2020高考物理名師預(yù)測(cè)試題 知識(shí)點(diǎn)11 物理實(shí)驗(yàn)（通用）

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1、2020高考物理預(yù)測(cè)專題11：物理實(shí)驗(yàn) 從近幾年對(duì)高考試題的統(tǒng)計(jì)和分析來(lái)看，物理實(shí)驗(yàn)的考查重點(diǎn)有些新的變化，但無(wú)論是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，還是原理分析，往往都涉及基本儀器的使用。因此，儀器的使用是實(shí)驗(yàn)考核的基礎(chǔ)內(nèi)容；掌握基本儀器的使用方法、基本的實(shí)驗(yàn)方法和基本物理原理是解答設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)題的基礎(chǔ)。 專題預(yù)測(cè) 1．(10分) 某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路來(lái) 測(cè)量電阻的阻值。 (1)將電阻箱接入a、b之間，閉合開(kāi)關(guān)。適當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻 器 R’后保持其阻值不變。改變電阻箱的阻值R，得到一組 電壓表的示數(shù)U與R的數(shù)據(jù)如下表： 請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出U-R關(guān)系圖象。 (2)用待測(cè)電阻RX替換電

2、阻箱，讀得電壓表示數(shù)為2.00V。 利用(1) 中測(cè)繪的U-R圖象可得RX=_________ Ω。 (3)使用較長(zhǎng)時(shí)間后，電池的電動(dòng)勢(shì)可認(rèn)為不變，但內(nèi)阻增大。若仍用本實(shí)驗(yàn)裝置和(1)中測(cè)繪的U-R圖象測(cè)定某一電阻，則測(cè)定結(jié)果將_________(選填“偏大”或“偏小”)。現(xiàn)將一已知阻值為10Ω的電阻換接在a、b之間，你應(yīng)如何調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，便仍可利用本實(shí)驗(yàn)裝置和(1)中測(cè)繪的U-R圖象實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)電阻的準(zhǔn)確測(cè)定？ 2．（12分） （1）用電表粗略測(cè)量一定值電阻的阻值，先把選擇開(kāi)關(guān)旋到“×1k”擋位，測(cè)量時(shí)針偏轉(zhuǎn)如圖（a）所示。請(qǐng)你簡(jiǎn)述接下來(lái)的測(cè)量過(guò)程：

3、圖(b) ① ； ② ； ③ ； ④測(cè)量結(jié)束后，將選擇開(kāi)關(guān)旋到“OFF”擋。 （2）接下來(lái)采用“伏安法”較準(zhǔn)確地測(cè)量該電阻的阻值，所用實(shí)驗(yàn) 器材如圖（b）所示。 其中電壓表內(nèi)阻約為5k ，電流表內(nèi)阻約為5 。圖中部分電路已經(jīng)連接好，請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)電路的連接。 A B E E/ 紅表筆 黑表筆 1 2 3 4 5 6 圖(c) （3）圖（c）是一個(gè)多量程多用電表的簡(jiǎn)化電

4、路圖，測(cè)量電流、電壓和電阻各有兩個(gè)量程。當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)S旋到位置3時(shí)，可用來(lái)測(cè)量 ；當(dāng)S旋到位置 時(shí)，可用來(lái)測(cè)量電流，其中S旋到位置 時(shí)量程較大。 3. (12分)實(shí)際電流表有內(nèi)阻，可等效為理想電流表與電阻的串聯(lián)。測(cè)量實(shí)際電流表內(nèi)阻的電路如圖所示。供選擇的儀器如下： ①待測(cè)電流表(，內(nèi)阻約300Ω)，②電流表 (，內(nèi)阻約100Ω)，③定值電阻(300Ω)，④定值電阻(10Ω)，⑤滑動(dòng)變阻器 (Ω)，⑥滑動(dòng)變阻器 (Ω)，⑦干電池(1.5V)，⑧電鍵S及導(dǎo)線若干。 (1)定值電阻應(yīng)選 ，滑動(dòng)變阻

