高三物理專項(xiàng)練習(xí):電學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)(解析版)_第1頁
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文檔簡介

真題演練

1.(2025?湖南?高考真題)某同學(xué)通過觀察小球在黏性液體中的運(yùn)動,探究其動力學(xué)規(guī)律,步驟如下:

A0—5.00

科50—5.49

液CO—6.00

00—6.51

EO—7.02

丫i位:cm

圖1圖2

⑴用螺旋測微器測量小球直徑。如圖1所示,。=mmo

(2)在液面處由靜止釋放小球,同時(shí)使用頻閃攝影儀記錄小球下落過程中不同時(shí)刻的位置,頻閃儀每隔

0.5s閃光一次。裝置及所拍照片示意圖如圖2所示(圖中的數(shù)字是小球到液面的測量距離,單位是cm)。

⑶根據(jù)照片分析,小球在A、E兩點(diǎn)間近似做勻速運(yùn)動,速度大小&=m/s(保留2位有效數(shù)字)。

⑷小球在液體中運(yùn)動時(shí)受到液體的黏滯阻力/=k4(k為與液體有關(guān)的常量),已知小球密度為P,液體

密度為Po,重力加速度大小為g,則k的表達(dá)式為k=(用題中給出的物理量表示)。

(5)為了進(jìn)一步探究動力學(xué)規(guī)律,換成直徑更小的同種材質(zhì)小球,進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn),勻速運(yùn)動時(shí)的速度將

(填“增大”“減小”或“不變”)。

【率案】2.207/2.206/2.2050.010①一減小

【詳解】(1)[1]根據(jù)圖1可知小球直徑。=2mn】+20.7XO.Olrnin=2.207nnn

(2)[2]由圖2可知A、£兩點(diǎn)間的距離為c=(7.02-5.00)x10-2m=2.02m

時(shí)間為£=%=4x0.5.S=2s

行以速度為。=2=202:10-2rHy°oiom/s

t2s

(4)[3]小球勻速運(yùn)動,根據(jù)受力平衡有pgV=p^V+f

求得體積公式為康了

整理可得k=("一加"=CQ

Dv

⑸[4]根據(jù)⑷可知o”。%所以換成直徑更小的同種材質(zhì)小球,速度將減小。

2.(2025?廣東?高考真題)請完成下列實(shí)驗(yàn)操作和計(jì)算。

⑴在“長度的測量及其測量工具的選用”實(shí)驗(yàn)中,用螺旋測微器測量小球的直徑,示數(shù)如圖所示,讀數(shù)

mm。

⑵實(shí)驗(yàn)小組利用小車碰撞實(shí)驗(yàn)測量吸能材料的性能,裝置如圖所示,圖中軌道由軌道甲和乙平滑拼接

而成,且軌道乙傾角較大。

①選取相同的兩輛小車,分別安裝寬度為LOOcm的遮光條。

②軌道調(diào)節(jié)。

調(diào)節(jié)螺母使軌道甲、乙連接處適當(dāng)升高。將小車在軌道乙上釋放,若測得小車通過光電門A和石的

。證明已平衡小車在軌道甲上所受摩擦力及其他阻刀。

③碰撞測試

先將小車1靜置于光電門4和8中間,再將小車2在"點(diǎn)由靜止釋放,測得小車2通過光電門4的時(shí)間

為小碰撞后小車1通過光電門B的時(shí)間為小若t2h,可將兩小車的碰撞視為彈性碰撞。

④吸能材料性能測試。

將吸能材料緊貼于小車2的前端。重復(fù)步驟③。測得小車2通過光電門A的時(shí)間為10.0。加$,兩車碰

撞后,依次測得小車1和2通過光電門8的時(shí)間分別為15.00nw、30.00ms,不計(jì)吸能材料的質(zhì)量,計(jì)算

可得碰撞后兩小車總動能與碰懂前小車2動能的比值為(結(jié)果保留2位有效數(shù)字),

【答案】⑴8.260/8.261/8.259

(2)時(shí)間相等=0.56

【詳解】⑴根據(jù)題意,由圖可知,小球的直徑為d=8mm+26.0x0.01mm=8.260mm

(2)②[1]若已平衡小車在軌道甲上所受摩擦力及其他阻力,小車將在凱道甲上做勻速直線運(yùn)動,通過兩個(gè)光

電門的速度相等,即通過光電門A和B的時(shí)間相等。

③[2]若兩個(gè)小車發(fā)生彈性碰撞,由于兩個(gè)小車的質(zhì)量相等,則碰撞后兩個(gè)小車的速度互換,即碰撞后小車1

的速度等于碰撞前小車2的速度,則有七=ti

④[3]根據(jù)題意可知,碰撞前小車2的速度為/何,=lrn/s

碰撞后,小車1和小車2的速度分別為Vi=—=?m/s,V2=~r~=4-m/s

4-mv'i+4-mv2q

則碰撞后兩小車總動能與碰撞前小車2動能的比值為f=------------=二七(),56

反9:

