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2019高考物理江蘇專用優(yōu)編題型增分練：實(shí)驗(yàn)題增分練（1）含解析
實(shí)驗(yàn)題增分練(一)
11．(8分)(2018·無錫期中)在探究物體質(zhì)量一定，加速度與所受合外力的關(guān)系時(shí)，采用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小車及車中的砝碼質(zhì)量用M表示，盤及盤中的砝碼質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后面拖動(dòng)的紙帶上打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)計(jì)算出：

圖1
(1)實(shí)驗(yàn)中以下做法正確的是________．
A．平衡摩擦力時(shí)，小車應(yīng)連上紙帶，打開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源
B．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將盤及盤中的砝碼用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上
C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，小車應(yīng)在靠近滑輪處釋放
D．調(diào)整滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與長木板平行
(2)M與m的關(guān)系應(yīng)滿足m遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于M，這樣做的目的是__________________．
(3)如圖2所示為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接50 Hz電源．紙帶中計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離已標(biāo)出，由此可以得小車的加速度大小約為________ m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

圖2
(4)某實(shí)驗(yàn)小組得到aF的圖線如圖3所示，圖線未過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因可能是_______________；圖線末端彎曲的原因是________________________．

圖3
答案　(1)AD　(2)使繩中的張力近似等于盤和盤中砝碼的總重力　(3)3.2　(4)未平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足　沒有滿足m遠(yuǎn)小于M
解析　(1)平衡摩擦力時(shí)，小車應(yīng)連上紙帶，打開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，故A正確；平衡摩擦力的方法就是將木板一端墊高，撤去盤及盤中的砝碼，使小車在木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)時(shí)，小車應(yīng)在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處釋放，故C錯(cuò)誤；調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與長木板保持平行，否則拉力不會(huì)等于小車所受合力，故D正確；
(2)根據(jù)牛頓第二定律可知：mg＝(M＋m)a，解得：a＝，F(xiàn)＝Ma＝＝，當(dāng)m遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于M時(shí)，F(xiàn)近似等于mg，故目的是使繩中的張力近似等于盤和盤中砝碼的總重力．
(3)根據(jù)Δx＝aT2得：a＝ m/s2≈3.2 m/s2
(4)圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)O，即開始施加拉力時(shí)，加速度為零，知未平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足．a(chǎn)F圖線的斜率表示質(zhì)量的倒數(shù)，開始mg比較小，近似等于細(xì)繩的拉力，斜率為M的倒數(shù)，斜率不變．當(dāng)m比較大，不再滿足M遠(yuǎn)大于m，mg不等于繩子的拉力，只有對(duì)整體研究，mg才表示合力，但斜率變?yōu)?M＋m)的倒數(shù)，所以圖線末端彎曲．
12．(10分)為測(cè)量某金屬絲的電阻率，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖4a所示的實(shí)驗(yàn)電路．請(qǐng)完成下列實(shí)驗(yàn)相關(guān)內(nèi)容：

圖4
(1)為粗測(cè)金屬絲的總電阻值，該同學(xué)用如圖b所示的多用電表在連接好的電路上進(jìn)行測(cè)量：
①機(jī)械調(diào)零后將選擇開關(guān)撥到“×1 Ω”擋；
②將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使____________________________；
③_________________________，將紅表筆接在P，黑表筆接在Q，多用電表指針指示如圖c，則金屬絲總電阻值R0＝________Ω.
(2)用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬絲直徑，示數(shù)如圖d所示，則金屬絲直徑d＝________mm.
(3)閉合開關(guān)S，保持電流表示數(shù)不變，改變并記錄電阻箱的阻值R和對(duì)應(yīng)接入電路中電阻絲長度L的數(shù)據(jù)．在R－L圖線上描點(diǎn)連線，作出R、L的圖線如圖e.
(4)根據(jù)測(cè)得金屬絲的直徑d及R－L圖線，求得金屬絲的電阻率ρ＝________.(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
答案　(1)②指針指在0 Ω處 (或指針指在右端零刻度處、指針指在電流滿偏的位置)　③斷開開關(guān)S，取下線夾　5.0(填寫5的也給分)　(2)0.360 (0.358～0.362均算對(duì))　(4)1.02×10－6Ω·m
(1.00×10－6～1.10×10－6 Ω·m均算對(duì))
解析　(1)②將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指在0 Ω處(或使指針在右端零刻度處、使指針指在電流滿偏的位置)；
③斷開開關(guān)S，取下線夾，將紅表筆接在P，黑表筆接在Q，由題圖c知金屬絲總電阻值R0＝5.0 Ω.
(2)用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬絲直徑，則金屬絲直徑d＝0.01 mm×36.0＝0.360 mm.
(4)電流表的示數(shù)不變，則電阻箱阻值和電阻絲接入電路中的電阻之和為定值，設(shè)為k，則R＋＝k，解得R＝k－L，由題圖圖象可得：＝＝10，解得ρ≈1.02×10－6 Ω·m.
2019高考物理江蘇專用優(yōu)編題型增分練：實(shí)驗(yàn)題增分練（2）含解析
實(shí)驗(yàn)題增分練(二)
11．(8分)(2018·南通市等七市三模)用圖1甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．氣墊導(dǎo)軌上A處安裝了一個(gè)光電門，滑塊上固定一遮光條，滑塊用繞過氣墊導(dǎo)軌左端定滑輪的細(xì)線與鉤碼相連，每次滑塊都從同一位置由靜止釋放，釋放時(shí)遮光條位于氣墊導(dǎo)軌上B位置的上方．


