2013年全國各地高考招生物理試題匯編專題12

PAGEPAGE22專題十二實(shí)驗(yàn)與探究1．[2013·課標(biāo)Ⅰ，23]某學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組利用圖(a)所示電路，測量多用電表內(nèi)電池的電動勢和電阻“×1k”擋內(nèi)部電路的總電阻．使用的器材有：多用電表；電壓表：量程5V，內(nèi)阻十幾千歐；滑動變阻器：最大阻值5kΩ；導(dǎo)線若干．回答下列問題：(1)將多用電表擋位調(diào)到電阻“×1k”擋，再將紅表筆和黑表筆________，調(diào)零點(diǎn)．(2)將圖(a)中多用電表的紅表筆和________(填“1”或“2”)端相連，黑表筆連接另一端．(3)將滑動變阻器的滑片調(diào)到適當(dāng)位置，使多用電表的示數(shù)如圖(b)所示，這時電壓表的示數(shù)如圖(c)所示．多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為________kΩ和________V.(4)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使其接入電路的阻值為零，此時多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為12.0kΩ和4.00V．從測量數(shù)據(jù)可知，電壓表的內(nèi)阻為________kΩ.(5)多用電表電阻擋內(nèi)部電路可等效為由一個無內(nèi)阻的電池、一個理想電流表和一個電阻串聯(lián)而成的電路，如圖(d)所示．根據(jù)前面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計算可得，此多用電表內(nèi)電池的電動勢為________V，電阻“×1k”擋內(nèi)部電路的總電阻為________kΩ.2．[2013·山東理綜，21(1)]圖甲為一游標(biāo)卡尺的結(jié)構(gòu)示意圖，當(dāng)測量一鋼筆帽的內(nèi)徑時，應(yīng)該用游標(biāo)卡尺的________(填“A”“B”或“C”)進(jìn)行測量；示數(shù)如圖乙所示，該鋼筆帽的內(nèi)徑為________mm.3.[2013·安徽理綜，21Ⅰ(1)、Ⅱ(1)]Ⅰ.根據(jù)單擺周期公式T＝2πeq\r(\f(l,g))，可以通過實(shí)驗(yàn)測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋鐖D1所示，將細(xì)線的上端固定在鐵架臺上，下端系一小鋼球，就做成了單擺．用游標(biāo)卡尺測量小鋼球直徑，示數(shù)如圖2所示，讀數(shù)為________mm.Ⅱ.在測定一根粗細(xì)均勻合金絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中，利用螺旋測微器測定合金絲直徑的過程如圖所示，校零時的讀數(shù)為________mm，合金絲的直徑為________mm.4．[2013·課標(biāo)Ⅱ，22]某同學(xué)利用下述裝置對輕質(zhì)彈簧的彈性勢能進(jìn)行探究：一輕質(zhì)彈簧放置在光滑水平桌面上，彈簧左端固定，右端與一小球接觸而不固連；彈簧處于原長時，小球恰好在桌面邊緣，如圖(a)所示．向左推小球，使彈簧壓縮一段距離后由靜止釋放；小球離開桌面后落到水平地面．通過測量和計算，可求得彈簧被壓縮后的彈性勢能．回答下列問題：(1)本實(shí)驗(yàn)中可認(rèn)為，彈簧被壓縮后的彈性勢能Ep與小球拋出時的動能Ek相等．已知重力加速度大小為g.為求得Ek，至少需要測量下列物理量中的________(填正確答案標(biāo)號)．A．小球的質(zhì)量mB．小球拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離sC．桌面到地面的高度hD．彈簧的壓縮量ΔxE．彈簧原長l0(2)用所選取的測量量和已知量表示Ek，得Ek＝________.(3)圖(b)中的直線是實(shí)驗(yàn)測量得到的s－Δx圖線．從理論上可推出，如果h不變，m增加，s－Δx圖線的斜率會________(填“增大”、“減小”或“不變”)；如果m不變，h增加，s－Δx圖線的斜率會________(填“增大”、“減小”或“不變”)．由圖(b)中給出的直線關(guān)系和Ek的表達(dá)式可知，Ep與Δx的________次方成正比．5．[2013·課標(biāo)Ⅰ，22]圖(a)為測量物塊與水平桌面之間動摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖．實(shí)驗(yàn)步驟如下：①用天平測量物塊和遮光片的總質(zhì)量M、重物的質(zhì)量m；用游標(biāo)卡尺測量遮光片的寬度d；用米尺測量兩光電門之間的距離s；②調(diào)整輕滑輪，使細(xì)線水平；③讓物塊從光電門A的左側(cè)由靜止釋放，用數(shù)字毫秒計分別測出遮光片經(jīng)過光電門A和光電門B所用的時間ΔtA和ΔtB，求出加速度a；④多次重復(fù)步驟③，求a的平均值eq\x\to(a)；⑤根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求出動摩擦因數(shù)μ.回答下列問題：(1)測量d時，某次游標(biāo)卡尺(主尺的最小分度為1mm)的示數(shù)如圖(b)所示，其讀數(shù)為________cm.(2)物塊的加速度a可用d、s、ΔtA和ΔtB表示為a＝________.(3)動摩擦因數(shù)μ可用M、m、eq\x\to(a)和重力加速度g表示為μ＝________.(4)如果細(xì)線沒有調(diào)整到水平，由此引起的誤差屬于________(填“偶然誤差”或“系統(tǒng)誤差”)．6.[2013·江蘇單科，11]某興趣小組利用自由落體運(yùn)動測定重力加速度，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．傾斜的球槽中放有若干個小鐵球，閉合開關(guān)K，電磁鐵吸住第1個小球．手動敲擊彈性金屬片M，M與觸頭瞬間分開，第1個小球開始下落，M迅速恢復(fù)，電磁鐵又吸住第2個小球．當(dāng)?shù)?個小球撞擊M時，M與觸頭分開，第2個小球開始下落…….這樣，就可測出多個小球下落的總時間．(1)在實(shí)驗(yàn)中，下列做法正確的有________．A．電路中的電源只能選用交流電源B．實(shí)驗(yàn)前應(yīng)將M調(diào)整到電磁鐵的正下方C．用直尺測量電磁鐵下端到M的豎直距離作為小球下落的高度D．手動敲擊M的同時按下秒表開始計時(2)實(shí)驗(yàn)測得小球下落的高度H＝1.980m,10個小球下落的總時間T＝6.5s．可求出重力加速度g＝________m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(3)在不增加實(shí)驗(yàn)器材的情況下，請?zhí)岢鰷p小實(shí)驗(yàn)誤差的兩個辦法．(4)某同學(xué)考慮到電磁鐵在每次斷電后需要時間Δt磁性才消失，因此，每個小球的實(shí)際下落時間與它的測量時間相差Δt，這導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差．為此，他分別取高度H1和H2，測量n個小球下落的總時間T1和T2.他是否可以利用這兩組數(shù)據(jù)消除Δt對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響？請推導(dǎo)說明．7．[2013·浙江理綜，21]如圖所示，裝置甲中掛有小桶的細(xì)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(dǎo)軌的左端，另一端系在小車上．一同學(xué)用裝置甲和乙分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，經(jīng)正確操作獲得兩條紙帶①和②，紙帶上的a、b、c……均為打點(diǎn)計時器打出的點(diǎn)．(1)任選一條紙帶讀出b、c兩點(diǎn)間距離為________．(2)任選一條紙帶求出c、e兩點(diǎn)間的平均速度大小為________，紙帶①和②上c、e兩點(diǎn)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(xiàng))．A．兩條紙帶均為用裝置甲實(shí)驗(yàn)所得B．兩條紙帶均為用裝置乙實(shí)驗(yàn)所得C．紙帶①為用裝置甲實(shí)驗(yàn)所得，紙帶②為用裝置乙實(shí)驗(yàn)所得D．紙帶①為用裝置乙實(shí)驗(yàn)所得，紙帶②為用裝置甲實(shí)驗(yàn)所得8．[2013·四川理綜，8(2)]如圖1所示，某組同學(xué)借用“探究a與F、m之間的定量關(guān)系”的相關(guān)實(shí)驗(yàn)思想、原理及操作，進(jìn)行“研究合外力做功和動能變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)：①為達(dá)到平衡阻力的目的，取下細(xì)繩及托盤，通過調(diào)整墊片的位置，改變長木板傾斜程度，根據(jù)打出的紙帶判斷小車是否做________運(yùn)動．