年高考物理二輪 考前三個月 第8題 力學 電學實驗的設計與創(chuàng)新學案

專題二實驗題第8題力學、電學實驗的設計與創(chuàng)新1．Ⅰ.(2013·浙江·21)如圖1所示，裝置甲中掛有小桶的細線繞過定滑輪，固定在小車上；裝置乙中橡皮筋的一端固定在導軌的左端，另一端系在小車上．一同學用裝置甲和乙分別進行實驗，經正確操作獲得兩條紙帶①和②，紙帶上的a、b、c……均為打點計時器打出的點．圖1(1)任選一條紙帶讀出b、c兩點間距離為________；(2)任選一條紙帶求出c、e兩點間的平均速度大小為______，紙帶①和②上c、e兩點間的平均速度eq\x\to(v)①________eq\x\to(v)②(填“大于”、“等于”或“小于”)；(3)圖中________(填選項)．A．兩條紙帶均為用裝置甲實驗所得B．兩條紙帶均為用裝置乙實驗所得C．紙帶①為用裝置甲實驗所得，紙帶②為用裝置乙實驗所得D．紙帶①為用裝置乙實驗所得，紙帶②為用裝置甲實驗所得Ⅱ.(2013·江蘇·10)為探究小燈泡的電功率P和電壓U的關系，小明測量小燈泡的電壓U和電流I，利用P＝UI得到電功率．實驗所使用的小燈泡規(guī)格為“3.0V1.8W”，電源為12V的電池，滑動變阻器的最大阻值為10Ω.①準備使用的實物電路如圖2所示．請將滑動變阻器接入電路的正確位置．(用筆畫線代替導線)圖2②現(xiàn)有10Ω、20Ω和50Ω的定值電阻，電路中的電阻R1應選________Ω的定值電阻．③測量結束后，應先斷開開關，拆除________兩端的導線，再拆除其他導線，最后整理好器材．④小明處理數(shù)據后將P、U2描點在坐標紙上，并作出了一條直線，如圖3所示．請指出圖象中不恰當?shù)牡胤剑畧D3答案Ⅰ.(1)2.10cm或2.40cm(±0.05cm，有效數(shù)字位數(shù)正確)(2)1.13m/s或1.25m/s(±0.05m/s，有效數(shù)字位數(shù)不作要求)小于(3)CⅡ.①見解析圖②10③電池④圖線不應畫為直線；橫坐標的標度選擇不合適解析Ⅱ.①滑動變阻器采用分壓式連接，實物電路如圖所示．②燈泡正常工作電壓是3.0V、電阻R＝eq\f(U2,P)＝5Ω，假設當燈泡獲取最大工作電壓時恰好與滑動變阻器最大電阻并聯(lián)，并聯(lián)電阻約為3.3Ω，則有eq\f(UL,R并)＝eq\f(E－UL,R1)，解得R1＝9.9Ω，因此R1應選取10Ω的電阻．③為了保護電源，防止在整理電路時電源被短路，一般應先拆除電源兩端的導線．④由數(shù)據分析可知，圖線應是平滑的曲線，且橫坐標標度取得太大，以至于圖象不能充分占滿坐標紙，引起誤差較大．2．Ⅰ.(1)某同學使用多用電表粗略測量一定值電阻的阻值，先把選擇開關旋到“×1k”擋位，測量時指針偏轉如圖4所示．請你簡述接下來的測量操作過程：圖4①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________；④測量結束后，將選擇開關旋到“OFF”擋．(2)接下來采用“伏安法”較準確地測量該電阻的阻值，所用實驗器材如圖5所示．其中電壓表內阻約為5kΩ，電流表內阻約為5Ω.圖中部分電路已經連接好，請完成實驗電路的連接．圖5(3)圖6是一個多量程多用電表的簡化電路圖，測量電流、電壓和電阻各有兩個量程．當轉換開關S旋到位置3時，可用來測量________；當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．圖6Ⅱ.(2013·遼寧師大附中三?！?3)某實驗小組欲以圖7甲所示實驗裝置“探究加速度與物體受力和質量的關系”．圖中A為小車，B為裝有砝碼的小盤，C為一端帶有定滑輪的長木板，小車通過紙帶與電磁打點計時器相連，小車的質量為m1，小盤(及砝碼)的質量為m2.圖7(1)下列說法正確的是 ()A．實驗時先放開小車，再接通打點計時器的電源B．每次改變小車質量時，應重新平衡摩擦力C．本實驗中應滿足m2遠小于m1的條件D．在用圖象探究小車加速度與受力的關系時，應作a－m1圖象(2)實驗中，得到一條打點的紙帶，如圖乙所示，已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T，且間距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出，則打點計時器打下F點時小車的瞬時速度的計算式為vF＝________、小車加速度的計算式a＝________.