3.(2025,河北?高考真題)1992年,江蘇揚(yáng)州出土的古代銅k尺,由固定尺和活動尺組成,現(xiàn)代游標(biāo)卡尺的構(gòu):

性與其非常相似,已成為常用的測量工具。用游標(biāo)卡尺測量某物體的長度,示數(shù)如圖所示,其讀數(shù)為:

..........山

)

01234567cm8

」皿山叫則卅|卅日而血陽岫楠M州山M

01234567890

0.02mm

A.14.20mmB.14.2mmC.17.20mmD.17.2mm

【客案】。

【詳解】根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)則可知主尺讀數(shù)為17mm,游標(biāo)尺為50分度,每分度值為0.02mm,第10條刻

底線對齊,則游標(biāo)尺的讀數(shù)為10x0.02mm=0.20mm

所以讀數(shù)為17mm+0.20mm=17.20mm

故選C。

4.(2013?山東?高考真題)圖甲為一游標(biāo)卡尺的結(jié)構(gòu)示意圖,當(dāng)測量一鋼筆帽的內(nèi)徑時(shí),應(yīng)該用游標(biāo)卡尺的

(填“4"B’或"C”)進(jìn)行測量;示數(shù)如圖乙所示,該鋼筆帽的內(nèi)徑為mmo

0123cm

111山11|||」|山11||]川1|」」」||||||

01020

【拳案】A11.25

【詳解】[1]由游標(biāo)卡尺的結(jié)構(gòu)原理可知,測內(nèi)徑應(yīng)選游標(biāo)卡尺的內(nèi)測量爪,故選力:

[2]游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為11mm,游標(biāo)尺的讀數(shù)為

5x0.05mm=0.25mm

故鋼筆帽的內(nèi)徑為

llinrn+0.25rnm=11.25rnrn

5.(2009?寧夏?高考真題)某同學(xué)用游標(biāo)卡尺測量一圓柱體的長度/,用螺旋測微器測量該圓柱體的直徑d,

示數(shù)如圖.由圖可讀出/=cni,d=mm.

可得mg—r=-=m^—r

「("+」)2-產(chǎn)T

本次實(shí)臉中不需要測出小球的質(zhì)量m即可測得g值。A錯誤;

B.實(shí)臉中小球和擺線形成圓錐擺的擺長為Z+?,B錯誤;

C.小球轉(zhuǎn)動九圖所用的時(shí)間為t,故小球做圓周運(yùn)動的周期為上,。正確。

n

故選C。

小鋼球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動時(shí),對小鋼球受力分析,由牛頓第二定律可得mg,r.==m^-r

Z+竽T「

解得g二一失產(chǎn)2—。

7.(24-25高三下?湖南長沙?階段練習(xí))小劉同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,安裝在豎

直平面半徑為H的帶角度刻度線的光滑半圓軌道,最低點(diǎn)固定一光電門(圖中未畫出)。將小球(直徑d

?⑷拉離豎直方向一定角度。由靜止釋放,記錄小球通過光電門的時(shí)間上

⑴用游標(biāo)卡尺測量小球的直徑d,由于前小半部分被遮擋,只能看到后半部分,測量結(jié)果如圖乙所示,則

小球的直徑為emo

(2)若有關(guān)系式(用g、R、d、t、0表示)成立,則可驗(yàn)證該過程小球的機(jī)械能守恒。

(3)小王同學(xué)用該裝置測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?,分別記錄小球拉開的角度仇,。2,%…,和對應(yīng)的遮

光的時(shí)間公與,益…。由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),通過描點(diǎn)作出了如圖丙所示的線性圖像,則圖像的橫坐標(biāo)應(yīng)為

(選填“4”“產(chǎn)”或”;,,)。如果不考慮實(shí)驗(yàn)誤差,若該圖線斜率的絕對值為3則當(dāng)?shù)氐闹亓?/p>

tt-

速度大小為(用d、R、k表示)。

【率案】⑴0.620

(2)(/7?(l-cos^)=-y(y)2

JU

⑶—.

⑼t22Rk

【詳解】(1)根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)律,該讀數(shù)為10mm-4x0.95mm=6.20mm=0.620cm

⑵由機(jī)械能守恒得779砥1—cos。)=-^-mv2

(根據(jù)光電門測速原理有O=摹

;解得gA(l-cosJ)=J(g)2

I4L

(3)[1]結(jié)合上述有0儀1-CCS,)=[■(斗了

Q................

