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2020高考物理预测专题11：物理实验 从近几年对高考试题的统计和分析来看，物理实验的考查重点有些新的变化，但无论是实验设计，还是原理分析，往往都涉及基本仪器的使用。因此，仪器的使用是实验考核的基础内容；掌握基本仪器的使用方法、基本的实验方法和基本物理原理是解答设计型实验题的基础。专题预测1(10分) 某同学利用如图所示的实验电路来 测量电阻的阻值。(1)将电阻箱接入a、b之间，闭合开关。适当调节滑动变阻 器 R后保持其阻值不变。改变电阻箱的阻值R，得到一组电压表的示数U与R的数据如下表：请根据实验数据作出U-R关系图象。(2)用待测电阻RX替换电阻箱，读得电压表示数为2.00V。 利用(1) 中测绘的U-R图象可得RX=_ 。(3)使用较长时间后，电池的电动势可认为不变，但内阻增大。若仍用本实验装置和(1)中测绘的U-R图象测定某一电阻，则测定结果将_(选填“偏大”或“偏小”)。现将一已知阻值为10的电阻换接在a、b之间，你应如何调节滑动变阻器，便仍可利用本实验装置和(1)中测绘的U-R图象实现对待测电阻的准确测定？2（12分） （1）用电表粗略测量一定值电阻的阻值，先把选择开关旋到“1k”挡位，测量时针偏转如图（a）所示。请你简述接下来的测量过程：图(b) ； ； ；测量结束后，将选择开关旋到“OFF”挡。（2）接下来采用“伏安法”较准确地测量该电阻的阻值，所用实验 器材如图（b）所示。其中电压表内阻约为5k ，电流表内阻约为5 。图中部分电路已经连接好，请完成实验电路的连接。ABEE/红表笔黑表笔123456图(c)（3）图（c）是一个多量程多用电表的简化电路图，测量电流、电压和电阻各有两个量程。当转换开关S旋到位置3时，可用来测量 ；当S旋到位置 时，可用来测量电流，其中S旋到位置 时量程较大。3. (12分)实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联。测量实际电流表内阻的电路如图所示。供选择的仪器如下：待测电流表(，内阻约300)，电流表 (，内阻约100)，定值电阻(300)，定值电阻(10)，滑动变阻器 ()，滑动变阻器 ()，干电池(1.5V)，电键S及导线若干。(1)定值电阻应选 ，滑动变阻器应选 。(在空格内填写序号)(2)用连线连接实物图。(3)补全实验步骤：按电路图连接电路， ；闭合电键S，移动滑动触头至某一位置，记录，的读数，； ；以为纵坐标，为横坐标，作出相应图线，如图所示。(4)根据图线的斜率及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式 。4(18分)(1)用螺旋测微器测量一金属丝的直径如下图9甲所示该金属丝的直径是_ mm；用20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度如下图乙所示，则该工件的长度是_ cm.图9(2)在探究加速度与力、质量的关系时，小王同学采用如图10所示装置，图中小车及砝码的质量用M表示，沙桶及沙的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带计算出图10图11当M与m的大小关系满足_时，可近似认为绳对小车的拉力大小等于沙桶和沙的重力；在平衡摩擦力后，他用打点计时器打出的纸带的一段如图11所示，该纸带上相邻两个计数点间还有4个点未标出，打点计时器使用交流电的频率是50 Hz，则小车的加速度大小是_ m/s2.当打点计时器打D点时小车的速度是_ m/s；(计算结果小数点后保留两位数字)小张同学用同一装置做实验，他们俩在同一坐标纸上画出了aF关系图，如图12所示，小张和小王同学做实验，哪一个物理量是不同的_图12(3)某同学在做测定小灯泡功率的实验中，得到如下一组数据.编号12345678U/V0.200.601.001.401.802.202.603.00I/A0.020.060.100.140.170.190.200.21灯泡发光情况不亮低亮逐渐变亮正常发光从表中数据可以看出：当功率逐渐增大时，灯丝的电阻变化情况是_；这表明该导体的电阻随温度的升高而_若该同学在实验中选用的器材如下：A待测小灯泡一个BE6 V的直流电源(内阻很小)一个C最大阻值为10 的滑动变阻器一个D量程为300 mA的电流表(内阻约为1 )一只E量程为3 V的电压表(内阻约为10 k)一只F导线若干，开关一只请你通过对该同学测量数据的分析和给出的器材，在图13的虚线框中画出合理的实验电路图图135(6分)某同学用如图14所示的实验装置探究小车动能变化与合外力图14对它所做功的关系，图中A为小车，连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔，它们均置于水平的一端带有定滑轮的足够长的木板上，C为弹簧测力计，不计绳与滑轮的摩擦实验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点(1)该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开始记为0点，顺次选取5个点，分别测量这5个点到0之间的距离x，计算出它们与0点之间的速度平方差v2v2v02，然后在背景方格纸中建立v2x坐标系，并根据上述数据进行如图15所示的描点，若测出小车质量为0.2 kg，结合图象可求得小车所受合外力的大小为_ N.图15(2)若该同学通过计算发现小车所受合外力小于测力计读数，明显超出实验误差的正常范围，你认为主要原因是_.6.