圖1
(1)某同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度d，如圖乙所示，則d＝________ mm.
(2)實(shí)驗(yàn)中，接通氣源，滑塊靜止釋放后，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門的時(shí)間為t，測(cè)得滑塊(包括遮光條)質(zhì)量為M，鉤碼質(zhì)量為m，A、B間的距離為L.在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，鉤碼減小的重力勢(shì)能mgL與__________(用直接測(cè)量的物理量符號(hào)表示)相等，則機(jī)械能守恒．
(3)下列不必要的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)要求是________(請(qǐng)?zhí)顚戇x項(xiàng)前對(duì)應(yīng)的字母)．
A．滑塊必須由靜止釋放
B．應(yīng)使滑塊(包括遮光條)的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量
C．已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣?br/>D．應(yīng)使?fàn)恳瑝K的細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行
(4)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)增加的動(dòng)能明顯大于鉤碼減小的重力勢(shì)能，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
答案　(1)2.75　(2)　(3)B　(4)氣墊導(dǎo)軌右端偏高
12．(10分)(2018·江蘇學(xué)校聯(lián)盟模擬)某物理興趣小組在學(xué)習(xí)了電流的磁效應(yīng)后，得知通電長直導(dǎo)線周圍某點(diǎn)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小與長直導(dǎo)線中的電流大小I成正比，與該點(diǎn)離長直導(dǎo)線的距離r成反比．該小組欲利用如圖2甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證此結(jié)論是否正確，所用的器材有：長直導(dǎo)線、學(xué)生電源、直流電流表(量程為0～3 A)、滑動(dòng)變阻器、小磁針(置于刻有360°刻度的盤面上)、開關(guān)及導(dǎo)線若干．

圖2
實(shí)驗(yàn)步驟如下：
a．將小磁針放置在水平桌面上，等小磁針靜止后，在小磁針上方沿小磁針靜止時(shí)的指向水平放置長直導(dǎo)線，如圖2甲所示；
b．該小組測(cè)出多組小磁針與通電長直導(dǎo)線間的豎直距離r、長直導(dǎo)線中電流的大小I及小磁針的偏轉(zhuǎn)角度θ；
c．根據(jù)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行分析，得出結(jié)論．
回答下列問題：
(1)某次測(cè)量時(shí)，電路中電流表的示數(shù)如圖乙所示，則該電流表的讀數(shù)為________ A.
(2)在某次測(cè)量中，該小組發(fā)現(xiàn)長直導(dǎo)線通電后小磁針偏離南北方向的角度為30°(如圖3所示)，已知實(shí)驗(yàn)所在處的地磁場(chǎng)水平分量大小為B0＝3×10－5 T，則此時(shí)長直導(dǎo)線中的電流在小磁針處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為________ T(結(jié)果保留兩位小數(shù))．

圖3　　　　　　　 　　圖4
(3)該小組通過對(duì)所測(cè)數(shù)據(jù)的分析，作出了小磁針偏轉(zhuǎn)角度的正切值tan θ與之間的圖象如圖4所示，據(jù)此得出了通電長直導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與通電電流I成正比，與離長直導(dǎo)線的距離r成反比的結(jié)論，其依據(jù)是__________________________．
(4)通過查找資料，該小組得知通電長直導(dǎo)線周圍某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與電流I及距離r之間的數(shù)學(xué)關(guān)系為B＝·，其中μ0為介質(zhì)的磁導(dǎo)率．根據(jù)題給數(shù)據(jù)和測(cè)量結(jié)果，可計(jì)算出μ0＝________ T·m/A.
答案　(1)2.00　(2)1.73×10－5 T　(3)電流產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝B0tan θ，而偏角的正切值與成正比　(4)4π×10－7
解析　(1)電流表量程為3 A，則最小分度為0.1 A，由指針示數(shù)可知電流為2.00 A；
(2)小磁針N極指向地磁場(chǎng)分量和電流磁場(chǎng)的合磁場(chǎng)方向，如圖所示；