變形可得cos。=1一一^

2gRt-

可知,圖像橫坐標(biāo)應(yīng)為二。

t-

[2]該圖線斜率的絕對值為機(jī)則有/c

2gA

d2

解得9=

2Rk

8.(2025?廣東深圳?三模)(1)用游標(biāo)卡尺測某金屬管的內(nèi)徑,示數(shù)如圖1所示。則該金屬管的內(nèi)徑為

______mnio

3主尺4cm

IIIIIIIIJ1.1??

|II1I[IIIII

0游標(biāo)尺1°

圖1

(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在隨物體做勻變速直線運(yùn)動的紙帶上打點(diǎn),其中一部分如圖2所示,反。、。為紙帶上標(biāo)

出的連續(xù)3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)沒有標(biāo)出。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為50Hz的交流

電源上。則打。點(diǎn)時(shí),紙帶運(yùn)動的速度m/s(結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后兩位)。

力n叫|山|山巾||||||“||||||||||||叫||||||||||叫||叫|川|1111|1111|11叫1111|川1|山1|11叫1|1||1111|1111|111小

134567a910Kl213

圖2

(3)在做“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中,有人提出以下幾點(diǎn)建議;其中對提高測量結(jié)果精確度有利

的是O

A.適當(dāng)加長擺線

B.質(zhì)量相同,體積不同的擺球,應(yīng)選用體積較大的

C.單擺偏離平衡位置的角度不能太大

D.當(dāng)單擺經(jīng)過平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí),經(jīng)過一次全振動后停止計(jì)時(shí),用此時(shí)間間隔作為單擺振動的周期

【答案】⑴3L4

(2)0.44

⑶力。

【詳解】(1)10分度游標(biāo)卡尺的精確值為0.1mm,由圖可知該金屬管的內(nèi)徑為3.1cm4-4x0.1mm=31.4mm

(2)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)沒有標(biāo)出,則相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T=5x0.02s=0.1s

勻變速直線運(yùn)動中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度,則有%=等=(12.3。:父)x10%法=

212XU.1

0.44m/s

(3)工.單擺的擺長越長,周期越大,適當(dāng)加長擺長,便于測量周期,可以減小測量的誤差,提供測量結(jié)果的精確

度,故力正確;

B.要減小空氣阻力的影響,應(yīng)選體積較小的擺球,故R錯誤;:

C.單擺在擺角很小的情況下才做簡諧運(yùn)動,則單擺偏離平衡位置的角度不能太大,一般不超過5°,故。正

確;

D.單擺周期較小,把一次全振動的時(shí)間作為周期,測量誤差較大,應(yīng)采用累積法,測多個(gè)周期的時(shí)間取平均

..............................................................................................G

值作為單擺的周期,故。錯誤。

故選4C。

9.(2025?陜西漢中?二模)某物理小組利用圖甲所示的裝置測量重力加速度的大小

3cm

⑴用游標(biāo)卡尺測量小球的直徑,示數(shù)如圖乙所示,小球直徑d=mm;

⑵測出小球釋放位置到光電門的高度為九,小球通過光電門的遮光時(shí)間為,則小球通過光電門的速度

大小。二;改變光電門的高度,測出多組九和£,以]為縱坐標(biāo),以廿為橫坐標(biāo),作出4一廿的關(guān)

系圖線,圖線的斜率為七則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?=(用字母d和k表示)。

【答案】(1)9.30

附旦加。

⑷t2

【詳解】(1)圖乙可知游標(biāo)卡尺精度為0.05mm,由題圖乙知小球的直徑d=9mm+0.05mmx6=9.30mm

(2)[1]小球通過光電門時(shí)的速度大小b=牛

[2]根據(jù)(gj=2gh

整理得4"=空"2

九d2

在3—£2坐標(biāo)系中,圖線的斜率上=當(dāng)

九d~

當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?=等

10.(2025?安徽?模擬預(yù)測)某同學(xué)設(shè)置了如圖甲所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。細(xì)線一端連接在鐵架臺支

架上的。點(diǎn),另一端連接一個(gè)小鐵球,刻度尺豎直固定在鐵架臺支架上,零刻度與固定在支架上的光電

門中心對齊,厚度不計(jì)的長木板水平放置,右端固定在支架上(調(diào)節(jié)固定螺釘可.上下移動),將小球拉到

某一位置球心與水平木板下邊對齊,由靜止釋放小球,小球擺到最低點(diǎn)時(shí)恰好通過光電門,已知重力加

速度為g。

,蜴1||山川吊

⑴用游標(biāo)卡尺測出小球的直徑,示數(shù)如圖乙所示,則小球直徑d=rnmo

⑵按實(shí)驗(yàn)操作要求進(jìn)行正常操作,記錄每次水平長木板下邊所對刻度值九及小球通過光電門的時(shí)間3

改變長木板的位置多次實(shí)驗(yàn),測得多組九及對應(yīng)的小球擋光時(shí)間,作;一九圖像,如果圖像是一條過原

C

點(diǎn)的傾斜直線,且圖像的斜率等于(用g、d表示),則小球下擺過程中機(jī)械能守恒得到驗(yàn)證。

(3)若實(shí)驗(yàn)中由于木板的重力使得木板不再水平,則每次實(shí)驗(yàn)測得的重力勢能的減少量(填“偏

大”或“偏小”)。

【挈案】⑴10.35

(3)偏大

【詳解】(1)游標(biāo)卡尺的分度值:0.05mm,示數(shù)為d=10mm+7x0.05mm=10.35mm

⑵如果機(jī)械能守恒,則mgh=)

