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2019-2020年高三物理 各类考试分类汇编 专题十二 实验与探究1.（xx天津宝坻高三模拟，9题）甲乙气垫导轨遮光条QBAFUOtt1t2（2）（6分）某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示。在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B，滑块P上固定一宽度为d的遮光条，若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出电压，两光电传感器采集数据后与计算机相连。滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器A、B时，通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象。实验前，接通气源，将滑块（不挂钩码）置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙中的_（选填“”、“”或“”）时，说明气垫导轨已经水平。滑块P用细线跨过定滑轮与质量为m的钩码Q相连，将滑块P由图甲所示位置释放，通过计算机得到如图乙所示图像，若、d和m已知，要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒，还应测出的物理量是_和_。A21R1RBRrS（3）（8分）某金属材料制成的电阻Rr阻值随温度变化而变化，为了测量Rr在0到100之间的多个温度下的电阻阻值。某同学设计了如图所示的电路。其中A为量程为1mA、内阻忽略不计的电流表，E为电源，为滑动变阻器，为电阻箱，S为单刀双掷开关。完成下面实验步骤中的填空：a调节温度，使得Rr的温度达到，b将S拨向接点l，调节_，使电流表的指针偏转到适当位置，记下此时电流表的读数I；c将S拨向接点2，调节_，使_，记下此时电阻箱的读数；d则当温度为时，电阻Rr=_：e改变的温度，在每一温度下重复步骤，即可测得电阻温度随温度变化的规律。由上述实验测得该金属材料制成的电阻Rr随温度t变化的图象如图甲所示。若把该电阻与电池（电动势E=1.5V，内阻不计）、电流表（量程为5mA、内阻Rg=100）、电阻箱串联起来，连成如图乙所示的电路，用该电阻作测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”。a电流刻度较大处对应的温度刻度_；（填“较大”或“较小”）Rr/180100080甲t/b若电阻箱取值阻值，则电流表5mA处对应的温度数值为_。ARrRgR乙【答案】（2） = ；滑块质量，两光电传感器间距离. （每空2分）(3) 滑动变阻器；电阻箱；电流表的读数仍为；（每空1分）较小；（每空2分）【解析】（2）如果遮光条通过光电门的时间相等，则说明遮光条做匀速运动，即说明气垫导轨已经水平要验证滑块和钩码组成的系统机械能是否守恒，就应该去求出动能的增加量和重力势能的减小量，光电传感器测量瞬时速度是实验中常用的方法，由于光电门的宽度很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度，进而可得滑块和砝码组成的系统动能的增加量，滑块和砝码组成的系统的重力势能的减小量Ep=mgL，所以还应测出滑块质量M，两光电传感器间的距离L（3）利用等效法测量电阻，使两次实验中电路中的电流相等即可知电阻相等。电流大则电路中的电阻小，由图像可知相应的温度低。若电阻箱取阻值，则电流表满偏时，由闭合电路欧姆定律可知的阻值为150，由题图可知此时的温度为50，故5mA处对应的温度数值为50。打点计时器纸带夹子重物图甲2.（xx天津第三次六校联考，9题）(1)用游标卡尺测量小球的直径，如图所示的读数是 mm。（2）在用如图甲所示的装置“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器接在频率为的交流电源上，从实验中打出的几条纸带中选出一条理想纸带，如图乙所示，选取纸带上打出的连续个点、，各点距起始点的距离分别为、，已知重锤的质量为，当地的重力加速度为，则：从打下起始点到打下点的过程中，重锤重力势能的减少量为 ，重锤动能的增加量为 。若，且测出，可求出当地的重力加速度 。AOBCD图乙( 3 )实际电压表内阻并不是无限大，可等效为理想电流表与较大的电阻的串联。现要测量一只量程已知的电压表的内阻，器材如下：待测电压表（量程3V，内阻约3k待测）一只；电流表（量程3A，内阻0.01）一只；电池组（电动势约为3V，内阻不计）；滑动变阻器一个；变阻箱（可以读出电阻值，0-9999）一个；开关和导线若干。某同学利用上面所给器材，进行如下实验操作：VRS乙VARS甲（1）该同学设计了如图甲、乙两个实验电路。为了更准确地测出该电压表内阻的大小，你认为其中相对比较合理的是 （填“甲”或“乙”）电路。（2）用你选择的电路进行实验时，闭合电键S，改变阻值，记录需要直接测量的物理量：电压表的读数U和 （填上文字和符号）；（3）由所测物理量选择下面适当坐标轴，能作出相应的直线图线，最方便的计算出电压表的内阻：（A） （B） （C） （D）（4）设直线图像的斜率为、截距为，请写出待测电压表内阻表达式 。