生斷電自感現(xiàn)象而損壞，實驗結束時應先斷開開關S2根據歐姆定律有，變形為，由圖象求出其斜率K=6，可解出=2.04.14.（xx天津河西二模，9題）（1）（6分）某同學測量金屬線Rx的直徑時螺旋測微器如圖甲所示，則該金屬線的直徑為d_。（2）（6分）圖1為某一熱敏電阻（電阻值隨溫度的改變而改變，且對溫度很敏感）的IU關系曲線圖。為了得到圖1所示IU關系的完整曲線，在圖2圖3兩個電路中應選擇的是圖_；理由是：_。（電源電動勢為9 V，內阻不計，滑線變阻器的阻值為0100 ）。（3）（6分）某同學用如圖所示裝置測量重力加速度g，所用交流電頻率為50 Hz。在所選紙帶上取某點為0號計數點，然后每3個點取一個計數點，所有測量數據及其標記符號如題圖所示。該同學用兩種方法處理數據（T為相鄰兩計數點的時間間隔）：從實驗裝置看，該同學所用交流電的電壓為_伏特。從數據處理方法看，在S1、S2、S3、S4、S5、S6中，對實驗結果起作用的，方法A中有_；方法B中有_。因此，選擇方法_（A或B）更合理?！敬鸢浮俊窘馕觥浚?）螺旋測微器的固定刻度讀數為1.5mm，可動刻度讀數為0.0122.2mm=0.222mm，所以最終讀數為1.722mm.（2）圖2滑動變阻器采用的是分壓式接法，加在熱敏電阻兩端的電壓可以從0開始變化。（3）電火花打點計時器的工作電壓是交流220V；在方法A中，根據數學知識可知，只有s1、s6起作用，方法B：，因此六組數據都起作用，故方法B數據應用充分，更合理一些這樣可以減少實驗的偶然誤差15.（xx天津八中高三第二次月考，13題）某同學設計了一個探究加速度a與物體所受合力F及質量m關系的實驗，圖甲為實驗裝置簡圖。（交流電的頻率為50Hz）（1）圖乙為某次實驗得到的紙帶，根據紙帶可求出小車的加速度大小為 m/s2（2）保持砂和砂桶質量不變，改變小車質量m，分別得到小車加速度a與質量m及對應的1/m，數據如下表：實驗次數12345678小車加速度a（m/s2）1.901.721.491.251.000.750.500.30小車質量m（kg）0.250.290.330.400.500.711.001.671/m（1/kg）4.003.453.032.502.001.411.000.60請在下圖的方格坐標紙中畫出a-1/m圖線，并從圖線求出小車加速度a與質量倒數1/m之間的關系式是 （3）保持小車質量不變，改變砂和砂桶質量，該同學根據實驗數據作出了加速度a隨合力F的變化圖線如右下圖所示。該圖線不通過原點，其主要原因是 【答案】(1)3.2m/s2（3分）；(2)如圖所示，a=1/2m（m/s2）（作圖3分，結論2分）；(3)實驗前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分（2分） 【解析】（1）根據勻變速直線運動的推論可解。（2）描點，連線，讓盡可能多的點在直線上，不在直線上的點均勻分布在直線兩側，誤差較大的點應舍去。根據數學知識求出所作直線的方程即可。（3）由圖象可看出，當力F為一大于零的值時，加速度a仍為零，說明實驗前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分。16.（xx天津八中高三第二次月考，14題）在做“研究平拋物體的運動”實驗時，除了木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘之外，下列器材中還需要的是 A游標卡尺 B秒表 C坐標紙 D天平 E彈簧秤 F重垂線 實驗中，下列說法正確的是 A應使小球每次從斜槽上相同的位置自由滑下 B斜槽軌道必須光滑 C斜槽軌道末端可以不水平 D要使描出的軌跡更好地反映真實運動，記錄的點應適當多一些 E為了比較準確地描出小球運動的軌跡應該用一條曲線把所有的點連接起來【答案】CF 、 AD 【解析】根據教材實驗的原理和使用的裝置可知游標卡尺、秒表、天平、彈簧秤均不需要。斜槽的軌道可以不光滑但務必水平，連線時應讓盡可能多的點在直線上，不在直線上的點均勻分布在直線兩側，誤差較大的點應舍去。17.（xx天津八中高三第三次月考，13題）（4） 在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，有如下可供選擇的實驗器材：鐵架臺、打點計時器以及復寫紙、紙帶、低壓直流電源、天平、秒表、導線、電鍵其中不必要的器材是_，缺少的器材是 在用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗中，質量m1.00 kg的重物自由下落，打點計時器在紙帶上打出一系列點如圖所示為選取的一條符合實驗要求的紙帶，O為第一個點，A、B、C為從合適位置開始選取的三個連續(xù)點(其他點未畫出)已知打點計時器每隔0.02 s打一次點，當地的重力加速度g9.80 m/s2.