因此,如果圖像是一條過原點(diǎn)的傾斜直線,且圖像的斜率等于也,則小球下擺過程中機(jī)械能守恒得到臉證。

(3)若實(shí)臉中由于木板的重力使得木板不再水平,則測得的幾比實(shí)際的大,因此測得重力勢能的減小量偏大。

11.(2025?安徽?一模)某物理興趣小組要測量繞制滑動變阻器的電阻絲的電阻率,已知緊密貼合單層繞制的

電阻絲共120匝,如圖甲所示,具體步驟如下:

主尺7cm運(yùn);;

游標(biāo)尺10~20*-5

乙戊

⑴同學(xué)力用游標(biāo)卡尺測量金屬筒的直徑,如圖乙所示,讀數(shù)為mm;使用螺旋測微器測量電阻絲

的直徑,如圖丙所示,讀數(shù)為mm。

(2)同學(xué)B使用如圖丁所示的電路測量滑動變阻器的最大阻值R,,把待測滑動變阻器的阻值調(diào)至最大

史,閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)電阻箱凡的阻值,讀出多組電流表的示數(shù)/以及對應(yīng)的凡數(shù)值,作出如圖戊所示

的十一用圖像,忽略電源及電流表的內(nèi)阻,由圖像分析可得滑動變阻器的最大阻值R,為。,使

用的電源電動勢為Vo

(3)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得繞制滑動變阻器的電阻絲的電阻率約為Q?a(結(jié)果保留三位有效數(shù)

字)。

【答案】⑴60.01.120

(2)204

(3)8.71xIO-

【詳解】⑴[1]游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為D=60mm+0.1x0mm=60.0mm

[2]螺旋測微器的讀數(shù)d=linni+12.0x0.01mm=1.120inin

(2)[1][2]根據(jù)閉合電路的歐姆定律則有E=/(Ao+RJ

變形可得十=卷區(qū)+條

由戊圖可得±=0.25/T,冬=547

解得E=4匕兄=20。

(3)由題可知,金屬絲的總長度乙=120冗。(金屬絲的直徑相對于金屬圓筒的直徑較小,計(jì)算時(shí)可以忽略),金屬

絲的橫橫面積s=兀(得),根據(jù)電阻定律必=「與

代入數(shù)據(jù)解得■“=8.71XlC-7Q?m

12.(2024?四川?模擬預(yù)測)某同學(xué)用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。他測出小鋼球的直徑d、質(zhì)

量m,將不可伸長的輕繩一端連接固定的拉力傳感器,另一端連接小鋼球,使小鋼球靜止在最低點(diǎn),測出

繩長L,然后拉起小鋼球至某一位置,測出輕繩與豎直方向之間的夾角心隨即將其由靜止釋放。小鋼球

在豎直平面內(nèi)擺動,記錄鋼球擺動過程中拉力傳感器示數(shù)的最大值用。改變。,重更上述過程。根據(jù)測

量數(shù)據(jù)在直角坐標(biāo)系中繪制6-cos。圖像。當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。

⑴該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測小球直徑d時(shí),示數(shù)如圖乙所示,則d=mm。

(2)某次測量時(shí),傳感器示數(shù)的最大值為0),則小球該次通過最低點(diǎn)的速度大小為(用題中所給

物理量的符號表示)。

(3)該同學(xué)繪制的號-cosJ圖像如圖丙所示,若小球運(yùn)動過程中滿足機(jī)械能守恒,則圖像的斜率大小k

(用題中所給物理量的符號表示)。

【客案】⑴12.30

回一mg)L

rn

⑶2mg

【詳解】(1)圖乙中用游標(biāo)卡尺測得小球的直徑為

d=12mm+6x0.05mm=12.30mm

(2)小球通過最低點(diǎn)時(shí)傳感器的示數(shù)最大,由牛頓第二定律

為一叱=啊一

求得

v=/(片LML

vm

(3)小球由最高點(diǎn)運(yùn)動至最低點(diǎn)過程中,根據(jù)機(jī)械能守恒定律有

mgLO,-cosJ)=Jnvj2

小球通過最低點(diǎn)時(shí)有

聯(lián)立得

Fr=-2mgcos0+3mg

故瑪一cos。圖像的斜率大小

k—2mg

13.(24-25高二上?廣東惠州?期中)現(xiàn)有一合金制成的圓柱體,用螺旋測微器測量該圓柱體的直徑,用游標(biāo)

卡尺測量該圓柱體的長度。螺旋測微器和游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖甲、乙所示。

4cm56

11L

14P

05101520

(i)由甲、乙兩圖讀得圓柱體的直徑為min,長度為nuno

(2)用多用電表電阻擋“x10”擋粗測圓柱體的阻值A(chǔ),發(fā)現(xiàn)指針偏角較大,為了更準(zhǔn)確的測出圓柱體的阻;

...............0

值,下列操作正確的是.