【答案】(1) (2) （3） 乙 变阻箱的阻值 【解析】（1）游标卡尺的主尺读数为10mm，游标尺上第10个刻度和主尺上某一刻度对齐，游标读数为0.0510mm=0.50mm，所以最终读数为：主尺读数+游标尺读数=10mm+0.50mm=10.50mm.（2）重锤重力势能的减少量为EP=mgs2打C点时重锤的速度vC= ，T= ，重锤动能的增加量为Ek= 。由已知数据，结合x=aT2即可求解加速度 （3）由于电阻箱的读数可以直接读出，故应选乙电路。实验中需要记录电压表的读数和相应变阻箱的阻值。由闭合电路欧姆定律可得,整理可得,故可作出的关系图线（为直线），选c。由可知，k=,b=,故。3.（xx天津市十二区县重点学校高三毕业班一联，9题）（2） 用多用电表的欧姆挡测量阻值时，选择倍率为欧姆挡，按正确的实验操作步骤测量，表盘指针位置如图所示，该电阻的阻值约为 ；下列关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是( )A测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则不会影响测量结果B测量阻值不同的电阻时，都必须重新调零C测量电路中的电阻时，应该把该电阻与电路断开D欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但仍能调零，其测量结果与原来相比不变。用多用电表探测二极管的极性，用欧姆挡测量，黑表笔接端，红表笔接端时，指针偏转角较大，然后黑、红表笔反接指针偏转角较小，说明 （填“”或“”）端是二极管正极。（3）某同学利用如图甲所示的装置测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上砝码盘。通过改变盘中砝码的质量，测得6组砝码的质量和对应的弹簧长度，画出一图线，对应点已在图上标出，如图乙所示。（重力加速度）采用恰当的数据处理，该弹簧的劲度系数为 。（保留3位有效数字） 请你判断该同学得到的实验结果与考虑砝码盘的质量相比，结果 。(填“偏大”、“偏小”或“相同”)【答案】（2）1700 (3分) AC（3分；选对但不全的，每选对一个得1分）(2分) （3）3.44 (3分) 相同 (3分) 【解析】（2）用欧姆档测电阻，读数时一定不要忘记乘以倍率。选用多用电表欧姆档测电阻时，待测电路中不能有电源，即应该把待测电阻与电路断开；测量电阻时，红、黑表笔分别插在负、正插孔对测量结果无影响；测量阻值不同的电阻时，无需重新调零；欧姆表使用一段时间后，调零后总内阻变小，中值电阻变小，则对应刻度值比实际的电阻值要大可得读数偏大。黑表笔与表内电池正极相连，红表笔与表内电池负极相连，二极管具有单向导电性，欧姆表指针偏转角较大，说明电阻较小，故a端是二极管正极。（3）该题考察了应用弹力与弹簧长度关系的图象分析问题 m-l图线的斜率k斜= ，算出斜率即可求出劲度系数k劲劲度系数是根据比率计算出的，即，是否考虑砝码盘的质量对结果无影响。4.（xx天津市五区县高三第二次质量调查，9题）（2）在验证机械能守恒的实验中采用如甲图所示的装置，打出一条图乙所示的纸带，相邻两个点之间的时间间隔均为t，0为起始点，各点与0点之间的距离如图，当地重力加速度为g，取纸带上的两点间动能的增量EK和势能的减小量EP之间的关系，一般实验的结果总是EK EP (填大于、等于或小于)，其原因是 .以下几种方案你认为最合理的是 A.取0点和4点，v4=4gt，比较和mgs4B.取0点和4点， 比较和mgs4C.取1点和4点，D.取1点和4点，v1=gt，v4=4gt，比较（3） 在测定一根粗细均匀合金丝RX的电阻率的实验中利用螺旋测微器测定合金丝的直径，示数如图甲所示，则可读得合金丝的直径为 mm待测金属丝RX的电阻约为5，提供的仪器有：A.电压表V（内阻约为10k，量程为3v）B.电流表A1（内阻约为3，量程为0.6A）C.电流表A2（内阻约为0.1，量程为3A）D.滑动变阻器R（阻值为05，额定电流为2A）E.电源E（电动势为5V，内阻为1）F.一个开关，导线若干要求准确地测量其电阻值，电流表应选 （填序号）。某同学根据以上仪器，按照图乙连接实验线路，在实验中发现电流表示数变化范围较窄，请你用笔在图乙中画一条对电路进行修改，使电流表示数变化范围变宽。修改后的电路其测量值与真实值相比较 （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如图乙偏小评分标准：本题共14分。每空2分，电路图2分【解析】（2）本实验的系统误差主要来源：纸带与打点计时器之间有摩擦和重物下落受到空气阻力，从而使得测得的重力势能减小量大于动能的增加量。本实验的目的是验证机械能守恒定律，故计算速度应该用匀变速直线的推论式，不能用v=gt计算。（3）螺旋测微器的固定刻度读数为0.5mm，可动刻度读数为0.0110.8=0.108mm，所以最终读数为：固定刻度读数+可动刻度读数=0.5mm+0.108mm=0.608mm. 电源的电动势为3V，故电流表的量程选0.6A的即可准确读数。 滑动变阻器应采用分压式接法，电路连接图见答案。由于电压表的分流作用，使得流过待测电阻的电流小于电流表的示数，故测量值与真实值相比较偏小。5.（xx天津市五区县高三第一次质量调查，9题）（2）用游标卡尺测量一直管的长度，用螺旋测微器测量该直管的外径，测量结果如果，直管长度为 cm，直管外径为 mm。