2025屆高考物理二輪復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)題押題練1含解析

PAGE3-試驗(yàn)題押題練111．(6分)為了測(cè)量木塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ，某試驗(yàn)小組運(yùn)用位移傳感器設(shè)計(jì)了如圖甲所示的試驗(yàn)裝置，讓木塊從傾斜木板上A點(diǎn)由靜止釋放，位移傳感器可以測(cè)出木塊到傳感器的距離。位移傳感器連接計(jì)算機(jī)，描繪出滑塊與傳感器的距離s隨時(shí)間t變更的規(guī)律，如圖乙所示。取g＝10m/s2，sin37°＝0.6。(1)依據(jù)上述圖線，計(jì)算可得木塊在0.4s時(shí)的速度大小為v＝________m/s；(2)依據(jù)上述圖線，計(jì)算可得木塊的加速度大小a＝____________m/s2；(3)現(xiàn)測(cè)得斜面傾角為37°，則μ＝________。解析：(1)木塊在斜面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于這段時(shí)間內(nèi)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，則木塊在0.4s時(shí)的速度大小v＝eq\f(（30－14）×10－2,0.6－0.2)m/s＝0.40m/s。(2)木塊在0.2s時(shí)的速度大小v′＝eq\f(（32－24）×10－2,0.4－0)m/s＝0.20m/s木塊的加速度大小a＝eq\f(v－v′,Δt)＝eq\f(0.4－0.2,0.4－0.2)m/s2＝1.00m/s2。(3)斜面傾角為37°，則對(duì)木塊受力分析，由牛頓其次定律可得a＝eq\f(mgsin37°－μmgcos37°,m)＝gsin37°－μgcos37°解得μ＝eq\f(5,8)。答案：(1)0.40(2)1.00(3)eq\f(5,8)12．(10分)為測(cè)量某金屬絲的電阻率，小明同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示的兩種試驗(yàn)方案，已知電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻在試驗(yàn)過(guò)程中保持不變。(1)小明先進(jìn)行了如圖甲方案的測(cè)量。①他首先用米尺測(cè)出接入電路中金屬絲的長(zhǎng)度l＝50.00cm，再利用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬絲直徑，示數(shù)如圖丙所示，則金屬絲直徑的測(cè)量值d＝________mm。②試驗(yàn)過(guò)程中，小明移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片分別處于不同的位置，并依次記錄了兩電表的測(cè)量數(shù)據(jù)如下表所示，其中5組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)他已經(jīng)標(biāo)在如圖丁所示的坐標(biāo)紙上，請(qǐng)你標(biāo)出余下一組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)，并畫(huà)出U-I圖線。試驗(yàn)次數(shù)123456U/V0.901.201.501.802.102.40I/A0.180.240.310.370.430.49③該方案測(cè)得的金屬絲的電阻率ρ＝________Ω·m(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。(2)小明又進(jìn)行了如圖乙方案的測(cè)量，試驗(yàn)中閉合開(kāi)關(guān)S后，他可以通過(guò)變更接線夾(即圖乙中滑動(dòng)變阻器符號(hào)上的箭頭)接觸金屬絲的位置以限制接入電路中金屬絲的長(zhǎng)度，并通過(guò)變更電阻箱接入電路中的阻值R，保持電流表示數(shù)不變。記錄電阻箱接入電路中的阻值R和對(duì)應(yīng)接入電路中金屬絲長(zhǎng)度L的數(shù)據(jù)，并在R-L坐標(biāo)系中描點(diǎn)連線，作出R-L的圖線如圖戊所示。請(qǐng)用金屬絲的直徑d、R-L圖像斜率的肯定值k和必要的常數(shù)，寫(xiě)出該金屬絲電阻率測(cè)量值的表達(dá)式ρ＝________。(3)試驗(yàn)過(guò)程中，小明同學(xué)長(zhǎng)時(shí)間保持電路閉合。請(qǐng)從試驗(yàn)誤差考慮，分析說(shuō)明這樣的操作對(duì)電阻率的測(cè)量有何影響_____________________________________________________。(4)電表的內(nèi)阻可能對(duì)試驗(yàn)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差，甲試驗(yàn)方案測(cè)量結(jié)果________實(shí)際值，乙試驗(yàn)方案測(cè)量結(jié)果________真實(shí)值。(均選填“大于”“小于”或“等于”)解析：(1)①螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為0＋36.0×0.01mm＝0.360mm。②U-I圖線如圖所示。③由U-I圖線可得電阻R＝eq\f(2.50－0.50,0.50－0.10)Ω≈5Ω，依據(jù)R＝ρeq\f(l,S)與S＝eq\f(πd2,4l)得金屬絲的電阻率ρ＝eq\f(Rπd2,4)，代入數(shù)據(jù)解得金屬絲的電阻率為1.0×10－6Ω·m。(2)電流表示數(shù)不變，說(shuō)明電阻箱和金屬絲的總電阻是一個(gè)定值R′，故R′＝R＋eq\f(4ρ,πd2)L得R＝R′－eq\f(4ρ,πd2)L有k＝eq\f(4ρ,πd2)則電阻率表達(dá)式為ρ＝eq\f(kπd2,4)。(3)長(zhǎng)時(shí)間通電，金屬絲產(chǎn)生焦耳熱，溫度上升，導(dǎo)致所測(cè)電阻率比其處于環(huán)境溫度下的偏大。(4)甲方案，由于電壓表分流，導(dǎo)致電流表測(cè)量值偏大，電阻的測(cè)量值偏小，電阻率測(cè)量值偏?。灰曳桨钢须姳韮?nèi)阻對(duì)測(cè)量結(jié)果沒(méi)有影響。答案：(1)①0.360(0.359