(3)某同學平衡好摩擦阻力后，在保持小車質量不變的情況下，通過多次改變砝碼重力，作出小車加速度a與砝碼重力F的圖象如圖丙所示．若牛頓第二定律成立，重力加速度g＝10m/s2，則小車的質量為________kg，小盤的質量為________kg.(4)實際上，在砝碼的重力越來越大時，小車的加速度不能無限制地增大，將趨近于某一極限值，此極限值為________m/s2.答案Ⅰ.(1)①斷開待測電阻，將選擇開關旋到“×100”擋；②將兩表筆短接，調整“歐姆調零旋鈕”，使指針指向“0”；③再接入待測電阻，將指針示數(shù)×100，即為待測電阻阻值．(2)見解析圖(3)電阻1、21Ⅱ.(1)C(2)eq\f(x5＋x6,2T)eq\f(x4＋x5＋x6－x1－x2－x3,9T2)(3)2.00.06(4)10解析Ⅰ.(1)由指針偏轉知所選擋位過大，電阻讀數(shù)大約為2kΩ，所以需要換×100擋，換擋后要重新進行歐姆調零，最后讀數(shù)．(2)該電阻約為2kΩ，和電壓表、電流表內阻比較知為一個大電阻，所以電流表要用內接法，電路連接如圖所示．(3)測量電阻需要內接電源，所以開關S旋到位置3時，用來測量電阻；測量電流時，表頭要并聯(lián)分流電阻，故當S旋到位置1、2時，用來測量電流，分流電阻越小量程越大，所以旋到位置1時量程較大．3．Ⅰ.某同學利用如圖8所示的氣墊導軌裝置驗證系統(tǒng)機械能守恒定律．在氣墊導軌上安裝了兩光電門1、2，滑塊上固定一遮光條，滑塊用細線繞過定滑輪與鉤碼相連．

圖8(1)實驗時要調整氣墊導軌水平．不掛鉤碼和細線，接通氣源，釋放滑塊，如果滑塊________，則表示氣墊導軌已調整至水平狀態(tài)．(2)不掛鉤碼和細線，接通氣源，滑塊從軌道右端向左運動的過程中，發(fā)現(xiàn)滑塊通過光電門1所用的時間小于通過光電門2所用的時間．實施下列措施能夠達到實驗調整目標的是 ()A．調節(jié)P使軌道左端升高一些B．調節(jié)Q使軌道右端降低一些C．遮光條的寬度應適當大一些D．滑塊的質量增大一些E．氣源的供氣量增大一些(3)實驗時，測出光電門1、2間的距離L，遮光條的寬度d，滑塊和遮光條的總質量M，鉤碼質量m.由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門1、2的時間分別為t1、t2，則系統(tǒng)機械能守恒成立的表達式是____________________．Ⅱ.在一次探究小燈泡的伏安特性曲線的實驗中，所用器材有：燈泡L，量程恰當?shù)碾娏鞅鞟和電壓表V，直流電源E，滑動變阻器R，開關S，要求燈泡兩端電壓從零開始變化．(1)圖9所示為某同學已連接的實物電路，經檢查，發(fā)現(xiàn)電路中缺少一根導線，請你幫助他找到這根導線的位置，并畫在圖中．圖9(2)若該同學在如圖9所示狀態(tài)完成了最后一根導線的連接，請指出其中僅有的兩個不當之處：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________.(3)電路連接正確后，分別測得兩只燈泡L1、L2的伏安特性曲線，如圖10甲中的Ⅰ和Ⅱ所示，然后將燈泡L1和L2與電池組(電動勢和內阻均恒定)連成如圖乙所示的電路．多次測量后得到通過L1和L2的電流平均值分別為0.30A和0.60A．請根據以上結果，在圖甲中畫出該電池組路端電壓和干路電流的關系曲線．圖10(4)由該曲線可以得知電池組的電動勢為________V，內阻為________Ω.(結果取兩位有效數(shù)字)答案Ⅰ.(1)能在氣墊導軌上靜止或者勻速運動或滑塊經過兩個光電門所用的時間相等(2)AB(3)mgL＝eq\f(1,2)(m＋M)(eq\f(d,t1))2－eq\f(1,2)(m＋M)(eq\f(d,t2))2Ⅱ.(1)如圖所示(2)①開關應處于斷開狀態(tài)進行連線②滑動變阻器的滑片P應撥至b端(3)如圖所示(4)4.2(4.0～4.5)1.7解析Ⅱ.(1)電源正極沒有接出導線，正確的電路圖如答案圖所示．(2)從實驗安全的角度考慮，本實