（3）在“验证牛顿运动定律”实验中，所用的实验装置如图所示。在调整带滑轮木板的倾斜程度时，应使小车在不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速运动。小车的质量为M，盘和盘中重物的总质量为m，保持M不变，研究小车的加速度与力的关系时，在 条件下，mg近似等于小车运动时所受的拉力。实验中打出的一条纸带如下图所示，纸带上相邻两个计数点之间有四个实际点未画出，已知交流电频率为50HZ，AB=19.9mm，AC=49.9mm，AD=89.9mm，AE=139.8mm，则打该纸带时小车的加速度大小为 m/s2(保留两位有效数字)（4）某实验小组设计了下面的实验电路测量电池的电动势和内电阻，闭合开关S，调整电阻箱的阻值R，读出电压表相应示数U，测出多组数据，利用测的数据做出如右下图像。则电池的电动势为 ，内电阻为 。电动势的测量值与真实值相比 （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。评分标准：每空2分【解析】（2）游标卡尺的主尺读数为103mm，游标尺上第6个刻度和主尺上某一刻度对齐，游标读数为0.16mm=0.6mm，所以最终读数为：主尺读数+游标尺读数=103mm+0.6mm=103.6mm=10.36cm；螺旋测微器的固定刻度读数12.5mm，可动刻度读数为0.010.0=0.000mm，所以最终读数为：固定刻度读数+可动刻度读数=12.5mm+0.000mm=12.500mm.（3）以整体为研究对象有mg=（m+M）a，解得，以M为研究对象有绳子的拉力F=Ma显然要有F=mg必有m+M=M，故有mM，即只有mM时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和重物的总重力。利用纸带及已知数据结合匀变速直线运动的推论x=aT2求加速度。（4）只用电压表和变阻箱测电动势和内电阻的方法叫“伏欧法”，若用图象解题时，基本思路是：用学过的物理定律列出表达式，再结合数学知识整理出有关一次函数式y=kx+b的形式，再求出k和b即可由闭合电路欧姆定律得可整理为，由上式知若图象为线性关系，对照数学一次函数y=kx+b，则横轴应取，纵轴应取，由图象纵轴截距为0.5，即E=2V，斜率k=0.1，可得r=0.2.本题中R无穷大时，电压表的示数近似等于电源的电动势。由于电源内阻不为0，故电压表的示数小于电源电动势的真实值。 6.（xx天津市十二区县重点学校高三毕业班二联，9题）(2)在测定一根粗细均匀的合金丝的电阻率的实验中。利用螺旋测微器测定合金丝的直径，示数如图所示，则合金丝的直径为_mm.待测合金丝的电阻约为10。实验室提供的器材有：A电压表V（量程为3V，内阻约为l0k）B电流表（量程为0.6A，内阻约3）C电流表（量程为3A，内阻约0.1）D滑动变阻器R（最大阻值约为5，额定电流为2A）E学生电源E（电动势为6V，内阻不计）F开关一个，导线若干 要求较准确地测量出合金丝的阻值，请在答题纸上的方框内画出实验电路图（注明选择的电流表） 若用L表示合金丝的长度，d表示直径，测得电阻为R，写出合金丝的电阻率的表达式为_。(3)用如图所示的实验装置，探究加速度与力、质量的关系。实验中，将一端带滑轮的长木板放在水平实验台上，实验小车通过轻细线跨过定滑轮与钩码相连，小车与纸带相连，打点计时器所用交流电的频率为50Hz。在保持实验小车质量不变的情况下，放开钩码，小车加速运动，处理纸带得到小车运动的加速度a；改变钩码的个数，重复实验。 实验过程中打出的一条纸带如图，在纸带上便于测量的地方选取第一个计数点，在这个点上标明A，第六个点上标明B，第十一个点上标明C，第十六个点上标明D，第二十一个点上标明E。测量时发现B点已模糊不清，于是测得AC的长度为12.30 cm，CD的长度为6.60cm，DF的长度为6.90cm，则小车运动的加速度a=_. 根据实验测得的数据，以小车运动的加速度a为纵轴，钩码的质量m为横轴，得到如图所示的a一m图像，已知重力加速度g=10.a、由图像求出实验小车的质量为_kg；b、平衡摩擦力时，长木板与水平实验台倾角的正切值约为_.【答案】【解析】（2）螺旋测微器的固定刻度读数0.5mm，可动刻度读数为0.0123.0=0.230mm，所以最终读数为：固定刻度读数+可动刻度读数=0.5mm+0.230mm=0.730mm.待测电阻的阻值较小，电流表应采用外接法；滑动变阻器的阻值较小，宜采用分压式接法；由于电源电动势为6V，故电路中的最大电流约为0.6A，电流表应选A1，测量读数较准确。（电路图略）（3）设A到B之间的距离为x1，B到C之间的距离为x2，C到D之间的距离为x3，D到E之间的距离为x4，根据匀变速直线运动的推论公式x=aT2可以求出加速度的大小，得：x3-x1=2a1T2，x4-x2=2a2T2，为了更加准确的求解加速度，我们对两个加速度取平均值得：a= （a1+a2），即小车运动的加速度计算表达式为：a=，a=m/s2=0.3m/s2.由题意可知-k，故图线的斜率等于，解得=1.0kg；平衡摩擦力时，长木板与水平实验台倾角较小，其正切值近似等于正弦值，由题图可知摩擦力约为0.1N，故倾角的正切约为0.01.7.（xx天津和平一模，9题） (3)(8分)为了测量右图中果汁电池的电动势E和内阻r，并探究电极间距对E和r的影响(实验器材如图所示)。