A.將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電阻擋“XI”的位置,兩表筆短接調(diào)零,再次測量電阻

B.將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電阻擋“X100”的位置,兩表筆短接調(diào)零,再次測量電阻

C.將兩表筆短接調(diào)零,再將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電阻擋“XI”的位置,再次測量電阻

D.將兩表筆短接調(diào)零,再將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電阻擋“X100”的位置,再次測量電阻

⑶為進(jìn)一步精確測量圓柱體的阻值阻值約為20。),實(shí)驗(yàn)室提供了以下器材并采用下圖測量:電源

秋電動勢內(nèi)阻不計(jì))

電流表力?(量程150mA、內(nèi)阻為約10Q)

電流表A2(量程1mA,內(nèi)阻r)=100。)

定值電阻Ho(電阻為2900Q)

滑動變阻器R(最大阻值5。)開關(guān)S和導(dǎo)線若干

⑷用人、12分別表示電流表4、4的示數(shù),則上=(用字符八、/2,耳?和Q表示)。

【答案】1.845/1.844/1.84642.40/42.35/42.45A

【詳解】由甲圖,讀得圓柱體的直徑為

D=1.5mm+34.5x0.01mm=1.845mm

[2]由乙圖,讀得圓柱體的長度為

L=42mm+8x0.05mm=42.40mm

(2)[3]指針偏角較大,說明圓柱體的阻值R比較小,需要換小倍率的電阻擋,換擋后需要?dú)W姆調(diào)零,調(diào)零后再

測,所以選A。

(4)[4]通過待測電阻的電流為

I=H

待測電阻兩端的電壓為

U=,2(n+品)

所以待測電阻

3+凡)

D_u_

R『-r=FiT

14.(24-25高三上?江蘇無錫?階段練習(xí))下圖是一款能顯示轉(zhuǎn)速的多功能轉(zhuǎn)動平臺。某興趣小組的同學(xué)利

用該平臺測量正六邊形螺母與轉(zhuǎn)盤間的動摩擦因數(shù)〃。(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度

g取9.80m/s2)

35

01234567890

⑴用游標(biāo)卡尺測量螺母寬度d=cm,再將螺母置于轉(zhuǎn)盤上,進(jìn)而測量出螺母做圓周運(yùn)動半徑

⑵緩慢調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動平臺轉(zhuǎn)速至螺母恰好滑動,讀出此時(shí)平臺轉(zhuǎn)速打。則以=O(用題中所給字母

表達(dá))改變螺母位置多次測量求出〃的平均值。

⑶有同學(xué)認(rèn)為很難準(zhǔn)確判斷螺母恰好運(yùn)動時(shí)的狀態(tài)。于是池們提出了另一個(gè)探究方案。在螺母上固

定一個(gè)無線力傳感器(螺母和傳感器總質(zhì)量河=100g)并用輕繩連接傳感器與轉(zhuǎn)軸。調(diào)節(jié)平臺轉(zhuǎn)速,測

出五組數(shù)據(jù)如表所示:

組數(shù)

12345

物理量

繩子拉力F(N)0.400.451.001.712.58

轉(zhuǎn)速n(r/min)6090120150180

轉(zhuǎn)速平方優(yōu)(『2所)1.02.34.06.39.0

_____________國

F(N)

他們在坐標(biāo)紙中已經(jīng)描出四個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn),請將剩余一個(gè)點(diǎn)在坐標(biāo)紙中描出,并畫出R一療圖像。

①根據(jù)繪制圖像可測定六角螺母與轉(zhuǎn)盤間的動摩擦因數(shù)〃=。(保留兩位有效數(shù)字)

②小明認(rèn)為若在平臺加速轉(zhuǎn)動時(shí),就進(jìn)行測量讀數(shù),則對〃的測量值無影響,你是否同意他的觀點(diǎn)?請

簡述理由:

【答案】⑴3.060

不同意;見解析

d=3cm+12XO.O5mm=3.060cm

⑵緩慢調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動平臺轉(zhuǎn)速至螺母恰好滑動,則有

?irng—TUQ/R

co=27m

聯(lián)立,可得

4冗2痔R

〃二-------

g

(3)⑴將剩余一個(gè)點(diǎn)在坐標(biāo)紙中描出,并畫出圖像,如圖所示

尸(N)

①[2]根據(jù)牛頓第二定律??芍?/p>

F+〃Mg=M(27m)2R

整理,可得

F=4^MRF—Mg

結(jié)合/一療圖像可知圖線的縱軾截距為

b=-/jMg=-0.20N

解得六角螺母與轉(zhuǎn)盤間的動摩擦因數(shù)

“=0.20

②[3]不同意他的觀點(diǎn)。理由:轉(zhuǎn)臺加速轉(zhuǎn)動時(shí)靜摩擦力會有沿切線方向的分力用以增加螺母速度大小,則

測量值只是沿徑向方向的摩擦力,使得摩擦力測量值偏小,〃的測量值偏小。

15.(2024?安徽?三模)某同學(xué)要測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率p.步驟如下:

(1)用游標(biāo)為20分度的卡尺測量其長度如圖甲所示,由圖可知其長度L=mm;

(2)用螺旋測微器測量其直徑。如圖乙所示,則D=mm;

7一25

H一

1111HH三20

^三

「15

甲乙

(3)待測金屬絲電阻約為0.4Q,為了精確測量其阻值,實(shí)驗(yàn)室提供的器材有:

電流表Ai(量程0?0.6力,內(nèi)阻為R.=⑼;

電流表4(量程0?1力,內(nèi)阻凡I2約為()方。);

電壓表k(量程為。?15/,內(nèi)阻為&=10/cQ):

定值電阻凡=1。;

定值電阻凡=10。;

滑動變阻器A(最大阻值為50);

電源E(電動勢為1.5『,內(nèi)阻約為0.5Q);

開關(guān)S一只,導(dǎo)線若干:

_________畝

該實(shí)臉小組設(shè)計(jì)的部分測量電路如圖(虛線框內(nèi))所示,為提高實(shí)驗(yàn)精度,要求流過待測金屬絲的電流從

零開始變化。為保證安全、準(zhǔn)確、調(diào)節(jié)方便,請選擇合適的器材,定值電阻選、電表1選、電

表2選、并在虛線框中畫出完整的實(shí)驗(yàn)電路圖

a

電表1-匚二I—

定值電阻待測金屬絲

【答案】⑴50.15

(2)4.700/4.699/4.701

4

⑶凡44

【詳解】(1)由題圖可知,游標(biāo)卡尺的精確度為0.05mm,所以其讀數(shù)為

L=50mm+3x0.05mm=50.15mm

(2)螺旋測微器的讀數(shù)為

D=4.5mm+20.0xO.Ohnrn=4.700mm

(3)[1][2][3]由于電源的電動勢為L5U,也壓表的量程為15匕量程較大,則測量誤差較大,不能用已知的電

壓表測量金屬絲和定值電阻兩端的電壓,只能用電流表來測定電壓,電流表4的內(nèi)阻是確定的,可以用來測

定電壓,故電表2選用A,電表1選用42;電表2的電壓在()?0.6/之內(nèi),則待測金屬絲和定值也阻的阻值應(yīng)

在1.5Q左右,所以定值選用Ro

[4]因?yàn)閷?shí)驗(yàn)要求電流從零開始調(diào)節(jié),所以滑動變阻器采用分壓式接法,電路圖如圖所示

―(SH1'

—i?—?>-

R、人

R

16.(2023?天津和平?三模)某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)要測量阻值約為350。的定值電阻Er,現(xiàn)備有下列器材:

A電流表4量程為10mA,內(nèi)阻約為100Q);

B.電壓表『(量程為3U,內(nèi)阻約為3kQ);

C.滑動變阻器品(阻值范圍為0?10Q,額定電流為24);

D.定值電阻后(阻值為7500);

E.直流電源E(電動勢為4.5U,內(nèi)阻不計(jì));

F.開關(guān)S和導(dǎo)線若干。

⑴實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示的兩種測量電路,電阻的測量值可由憶=今計(jì)算得出。式中U與/

分別為電壓表和電流表的讀數(shù),則圖(填“甲”或“乙”)所示電路的測量值更接近待測電阻的真

實(shí)值。

——?——r-?^

N.IZv.v

甲乙

(2)若采用(1)中所選電路進(jìn)行測量,得到電壓表和電流表的示數(shù)如圖丙所示,則由此組數(shù)據(jù)可得待測電

阻的測量值Rz=。,若所用電壓表和電流表的內(nèi)阻分別按33和100。進(jìn)行計(jì)算,則由此可得待

測電阻的真實(shí)值=Q。(計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)

【客案】乙300333

【詳解】由于

導(dǎo)鬻=&57噴噴

=3.5

可知電流表分壓更明顯,故采用電流表外接法,則題圖乙所示的電路測量更準(zhǔn)確,測量值更接近待測電阻的其

實(shí)值。

(2)[2]根據(jù)讀數(shù)規(guī)律可知,電壓表的示數(shù)

U=1.80V

電流表的示數(shù)為

/=6.00mA

根據(jù)歐姆定律可得待測電阻的阻值為

兄=半=———Q=300Q

I6.0x10-3

[3]電路誤差在于電壓表的分流,則

u---------L*)Q=333Q

~u6.0x10-3-^

17.(2023?北京西城?二模)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測量電阻的實(shí)驗(yàn),

(1)該同學(xué)先用歐姆表“XI”擋粗測一個(gè)未知電阻的阻值,示數(shù)如圖1所示,對應(yīng)的讀數(shù)是0。

..........................................................................