5、器應(yīng)選 。 (在空格內(nèi)填寫序號(hào)) (2)用連線連接實(shí)物圖。 (3)補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)步驟： ①按電路圖連接電路， ； ②閉合電鍵S，移動(dòng)滑動(dòng)觸頭至某一位置，記錄，的讀數(shù)，； ③ ； ④以為縱坐標(biāo)，為橫坐標(biāo)，作出相應(yīng)圖線，如圖所示。 (4)根據(jù)圖線的斜率及定值電阻，寫出待測(cè)電流表內(nèi)阻的表達(dá)式 。 4．(18分)(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量一金屬絲的直徑如下圖9甲所示．該金屬絲的直徑是____ mm； 用

6、20等分刻度的游標(biāo)卡尺測(cè)一工件的長(zhǎng)度如下圖乙所示，則該工件的長(zhǎng)度是______ cm. 圖9 (2)在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，小王同學(xué)采用如圖10所示裝置，圖中小車及砝碼的質(zhì)量用M表示，沙桶及沙的質(zhì)量用m表示,小車的加速度可由小車后拖動(dòng)的紙帶計(jì)算出． 圖10 圖11 ①當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足__________________時(shí)，可近似認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力大小等于沙桶和沙的重力； ②在平衡摩擦力后，他用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶的一段如圖11所示，該紙帶上相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流電的頻率是50 Hz，則小車的加速度大小是________ m/s

7、2.當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打D點(diǎn)時(shí)小車的速度是________ m/s；(計(jì)算結(jié)果小數(shù)點(diǎn)后保留兩位數(shù)字) ③小張同學(xué)用同一裝置做實(shí)驗(yàn)，他們倆在同一坐標(biāo)紙上畫出了a－F關(guān)系圖，如圖12所示，小張和小王同學(xué)做實(shí)驗(yàn)，哪一個(gè)物理量是不同的________． 圖12 (3)某同學(xué)在做測(cè)定小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)中，得到如下一組數(shù)據(jù). 編號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 U/V 0.20 0.60 1.00 1.40 1.80 2.20 2.60 3.00 I/A 0.02 0.06 0.10 0.14 0.17 0.19 0.20 0.21 燈泡發(fā) 光

8、情況 不亮 低亮 逐漸變亮 正常發(fā)光 ①?gòu)谋碇袛?shù)據(jù)可以看出：當(dāng)功率逐漸增大時(shí)，燈絲的電阻變化情況是__________；這表明該導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而________________． 若該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中選用的器材如下： A．待測(cè)小燈泡一個(gè) B．E＝6 V的直流電源(內(nèi)阻很小)一個(gè) C．最大阻值為10 Ω的滑動(dòng)變阻器一個(gè) D．量程為300 mA的電流表(內(nèi)阻約為1 Ω)一只 E．量程為3 V的電壓表(內(nèi)阻約為10 kΩ)一只 F．導(dǎo)線若干，開(kāi)關(guān)一只 ②請(qǐng)你通過(guò)對(duì)該同學(xué)測(cè)量數(shù)據(jù)的分析和給出的器材，在圖13的虛線框中畫出合理的實(shí)驗(yàn)電路圖． 圖13 5．(6分)某同

9、學(xué)用如圖14所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究小車動(dòng)能變化與合外力 圖14 對(duì)它所做功的關(guān)系，圖中A為小車，連接在小車后面的紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器B的限位孔，它們均置于水平的一端帶有定滑輪的足夠長(zhǎng)的木板上，C為彈簧測(cè)力計(jì)，不計(jì)繩與滑輪的摩擦．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通電源再松 開(kāi)小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)． (1)該同學(xué)在一條比較理想的紙帶上，從點(diǎn)跡清楚的某點(diǎn)開(kāi)始記為0點(diǎn)，順次選取5個(gè)點(diǎn)，分別測(cè)量這5個(gè)點(diǎn)到0之間的距離x，計(jì)算出它們與0點(diǎn)之間的速度平方差Δv2＝v2－v02，然后在背景方格紙中建立Δv2～x坐標(biāo)系，并根據(jù)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行如圖15所示的描點(diǎn)，若測(cè)出小車質(zhì)量為0.2 kg，結(jié)合圖象可求得小車所受合外

