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實(shí)驗(yàn)題提分練4時(shí)間:45分鐘1.(2019·全國卷Ⅲ)甲乙兩位同學(xué)設(shè)計(jì)了利用數(shù)碼相機(jī)的連拍功能測重力加速度的實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)中,甲同學(xué)負(fù)責(zé)釋放金屬小球,乙同學(xué)負(fù)責(zé)在小球自由下落的時(shí)候拍照.已知相機(jī)每間隔0.1s拍1幅照片.(1)若要從拍得的照片中獲取必要的信息,在此實(shí)驗(yàn)中還必須使用的器材是__A__.(填正確答案標(biāo)號)A.米尺B.秒表C.光電門D.天平(2)簡述你選擇的器材在本實(shí)驗(yàn)中的使用方法.答:將米尺豎直放置,使小球下落時(shí)盡量靠近米尺.(3)實(shí)驗(yàn)中兩同學(xué)由連續(xù)3幅照片上小球的位置a、b和c得到ab=24.5cm、ac=58.7cm,則該地的重力加速度大小為g=9.7m/s2.(保留2位有效數(shù)字)解析:利用數(shù)碼相機(jī)的連拍功能,通過每隔一定時(shí)間的拍攝確定小球位置,所以還必須使用的器材是米尺,將米尺豎直放置,使小球下落時(shí)盡量靠近米尺,用米尺測量小球位置間的距離,利用逐差法由公式Δx=aT2,可得a=g=eq\f(Δx,T2)=9.7m/s2.2.某課外活動小組用如圖甲所示的裝置做“探究加速度與物體受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn),圖中A為小車,質(zhì)量為m1,連接在小車后面的紙帶穿過電火花計(jì)時(shí)器B,它們均置于水平放置的一端帶有定滑輪C的足夠長的木板上,物塊P的質(zhì)量為m2,D為彈簧測力計(jì),實(shí)驗(yàn)時(shí)改變P的質(zhì)量,讀出對應(yīng)的彈簧測力計(jì)示數(shù)F,不計(jì)繩子與滑輪間的摩擦.(1)下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)的操作步驟和實(shí)驗(yàn)方法的說法中正確的是__AC__.A.長木板和A、C間的繩子必須保持平行B.電火花計(jì)時(shí)器應(yīng)用工作電壓為4~6V的低壓交流電源,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源后釋放小車C.長木板的左端應(yīng)適當(dāng)墊高,以平衡摩擦力D.實(shí)驗(yàn)中P的質(zhì)量m2不必遠(yuǎn)小于小車A的質(zhì)量m1,拉力直接由彈簧測力計(jì)測得,且始終為eq\f(1,2)m2g(2)按照正確的方法調(diào)整好實(shí)驗(yàn)裝置后,某同學(xué)改變P的質(zhì)量做了五次實(shí)驗(yàn),并讀出對應(yīng)的彈簧測力計(jì)示數(shù)F和每次實(shí)驗(yàn)中打出的紙帶上第1個(gè)點(diǎn)到第10個(gè)點(diǎn)的距離L,記錄在表中,已知電火花計(jì)時(shí)器所接交流電源的頻率為f.L/m0.0510.0990.1490.2010.250F/N1.011.992.984.015.00根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn),請?jiān)趫D乙中作出L隨F變化的圖象,如果L-F圖線是一條過原點(diǎn)的直線,則說明小車的加速度與小車受到的合外力成正比,圖線的斜率k=0.05_m·N-1.解析:(1)A與定滑輪間的細(xì)繩和長木板保持平行,否則拉力不會等于合力,故A項(xiàng)正確;電火花計(jì)時(shí)器應(yīng)用工作電壓為220V的交流電源,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源后釋放小車,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;長木板的左端應(yīng)適當(dāng)墊高,以平衡摩擦力,故C項(xiàng)正確;由于重物向下加速運(yùn)動,由牛頓第二定律:m2g-2F=m2a,解得:F=eq\f(m2g-m2a,2),故D項(xiàng)錯(cuò)誤.(2)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在圖乙中連線如圖,可知如果L-F圖線是一條過原點(diǎn)的直線,則說明小車的加速度與小車受到的合外力成正比,圖線的斜率的表達(dá)式:k=eq\f(L,F)=eq\f(0.25,5)m·N-1=0.05m·N-1.3.在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中,所用小燈泡標(biāo)有“3.8V0.3A”字樣,并提供以下器材:A.電壓表V(0~5V,內(nèi)阻約5kΩ)B.電流表A1(0~50mA,內(nèi)阻約2Ω)C.電流表A2(0~500mA,內(nèi)阻約1Ω)D.滑動變阻器R1(0~10Ω)E.滑動變阻器R2(0~2kΩ)F.直流電源E(電動勢4.5V,內(nèi)阻不計(jì))G.開關(guān)S及導(dǎo)線若干(1)為了提高測量的準(zhǔn)確度和調(diào)節(jié)方便:①實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用電流表__C__,滑動變阻器__D__.(填寫器材代號).②在圖甲虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖.答案:見解析圖(2)由正確實(shí)驗(yàn)操作得到的數(shù)據(jù)描繪出小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示.在另一實(shí)驗(yàn)中將此小燈泡接入如圖丙所示的電路中,電路中的電源電壓U(U≤3.8V)恒定,在t=t0時(shí)刻閉合開關(guān)S,由電流傳感器記錄的電路中電流隨時(shí)間變化的圖象(i-t)可能是圖中的__C__(選填“A”“B”或“C”)圖.解析:(1)小燈泡正常發(fā)光的額定電流只有0.3A=300mA,所以電流表A1量程太小,選C;由于要描繪伏安特性曲線,電壓要從0開始調(diào)節(jié),所以滑動變阻器選擇阻值小的,即D;滑動變阻器選擇分壓式接法,而燈泡電阻RL=eq\f(U,I)≈13Ω,根據(jù)Req\o\al(2,L)<RARV,電流表選擇外接法,電路圖
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