實驗題專項練(三)1.(7分)(2025河北邢臺模擬)圖甲為利用單擺測量重力加速度的實驗裝置。(1)為了減少測量誤差,下列做法正確的是。

A.單擺的振幅越大越好B.擺球質(zhì)量大些、體積小些C.計時的起、止時刻選在擺球達到的最高點處時D.將擺球靜止懸掛后用米尺測出擺球球心到擺線懸點O之間的長度作為擺長(2)為了提高實驗精度,該同學在懸點頂端安裝了力傳感器來測擺線拉力F,在實驗中保持擺角和擺長為L0不變時,測得Ft的關系如圖乙所示,則單擺的周期為,則當?shù)氐闹亓铀俣萭=,多次增加擺長L,測得的相應Ft圖像中拉力的最大值(選填“變大”“變小”或“不變”)。

2.(9分)干電池用久后通常會電動勢減小,內(nèi)阻增大。某同學利用DIS系統(tǒng)、定值電阻R0、電阻箱R等實驗器材分別研究新、舊兩節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻,實驗裝置如圖甲所示。首先測量電池a的電動勢和內(nèi)阻,實驗時多次改變R的阻值,用電流傳感器測得對應的電流值I,在計算機上顯示出如圖乙所示的1IR的關系圖線a,重復上述實驗方法測量電池b的電動勢和內(nèi)阻,得到圖乙中的圖線b甲乙丙(1)某次實驗電阻箱調(diào)節(jié)后如圖丙所示,則此時電阻箱的讀數(shù)為Ω。

(2)若定值電阻R0=1.0Ω,令y=1I,x=R,由圖乙中實驗圖線a的擬合方程可得,電池a的電動勢Ea=V,內(nèi)阻ra=(3)根據(jù)圖乙可以判斷,圖線(選填“a”或“b”)對應的是新電池。

(4)根據(jù)實驗測得的電池a的R、I數(shù)據(jù),若令y=I2(R+R0),x=R+R0,則由計算機擬合得出的yx圖線如圖丁所示,則圖線最高點A的坐標值應為x=Ω,y=W。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

丁參考答案1.答案(1)BD(2)4(t2t1)π2L解析(1)單擺只有在最大擺角小于5°時,其振動才可視為簡諧運動,故A錯誤;擺球的質(zhì)量大些、體積小些可以減小振動時空氣阻力的影響從而減少測量誤差,故B正確;計時的起、止時刻選在單擺到達最低位置時有利于減少計時誤差,故C錯誤;將擺球靜止懸掛后測出擺球球心到擺線懸點O之間的長度作為擺長,可減少測量誤差,故D正確。(2)由題圖乙可知從最低點到最高點所用的時間為t2t1,則周期為T=4(t2t1),根據(jù)公式T=2πL0g,可得g=π2L04(t2-t1)2。在實驗中由最高位置運動至最低位置,根據(jù)機械能守恒定律有mgL(1cosθ)=12mv2,最低位置處根據(jù)牛頓第二定律有FTmg=mv2L,可解得最低位置擺線拉力最大值為F2.答案(1)12.0(2)43(3)b(4)2.00.22解析(1)由電阻箱的讀數(shù)規(guī)則有R=0×100Ω+1×10Ω+2×1Ω+0×0.1Ω=12.0Ω。(2)由閉合電路歐姆定律有I=Era+R0+R,整理有1I=1ER+ra+R0E,結(jié)合題圖乙,在數(shù)值上有0.75=1Ea,2.(3)由上述分析可知,1IR圖像的斜率為電池電動勢的倒數(shù),由題圖乙可知,圖線a的斜率大,所以電池a的電動勢小。根據(jù)題意,舊電池的電動勢減小,所以圖線a對應舊電池,圖線b(4)分析題圖甲中電路可知,外電路的用電器為電阻R和R0,結(jié)合題意可知,題圖丁的y軸為電池的輸出功率,題圖丁的x軸為外電路的電阻。對電池有輸出功率P=I2R外=ER外+ra