2020高考物理名師預(yù)測試題 知識點11 物理實驗（通用）

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1、2020高考物理預(yù)測專題11：物理實驗 從近幾年對高考試題的統(tǒng)計和分析來看，物理實驗的考查重點有些新的變化，但無論是實驗設(shè)計，還是原理分析，往往都涉及基本儀器的使用。因此，儀器的使用是實驗考核的基礎(chǔ)內(nèi)容；掌握基本儀器的使用方法、基本的實驗方法和基本物理原理是解答設(shè)計型實驗題的基礎(chǔ)。 專題預(yù)測 1．(10分) 某同學(xué)利用如圖所示的實驗電路來 測量電阻的阻值。 (1)將電阻箱接入a、b之間，閉合開關(guān)。適當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻 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： 請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出U-R關(guān)系圖象。 (2)用待測電阻RX替換電

2、阻箱，讀得電壓表示數(shù)為2.00V。 利用(1) 中測繪的U-R圖象可得RX=_________ Ω。 (3)使用較長時間后，電池的電動勢可認為不變，但內(nèi)阻增大。若仍用本實驗裝置和(1)中測繪的U-R圖象測定某一電阻，則測定結(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)滑動變阻器，便仍可利用本實驗裝置和(1)中測繪的U-R圖象實現(xiàn)對待測電阻的準(zhǔn)確測定？ 2．（12分） （1）用電表粗略測量一定值電阻的阻值，先把選擇開關(guān)旋到“×1k”擋位，測量時針偏轉(zhuǎn)如圖（a）所示。請你簡述接下來的測量過程：

3、圖(b) ① ； ② ； ③ ； ④測量結(jié)束后，將選擇開關(guān)旋到“OFF”擋。 （2）接下來采用“伏安法”較準(zhǔn)確地測量該電阻的阻值，所用實驗 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，請完成實驗電路的連接。 A B E E/ 紅表筆 黑表筆 1 2 3 4 5 6 圖(c) （3）圖（c）是一個多量程多用電表的簡化電

4、路圖，測量電流、電壓和電阻各有兩個量程。當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)S旋到位置3時，可用來測量 ；當(dāng)S旋到位置 時，可用來測量電流，其中S旋到位置 時量程較大。 3. (12分)實際電流表有內(nèi)阻，可等效為理想電流表與電阻的串聯(lián)。測量實際電流表內(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滑動變阻器 (Ω)，⑥滑動變阻器 (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 ，滑動變阻

5、器應(yīng)選 。 (在空格內(nèi)填寫序號) (2)用連線連接實物圖。 (3)補全實驗步驟： ①按電路圖連接電路， ； ②閉合電鍵S，移動滑動觸頭至某一位置，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，寫出待測電流表內(nèi)阻的表達式 。 4．(18分)(1)用螺旋測微器測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)卡尺測一工件的長度如下圖乙所示，則該工件的長度是______ cm. 圖9 (2)在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系時，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的紙帶計算出． 圖10 圖11 ①當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足__________________時，可近似認為繩對小車的拉力大小等于沙桶和沙的重力； ②在平衡摩擦力后，他用打點計時器打出的紙帶的一段如圖11所示，該紙帶上相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點未標(biāo)出，打點計時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)打點計時器打D點時小車的速度是________ m/s；(計算結(jié)果小數(shù)點后保留兩位數(shù)字) ③小張同學(xué)用同一裝置做實驗，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)做實驗，哪一個物理量是不同的________． 圖12 (3)某同學(xué)在做測定小燈泡功率的實驗中，得到如下一組數(shù)據(jù). 編號 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從表中數(shù)據(jù)可以看出：當(dāng)功率逐漸增大時，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)在實驗中選用的器材如下： A．待測小燈泡一個 B．E＝6 V的直流電源(內(nèi)阻很小)一個 C．最大阻值為10 Ω的滑動變阻器一個 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，開關(guān)一只 ②請你通過對該同學(xué)測量數(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驗電路圖． 圖13 5．(6分)某同

9、學(xué)用如圖14所示的實驗裝置探究小車動能變化與合外力 圖14 對它所做功的關(guān)系，圖中A為小車，連接在小車后面的紙帶穿過打點計時器B的限位孔，它們均置于水平的一端帶有定滑輪的足夠長的木板上，C為彈簧測力計，不計繩與滑輪的摩擦．實驗時，先接通電源再松 開小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點． (1)該同學(xué)在一條比較理想的紙帶上，從點跡清楚的某點開始記為0點，順次選取5個點，分別測量這5個點到0之間的距離x，計算出它們與0點之間的速度平方差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)進行如圖15所示的描點，若測出小車質(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________ N. 圖15 (2)若該同學(xué)通過計算發(fā)現(xiàn)小車所受合外力小于測力計讀數(shù)，明顯超出實驗誤差的正常范圍，你認為主要原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. 6.(12分)Ⅰ(2分)下列有關(guān)高中物理實驗的說法中不正確的是 (　　 ) A．“驗證力的平行四邊形定則”實驗采用的科學(xué)方法是等效替代法