則有：tan 30°＝，解得：B＝3×10－5× T≈1.73×10－5 T；
(3)由題圖可知，偏角的正切值與成正比，而根據(jù)(2)中分析可知，B＝B0tan θ，則可知B與成正比，故說明通電長直導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與通電電流I成正比，與離長直導(dǎo)線的距離r成反比；
(4)tan θ－圖線的斜率為k，由公式B＝B0tan θ＝B0k＝·可知，＝B0k，解得：μ0＝4π×10－7 T·m/A.
2019高考物理江蘇專用優(yōu)編題型增分練：實(shí)驗(yàn)題增分練（3）含解析
實(shí)驗(yàn)題增分練(三)
11．(8分)(2018·蘇錫常鎮(zhèn)二模)某同學(xué)用圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究恒力做功與小車動(dòng)能變化的關(guān)系．


圖1
(1)為了能用砂和砂桶的總重力所做的功表示小車所受拉力做的功，本實(shí)驗(yàn)中小車質(zhì)量M ________(填“需要”、“不需要”)遠(yuǎn)大于砂和砂桶的總質(zhì)量m.
(2)圖乙為實(shí)驗(yàn)得到的一條清晰的紙帶，A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個(gè)連續(xù)的點(diǎn)，sAD＝_______ cm.已知電源頻率為50 Hz，則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打D點(diǎn)時(shí)紙帶的速度v＝______ m/s(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)．
(3)該同學(xué)畫出小車動(dòng)能變化與拉力對(duì)小車所做的功的ΔEk－W關(guān)系圖象，由于實(shí)驗(yàn)前遺漏了平衡摩擦力這一關(guān)鍵步驟，他得到的實(shí)驗(yàn)圖線(實(shí)線)應(yīng)該是________．


答案　(1)需要　(2)2.10　0.50　(3)D
12．(10分)(2018·揚(yáng)州市一模)利用如圖2所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量兩節(jié)干電池組成的電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．

圖2
(1)請(qǐng)?jiān)趫D中用筆畫線代替導(dǎo)線完成電路連接．
(2)在實(shí)驗(yàn)操作正確的情況下測(cè)得數(shù)據(jù)記錄在下表中，請(qǐng)?jiān)趫D3中作出U－I圖象，

圖3
U/V 2.94 2.86 2.81 2.76 2.71 2.62
I/A 0.06 0.12 0.18 0.24 0.30 0.38


(3)根據(jù)U－I圖象，可得該電池組的電動(dòng)勢(shì)E＝________V，內(nèi)電阻r＝________Ω.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
(4)本實(shí)驗(yàn)存在系統(tǒng)誤差，原因是________(選填“①電壓表分流”或“②電流表分壓”前面的序號(hào))，由此造成電源內(nèi)阻測(cè)量值________(選填“大于”“小于”或“等于”)真實(shí)值．
答案　(1)見解析圖　(2)見解析圖　(3)3.0　1.0 (4)①　小于
解析　(1)測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，電流表應(yīng)相對(duì)電源外接，實(shí)物連接圖如圖所示：

(2)在U－I坐標(biāo)系內(nèi)，描點(diǎn)連線，如圖所示：

(3)由U＝E－Ir可知，圖象在縱軸的截距等于電源電動(dòng)勢(shì)，斜率的絕對(duì)值等于內(nèi)阻．故E＝3.0 V，r＝1.0 Ω.
(4)本實(shí)驗(yàn)存在系統(tǒng)誤差，原因是電壓表分流，使得電流表示數(shù)小于干路電流；外電路短路時(shí)，電壓表分流為零，實(shí)際電流等于電流表電流，電壓越大，電壓表分流越多，實(shí)際電流大于電流表電流越多，圖象斜率的絕對(duì)值將越大，因此電源內(nèi)阻測(cè)量值小于真實(shí)值．
2019高考物理江蘇專用優(yōu)編題型增分練：實(shí)驗(yàn)題增分練（4）含解析
實(shí)驗(yàn)題增分練(四)
11．(8分)(2018·如皋市模擬)某小組測(cè)量木塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1甲所示．



