二轮专题综合检测5物理实验习题.docx
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二轮专题综合检测5物理实验习题
专题综合检测
(时间:
60分钟,满分:
100分)
1.(10分)如图1甲所示是某同学探究小车的速度和加速度的实验装置,它将光电门固定在水平轨道上的B点,A、B两点间的距离为12.50cm.用重物通过细线拉小车,让小车做直线运动.
图1
(1)若用游标卡尺测出遮光条的宽度d如图1乙所示,则d=________cm.
(2)实验时将小车从图中位置A由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt=2.28×10-2s,则小车经过光电门时的速度为________m/s,小车的加速度为________m/s2(保留两位有效数字).
2.(12分)(2011·上海高考)
图2
如图2所示,为测量作匀加速直线运动小车的加速度,将宽度均为b的挡光片A、B固定在小车上,测得二者间距为d.
(1)当小车匀加速经过光电门时,测得两挡光片先后经过的时间Δt1和Δt2,则小车加速度a=________.
(2)(多选题)为减小实验误差,可采取的方法是( )
A.增大两挡光片宽度b
B.减小两挡光片宽度b
C.增大两挡光片间距d
D.减小两挡光片间距d
3.(12分)(2010·山东高考)在测定金属电阻率的实验中,某同学连接电路如图3所示.闭合电键后,发现电路有故障(已知电源、电表和导线均完好,电源电动势为E):
图3
(1)若电流表示数为零、电压表示数为E,则发生故障的是________(填“待测金属丝”、“滑动变阻器”或“电键”).
(2)若电流表、电压表示数均为零,该同学利用多用电表检查故障.先将选择开关旋至________挡(填“欧姆×100”、“直流电压10V”或“直流电流2.5mA”),再将________(填“红”或“黑”)表笔固定在a接线柱,把另一支表笔依次接b、c、d接线柱.若只有滑动变阻器断路,则多用电表的示数依次是________、__________、__________.
4.(12分)某课题小组通过实验测量潍河水的电阻率.现备有一根均匀的长玻璃管(两端各有一个圆形电极,可装入样品水,接触电阻不计)、电压表(量程12V,内阻约100kΩ)、电流表(量程100μA,内阻约50Ω),滑动变阻器(10Ω,1A),电池组(电动势E=12V,内阻不计)、开关、导线若干、直尺、待测的水样品.
如图4甲是他们用伏安法多次测量并计算出对应的水柱长度L与水柱电阻R描点画出的图象.实验中还用10分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径,结果如图4乙所示.
图4
请回答下面的问题:
(1)玻璃管内径d的测量值为________cm;
(2)请在虚线框丙内画出测量水柱电阻的电路图;
(3)所测水的电阻率为________Ω·m.(保留两位有效数字)
5.(12分)在用落体法验证机械能守恒定律时,某同学按照正确的操作选得纸带如图5所示.其中O是起始点,A、B、C是打点计时器连续打下的3个点.该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离,并记录在图中(单位:
cm).
图5
(1)三个数据中不符合有效数字读数要求的是______cm,应记作________cm.
(2)该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒,已知当地的重力加速度g=9.80m/s2,他用AC段的平均速度作为跟B点对应的物体的瞬时速度,则该段重锤重力势能的减少量为________,而动能的增加量为________(均保留3位有效数字,重锤质量用m表示).这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量________动能的增加量,原因是__________________________________.
(3)另一位同学根据同一条纸带,同一组数据,也用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒,不过他数了一下,从打点计时器打下的第一个点O数起,图中的B是打点计时器打下的第9个点.因此他用vB=gt计算跟B点对应的物体的瞬时速度,得到动能的增加量为________,这样验证时的系统误差总是使重力势能的减少量________动能的增加量,原因是_____________________.
6.(12分)有一个标“2.5V 0.3A”字样的小灯泡,现要测定其在0到2.5V的区间内不同电压下的电功率,并作出其电功率P与其两端电压的平方U2的关系曲线.有下列器材可供选择:
A.电压表V1(0~3V,内阻3kΩ)
B.电压表V2(0~15V,内阻15kΩ)
C.电流表A1(0~0.6A,内阻约1Ω)
D.定值电阻R1=3kΩ
E.定值电阻R2=15kΩ
F.滑动变阻器R3(10Ω,2A)
G.滑动变阻器R4(1kΩ,0.5A)
H.电源(电动势6V,内阻不计)
(1)实验中尽量减小实验误差,则应选用的器材除小灯泡、电源、电流表、开关、导线外,还需________(均用序号字母填写).
(2)根据你设计的实验电路,完成图6连线.
图6
(3)若测定“4.8V 2A”的小灯泡在不同电压下的电功率,如果选用电压表V1的量程偏小,而选用电压表V2的量程又过大,为了能完成该实验,则除了选用小灯泡、电源、电流表、开关、导线外,还需________(均用序号字母填写).
7.(15分)(2011·福建高考)某同学在探究规格为“6V 3W”的小电珠伏安特性曲线实验中:
(1)在小电珠接入电路前,使用多用电表直接测量小电珠的电阻,则应将选择开关旋至________档进行测量.
A.直流电压10V B.直流电流5mA
C.欧姆×100D.欧姆×1
(2)该同学采用图7甲所示的电路进行测量.图中R为滑动变阻器(阻值范围0~20Ω,额定电流1.0A),L为待测小电珠,
为电压表(量程6V,内阻20kΩ),
为电流表(量程0.6A,内阻1Ω),E为电源(电动势8V,内阻不计),S为开关.
