2020高考物理二轮练习3实验题专项练（三）（Word版带解析）

实验题专项练(三) (建议用时：30 分钟) 1．某探究性学习小组利用如图 1 所示装置探究光滑斜面上物体的加速度与物体质量及斜 面倾角的关系． (1)下列实验方法，可以采用________． A．等效法　　　　　　　 B．控制变量法 C．放大法 D．累积法 (2)实验中，通过向小车放入钩码来改变小车质量，只要测出小车从长为 L 的斜面顶端滑 至底端的时间 t，就可以由公式 a＝________求出加速度． (3)实验中通过改变方木块垫放位置来调整长木板的倾角，由于没有量角器，因此通过测 量出长木板顶端到水平面的高度 h，求出倾角 α 的正弦值 sin α＝ h L.某同学记录了高度和加速 度的对应值，并在坐标纸上建立适当的坐标系后描点作图如图 2，请根据他所作的图线求出当 地的重力加速度 g＝________ m/s2. 2．某同学欲将电流表改装成电压表，需要测量电流表的内阻，可供选择的实验器材有： A．待测电流表 G1； B．一个标准电流表 G2(G2 的量程大于 G1 的量程)； C．电阻箱 R′； D．滑动变阻器 R； E．电池组、导线、开关． 采用如图甲所示的电路测定电流表内阻时，该同学的实验步骤为： ①按电路图甲接好电路，将滑动变阻器 R 调至最大； ②闭合 S1，断开 S2，调节滑动变阻器 R，使电流表 G1 表头指针满偏； ③再闭合 S2，保持滑动变阻器 R 不变，调节电阻箱 R′，使表头指针半偏．读出此时电阻 箱 R′的示数，则电流表内阻可看做此示数． (1)用上述方法得到的电流表 G1 内阻的测量值与真实值相比________． (2)为了使测量更准确，请你利用上述实验器材重新设计实验，从设计原理上看可以消除上述实验中的系统误差，请你在图乙中完成实验电路图． (3) 使 用 重 新 设 计 的 实 验 电 路 的 测 量 数 据 ， 写 出 电 流 表 G1 内 阻 表 达 式 Rg ＝ ________________，说明各测量值的意义：____________________________. 3．某同学用以下器材验证力的平行四边形定则并测量橡皮筋的劲度系数： 刻度尺、橡皮筋、装有水的矿泉水瓶(总质量为 m)、量角器和细线若干条，实验时始终没 有超过橡皮筋的弹性限度． a．将橡皮筋上端固定，下端系一段细线 1，让其自然下垂，用刻度尺测出橡皮筋的长度 为 l0； b．将矿泉水瓶通过细线连接在橡皮筋下端，待矿泉水瓶静止后用刻度尺测出此时橡皮筋 的长度 l1； c．如图所示，用另一根细线 2 的一端系在细线 1 与橡皮筋结点处，通过细线 2 的另一端 将矿泉水瓶缓慢拉起，该过程中保持细线 2 与橡皮筋垂直，用量角器测得最终橡皮筋偏离竖 直方向的夹角为 60°，并用刻度尺测出此时橡皮筋的长度为 l2. (1)若当地的重力加速度大小为 g，则橡皮筋的劲度系数 k＝________． (2)若 l0、l1、l2 满足________，则说明力的平行四边形定则成立． 4．(1)图甲是多用电表的简化电路图，作为电压表使用时，选择开关应接________； 作为欧姆表使用时，选择开关应接______(均选填“1”“2”或“3”)．使用多用电表时，电流一 定从________(选填“A”或“B”)端流入多用电表． (2)利用多用电表和电阻箱测量一电源的电动势和内阻的电路如图乙．调节电阻箱，记录 多组电阻箱示数 R 和多用电表示数 I，作出 R－ 1 I的图线如图丙所示．由图丙可求得电动势 E＝ ________V，内阻 r＝________Ω.(结果均保留 2 位有效数字)如果忽略偶然误差，本实验测得的 E 测、r测与真实值比较：E测________E 真，r测________r 真．(均选填“”) 实验题专项练(三) 1．解析：(1)要探究光滑斜面上物体的加速度与物体质量及斜面倾角的关系，由于有两个 变量，可采用控制变量法，B 正确． (2)小车在光滑斜面上做初速度为零的匀加速运动，由 L＝ 1 2at2 可得 a＝ 2L t2. (3)小车在光滑斜面上运动时，其加速度 a＝gsin α，a－sin α图象的斜率表示重力加速 度，得 g＝9.6 m/s2. 答案：(1)B　(2) 2L t2　(3)9.6 2．解析：(1)本实验采用的是半偏法测量内阻，但在并联电阻箱时，总电阻减小，则总电 流偏大，故使电流表达到半偏时，所并联的电阻应比电流表真实电阻偏小． (2)为了减小误差，应保证各测量值准确，故可以在干路中接入电流表 G2，接入 R′后调节 R 即可；故正确原理图如答案图所示． (3)I1 为 G1 的示数，I2 为 G2 的示数，R′为电阻箱电阻；由串、并联电路规律可知 Rg＝ （I2－I1）R′ I1 . 答案：(1)偏小　(2)如图所示 (3) （I2－I1）R′ I1 　I1 为 G1 的示数，I2 为 G2 的示数，R′为电阻箱电阻3．解析：(1)橡皮筋的原长为 l0，挂上质量为 m 的矿泉水瓶后的长度为 l1，根据胡克定律： mg＝k(l1－l0)，解得 k＝ mg l1－l0. (2)由平衡条件可知：mgcos 60°＝k(l2－l0)，即：l1＝2l2－l0.即若 l0、l1、l2 满足 l1＝2l2－ l0，则说明力的平行四边形定则成立． 答案：(1) mg l1－l0　(2)l1＝2l2－l0 4．解析：(1)由题图甲可知，作为电压表使用时，选择开关应接位置 3；作为欧姆表使用 时，选择开关应接 2，内部电源被接通，可测量电阻；使用时，电流一定从红表笔流入，即从 A 端流入． (2)根据闭合电路欧姆定律，E＝IR＋Ir，则 R＝ 1 IE－r，可知图线斜率表示电动势，在纵轴 上截距的绝对值表示内阻，则 E＝k＝ （6＋1.2）Ω 2.5 A －1 ＝2.9 V，r＝1.2 Ω.将多用电表的内阻等效 到电源的内部，则测量的内阻等于电源的实际内阻与多用电表的内阻之和，所以内阻测量值 偏大．当电阻箱阻值无穷大时，电流表分压可以忽略，故本实验中电动势的测量准确． 答案：(1)3　2　A　(2)2.9(2.8～3.0)　1.2(1.1～1.3)　＝　>