1、1考前第 3 天练力学、电学实验1.在练习使用多用电表的实验中(1)某同学连接的电路如图 1 所示图 1若旋转选择开关，使其尖端对准直流电流挡，此时测得的是通过_的电流；若断开电路中的电键，旋转选择开关使其尖端对准电阻挡，此时测得的是_的阻值；若旋转选择开关，使其尖端对准直流电压挡，闭合电键，并将滑动变阻器的滑片移至最左端，此时测得的是_两端的电压。(2)(单选)在使用多用电表的电阻挡测量电阻时，若_。A.双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大B.测量时发现指针偏离中央刻度过大，则必需减小倍率，重新调零后再进行测量C.选择“10”倍率测量时发现指针位于 20 与 30 正中间，则测量值小于 25
2、D.欧姆表内的电池使用时间太长，虽能完成调零，但测量值将略偏大解析 (1)若旋转选择开关，使尖端对准直流电流挡，则此时多用电表与 R1串联，因而测量的是通过 R1的电流。断开电路中的电键，旋转选择开关使其尖端对准电阻挡，此时 R1和 R2串联接入欧姆表。因而测量的是 R1和 R2串联的总电阻。2旋转选择开关，使尖端对准直流电压挡，闭合电键，并将滑动变阻器的滑片移至最左端时， R1的阻值为零，与多用电表并联的就只有 R2，所以此时测量的是 R2两端的电压，也就是路端电压。(2)双手捏住两表笔金属杆时，测量值为人体的电阻与待测电阻并联后的总电阻，因而测量值将偏小，选项 A 错误；测量时发现指针偏离
3、中央刻度过大，此时有两种情况，若指针在中央刻度左边则需要增大倍率，若指针在中央刻度右边则需要减小倍率，只要改变了倍率，就必须重新调零后再进行测量，选项 B 错误；选择“10”倍率测量时发现指针位于 20与 30 正中间，由于欧姆表的刻度右疏左密，因此 20 与 30 正中间应小于 25，但由于是“10”倍率，所以测量值应该是小于 250 ，选择 C 错误；欧姆表内的电池使用时间太长，电池电动势变小，内阻变大，虽然完成调零，但测量值将略偏大，选项 D 正确。答案 (1) R1 R1和 R2串联 R2(或电源) (2)D2.某兴趣小组利用自由落体运动来验证机械能守恒定律。(1)在本实验中需要测量的
4、物理量有_。A.重物的质量B.重力加速度C.重物下落的高度D.与重物下落高度所对应的瞬时速度大小(2)下列器材中，实验必须用到的有_。A.打点计时器B.重物C.天平D.毫米刻度尺E.秒表F.小车(3)请完成以下实验操作步骤：A.准备实验器材；B.将打点计时器竖直固定在铁架台上；C.将重物连接在纸带上并穿过打点计时器限位孔；D.接通电源，释放纸带；E.取下纸带，重复上述实验步骤多次；3F._。(4)如图 2 所示是实验中打出的某条点迹清晰的纸带。已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz，当地的重力加速度 g9.80 m/s2，重物的质量为 1.00 kg。重物运动到 B 点的动能为_ J，重物运
5、动到 E 点的动能为_ J，上述过程中，重物重力势能减少了_ J。(均保留 3 位有效数字)图 2解析 (1)本实验需要验证机械能守恒定律，则应验证 mgh mv2成立，因此只需验证 gh12v2成立即可，故需要测量的物理量有重物下落的高度以及与此相对应的瞬时速度大小，故12选项 C、D 正确。(2)由(1)可知，需要的实验器材有打点计时器、重物、毫米刻度尺。(3)重复多次得到清晰的纸带后，应断开电源拆除装置，整理实验器材。(4)由题意可知该打点计时器的打点周期为 T0.02 s，重物运动到 B 点的速度大小为 vB m/s2.222 5 m/s，则运动到 B 点的动能应为xACtAC 8.8
6、910 220.02EkB mv 1.002.222 52 J2.47 J；同理可得重物运动到 E 点的速度大小为 vE12 2B 12 m/s2.807 5 m/s，运动到 E 点的动能为xDFtDF 11.2310 220.02EkE mv 1.002.807 52 J3.94 J，重物由 B 点运动到 E 点的过程中，重物重力势12 2E 12能的减少量为 Ep mghBE1.009.8015.0910 2 J1.48 J。答案 (1)CD (2)ABD (3)断开电源拆除装置，整理器材 (4)2.47 3.94 1.483.如图 3 所示，用质量为 m 的重物通过滑轮牵引小车，使它在长