将电压表、电流表均视为理想电表，请在图中用笔画线代替导线连接电路；实验中依次减小铜片与锌片的间距，分别得到相应果汁电池的U-I图像如图中a、b、c所示由此可知：在该实验中，随电极间距的减小，电源电动势 (填“增大”、“减小”或“不变”)，电源内阻 (填“增大”、“减小”或“不变”)；图线a对应的电源电动势E= V，短路电流I= A。(均保留三位有效数字)【答案】【解析】（3）电流表跟变阻器串联后跟电压表并联接在电源两端，由于均为理想电表，故可以忽略电压表的分流作用。电压表的示数表示路端电压，电流表的示数表示流过电源的电流。、电池的U-I曲线的斜率表示内阻的大小，通过斜率的变化判断内阻的变化（结合图像，间距减小，斜率增大，电源内阻增大，电动势不变）当外电压为0时，此时的电流为短路电流，电流为0时，外电压等于电动势8.（xx天津河西一模，9题）(1)（6分）用20分度的游标卡尺测量物体的长度时游标尺所在位置如图所示，物体的长度为_ cm。(2)（6分）研究物体运动的加速度与物体所受力的关系的实验装置如图甲所示，实验的步骤如下：A把一端带有定滑轮的长木板放在水平桌面上，使定滑轮伸出桌面。B把打点计时器固定在长木板没有定滑轮的一端，并把打点计时器连接到电源上。C把小车放在长木板上并靠近打点计时器的地方，把纸带的一端固定在小车上且让纸带穿过打点计时器。D细线的一端固定在小车上并跨过定滑轮，另一端悬挂一砝码盘，调整滑轮的高度使滑轮和小车间的细线与长木板平行。E接通打点计时器电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一列小点。F改变砝码盘中砝码的质量，更换纸带，重复上面步骤。G根据纸带上打的点算出每次实验时小车的加速度，把每次实验时砝码和砝码盘的重力记录在相应的纸带上。 H以小车的加速度a为纵坐标，细线的拉力F（砝码和砝码盘的总重力）为横坐标，建 立坐标系，画出a-F图象得出加速度与力的关系。 (1)上述操作步骤中明显遗漏的步骤是_。 (2)某同学画出的a-F图象如图乙所示，图线不是直线的可能原因是_。(3)（6分）某同学要测量一节干电池的电动势和内阻他根据老师提供的以下器材画出了如图所示的原理图。电压表V(15V,I0k)电流表G（量程3.0 mA，内阻Rg=10）电流表A（量程0.6 A，内阻约为0.5 ）滑动变阻器(020，l0A)滑动变阻器 (0100，1A)定值电阻=990开关S和导线若干 (1)为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是_（填写器材编号）(2)该同学利用上述实验原理图测得以下数据，并根据这些数据绘出了如图所示的图线，根据图线可求出电源的电动势E=_ V（保留三位有效数字），电源的内阻r=_（保留两位有效数字）【答案】(1)1.160 (2)平衡摩擦力 没有满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量(3)（1） （2）1.47（1.46-1.49） 0.82（0.80-0.90）【解析】（1）游标卡尺的主尺读数为11mm，游标尺上第12个刻度和主尺上某一刻度对齐，游标读数为0.0512mm=0.60mm，所以最终读数为：主尺读数+游标尺读数=11mm+0.60mm=11.60mm=1.160cm。（2）遗漏了平衡摩擦力这一步骤；当外力F较大时，不再满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量，故图线变弯曲。（3）滑动变阻器宜选量程较小的，便于调节，并且额定电流较大，不容易烧坏。实验中电源是一节干电池，电动势约为1.5V，电压表V量程为15V，测量起来读数误差较大，应将电流表G跟定值电阻串联起来作为电压表使用。由图线坐标轴的意义可得纵轴表示电流表G的示数，图线与纵轴的交点乘以和G的内阻之和即表示电源电动势，图线的斜率乘以和G的内阻之和表示电源内电阻。9.（xx天津红桥一模，9题） (2)某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别固定在墙上的两个钉子A、B上，另一端是这二条橡皮筋连接，结点为O，将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物。为完成实验，下述操作中必需的是 a测量细绳的长度； b测量橡皮筋的原长； c测量悬挂重物后橡皮筋的长度：d记录悬挂重物后结点O的位置。 钉子位置固定，若利用现有器材，改变条件再次验证实验，可采用的方法是 。 (3)电源的输出功率P跟外电路的电阻R有关。如图是研究它们关系的实验电路。为了便于进行实验和保护蓄电地，给蓄电池串联了一个定值电阻R0，把它们一起看作电源(图中虚线框内部分)。于是电源的内电阻就是蓄电池的内电阻和定值电阻R0之和，用r表示，电源的电动势用E表示。 写出电源的输出功率P跟E、r、R的关系式 。(电流表与电压表都看作理想电表)下表中给出了6组实验数据，根据这些数据在图中的方格纸中画出PR关系图线。根据图线可知，电源输出功率的最大值是 W，当时对应的外电阻是 。由表中所给出的数据，若已知跟电源串联的定值电阻的阻值为R0=45，还可以求得该电源的电动势E= V，内电阻r0= 【答案】【解析】（2）三条橡皮筯遵守胡克定律，要测量拉力可以通过测量橡皮筋的长度和原长，得到橡皮筋的伸长量，研究拉力与伸长量的倍数来根据比例作力的图示为了使两次实验效果相同，必须记下O点的位置来作参照故选bcd 在其他条件不变的情况下，要改变实验效果，只有改变重物的质量故可采用的方法更换不同的重物故本题答案是bcd；更换质量不同的小重物。