⑵他進(jìn)一步采用伏安法進(jìn)行精確測量,測量電路如圖2所示,其中電壓表的內(nèi)阻約為3人),電流表的內(nèi)

阻約為0.1。,為了盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差,電壓表的右端應(yīng)接在點(diǎn)(選填或"N")。

RMN

圖2

(3)隨著居民生活水平的提高,純凈水已經(jīng)進(jìn)入千家力戶。電導(dǎo)率是檢驗(yàn)純凈水是否合格的一項(xiàng)重要指

標(biāo),它是電阻率的倒數(shù)。該同學(xué)為了測量某品牌純凈水樣品的電導(dǎo)率,將采集的水樣注滿絕緣性能良好

的橫截面直徑為幾匣米的薄塑料圓柱形容器,容器兩端用很薄的金屬圓片電極密封,如圖3所示。

R

圖3

Q.他先通過查閱資料估算出容器內(nèi)水樣的電阻約為十萬歐,然后用伏安法進(jìn)行測岸:<>除開關(guān)和若干導(dǎo)

線外,他還找到下表所示的器材,請選擇合適的器材,設(shè)計(jì)測量該水樣電阻的方案,在下圖方框內(nèi)畫出電

路圖,并標(biāo)注所選器材的代號,水樣的電阻用上表示。

器材(代號)規(guī)格

電源舊)電動勢約為3.0『,內(nèi)阻可以忽略不計(jì)

電源⑸)電動勢約為15.0U,內(nèi)阻可以忽略不計(jì)

電壓表(⑷量程0?3□內(nèi)阻約次Q

電壓表(%)量程0-15V,內(nèi)阻約15kQ

電流表(X.)量程0~0.64內(nèi)阻約0.1。

電流表(4)量程0-200///,內(nèi)阻約500。

滑動變阻器(A)總阻值約100Q

b.測出水樣的電阻尺后,為了測出樣品的電導(dǎo)率,請寫出該同學(xué)還需要測量的物理量,以及使用的測量

工具和測量方法。

【答案】8M見解析見解析

【詳解】該同學(xué)先用歐姆表“XI”擋粗測一個(gè)未知電阻R的阻值,由圖1可知讀數(shù)為

A=8x1。=8Q

(2)[2]根據(jù)

Rv二3000.■=8

~7T~8^7-oT

為了盡量減小實(shí)臉誤差,電流表應(yīng)采用外接法,則電壓表的右端應(yīng)接在M點(diǎn)。

(3)a[3]水樣的電阻約為十萬歐,若電源選擇電動勢為3U的則最大電流為

人=導(dǎo)=-A=30〃力

R10X104

若電源選擇電動勢為15『的瓦,則最大電流為

^=t=M^=150M

則電流表應(yīng)選擇量程為o~2oo〃a的4;為了使電流表4讀數(shù)超過量程的4■,電源應(yīng)選擇電動勢為15『的

民,電壓表應(yīng)選擇量程為o~15v的%;由于待測電阻約為十萬歐,遠(yuǎn)大于電流表內(nèi)阻和滑動變阻器阻值,為了

減小誤差,電流表應(yīng)采用內(nèi)接法,滑動變阻器采用分壓接法,電路圖如圖所示

“4]根據(jù)電阻定律可得

凡一點(diǎn)

q一兀d

s一丁

可知

_凡S_R^d2

P~~~^LT

則電導(dǎo)率為

1

(j=—=4L--------

PFtxTid?

為了測出樣品的電導(dǎo)率,還需要測量圓柱形容器的長度和橫假面的直徑:

1

測量圓柱形容器的長度的工具和方法:用刻度尺測量圓柱形容器的長度,多次測量取平均值:

測量圓柱形容器橫截面直徑的工具和方法:用游標(biāo)卡尺測量圓柱形容器橫截面直徑,在圓柱形容器的不同位

置多次測量取平均值。

18.(2023?北京海淀?二模)在“測量金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)選擇一根粗細(xì)均勻、阻值約為5。的電

阻絲進(jìn)行了測量。

(1)在測量了電阻絲的長度之后,該同學(xué)用螺旋測微器測量電阻絲的直徑,測量結(jié)果如圖1所示為

mmo

圖1

⑵現(xiàn)有電源(電動勢E為3.0%內(nèi)阻不計(jì))、開關(guān)和導(dǎo)線若干,以及下列器材:

A.電流表(量程(卜0.64內(nèi)阻約0.20)B.電壓表(量程0~3V,內(nèi)阻約弘0)

C.滑動變阻器(0~5。,額定電流24)D.滑動變阻器(0~2001),額定電流1月)

為減小誤差,且電壓調(diào)節(jié)范圍盡量大,滑動變阻器應(yīng)選(選填器材前的字母)。然后補(bǔ)充完成圖2

中實(shí)物間的連線。

圖2

(3)關(guān)于上述實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是

A.用螺旋測微器多次測量金屬絲直徑并取平均值可以減小系統(tǒng)誤差

B.用電壓電流圖像處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差

C.只考慮電表內(nèi)阻引起的誤差,電壓表分流會導(dǎo)致電阻測量值偏小

D.只考慮電表內(nèi)阻引起的誤差,電流表分壓會導(dǎo)致電阻測量值偏大

(4)電導(dǎo)率是電阻率的倒數(shù),用希臘字母。表示,常用單位是西門子/厘米(S/cm),即lS/cm=l(Q?cm)