②連接細(xì)繩及托盤，放入砝碼，通過實(shí)驗(yàn)得到圖2所示的紙帶．紙帶上O為小車運(yùn)動起始時刻所打的點(diǎn)，選取時間間隔為0.1s的相鄰計數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F、G.實(shí)驗(yàn)時小車所受拉力為0.2N，小車的質(zhì)量為0.2kg.請計算小車所受合外力做的功W和小車動能的變化ΔEk，補(bǔ)填表中空格(結(jié)果保留至小數(shù)點(diǎn)后第四位)．分析上述數(shù)據(jù)可知：在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)W＝ΔEk，與理論推導(dǎo)結(jié)果一致．③實(shí)驗(yàn)前已測得托盤質(zhì)量為7.7×10－3kg，實(shí)驗(yàn)時該組同學(xué)放入托盤中的砝碼質(zhì)量應(yīng)為________kg(g取9.8m/s29.[2013·重慶理綜，6(1)]我國艦載飛機(jī)在“遼寧艦”上成功著艦后，某課外活動小組對艦載飛機(jī)利用阻攔索著艦的力學(xué)問題很感興趣．他們找來了木板、鋼球、鐵釘、橡皮條以及墨水，制作了如圖所示的裝置，準(zhǔn)備定量研究鋼球在橡皮條阻攔下前進(jìn)的距離與被阻攔前速率的關(guān)系．要達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，需直接測量的物理量是鋼球由靜止釋放時的________和在橡皮條阻攔下前進(jìn)的距離，還必須增加的一種實(shí)驗(yàn)器材是________．忽略鋼球所受的摩擦力和空氣阻力，重力加速度已知，根據(jù)________定律(定理)，可得到鋼球被阻攔前的速率．10.[2013·課標(biāo)Ⅱ，23]某同學(xué)用量程為1mA、內(nèi)阻為120Ω的表頭按圖(a)所示電路改裝成量程分別為1V和1A的多用電表．圖中R1和R2為定值電阻，S為開關(guān)．回答下列問題：(1)根據(jù)圖(a)所示的電路，在圖(b)所示的實(shí)物圖上連線．(2)開關(guān)S閉合時，多用電表用于測量________(填“電流”、“電壓”或“電阻”)；開關(guān)S斷開時，多用電表用于測量________(填“電流”、“電壓”或“電阻”)．(3)表筆A應(yīng)為________色(填“紅”或“黑”)．(4)定值電阻的阻值R1＝________Ω，R2＝________Ω.(結(jié)果取3位有效數(shù)字)11．[2013·天津理綜，9(3)]要測繪一個標(biāo)有“3V0.6W”小燈泡的伏安特性曲線，燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3V，并便于操作．已選用的器材有：電池組(電動勢為4.5V，內(nèi)阻約1Ω)；電流表(量程為0～250mA，內(nèi)阻約5Ω)；電壓表(量程為0～3V，內(nèi)阻約3kΩ)；電鍵一個、導(dǎo)線若干．①實(shí)驗(yàn)中所用的滑動變阻器應(yīng)選下列中的________(填字母代號)．A．滑動變阻器(最大阻值20Ω，額定電流1A)B．滑動變阻器(最大阻值1750Ω，額定電流0.3A)②實(shí)驗(yàn)的電路圖應(yīng)選用下列的圖________(填字母代號).③實(shí)驗(yàn)得到小燈泡的伏安特性曲線如圖所示．如果將這個小燈泡接到電動勢為1.5V，內(nèi)阻為5Ω的電源兩端，小燈泡消耗的功率是________W.12.[2013·北京理綜，21]某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測定一個阻值約為5Ω的電阻RX的阻值．(1)現(xiàn)有電源(4V，內(nèi)阻可不計)、滑動變阻器(0～50Ω，額定電流2A)、開關(guān)和導(dǎo)線若干，以及下列電表：A．電流表(0～3A，內(nèi)阻約0.025Ω)B．電流表(0～0.6A，內(nèi)阻約0.125Ω)C．電壓表(0～3V，內(nèi)阻約3kΩ)D．電壓表(0～15V，內(nèi)阻約15kΩ)為減小測量誤差，在實(shí)驗(yàn)中，電流表應(yīng)選用________，電壓表應(yīng)選用________(選填器材前的字母)；實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)采用圖1中的________(選填“甲”或“乙”)．