（3）由闭合电路欧姆定律可得解得；、描点作图略。由闭合电路欧姆定律可得，选取表格中两点代入可得E、r的值，当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，利用这个结论求解即可10.（xx天津南开二模，9题）（18分）(1)如图为“电流天平”，可用于测定磁感应强度。在天平的右端挂有一矩形线圈，设其匝数n=5匝，底边cd长L=20cm，放在垂直于纸面向里的待测匀强磁场中，且线圈平面与磁场垂直。当线圈中通入如图方向的电流I=100mA时：调节砝码使天平平衡。若保持电流大小不变，使电流方向反向，则要在天平右盘加质量m=8.2g的砝码，才能使天平再次平衡。则cd边所受的安培力大小为_N，磁场的磁感应强度B的大小为_T。(2)某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系。弹簧秤固定在一合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接。在桌面上画出两条平行线MN、PQ，并测出间距d。开始时将木板置于MN处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧秤的示数，以此表示滑动摩擦力的大小。再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t。 木板的加速度可以用d、t表示为a=_； 改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与弹簧秤示数的关系。下列图象能表示该同学实验结果的是_； 用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是_。 A可以改变滑动摩擦力的大小 B可以更方便地获取多组实验数据 C可以比较精确地测出摩擦力的大小 D可以获得更大的加速度以提高实验精度(3)在练习使用多用表的实验中，某同学连接的电路如图所示。 若旋转选择开关，使尖端对准直流电流挡，闭合电键S，此时测得的是通过_的电流； 若断开电路中的电键S，旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡，此时测得的是_的电阻； 若旋转选择开关，使尖端对准直流电压挡，闭合电键S，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；在使用多用表的欧姆挡测量电阻时，若( ) A双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大 B测量时发现指针向左偏离中央刻度过大，则必须减小倍率，重新调零后再进行测量 C选择“l0”倍率测量时发现指针位于20与30正中间，则测量值等于250 D欧姆表内的电池使用时间太长，虽然完成调零，但测量值将略偏大 【答案】【解析】（1）电流的大小不变，方向反向，cd边安培力的方向变为竖直向上，相当于右边少了2FA的作用力则2FA=mg，所以FA=4.110-2NFA=nBIL，所以B=0.41T，故本题答案为：4.110-2，0.41（2）根据匀变速直线运动公式得：a=当F1F0时，木板才产生加速度随着继续向瓶中加水后，矿泉水瓶的质量不断增加，矿泉水瓶的质量不能远小于木板的质量，那么水的重力与绳子的拉力差值越来越大故选C不可以改变滑动摩擦力的大小，故A错误；缓慢向瓶中加水，可以更方便地获取多组实验数据，故B正确；缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动，可以比较精确地测出摩擦力的大小，故C正确；并没有获得很大的加速度，可以获取多组实验数据以提高实验精度，故D错误故选BC （3）多用电表与滑动变阻器串联，测的是通过R1的电流；断开电路中的电键，R1与R2串联，多用电表接在其两端，测的是R1与R2串联后的总电阻；滑动变阻器的滑片移至最左端，滑动变阻器相当于导线；则多用电表与电阻R2相并联，测的是R2两端的电压；双手捏住两表笔金属杆，人体与电阻并联，总电阻减小，故A错误；测量时发现指针向左偏离中央刻度过大，则必需增大倍率，重新调零后再进行测量，故B错误；欧姆表刻度是左密右疏，选择“10”倍率测量时发现指针位于20与30正中间，则测量值等于250，故C正确；欧姆表内的电池使用时间太长，电动势不变，内电阻增加，完成欧姆调零即可正常测量，故D错误；故选C11.（xx天津耀华中学二模，9题）(1)下左图中螺旋测微器读数为_mm,下右图中游标卡尺读数为 mm。 (2)某实验小组在完成测量加速度这个实验中，由于没有打点计时器故采用下述方法：如图l所示装置研究滑块的运动。实验器材有滑块、钩码、纸带、米尺、带滑轮的木板，以及由漏斗和细线组成的单摆等。实验中，滑块在钩码作用下拖动纸带做匀加速直线运动，同时单摆垂直于纸带运动方向摆动，漏斗漏出的有色液体在纸带土留下的痕迹记录了漏斗在不同时刻的位置。在图2中，从_ 纸带（填“A”“B”或“C”）可看出滑块的加速度和速度方向一致根据选出的纸带，测得单摆摆动的一个周期T内，连续三次经过平衡位置时，纸带经过的距离分别为和，则滑块加速度a=_。