7。電導(dǎo)率是反映水質(zhì)的一項(xiàng)重要指標(biāo)。資料顯示某種飲用水的電導(dǎo)率約為LOxlO-S/cin。將該飲用

水灌入?個(gè)絕緣性能良好、高約12cm、容積約240mL的薄壁塑料瓶(如圖3所示),瓶的兩端用兩個(gè)略小

于瓶底面積的固定金屬圓片電極密封。請通過計(jì)算說明用圖2中的實(shí)驗(yàn)器材能否較為精確的測量該飲

用水的電導(dǎo)率。若能,請寫出需要測量的物理量及對應(yīng)的測量方法;若不能,請?zhí)岢鲆环N改進(jìn)措施

BC/CB電流表改為

內(nèi)接法

【詳解】(1)”]根據(jù)題意,由圖可知,電阻絲的直徑為

D=0.5n】in+17.1xO.Olinm=0.671mm

(2)[2][3]為減小誤差,且電壓調(diào)節(jié)范圍盡量大,滑動變阻器采用分壓接法,則選C。待測電阻約為5。,電流

表采用外接法,補(bǔ)充完成圖2中實(shí)物間的連線,如圖所示

(3)[4]力.用螺旋測微器多次測量金屬絲直徑并取平均值可以減小偶然誤差,故力錯誤;

B.用電壓電流圖像處理實(shí)臉數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然俁差,故B正確;

CD.只考慮電表內(nèi)阻引起的誤差,本實(shí)險(xiǎn)采用電流表外接,誤差來源于電壓表分流會導(dǎo)致電流的測量值較

大,則電阻測量值偏小,故。錯誤,。正確。

故選QC。

(4)[5J根據(jù)題意,由電阻定律可得,電阻約為

H=E?與=600。

o5

電阻較大,不能精確的測量該飲用水的電導(dǎo)率,需要把電流表改為內(nèi)接法。

19.(2023?山東?模擬預(yù)測)為測量金屬絲的電阻率,實(shí)驗(yàn)小組從實(shí)驗(yàn)室中找到合適的器材后,按照如下的步

驟進(jìn)行操作:

(1)用刻度尺測量金屬絲的長度L用螺旋測微器測量金屬絲的直徑d(如圖甲所示),則d=mino

(2)分別用圖乙和圖丙所示的電路測量待測金屬絲的電阻,圖乙中電壓表和電流表的示數(shù)分別為“、小

圖丙中電壓表和電流表的示數(shù)分別為仇、72。

~?-----------

乙丙

⑶若采用圖乙電路中的電表示數(shù)計(jì)算金屬絲的電阻率P,則0=(用題給字母表示):若采用圖丙

電路中的電表示數(shù)計(jì)算金屬絲的電阻率,則電阻率的測量值真實(shí)值(填“大于”“等于"或''小

于”)。

【答案】2.150/2.151/2.149大于

【詳解】根據(jù)題圖甲可知,金屬絲的直徑

d=2。min+15.0x0.01°min=2.150。mm

(3)[2]若采用題圖乙電路,則由

71=匹

xS

(A

$=苧

解得

兀小坊

P=^L

[3J題圖丙采用電流表內(nèi)接法,金屬絲兩端電壓的測量值偏大,所以電阻率的測量值也偏大。

20.(2023?天津河西?一模)(1)某工「有一個(gè)圓柱體工件,小明同學(xué)想測量工件的電阻率。

①為了測量工件的電阻兒小明設(shè)計(jì)了如圖中所示的電路,請按設(shè)計(jì)的電路完成實(shí)物圖乙的連線

②實(shí)驗(yàn)中,把電壓表的右端分別接于Q點(diǎn)和b點(diǎn),發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)有明顯的變化,如圖丙所示。為了減

小實(shí)驗(yàn)誤差,電壓表的右端應(yīng)接(填%”或力”)點(diǎn)。

③若測得工件的長度為L、直徑為。,工件兩端的電壓為U,通過工件的電流為/,則工件材料電阻率的表

達(dá)式為p=(用已測量的物理量相應(yīng)的字母表示)。

[2]實(shí)驗(yàn)中,把電壓表的右端分別接于a點(diǎn)和b點(diǎn),發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)有明顯的變化,說明包壓麥分流比較明

顯,因此電流表應(yīng)該采用內(nèi)接法,為了減小實(shí)臉誤差,電壓表的右端應(yīng)該接在6點(diǎn)。

[3]根據(jù)電阻定律有

_L

RD=%

R哈,SW

欣立可得工件材料的電阻率為

nUD2

P=~HT

21.(2023?黑龍江大慶?一模)某工廠有一個(gè)圓柱體工件,小明同學(xué)想測量工件的電阻率。:

(1)為了測量工件的電阻兒小明設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路,請按設(shè)計(jì)的電路完成實(shí)物圖乙的連線:

_________________________________/

(2)實(shí)驗(yàn)

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