2025年高考二輪復(fù)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)題專項(xiàng)練23

實(shí)驗(yàn)題專項(xiàng)練(二)1.(6分)(2024湖南衡陽二模)某實(shí)驗(yàn)小組做驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn),所用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,滑塊(含遮光條)的質(zhì)量用m0表示,鉤碼的質(zhì)量用m表示。甲乙(1)本實(shí)驗(yàn)(選填“需要”或“不需要”)滿足m?m0。

(2)通過氣墊導(dǎo)軌上的刻度尺讀出兩個(gè)光電門之間的距離L,通過數(shù)字計(jì)時(shí)器測量遮光條從光電門1到光電門2的時(shí)間t。實(shí)驗(yàn)小組保持光電門2的位置及滑塊在氣墊導(dǎo)軌上的釋放位置不變,改變光電門1的位置進(jìn)行多次測量,測得多組L和t數(shù)據(jù),根據(jù)測驗(yàn)數(shù)據(jù),作出了Ltt圖像如圖乙所示,若圖線斜率的絕對值為k,圖線在縱軸上的截距為b,根據(jù)圖線可求出滑塊加速度的大小為,經(jīng)過光電門2的速度大小為(3)由以上實(shí)驗(yàn)即可驗(yàn)證牛頓第二定律。答案(1)不需要(2)2kb解析(1)當(dāng)實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平且細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行時(shí),力傳感器的示數(shù)F等于細(xì)線的拉力,結(jié)合上述可知,該示數(shù)即為滑塊的合力,可知實(shí)驗(yàn)中不需要使力傳感器和鉤碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊及遮光條的總質(zhì)量。(2)滑塊釋放位置不變,光電門2的位置不變,則無論光電門1位置如何變化,經(jīng)過光電門2的速度大小不變,設(shè)為v,則根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中平均速度的規(guī)律,兩光電門之間的距離為L=v+(v-at)2·t,整理可得Lt=va2·t,則Ltt圖像中斜率絕對值為k,則k=-a2,解得滑塊加速度的大小為2.(10分)如圖甲所示,用銅片、鋁片和可樂可以做成可樂電池,電動(dòng)勢大約在0.5~0.6V之間,內(nèi)阻幾千歐左右。某實(shí)驗(yàn)興趣小組制作了一個(gè)可樂電池并測量其電動(dòng)勢和內(nèi)阻。甲乙丙(1)如圖乙所示,直接用多用電表2.5V直流電壓擋測量出可樂電池的電動(dòng)勢大小為V(保留兩位有效數(shù)字);

(2)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材:A.電壓表(0~3V,RV約為3000Ω)B.電流表(0~300μA,RA為300Ω)C.電阻箱(0~9999Ω)D.滑動(dòng)變阻器(0~20Ω)E.開關(guān),導(dǎo)線若干①為了更準(zhǔn)確測量可樂電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻,選擇合適的器材并按電路圖完成電路連接;

②通過數(shù)據(jù)處理畫出相應(yīng)的可樂電池R1I圖像如圖丙實(shí)線所示,可知該可樂電池的內(nèi)阻約為Ω,測量值(選填“>”“=”或“<”)真實(shí)值;③將該可樂電池靜置5h后再次測量獲得的R1I圖像如圖丙虛線所示,可知該可樂電池的電動(dòng)勢(選填“增大”“減小”或“不變”)答案(1)0.50(2)D1700=不變解析(1)選擇“直流2.5V”量程時(shí),分度值為0.05V,則可樂電池的電動(dòng)勢大小為E=0.05×10V=0.50V。(2)電池的內(nèi)阻遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器的阻值,因此用滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)范圍很小,電流表內(nèi)阻已知,且電壓表量程過大,所以應(yīng)采用安阻法進(jìn)行測量,即將電流表與電阻箱串聯(lián),使系統(tǒng)誤差最小,故選D。根據(jù)閉合電路歐姆定律有E=I(RA+R+r),所以R=EI(RA+r),結(jié)合圖像可得RA+