(12分)(2分)下列有关高中物理实验的说法中不正确的是( )A“验证力的平行四边形定则”实验采用的科学方法是等效替代法B 电火花打点计时器的工作电压是220 V的交流电C 在用打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中，由纸带上的一系列点迹取计数点,可求出任意两个计数点之间的平均速度D 在“验证机械能守恒定律”的实验中，必须要用天平测出下落物体的质量.(10分)(1)为了探索弹力和弹簧伸长量的关系，李卫同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图16所示图象从图象上看，该同学没能完全按实验要求做，而使图象上端成曲线，图象上端弯曲的原因是_这两根弹簧的劲度系数分别为_ N/m和_ N/m.若要制作一个精确程度较高的弹簧秤，应选弹簧秤_图16 (2)在验证机械能守恒定律的实验中，下列说法正确的是 ( )A要用天平称重锤质量B选用质量大的重锤可减小实验误差C为使实验结果准确，应选择1、2两点间距离接近2 mm的纸带进行分析D实验结果总是动能增加略小于重力势能的减少7. (6分)(1)某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案。如图所示，将一个小球和一个滑块用细绳连接，跨在斜面上端。开始时小球和滑块均静止，剪短细绳后，小球自由下落，滑块沿斜面下滑，可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音，保持小球和滑块释放的位置不变，调整挡板位置，重复以上操作直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音。用刻度尺测出小球下落的 。(2).高度H、滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动的位移。（空气阻力对本实验的影响可以忽略）滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为_。滑块与斜面间的动摩擦因数为_。以下能引起实验误差的是_。a滑块的质量b当地重力加速度的大小c长度测量时的读数误差d小球落地和滑块撞击挡板不同时 8.(4分)某同学利用如图18所示的实验装置探究测量重力加速度大小(1)该同学开始实验时情形如图18所示，接通电源释放纸带请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当的地方：_；图18_.(2)该同学经修改错误并正确操作后得到如图19所示的纸带，取连续六个点A、B、C、D、E、F为计数点，测得A点到B、C、D、E、F的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5.若打点的频率为f，则打E点时重物的速度表达式vE_；该同学先分别计算出各计数点的速度值，并试画出速度的二次方(v2)与对应重物下落的距离(h)的关系如图20所示，则重力加速度g_m/s2.图19图209.(1)(6分)某变压器不能拆解，课外活动小组准备用下列器材测定其原线圈使用的铜丝长度：多用电表、电流表(00.63 A)、电压表(0315 V)、开关、滑动变阻器(05 )、导线、干电池等图21 图22用螺旋测微器、多用电表的欧姆“1”挡分别测量铜丝的直径、阻值，结果如图21、22所示，则铜丝的直径为_ mm、电阻约为_ ；请在下面虚框中画出测量铜丝电阻的实验原理图，并在下面实物图23中补画出未连接的导线图23(2)(10分)某同学安装如图24甲的实验装置，探究合外力做功与物体动能变化的关系甲乙图24此实验中，应当是让重物做_运动，_(“需要”、“不需要”)测出重物的质量；打点计时器所用交流电的频率为50 Hz，该同学选取如图乙所示的一段纸带，对BD段进行研究求得B点对应的速度vB_m/s，若再求得D点对应的速度为vD，测出重物下落的高度为hBD，则还应计算_与_大小是否相等(填字母表达式)；但该同学在上述实验过程中存在明显的问题安装实验装置时存在的问题是_；研究纸带时存在的问题是_，实验误差可能较大答案1(1)见右图(2)20（19-21都算对）(3)偏小：改变滑动变阻器阻值，使电压表示数为1.50V2（1） 断开待测电阻，将选择开关旋到“100”档： 将两表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0”；再接入待测电阻，将指针示数100，即为待测电阻阻值。（2）如图所示（3）电阻 1、2 1 3.(1)， (2)见图 (3)将滑动触头移至最左端(写最小给分，最大不给分) 多次移动滑动触头，记录相应的，读数 (4) 4(1)0.980(2分)1.025(2分)(2)Mm(或mM)(2分) 0.39(2分),0.20(2分)小车及车上砝码的总质量不同(或M不同)(2分)(3)功率增大，电阻越大(2分)；增大(1分)；见图(3分，其中内、外接法1分，分压式2分)5.(1)0.25(4分)(2)未平衡摩擦力(或小车受到的摩擦阻力的影响)(2分)6D.(1)超过弹簧的弹性限度(2分)；66.7(2分)；200(2分)；A(2分)(2)BCD(2分)7 c d8(1)打点计时器接了直流电；重物离打点计时器太远(2)f9.49(1)(6分)1.596(1.5931.598)(1分)13 (1分)共4分，两图各2分外接、分压各1分，互不关联实物连线中开关不能控制滑动变阻器或伏特表量程错误(或上两种错误同时出现)，而分压、外接均正确的，只给1分；其他错误使电路无法工作的计0分；(2)(10分)自由落体(1分)；不需要(1分)；0.19(2分)；(vD2vB2)(2分)；ghBD(2分)(上两式同乘了m不扣分，若只有其中一式乘m扣该式的2分)；重物会落在桌面上(或“纸带打点过短”等与此类似的答案)(1分)；B、D两点间时间间隔过短(1分)
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