那么：i） 紙帶的_端(選填“左”或“右”)與重物相連；ii） 根據圖上所得的數據，應取圖中O點和_點來驗證機械能守恒定律【答案】(4) 【解析】（4）正確解答實驗問題的前提是明確實驗原理，從實驗原理出發(fā)進行分析所測數據，如何測量計算，會起到事半功倍的效果重物下落時做勻加速運動，故紙帶上的點應越來越遠，根據這個關系判斷那一端連接重物驗證機械能守恒時，我們驗證的是減少的重力勢能Ep=mgh和增加的動能Ek=mv2之間的關系，所以我們要選擇能夠測h和v的數據18.（xx天津和平二模，9題）（18分）(1)（4分） 在測定金屬絲電阻率的實驗中，某同學用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，一次的測量結果如圖所示圖中讀數為_mm。 用多用電表測電阻每次選擇倍率后，都必須手動進行電阻_。下圖是測某一電阻時表盤指針位置，是用1100的倍率則此電阻的阻值為_.為了提高測量的精度，應選擇_的倍率更好.（從1、10、1K中選取）(2)（6分）某同學用圖a所示電路，描繪小燈泡的伏安特性曲線?？捎玫钠鞑娜缦拢弘娫矗妱觿?V，內阻1）、電鍵、滑動變阻器（最大阻值20）、電壓表、電流表、小燈泡、導線若干。實驗中移動滑動變阻器滑片，得到了小燈泡的U-I圖像如圖b所示。 由圖可知小燈泡的電阻隨溫度升高而_（填“變大”“變小”或“不變”）。 請在虛線框中畫出與實物電路相應的電路圖。 若某次連接時，把AB間的導線誤接在AC之間，合上電鍵，任意移動滑片發(fā)現(xiàn)都不能使小燈泡完全熄滅。則此時的電路中，當滑動變阻器的滑片移到_。（選填“最左端”、“正中間”或“最右端”）時小燈泡獲得的最小功率是_W.（結果保留兩位有效數字）(3)（8分）某學習小組用如圖甲所示的實驗裝置探究動能定理，已知小車的質量為M,沙和小桶的總質量為m，實驗中小桶未到達地面，要完成該實驗，請回答下列問題： 實驗時為保證小車受到的拉力大小與沙和小桶的總重力大小近似相等，沙和小桶的總質量遠小于小車質量，實驗時為保證小車受到的細線拉力等于小車所受的合外力，需要的操作是_。在滿足第問的條件下，若通過實驗得到紙帶如圖乙所示，A、B、C、D、E為計數點，相鄰兩點間的時間間隔為T當地重力加速度為g，相鄰計數點間的距離，其中B點和D點對應時刻小車的瞬時速度用和表示，則=_.小車的運動中對應紙帶打B、D兩點間的過程，動能變化量表達式_（用M，和表示）；小車合外力的功表達式W=_。在多組實驗數據基礎上，分析小車合外力的功與動能變化量的關系為W=?！敬鸢浮俊窘馕觥浚?）螺旋測微器的固定刻度讀數0.5mm，可動刻度讀數為0.0135.6=0.356mm，所以最終讀數為：固定刻度讀數+可動刻度讀數=0.5mm+0.356mm=0.856mm.用多用電表測電阻每次選擇倍率后，都必須手動進行歐姆調零。歐姆表表盤讀數為4.5，由于選擇的是“l(fā)00”倍率，故待測電阻的阻值是450。為了提高測量的精度，應使表針指在中間位置附件，故選擇“l(fā)0”的倍率更好。（2）伏安特性曲線的斜率表示燈泡的電阻，由于圖線的斜率逐漸增大，故燈泡內阻變大。由圖a知滑動變阻器應用分壓式接法，電流表應用外接法。實驗時若把AB間的導線誤接在AC之間，則相當于變阻器的兩部分并聯(lián)在了電路中，由知，若的和一定時，當時，的乘積值最大，再由閉合電路歐姆定律知電流最小，小燈泡最暗，故滑動觸頭處于滑動變阻器的中點。將滑動變阻器在電路中的有效電阻看做電源的內阻，在圖b中作出電源的E-r圖線，與燈泡伏安特性曲線的交點對應的功率即為所求的最小功率。（3）小車下滑時受到重力、細線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應該用小車重力的下滑分量來平衡摩擦力；故答案為：平衡摩擦力；小車做勻加速直線運動，紙帶上任意一點的速度等于該點前后相鄰兩點間的平均速度，故可求出B點的瞬時速度。19.（xx天津河北二模，9題）（2）在描繪小燈泡伏安特性曲線的實驗中，小燈泡的阻值約為幾歐姆；電壓表量程為3 V，內阻約為3000 ：電流表量程為0.6 A，內阻約為2 ，要求小燈泡的電壓能從零開始調節(jié)，為減小實驗誤差，方便調節(jié)，請在如圖所示的四個電路圖和給定的三個滑動變阻器中選取適當的電路和器材，并將它們的編號填在橫線上應選取的電路是_，滑動變阻器應選取_。E總阻值5 ，最大允許