7、木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验。4图 3(1)打点计时器使用的电源是_(选填选项前的字母)。A.直流电源 B.交流电源(2)实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正确操作方法是_(选填选项前的字母)。A.把长木板右端垫高 B.改变小车的质量在不挂重物且_(选填选项前的字母)的情况下，轻推一下小车。若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦力和其它阻力的影响。A.计时器不打点 B.计时器打点(3)接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为 O。在纸带上依次取 A、 B、 C若干个计数点，已知相邻计数点间的时间
8、间隔为 T，测得A、 B、 C各点到 O 点的距离为 x1、 x2、 x3，如图 4 所示。图 4实验中，重物质量远小于小车质量，可认为小车所受的拉力大小为 mg，从打 O 点到打 B 点的过程中，拉力对小车做的功 W_，打 B 点时小车的速度 v_。(4)以 v2为纵坐标， W 为横坐标，利用实验数据做出如图 5 所示的 v2 W 图象。由此图象可得 v2随 W 变化的表达式为_。根据功与能的关系，动能的表达式中可能包含 v2这个因子，分析实验结果的单位关系，与图线斜率有关的物理量应是_。图 5解析 (1)打点计时器使用交流电源。(2)平衡摩擦力的方法为将木板右端垫高，使得重力沿木板方向的分
9、力与所有阻力(包括打点过程中的阻力)平衡，使小车做匀速直线运动；判断小车做匀速直线运动是根据纸带上相邻点间的距离相等判定，故需计时器打点。5(3)拉力大小为 mg， O 到 B 位移为 x2，根据功的公式 W Fx，得 W2 mgx2。由于小车做匀加速直线运动， B 点为 AC 时间中点， AC 段平均速度等于 B 点瞬时速度，即 v 。x3 x12T(4)由 v2 W 图象为直线得， v2 kW b，从图中读出 b0.01，在图中直线上任取两个相距较远的点，可得 k4.6，所以 v24.6 W0.01。由等式两端的物理量单位可知，左侧单位m2s2 ，右侧 W 单位为 J。所以 k 的单位为
10、，所以与斜率有m2s 2J m2s 2kgm2s 2 1kg关的物理量是质量。答案 (1)B (2)A B (3) mgx2 x3 x12T(4)v24.6 W0.01 质量4.现有一块直流电流计 G，满偏电流为 200 A，内阻约为 400 ，某同学想把它改装成量程为 2 V 的电压表，他首先根据如图 6 所示的电路，用半偏法测定电流计 G 的内阻。图 6(1)为提高测量准确度，在以下器材中，电位器应选用_；电池应选用_。(选填器材前的字母)A.电池(电动势 1.5 V，内阻不计)B.电池(电动势 4.5 V，内阻不计)C.电阻箱(0999.9 )D.滑动变阻器(0500 )E.电位器(一种
11、可变电阻，与滑动变阻器相当)(05.1 k)F.电位器(051 k)(2)该同学在开关断开的情况下，检查电路连接无误后，将 R 的阻值调至最大。后续的实验操作步骤依次是_，最后记录 R的阻值并整理好器材。(请按合理的实验顺序，选填下列步骤前的字母)A.开关 S1闭合B.开关 S2闭合C.调节电位器 R 的阻值，使电流计指针偏转到满刻度6D.调节电位器 R 的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半E.调节电阻箱 R的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半F.调节电阻箱 R的阻值，使电流计指针偏转到满刻度(3)如果测得 R的阻值为 400.0 ，即为电流计 G 内阻的测量值。则给电流计 G_联(选填“