图7
①在实验过程中,开关S闭合前,滑动变阻器的滑片P应置于最________端;(填“左”或“右”)
②在实验过程中,已知各元器件均无故障,但闭合开关S后,无论如何调节滑片P,电压表和电流表的示数总是调不到零,其原因是________点至________点的导线没有连接好;(图甲中的黑色小圆点表示接线点,并用数字标记,空格中请填写图甲中的数字,如“____2____点至____3____点”的导线)
③该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图7乙所示,则小电珠的电阻值随工作电压的增大而________.(填“不变”、“增大”或“减小”)
8.(15分)(2011·浙江高考)在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”实验中,为了探究3根材料未知,横截面积均为S=0.20mm2的金属丝a、b、c的电阻率,采用如图8所示的实验电路.M为金属丝c的左端点,O为金属丝a的右端点,P是金属丝上可移动的接触点.在实验过程中,电流表读数始终为I=1.25A.电压表读数U随OP间距离x的变化如下表:
图8
x/mm
600
700
800
900
1000
1200
1400
U/V
3.95
4.50
5.10
5.90
6.50
6.65
6.82
x/mm
1600
1800
2000
2100
2200
2300
2400
U/V
6.93
7.02
7.15
7.85
8.50
9.05
9.75
(1)绘出电压表读数U随OP间距离x变化的图线;
(2)求出金属丝的电阻率ρ,并进行比较.
答案及解析
1.【解析】
(1)由题图乙可知,
d=11mm+0.05mm×8=1.140cm.
(2)由v=
可知,小车经过光电门的速度
v=
m/s=0.50m/s.
由v2=2axAB可得:
a=
=1.0m/s2.
【答案】
(1)1.140
(2)0.50 1.0
2.【解析】
(1)将挡光片通过光电门时的平均速度作为该时刻小车的瞬时速度有:
vA=
,vB=
.再由v
-v
=2ad可得结果.
(2)挡光片的宽b越窄,挡光片通过光电门时的时间越短,测得的平均速度越接近该时刻的瞬时速度,A错误,B正确.两挡光片之间的距离越大,测量d时相对误差就越小,故C正确,D错误.
【答案】
(1)
[
-
]
(2)BC
3.【解析】 若电流表示数为零,说明外电路一定是断路,电压表有示数为E,说明电源与电压表之间的连接无断路,所以发生故障的一定是“待测金属丝”.
(2)电流表示数为零,说明外电路一定存在着断路.因为电源两端有电压,所以不能用电流表来检测,只能用电压表(量程高于电源电动势)来检测,没有电压表的情况下,则利用多用电表的10V直流电压挡来检查故障.多用电表的红表笔应和电源的正极相连,若只有滑动变阻器断路,则多用电表的示数依次是0、E、E.
【答案】
(1)待测金属丝
(2)直流电压10V 红 0 E E
4.【解析】 本题考查游标卡尺的读数、伏安法测电阻的实验电路图的设计和电阻率的定义式,游标卡尺读数时,主尺部分一定要看游标的零刻线对齐的整数以上部分,在设计伏安法测电阻的电路时,考虑两点,一是外接、内接的选择,二是分压、限流的选择,因为该电阻阻值较大,故选用内接法,因为滑动变阻器的阻值太小,用限流法对电路电流不能大范围的调节,故用分压法.根据公式R=
,通过图甲读出任一组R、L的数值,利用
(1)中读数算出S的值,代入可得.
【答案】
(1)2.26
(2)如图所示
(3)80
5.【解析】
(1)考查有效数字问题.不符合有效数字读数要求的是15.7cm,有效数字位数少一位,应记为15.70cm.
(2)考查验证机械能守恒定律实验中的数据处理及误差分析.重力势能的减少量为mghOB=1.22m,B点的速度vB=
=1.55m/s,动能的增量为
mv
=1.20m.
【答案】
(1)15.7 15.70
(2)1.22m 1.20m 大于 因为物体克服摩擦阻力和空气阻力做功,减少的重力势能没有全部转化为动能
(3)1.23m 小于 因为v是按照自由落体计算的,对应的下落高度比实际测得的高度要大
6.【解析】 当测“4.8V 2A”小灯泡在不同电压下的电功率时,可同时选用电压表V1和R1,通过R1与电压表V1串联改装成一个量程为0~6V的电压表,来完成实验.
【答案】
(1)A、F
(2)电路如图所示
(3)A、D、F
7.【解析】
(1)小电珠正常工作的电阻R=
=12Ω,而用多用电表直接测量其阻值时其值小于12Ω,故用欧姆×1档,应选D项.
(2)由电路可知,采用分压接法,当S闭合前应使待测部分电压为零,即使滑片P置于最左端;电压表、电流表的示数总是调不到零,说明P点在左端时,仍有电流流过小电珠,故为1点至5点导线没有连接好.
I-U图线的斜率为其工作时的电阻值的倒数,故R=
随工作电压的增大而增大.
【答案】
(1)D
(2)①左 ②1 5(或5 1) ③增大
8.【解析】
(1)作图线要求做到建轴、坐标、描点、连线的步骤.
(2)由电阻定律R=ρ
和R=
,得ρ=
·
结合
(1)的图线,即ρ=
.具体计算如下.
ρa=
Ω·m
=1.02×10-6Ω·m
ρb=
Ω·m
=1.04×10-7Ω·m
ρc=
Ω·m
=1.04×10-6Ω·m
通过计算可知,金属丝a与c电阻率相同,远大于金属丝b的电阻率.电阻率的允许范围
ρa:
0.96×10-6~1.10×10-6Ω·m
ρb:
8.5×10-8~1.10×10-7Ω·m
ρc:
0.96×10-6~1.10×10-6Ω·m.
【答案】 见解析
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- 二轮 专题 综合 检测 物理 实验 习题