请你评价用该方法测量滑块加速度的误差主要来源有：_、_（写出两个合理原因）(3)某同学用下列器材测量一电阻丝的电阻：电源E，适当量程的电流表电压表各一只，滑线变阻器R、电阻箱，开关、，导线若干。他设计的电路图如图(a)所示，具体做法：先闭合,断开，调节R和，使电流表和电压表示数合理。记下两表示数为，再保持阻值不变，闭合，记下电流表和电压表示数为、. 请你按电路图将实物图补充完整；写出被测电阻_(用电表的读数表示);实验中电流表和电压表均不是理想表，被测电阻的测量值_真实值（选填“大于、小于或等于”）【答案】【解析】（1）螺旋测微器的固定刻度读数为0.5mm，可动刻度读数为0.0111.6=0.116mm，所以最终读数为：固定刻度读数+可动刻度读数=0.5+0.116=0.616mm；游标卡尺的主尺读数为6mm，游标尺上第15个刻度和主尺上某一刻度对齐，游标读数为0.0515mm=0.75mm，所以最终读数为：主尺读数+游标尺读数=6mm+0.75mm=6.75mm。（2）由于摆的周期不变，根据纸带上痕迹和图示的纸带的运动方向，可以判断A纸带表示物体做匀速运动；B纸带表示物体做加速运动；C纸带表示物体做减速运动，故答案为：B设单摆周期为T，则测量加速度的原理是x=a()2，a=要测量物体的加速度，必须要测量时间，通过单摆测量时间，摆长的（测量）变化、漏斗重心的变化都会对时间的测量产生一定的误差；液体的痕迹粗细不均，滑块所受阻力的变化也都会对实验结果产生误差（3）电路连接如答案图所示。由Rx的表达式可知，最终结果中并不涉及两个电表的内阻问题，故虽然电流表、电压表都不是理想电表，并不会影响电阻的测量值。12.（xx天津耀华中学一模，9题）（18分）(1)如图，质量分别为、的两物块A、B，叠放在一起，共同沿倾角的斜面匀速下滑，斜面体放在水平地面上，且处于静止状态。则B与斜面间动摩擦因数_,A所受摩擦力大小为_。(重力加速度为g）(2)某同学利用图甲的实验装置做“探究动能定理”的实验。先接通打点计时器的电源，再释放纸带，让质量m=l.00kg的重物由静止下落，在纸带上打出一系列的点，如图乙所示，A、B、C分别为所选取的计数点，相邻计数点的时间间隔为0.02s，且O为开始打出第一点，OA之间有若干点未标出，重力加速度g取。释放纸带前，纸带的_（选填“O”或“C”）端在上面；重物从O运动到B的过程中，动能的变化量=_J；重力做功W=_（以上均保留两位有效数字）(3)某型号的电动自行车由4块铅蓄电池供电，电池用久以后性能会下降，表现为电池的电动势变小，内阻变大，某兴趣小组将一辆旧电动自行车电瓶充满电，取下四块电池，分别标为A、B、C、D，测量它们的电动势和内阻。用多用表直流电压50V挡测量每块电池的电动势测量电池A时，多用电表的指针如图甲所示，其读数为_V。用图乙所示电路测量A. B.C、D四块电池的电动势E和内阻r图中为保护电阻，其阻值为5。改变电阻箱的阻值R，测出对应的电流I，根据测量数据分别作出A、B、C、D四块电池的图线，如图丙。由图线C可知电池C的电动势E=_V；内阻r=_。（以上结果保留一位小数）。分析图丙可知：当前状态电池_（选填“A”、“B”、“C”或“D”）对电动自行车供电性能较优。【答案】【解析】（1）以整体为研究对象，根据平衡状态有：（mA+mB）gsin=（mA+mB）gcos，所以有=tan；以A为研究对象，A处于平衡状态，所以A受到B给其沿斜面向上的静摩擦力作用，因此有f=mAgsin。（2）由已知条件可知O点为开始打出的第一个点，故释放纸带前C端在上面。重力势能减小量Ep=mg=1.00100.0693m J=0.69 J利用匀变速直线运动的推论可知vBm/s=1.16m/s，EkB=mvB2=0.67J【注意结果保留两位有效数字】（3）用多用表直流电压50V挡测量每块电池的电动势，可以从表盘中的中间刻度读出正确结果，由指针指示可知：E=11.0V故答案为：11.0根据闭合电路欧姆定律有：E=I（R+r）+IR0，因此有:，由此可知，图象的斜率表示，纵轴截距为：由图象可知：斜率k=，由此解得：E=12Vr=1电动势大且内阻小的电源最优，由图象可知C图象代表的电源电动势最大，内阻最小，因此最优13.（xx天津河东二模，9题）(2)某实验小组利用如图甲所示的实验装置来测量匀加速直线运动的加速度。滑块上的左右两端各有一个完全一样的遮光板，若光线被遮光板遮挡，光电传感器会输出高电平。滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光板l、2分别经过光电传感器时，通过计算机可以得到如图乙所示的电平随时间变化的图像。实验前，接通气源，将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上，轻推滑块，则图乙中的t1、t2、t3、t4间满足关系 则说明气垫导轨已经水平。如图丙所示，用游标卡尺测量遮光板的宽度d= mm。挂上钩码后，将滑块由如图甲所示位置释放，通过光电传感器和计算机得到的图像如图乙所示，若t1、t2、t3、t4和d已知，则遮光板1和遮光板2在经过光电传感器过程中的平均速度分别为 、 。