12、串”或“并”)一个阻值为_ k 的电阻，就可以将该电流计 G 改装成量程为 2 V 的电压表。(4)请你推断在本实验中电流计 G 内阻的测量值 R比其内阻的实际值 Rg是偏大还是偏小？_。解析 (1)要尽量减少由于实验原理引起的系统误差，故电源应尽量选电动势较大的，以使电流计满偏时电位器连入电路的电阻足够大，故选电池 B；闭合开关 S2，电路中电流 I 不能大于 200 A，由公式 I ，知 R Rg，式中 Rg为电流计内阻， R 为电位器电阻，ER Rg EI代入数据得 R22.1 k，故选电位器 F。(2)半偏法测电阻的实验步骤：第一步，按原理图连好电路；第二步，闭合开关 S1，调节电位器
13、 R 的阻值，使电流计指针满偏；第三步，闭合开关 S2，改变电阻箱 R的阻值，当电流计指针半偏时记下电阻箱读数，此时电阻箱的阻值等于电流计内阻 Rg。故应选 ACBE。(3)将电流计改装成电压表，应串连接入一分压电阻 R0，由欧姆定律及串联电路分压规律有 U IgRg IgR0(其中 U 为改装后电压表的满偏电压， Ig为满偏电流)，则 R0 Rg(UIg400) 9.6 k。20.000 2(4)实际上电阻箱并入后，电路的总电阻减小了，干路电流增大了，电流计半偏时，流过电阻箱的电流大于流过电流计的电流，电阻箱接入的电阻小于电流计的电阻。所以，该测量值与实际值相比偏小。答案 (1)F B (2
14、)ACBE (3)串 9.6 (4)偏小5.实验小组采用下列器材测量电源的电动势和内阻：待测干电池一节电流表 A1(量程为 200 mA，内阻为 5 )电流表 A2(量程为 150 mA，内阻约为 4 )滑动变阻器 R(最大阻值为 10 ，额定电流为 0.5 A)定值电阻 R0(阻值为 10 )电键和导线若干7(1)如图 7 甲所示为实验装置的部分连线图，请在虚线框内画出实验电路图，并按照电路图将实物图剩余连线补充完整。图 7(2)下表为实验开始后电流表 A1和电流表 A2的读数，根据读数在图乙中作出 I1 I2图象。电流表 A1的读数 I1(mA) 105.0 120.0 132.0 145
15、.0 158.0电流表 A2的读数 I2(mA) 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0(3)由图象可求出干电池的电动势 E_ V，内阻 r_ 。(小数点后保留2 位)(4)关于该实验的操作过程下列说法正确的是_。A.在闭合电键前，滑动变阻器的滑片应置于最左端B.电键闭合后，一直等到调节滑动变阻器阻值读取多组数据后再断开电键C.读取电流表数据和作图过程中会产生系统误差D.两电流表在使用前要进行机械调零解析 (1)由题图甲中两电流表的连接关系，排除将定值电阻与已知内阻的电流表串联组成电压表的情况，则 A1测总电流，A 2与滑动变阻器串联测电压。8(2)I1 I 图象如图 c 所示(3
16、)将 A1的电阻和电源内阻等效为内阻，则 r1 r RA1，干路中的总电流为 I1，路端电压为 U( I1 I2)R0，由 U E I1r1，得 I1 I2，由图 c 得 I20 时， I1ER0 r1 R0R0 r10.098 A，图线斜率 ， R010 ，解得 E1.55 ER0 r1 R0R0 r1 158.0 120.0100.0 40.0 1930V， r15.79 ，则 r r1 RA10.79 。(4)闭合电键前，应将滑动变阻器接入电路中的电阻调到最大，选项 A 正确；实验操作时要避免电池长时间放电，每读取一次数据就断开一次电键，选项 B 错误；读数和作图产生的误差是偶然误差，选项 C 错误；电流表在使用前需要检查指针是否指在电流表零刻度线上，并进行机械调零，选项 D 正确。答案 (1)如图 a 所示 如图 b 所示 (2)如图 c 所示 (3)1.55 0.79 (4)AD