11、 B． 電火花打點計時器的工作電壓是220 V的交流電 C． 在用打點計時器“研究勻變速直線運動”的實驗中，由紙帶上的一系列點跡取計數(shù)點,可求出任意兩個計數(shù)點之間的平均速度 D． 在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，必須要用天平測出下落物體的質(zhì)量 Ⅱ.(10分)(1)為了探索彈力和彈簧伸長量的關(guān)系，李衛(wèi)同學(xué)選了甲、乙兩根規(guī)格不同的彈簧進行測試，根據(jù)測得的數(shù)據(jù)繪出如圖16所示圖象．從圖象上看，該同學(xué)沒能完全按實驗要求做，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______ N/m和______ N/m.若要制作

12、一個精確程度較高的彈簧秤，應(yīng)選彈簧秤______． 圖16 (2)在驗證機械能守恒定律的實驗中，下列說法正確的是 ( 　　) 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驗誤差 C．為使實驗結(jié)果準(zhǔn)確，應(yīng)選擇1、2兩點間距離接近2 mm的紙帶進行分析 D．實驗結(jié)果總是動能增加略小于重力勢能的減少 7. (6分)(1)某探究小組設(shè)計了“用一把尺子測定動摩擦因數(shù)”的實驗方案。如圖所示，將一個小球和一個滑塊用細繩連接，跨在斜面上端。開始時小球和滑塊均靜止，剪短細繩后，小球自由下落，滑塊沿斜面下滑，可先后聽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聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音。用刻度尺測出小球下落的 。 (2).高度H、滑塊釋放點與擋板處的高度差h和沿斜面運動的位移。（空氣阻力對本實驗的影響可以忽略） ①滑塊沿斜面運動的加速度與重力加速度的比值為________。 ②滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為__________________。 ③以下能引起實驗誤差的是________。 a．滑塊的質(zhì)量 b．當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮? c．長度測量時的讀數(shù)誤差 d．小球落地和滑塊撞擊擋板不同時 8.(4分)某同學(xué)利用如圖1

14、8所示的實驗裝置探究測量重力加速度大?。? (1)該同學(xué)開始實驗時情形如圖18所示，接通電源釋放紙帶．請指出該同學(xué)在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤或不當(dāng)?shù)牡胤剑? ①____________________________________________________； 圖18 ②____________________________________________________. (2)該同學(xué)經(jīng)修改錯誤并正確操作后得到如圖19所示的紙帶，取連續(xù)六個 點A、B、C、D、E、F為計數(shù)點，測得A點到B、C、D、E、F的距離分別為h1、h2、h3、h4、h5.若打點的頻率為f，則打E點時

15、重物的速度表達式vE＝______________；該同學(xué)先分別計算出各計數(shù)點的速度值，并試畫出速度的二次方(v2)與對應(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，課外活動小組準(zhǔn)備用下列器材測定其原線圈使用的銅絲長 度：多用電表、電流表(0～0.6～3 A)、電壓表(0～3～15 V)、開關(guān)、滑動變阻器(0～5 Ω)、導(dǎo)線、干電池等． 圖21　　　　　 　圖22 ①用螺旋測微器、多用電表的歐姆“×1”擋分別測量銅絲的直徑、阻值，結(jié)果如圖21、22所示，則銅絲的直徑為________ m

16、m、電阻約為________ Ω； ②請在下面虛框中畫出測量銅絲電阻的實驗原理圖，并在下面實物圖23中補畫出未連接的導(dǎo)線． 圖23 (2)(10分)某同學(xué)安裝如圖24甲的實驗裝置，探究合外力做功與物體動能變化的關(guān)系． 甲 乙 圖24 ①此實驗中，應(yīng)當(dāng)是讓重物做__________運動，________(“需要”、“不需要”)測出重物的質(zhì)量； ②打點計時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BD段進行研究． 求得B點對應(yīng)的速度vB＝________　m/s，若再求得D點對應(yīng)的速度為vD，測出重物下落的高度為hBD，則還應(yīng)計算_

17、___________與____________大小是否相等(填字母表達式)； ③但該同學(xué)在上述實驗過程中存在明顯的問題．安裝實驗裝置時存在的問題是__________ ________________________________；研究紙帶時存在的問題是______________________ ____________，實驗誤差可能較大． 答案 1．(1)見右圖 (2)20（19-21都算對） (3)偏?。焊淖兓瑒幼冏杵髯柚担闺妷罕硎緮?shù)為1.50V 2．（1） ①斷開待測電阻，將選擇開關(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再接入待測電阻，將指針示數(shù)×100，即為待測電阻阻值。 （2）如圖所示 （3）電阻 1、2 1 3.(1)③，⑥ (2)見圖 (3)①將滑動觸頭移至最左端(寫最小給分，最大不給分) ③多次移動滑動觸頭，記錄相應(yīng)的，讀數(shù) (4) 4．(1)0.980(2分)　1.025(2分) (2)①M?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打點計時器接了直流電；②重物離打點計時器太遠． (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)．實物連線中開關(guān)不能控制滑動變阻器或伏特表量程錯誤(或上兩種錯誤同時出現(xiàn))，而分壓、外接均正確的，只給1分；其他錯誤使電路無法工作的計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重物會落在桌面上(或“紙帶打點過短”等與此類似的答案)(1分)；B、D兩點間時間間隔過短(1分)．