圖1
(1)測(cè)量木塊在水平木板上運(yùn)動(dòng)的加速度a.實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶如圖乙所示．從某個(gè)清晰的點(diǎn)O開始，每5個(gè)打點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，依次標(biāo)出1、2、3…，量出1、2、3…點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為s1、s2、s3…，從O點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，1、2、3…點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻分別為t1、t2、t3…，求得1＝，2＝，3＝…，作出－t圖象如圖丙所示，圖線的斜率為k，截距為b.則木塊的加速度a＝________；b的物理意義是____________________________．
(2)實(shí)驗(yàn)測(cè)得木塊的加速度為a，還測(cè)得鉤碼和木塊的質(zhì)量分別為m和M，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，則動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝________.
(3)關(guān)于上述實(shí)驗(yàn)，下列說法中錯(cuò)誤的是________．
A．木板必須保持水平
B．調(diào)整滑輪高度，使細(xì)線與木板平行
C．鉤碼的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于木塊的質(zhì)量
D．紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的阻力是產(chǎn)生誤差的一個(gè)因素
答案　(1)2k　O點(diǎn)的瞬時(shí)速度　(2)　(3)C
解析　(1)圖線縱軸截距是0時(shí)刻對(duì)應(yīng)的速度，即表示O點(diǎn)的瞬時(shí)速度．
各段的平均速度表示各段中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，以平均速度為縱坐標(biāo)，相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的一半為橫坐標(biāo)，即－的圖象的斜率表示加速度a，則－t圖象的斜率的2倍表示加速度，即a＝2k.
(2)對(duì)木塊、鉤碼組成的系統(tǒng)，由牛頓第二定律得：
mg－μMg＝(M＋m)a，解得：μ＝
(3) 木板必須保持水平，使壓力大小等于重力大小，故A正確；調(diào)整滑輪高度，使細(xì)線與木板平行，拉力與滑動(dòng)摩擦力共線，故B正確；因選取整體作為研究對(duì)象，鉤碼的質(zhì)量不需要遠(yuǎn)小于木塊的質(zhì)量，故C錯(cuò)誤；紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的阻力是產(chǎn)生誤差的一個(gè)因素，故D正確；本題選錯(cuò)誤的，故選C.
12．(10分)小李同學(xué)要測(cè)量某電阻的阻值．
(1)他先用多用電表對(duì)被測(cè)電阻進(jìn)行粗測(cè)．將多用電表“選擇開關(guān)”扳至“×10”擋，調(diào)零后進(jìn)行測(cè)量，發(fā)現(xiàn)表針偏轉(zhuǎn)的角度很大．為了把電阻測(cè)量得更準(zhǔn)確些，應(yīng)換用________擋(選填“×100”或“×1”)；重新?lián)Q擋后必須重新進(jìn)行______________；重新測(cè)量的結(jié)果如圖2所示，讀數(shù)為________ Ω.

圖2
(2)為了精確測(cè)量被測(cè)電阻的阻值，該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖3所示電路．

圖3　　　　　　　　圖4
閉合電鍵后，適當(dāng)調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，讀出電阻箱的阻值R及電壓表V1的示數(shù)U1、電壓表V2的示數(shù)U2，則被測(cè)電阻Rx＝________.因______________________的原因，實(shí)驗(yàn)存在著系統(tǒng)誤差，使電阻的測(cè)量值________(填“大于”或“小于”)真實(shí)值．
(3)為了減小系統(tǒng)誤差，該同學(xué)又設(shè)計(jì)了如圖4所示的實(shí)驗(yàn)電路．其中Rx是待測(cè)電阻，R是電阻箱，R1、R2是已知阻值的定值電阻．合上開關(guān)S，靈敏電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)，將R調(diào)至阻值為R0，靈敏電流計(jì)的示數(shù)為零．由此可計(jì)算出待測(cè)電阻Rx＝________(用R1、R2、R0表示)．
答案　(1)“×1”　歐姆調(diào)零　6　(2)　電壓表V1的分流　大于　(3)R0
解析　(1)指針偏轉(zhuǎn)較大，應(yīng)換用較小擋位“×1”擋，重新?lián)Q擋后必須重新進(jìn)行歐姆調(diào)零，題圖所示的讀數(shù)為6 Ω.
(2)由題意可知，Rx＝＝，由于電壓表V1的分流，使測(cè)得的通過被測(cè)電阻的電流偏小，因此電阻的測(cè)量值大于真實(shí)值．
(3)當(dāng)靈敏電流計(jì)的示數(shù)為零時(shí)，有＝，得到Rx＝R0.

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