(2)圖2是測量RX的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線．請根據(jù)在(1)問中所選的電路圖，補(bǔ)充完成圖2中實(shí)物間的連線．圖2(3)接通開關(guān)，改變滑動變阻器滑片P的位置，并記錄對應(yīng)的電流表示數(shù)I、電壓表示數(shù)U.某次電表示數(shù)如圖3所示，可得該電阻的測量值RX＝eq\f(U,I)＝________Ω(保留兩位有效數(shù)字)．圖3(4)若在(1)問中選用甲電路，產(chǎn)生誤差的主要原因是____________________；若在(1)問中選用乙電路，產(chǎn)生誤差的主要原因是________________．(選填選項(xiàng)前的字母)A．電流表測量值小于流經(jīng)RX的電流值B．電流表測量值大于流經(jīng)RX的電流值C．電壓表測量值小于RX兩端的電壓值D．電壓表測量值大于RX兩端的電壓值(5)在不損壞電表的前提下，將滑動變阻器滑片P從一端滑向另一端，隨滑片P移動距離x的增加，被測電阻RX兩端的電壓U也隨之增加，下列反映U－x關(guān)系的示意圖中正確的是____________．13．[2013·福建理綜，19(2)]硅光電池在無光照時不產(chǎn)生電能，可視為一電子元件．某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計如圖甲電路，給硅光電池加反向電壓(硅光電池負(fù)極接高電勢點(diǎn)，正極接低電勢點(diǎn))，探究其在無光照時的反向伏安特性．圖中電壓表V1量程選用3V，內(nèi)阻為6.0kΩ；電壓表V2量程選用15V，內(nèi)阻約為30kΩ；R0為保護(hù)電阻；直流電源電動勢E約為12V，內(nèi)阻不計．①根據(jù)圖甲，用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙連接成完整電路．②用遮光罩罩住硅光電池，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)變阻器R，讀出電壓表V1、V2的示數(shù)U1、U2.(ⅰ)某次測量時，電壓表V1示數(shù)如圖丙，則U1＝________V，可算出通過硅光電池的反向電流大小為________mA(保留兩位小數(shù))．(ⅱ)該小組測出大量數(shù)據(jù)，篩選出下表所示的9組U1、U2數(shù)據(jù)，算出相應(yīng)的硅光電池兩端反向電壓Ux和通過的反向電流Ix(表中“－”表示反向)，并在坐標(biāo)紙上建立Ix－Ux坐標(biāo)系，標(biāo)出了與表中前5組Ux、Ix數(shù)據(jù)對應(yīng)的5個坐標(biāo)點(diǎn)．請你標(biāo)出余下的4個坐標(biāo)點(diǎn)，并繪出Ix－Ux圖線．(ⅲ)由Ix－Ux圖線可知，硅光電池?zé)o光照下加反向電壓時，Ix與Ux成________(填“線性”或“非線性”)關(guān)系．14．[2013·浙江理綜，22]采用如圖所示的電路“測定電池的電動勢和內(nèi)阻”．(1)除了選用照片中的部分器材外，________(填選項(xiàng))；A．還需要電壓表 B．還需要電流表C．還需要學(xué)生電源 D．不再需要其他器材(2)測量所得數(shù)據(jù)如下：用作圖法求得電池的內(nèi)阻r＝________；(3)根據(jù)第5次所測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，求得電流表內(nèi)阻RA＝________.15.[2013·四川理綜，8(1)]在探究兩電荷間相互作用力的大小與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中，一同學(xué)猜想可能與兩電荷的間距和帶電量有關(guān)．他選用帶正電的小球A和B，A球放在可移動的絕緣座上，B球用絕緣絲線懸掛于玻璃棒C點(diǎn)，如圖所示．實(shí)驗(yàn)時，先保持兩球電荷量不變，使A球從遠(yuǎn)處逐漸向B球靠近，觀察到兩球距離越小，B球懸線的偏角越大；再保持兩球距離不變，改變小球所帶的電荷量，觀察到電荷量越大，B球懸線的偏角越大．實(shí)驗(yàn)表明：兩電荷之間的相互作用力，隨其距離的________而增大，隨其所帶電荷量的________而增大．此同學(xué)在探究中應(yīng)用的科學(xué)方法是________(選填：“累積法”、“等效替代法”、“控制變量法”或“演繹法”)．16.[2013·江蘇單科，10]為探究小燈泡的電功率P和電壓U的關(guān)系，小明測量小燈泡的電壓U和電流I