(用已知量的字母表示)在情况下，滑块运动的加速度a= (用已知量的字母表示)(3)为了测一个自感系数很大的线圈L的直流电阻RL，实验室提供以下器材：(A)待测线圈L(阻值约为2，额定电流2A) (B)电流表A1(量程06A，内阻r1=02) (C)电流表A2(量程30A，内阻r2约为02) (D)滑动变阻器R1(0l 0) (E)滑动变阻器R2(0l k) (F)定值电阻R3=10 (G)定值电阻R4=100 (H)电源(电动势E约为9V，内阻很小) (I)单刀单掷开关两只S1、S2，导线若干。要求实验时，改变滑动变阻器的阻值，在尽可能大的范围内测得多组Al表和A2表的读数I1、I2，然后利用给出的I2-I1图象(如图所示)，求出线圈的电阻RL。实验中定值电阻应选用 ，滑动变阻器应选用 。请你画完方框中的实验电路图。实验结束时应先断开开关 。由I2-I1图象，求得线圈的直流电阻RL= 【答案】【解析】 (2)实验前需要平衡摩擦力，要求不挂钩码时滑块做匀速运动，则两遮光板的挡光时间相等，有。游标卡尺的主尺读数为10mm，游标尺上第15个刻度和主尺上某一刻度对齐，游标读数为0.0515mm=0.75mm，所以最终读数为：主尺读数+游标尺读数=10mm+0.75mm=10.75mm.遮光板1和遮光板2在经过光电传感器过程中的平均速度等于各自挡光时间中间时刻的瞬时速度，由匀变速直线运动的速度公式可知，进而可解得加速度a。(3)待测电阻额定电压U=IR=22=4V，因电流表内阻为定值，应将与定值电阻串联，根据欧姆定律有R=6.7，故定值电阻应选，从图象可知电流从零逐渐增大，故滑动变阻器应用分压式接法，故应选阻值小的变阻器根据欧姆定律可知电路图如图所示为防止发生断电自感现象而损坏，实验结束时应先断开开关S2根据欧姆定律有，变形为，由图象求出其斜率K=6，可解出=2.04.14.（xx天津河西二模，9题）（1）（6分）某同学测量金属线Rx的直径时螺旋测微器如图甲所示，则该金属线的直径为d_。（2）（6分）图1为某一热敏电阻（电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感）的IU关系曲线图。为了得到图1所示IU关系的完整曲线，在图2图3两个电路中应选择的是图_；理由是：_。（电源电动势为9 V，内阻不计，滑线变阻器的阻值为0100 ）。（3）（6分）某同学用如图所示装置测量重力加速度g，所用交流电频率为50 Hz。在所选纸带上取某点为0号计数点，然后每3个点取一个计数点，所有测量数据及其标记符号如题图所示。该同学用两种方法处理数据（T为相邻两计数点的时间间隔）：从实验装置看，该同学所用交流电的电压为_伏特。从数据处理方法看，在S1、S2、S3、S4、S5、S6中，对实验结果起作用的，方法A中有_；方法B中有_。因此，选择方法_（A或B）更合理。【答案】【解析】（1）螺旋测微器的固定刻度读数为1.5mm，可动刻度读数为0.0122.2mm=0.222mm，所以最终读数为1.722mm.（2）图2滑动变阻器采用的是分压式接法，加在热敏电阻两端的电压可以从0开始变化。（3）电火花打点计时器的工作电压是交流220V；在方法A中，根据数学知识可知，只有s1、s6起作用，方法B：，因此六组数据都起作用，故方法B数据应用充分，更合理一些这样可以减少实验的偶然误差15.（xx天津八中高三第二次月考，13题）某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图甲为实验装置简图。（交流电的频率为50Hz）（1）图乙为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为 m/s2（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的1/m，数据如下表：实验次数12345678小车加速度a（m/s2）1.901.721.491.251.000.750.500.30小车质量m（kg）0.250.290.330.400.500.711.001.671/m（1/kg）4.003.453.032.502.001.411.000.60请在下图的方格坐标纸中画出a-1/m图线，并从图线求出小车加速度a与质量倒数1/m之间的关系式是 （3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如右下图所示。该图线不通过原点，其主要原因是 【答案】(1)3.2m/s2（3分）；(2)如图所示，a=1/2m（m/s2）（作图3分，结论2分）；(3)实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分（2分） 【解析】（1）根据匀变速直线运动的推论可解。（2）描点，连线，让尽可能多的点在直线上，不在直线上的点均匀分布在直线两侧，误差较大的点应舍去。根据数学知识求出所作直线的方程即可。（3）由图象可看出，当力F为一大于零的值时，加速度a仍为零，说明实验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题）在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是 A游标卡尺 B秒表 C坐标纸 D天平 E弹簧秤 F重垂线 实验中，下列说法正确的是 A应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下 B斜槽轨道必须光滑 C斜槽轨道末端可以不水平 D要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些 E为了比较准确地描出小球运动的轨迹应该用一条曲线把所有的点连接起来【答案】CF 、 AD 【解析】根据教材实验的原理和使用的装置可知游标卡尺、秒表、天平、弹簧秤均不需要。