10、力的大小為_(kāi)_______ N. 圖15 (2)若該同學(xué)通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)小車所受合外力小于測(cè)力計(jì)讀數(shù)，明顯超出實(shí)驗(yàn)誤差的正常范圍，你認(rèn)為主要原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. 6.(12分)Ⅰ(2分)下列有關(guān)高中物理實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法中不正確的是 (　　 ) A．“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是等效替代法

11、 B． 電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓是220 V的交流電 C． 在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，由紙帶上的一系列點(diǎn)跡取計(jì)數(shù)點(diǎn),可求出任意兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的平均速度 D． 在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，必須要用天平測(cè)出下落物體的質(zhì)量 Ⅱ.(10分)(1)為了探索彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系，李衛(wèi)同學(xué)選了甲、乙兩根規(guī)格不同的彈簧進(jìn)行測(cè)試，根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)繪出如圖16所示圖象．從圖象上看，該同學(xué)沒(méi)能完全按實(shí)驗(yàn)要求做，而使圖象上端成曲線，圖象上端彎曲的原因是__________________________．這兩根彈簧的勁度系數(shù)分別為_(kāi)_____ N/m和______ N/m.若要制作

12、一個(gè)精確程度較高的彈簧秤，應(yīng)選彈簧秤______． 圖16 (2)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法正確的是 ( 　　) A．要用天平稱重錘質(zhì)量 B．選用質(zhì)量大的重錘可減小實(shí)驗(yàn)誤差 C．為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確，應(yīng)選擇1、2兩點(diǎn)間距離接近2 mm的紙帶進(jìn)行分析 D．實(shí)驗(yàn)結(jié)果總是動(dòng)能增加略小于重力勢(shì)能的減少 7. (6分)(1)某探究小組設(shè)計(jì)了“用一把尺子測(cè)定動(dòng)摩擦因數(shù)”的實(shí)驗(yàn)方案。如圖所示，將一個(gè)小球和一個(gè)滑塊用細(xì)繩連接，跨在斜面上端。開(kāi)始時(shí)小球和滑塊均靜止，剪短細(xì)繩后，小球自由下落，滑塊沿斜面下滑，可先后聽(tīng)到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音，保持小球和滑塊釋放的位

13、置不變，調(diào)整擋板位置，重復(fù)以上操作直到能同時(shí)聽(tīng)到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音。用刻度尺測(cè)出小球下落的 。 (2).高度H、滑塊釋放點(diǎn)與擋板處的高度差h和沿斜面運(yùn)動(dòng)的位移。（空氣阻力對(duì)本實(shí)驗(yàn)的影響可以忽略） ①滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的加速度與重力加速度的比值為_(kāi)_______。 ②滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為_(kāi)_________________。 ③以下能引起實(shí)驗(yàn)誤差的是________。 a．滑塊的質(zhì)量 b．當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮? c．長(zhǎng)度測(cè)量時(shí)的讀數(shù)誤差 d．小球落地和滑塊撞擊擋板不同時(shí) 8.(4分)某同學(xué)利用如圖1

14、8所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究測(cè)量重力加速度大?。? (1)該同學(xué)開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)情形如圖18所示，接通電源釋放紙帶．請(qǐng)指出該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作中存在的兩處明顯錯(cuò)誤或不當(dāng)?shù)牡胤剑? ①____________________________________________________； 圖18 ②____________________________________________________. (2)該同學(xué)經(jīng)修改錯(cuò)誤并正確操作后得到如圖19所示的紙帶，取連續(xù)六個(gè) 點(diǎn)A、B、C、D、E、F為計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)得A點(diǎn)到B、C、D、E、F的距離分別為h1、h2、h3、h4、h5.若打點(diǎn)的頻率為f，則打E點(diǎn)時(shí)

15、重物的速度表達(dá)式vE＝______________；該同學(xué)先分別計(jì)算出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度值，并試畫出速度的二次方(v2)與對(duì)應(yīng)重物下落的距離(h)的關(guān)系如圖20所示，則重力加速度g＝____m/s2. 圖19 圖20 9.(1)(6分)某變壓器不能拆解，課外活動(dòng)小組準(zhǔn)備用下列器材測(cè)定其原線圈使用的銅絲長(zhǎng) 度：多用電表、電流表(0～0.6～3 A)、電壓表(0～3～15 V)、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器(0～5 Ω)、導(dǎo)線、干電池等． 圖21　　　　　 　圖22 ①用螺旋測(cè)微器、多用電表的歐姆“×1”擋分別測(cè)量銅絲的直徑、阻值，結(jié)果如圖21、22所示，則銅絲的直徑為_(kāi)_______ m

