（課標(biāo)版）高考物理二輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)題提分練5（含解析）-人教版高三全冊(cè)物理試題

實(shí)驗(yàn)題提分練5時(shí)間：45分鐘1．某同學(xué)用氣墊導(dǎo)軌做“驗(yàn)證動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)，裝置如圖甲所示，在傾斜固定的氣墊導(dǎo)軌底端固定一個(gè)光電門．測(cè)出氣墊導(dǎo)軌的長(zhǎng)為L(zhǎng)，氣墊導(dǎo)軌右端離桌面的高度H，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間.(1)實(shí)驗(yàn)前先用游標(biāo)卡尺測(cè)出遮光條的寬度，測(cè)量示數(shù)如圖乙所示，則遮光條的寬度d＝10.75mm.(2)開通氣源，讓滑塊分別從不同高度無(wú)初速度釋放，讀出滑塊每次通過(guò)光電門的時(shí)間Δt，測(cè)出每次釋放的初始位置到光電門的距離x.實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的表達(dá)式為geq\f(H,L)·x＝eq\f(1,2)(eq\f(d,Δt))2(用已知和測(cè)量的物理量表示)．(3)為了更直觀地看出Δt和x的變化關(guān)系，應(yīng)該作出圖象eq\f(1,Δt2)－x(選填“Δt－x”“eq\f(1,Δt)－x”“Δt2－x”或“eq\f(1,Δt2)－x”)．(4)當(dāng)圖象為過(guò)原點(diǎn)的一條傾斜的直線，且圖象的斜率為eq\f(2gH,d2L)時(shí)，動(dòng)能定理得到驗(yàn)證．解析：(1)游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為10mm，游標(biāo)讀數(shù)為：0.05mm×15＝0.75mm，所以最終讀數(shù)為：10mm＋0.75mm＝10.75mm.(2)要驗(yàn)證動(dòng)能定理，即驗(yàn)證mgsinθ·x＝eq\f(1,2)m(eq\f(d,Δt))2，即驗(yàn)證geq\f(H,L)·x＝eq\f(1,2)(eq\f(d,Δt))2.(3)由geq\f(H,L)·x＝eq\f(1,2)(eq\f(d,Δt))2得：eq\f(1,Δt2)＝eq\f(2gH,d2L)x，為了更直觀地看出Δt和x的變化關(guān)系，應(yīng)作出“eq\f(1,Δt2)－x”圖象．(4)當(dāng)圖象為過(guò)原點(diǎn)的一條傾斜的直線，且圖象的斜率為eq\f(2gH,d2L)時(shí)，動(dòng)能定理得到驗(yàn)證．2．(2019·全國(guó)卷Ⅲ)某同學(xué)欲將內(nèi)阻為98.5Ω、量程為100μA的電流表改裝成歐姆表并進(jìn)行刻度和校準(zhǔn)，要求改裝后歐姆表的15kΩ刻度正好對(duì)應(yīng)電流表表盤的50μA刻度．可選用的器材還有：定值電阻R0(阻值14kΩ)，滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值1500Ω)，滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值500Ω)，電阻箱(0～99999.9Ω)，干電池(E＝1.5V，r＝1.5Ω)，紅、黑表筆和導(dǎo)線若干．(1)歐姆表設(shè)計(jì)將圖(a)中的實(shí)物連線組成歐姆表．歐姆表改裝好后，滑動(dòng)變阻器R接入電路的電阻應(yīng)為900Ω；滑動(dòng)變阻器選R1(填“R1”或“R2”)．答案：如圖所示(2)刻度歐姆表表盤通過(guò)計(jì)算，對(duì)整個(gè)表盤進(jìn)行電阻刻度，如圖(b)表示．表盤上a、b處的電流刻度分別為25和75，則a、b處的電阻刻度分別為45、5.(3)校準(zhǔn)紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使歐姆表指針指向0kΩ處；將紅、黑表筆與電阻箱連接，記錄多組電阻箱接入電路的電阻值及歐姆表上對(duì)應(yīng)的測(cè)量值，完成校準(zhǔn)數(shù)據(jù)測(cè)量．若校準(zhǔn)某刻度時(shí)，電阻箱旋鈕位置如圖(c)所示，則電阻箱接入的阻值為35_000.0Ω.解析：(1)由題知當(dāng)兩表筆間接入15kΩ的電阻時(shí)，電流表示數(shù)為50μA，由閉合電路歐姆定律有eq\f(Ig,2)＝eq\f(E,Rg＋r＋Rx＋R0＋R)，代入數(shù)據(jù)解得R＝900Ω，所以滑動(dòng)變阻器選擇R1.(2)歐姆表的內(nèi)阻Rg′＝Rg＋r＋R0＋R＝15kΩ，當(dāng)電流為25μA時(shí)有eq\f(Ig,4)＝eq\f(E,Rg′＋Rx′)?Rx′＝3Rx＝45kΩ；當(dāng)電流為75μA時(shí)有eq\f(3Ig,4)＝eq\f(E,Rg′＋Rx″)?Rx″＝eq\f(1,3)Rx＝5kΩ.(3)紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使歐姆表指針指向0kΩ處．題圖(c)中電阻箱讀數(shù)為35000.0Ω.3．為了測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)E的大小、內(nèi)電阻r和定值電阻R0的阻值，某同學(xué)利用DIS設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路．閉合開關(guān)S1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)觸頭P向某一方向移動(dòng)時(shí)，用電壓傳感器1、電壓傳感器2和電流傳感器測(cè)得數(shù)據(jù)，并根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)分別描繪了如圖乙所示的M、N兩條U-I圖線．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)根據(jù)圖乙中的M、N兩條圖線可知(B、C)A．圖線M是根據(jù)電壓傳感器1和電流傳感器的數(shù)據(jù)畫得的B．圖線M是根據(jù)電壓傳感器2和電流傳感器的數(shù)據(jù)畫得的C．圖線N是根據(jù)電壓傳感器1和電流傳感器的數(shù)據(jù)畫得的D．圖線N是根據(jù)電壓傳感器2和電流傳感器的數(shù)據(jù)畫得的(2)圖乙中兩直線交點(diǎn)處電路中的工作狀態(tài)是(A、B、C)A．滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P滑到了最左端B．電源的輸出功率最大C．定值電阻R0上消耗的功率為0.5WD．電源的效率達(dá)到最大值(3)根據(jù)圖乙可以求得定值電阻R0＝2.0Ω，電源電動(dòng)勢(shì)E＝1.5V，內(nèi)電阻r＝1.0Ω.解析：(1)由題圖甲可以看出，電壓傳感器1測(cè)量的是路端電壓、電壓傳感器2測(cè)量的是定值電阻R0兩端的電壓，故電壓傳感器1的示數(shù)隨電流的增大而減小，電壓傳感器2的示數(shù)隨電流的增大而增大，B、C正確．(2)在兩圖線的交點(diǎn)處，兩電壓傳感器的示數(shù)相同，說(shuō)明滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值為零，滑片移動(dòng)到了最左端，A正確；由兩圖線的斜率可得電源的內(nèi)阻、定值電阻R0的阻值分別為1.0Ω、2.0Ω，而內(nèi)外電路的阻值越接近時(shí)電源的輸出功率越大，此時(shí)外電路的總阻值最小且最接近電源內(nèi)阻，故B正確；由題圖知此時(shí)R0兩端電壓與通過(guò)的電流分別為1.0V、0.5A，故其消耗的功率P＝IU＝0.5W，C正確；電源的效率η＝eq