斜槽的轨道可以不光滑但务必水平，连线时应让尽可能多的点在直线上，不在直线上的点均匀分布在直线两侧，误差较大的点应舍去。17.（xx天津八中高三第三次月考，13题）（4） 在“验证机械能守恒定律”的实验中，有如下可供选择的实验器材：铁架台、打点计时器以及复写纸、纸带、低压直流电源、天平、秒表、导线、电键其中不必要的器材是_，缺少的器材是 在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量m1.00 kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出)已知打点计时器每隔0.02 s打一次点，当地的重力加速度g9.80 m/s2.那么：i） 纸带的_端(选填“左”或“右”)与重物相连；ii） 根据图上所得的数据，应取图中O点和_点来验证机械能守恒定律【答案】(4) 【解析】（4）正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实验原理出发进行分析所测数据，如何测量计算，会起到事半功倍的效果重物下落时做匀加速运动，故纸带上的点应越来越远，根据这个关系判断那一端连接重物验证机械能守恒时，我们验证的是减少的重力势能Ep=mgh和增加的动能Ek=mv2之间的关系，所以我们要选择能够测h和v的数据18.（xx天津和平二模，9题）（18分）(1)（4分） 在测定金属丝电阻率的实验中，某同学用螺旋测微器测量金属丝的直径，一次的测量结果如图所示图中读数为_mm。 用多用电表测电阻每次选择倍率后，都必须手动进行电阻_。下图是测某一电阻时表盘指针位置，是用1100的倍率则此电阻的阻值为_.为了提高测量的精度，应选择_的倍率更好.（从1、10、1K中选取）(2)（6分）某同学用图a所示电路，描绘小灯泡的伏安特性曲线。可用的器材如下：电源（电动势3V，内阻1）、电键、滑动变阻器（最大阻值20）、电压表、电流表、小灯泡、导线若干。实验中移动滑动变阻器滑片，得到了小灯泡的U-I图像如图b所示。 由图可知小灯泡的电阻随温度升高而_（填“变大”“变小”或“不变”）。 请在虚线框中画出与实物电路相应的电路图。 若某次连接时，把AB间的导线误接在AC之间，合上电键，任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭。则此时的电路中，当滑动变阻器的滑片移到_。（选填“最左端”、“正中间”或“最右端”）时小灯泡获得的最小功率是_W.（结果保留两位有效数字）(3)（8分）某学习小组用如图甲所示的实验装置探究动能定理，已知小车的质量为M,沙和小桶的总质量为m，实验中小桶未到达地面，要完成该实验，请回答下列问题： 实验时为保证小车受到的拉力大小与沙和小桶的总重力大小近似相等，沙和小桶的总质量远小于小车质量，实验时为保证小车受到的细线拉力等于小车所受的合外力，需要的操作是_。在满足第问的条件下，若通过实验得到纸带如图乙所示，A、B、C、D、E为计数点，相邻两点间的时间间隔为T当地重力加速度为g，相邻计数点间的距离，其中B点和D点对应时刻小车的瞬时速度用和表示，则=_.小车的运动中对应纸带打B、D两点间的过程，动能变化量表达式_（用M，和表示）；小车合外力的功表达式W=_。在多组实验数据基础上，分析小车合外力的功与动能变化量的关系为W=。【答案】【解析】（1）螺旋测微器的固定刻度读数0.5mm，可动刻度读数为0.0135.6=0.356mm，所以最终读数为：固定刻度读数+可动刻度读数=0.5mm+0.356mm=0.856mm.用多用电表测电阻每次选择倍率后，都必须手动进行欧姆调零。欧姆表表盘读数为4.5，由于选择的是“l00”倍率，故待测电阻的阻值是450。为了提高测量的精度，应使表针指在中间位置附件，故选择“l0”的倍率更好。（2）伏安特性曲线的斜率表示灯泡的电阻，由于图线的斜率逐渐增大，故灯泡内阻变大。由图a知滑动变阻器应用分压式接法，电流表应用外接法。实验时若把AB间的导线误接在AC之间，则相当于变阻器的两部分并联在了电路中，由知，若的和一定时，当时，的乘积值最大，再由闭合电路欧姆定律知电流最小，小灯泡最暗，故滑动触头处于滑动变阻器的中点。将滑动变阻器在电路中的有效电阻看做电源的内阻，在图b中作出电源的E-r图线，与灯泡伏安特性曲线的交点对应的功率即为所求的最小功率。（3）小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用小车重力的下滑分量来平衡摩擦力；故答案为：平衡摩擦力；小车做匀加速直线运动，纸带上任意一点的速度等于该点前后相邻两点间的平均速度，故可求出B点的瞬时速度。19.（xx天津河北二模，9题）（2）在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中，小灯泡的阻值约为几欧姆；电压表量程为3 V，内阻约为3000 ：电流表量程为0.6 A，内阻约为2 ，要求小灯泡的电压能从零开始调节，为减小实验误差，方便调节，请在如图所示的四个电路图和给定的三个滑动变阻器中选取适当的电路和器材，并将它们的编号填在横线上应选取的电路是_，滑动变阻器应选取_。E总阻值5 ，最大允许