16、m、電阻約為_(kāi)_______ Ω； ②請(qǐng)?jiān)谙旅嫣摽蛑挟嫵鰷y(cè)量銅絲電阻的實(shí)驗(yàn)原理圖，并在下面實(shí)物圖23中補(bǔ)畫出未連接的導(dǎo)線． 圖23 (2)(10分)某同學(xué)安裝如圖24甲的實(shí)驗(yàn)裝置，探究合外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系． 甲 乙 圖24 ①此實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)當(dāng)是讓重物做__________運(yùn)動(dòng)，________(“需要”、“不需要”)測(cè)出重物的質(zhì)量； ②打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率為50 Hz，該同學(xué)選取如圖乙所示的一段紙帶，對(duì)BD段進(jìn)行研究． 求得B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度vB＝________　m/s，若再求得D點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度為vD，測(cè)出重物下落的高度為hBD，則還應(yīng)計(jì)算_

17、___________與____________大小是否相等(填字母表達(dá)式)； ③但該同學(xué)在上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存在明顯的問(wèn)題．安裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)存在的問(wèn)題是__________ ________________________________；研究紙帶時(shí)存在的問(wèn)題是______________________ ____________，實(shí)驗(yàn)誤差可能較大． 答案 1．(1)見(jiàn)右圖 (2)20（19-21都算對(duì)） (3)偏?。焊淖兓瑒?dòng)變阻器阻值，使電壓表示數(shù)為1.50V 2．（1） ①斷開(kāi)待測(cè)電阻，將選擇開(kāi)關(guān)旋到“×100”檔： ②將兩表筆短接，調(diào)整“歐姆調(diào)零

18、旋鈕”，使指針指向“0Ω”； ③再接入待測(cè)電阻，將指針示數(shù)×100，即為待測(cè)電阻阻值。 （2）如圖所示 （3）電阻 1、2 1 3.(1)③，⑥ (2)見(jiàn)圖 (3)①將滑動(dòng)觸頭移至最左端(寫最小給分，最大不給分) ③多次移動(dòng)滑動(dòng)觸頭，記錄相應(yīng)的，讀數(shù) (4) 4．(1)0.980(2分)　1.025(2分) (2)①M(fèi)?m(或m?M)(2分) ②0.39(2分

19、),0.20(2分) ③小車及車上砝碼的總質(zhì)量不同(或M不同)(2分) (3)功率增大，電阻越大(2分)；增大(1分)；見(jiàn)圖(3分，其中內(nèi)、外接法1分，分壓式2分) 5.(1)0.25(4分) (2)未平衡摩擦力(或小車受到的摩擦阻力的影響)．(2分) 6．Ⅰ　D Ⅱ.(1)超過(guò)彈簧的彈性限度(2分)；66.7(2分)；200(2分)；A(2分)　(2)BCD(2分) 7．① ② ③c d 8．(1)①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接了直流電；②重物離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)． (2)f　9.4 9．(1)(6分)①1.596(1.593～1.598)(1分)　13 (1分)②共4分，兩圖各2分．外接、分壓各1分，互不關(guān)聯(lián)．實(shí)物連線中開(kāi)關(guān)不能控制滑動(dòng)變阻器或伏特表量程錯(cuò)誤(或上兩種錯(cuò)誤同時(shí)出現(xiàn))，而分壓、外接均正確的，只給1分；其他錯(cuò)誤使電路無(wú)法工作的計(jì)0分； (2)(10分)①自由落體(1分)；不需要(1分)； ②0.19(2分)；(vD2－vB2)(2分)；ghBD(2分)(上兩式同乘了m不扣分，若只有其中一式乘m扣該式的2分)； ③重物會(huì)落在桌面上(或“紙帶打點(diǎn)過(guò)短”等與此類似的答案)(1分)；B、D兩點(diǎn)間時(shí)間間隔過(guò)短(1分)．