【教育专用】全国通用版高考物理总复习优编增分练：实验题考点排查练4

2015年(全国Ⅱ卷)实验题考点排查练

22．(2018·河北省石家庄市二模)为测定小滑块与水平木板间的动摩擦因数μ，选用的实验器材为：带挡光片的小滑块、光电门、数字毫秒计、弧形斜面、游标卡尺、刻度尺，器材安装如图1甲所示．

图1

(1)用游标卡尺测量挡光片宽度d 如图乙所示，则d ＝________mm ；

(2)小滑块从弧形斜面上某位置由静止释放，读出小滑块挡光片通过光电门时数字毫秒计的示数t ；用刻度尺量出小滑块停止运动时，滑块上的挡光片中心与光电门间的水平距离L ；重力加速度为g ，则小滑块与水平木板间的动摩擦因数μ＝________(用物理量d 、L 、t 、g 表示)；

(3)实验中将挡光片通过光电门的平均速度当作小车通过光电门的瞬时速度，这样处理测得的小滑块与水平木板间的动摩擦因数μ与真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“无偏差”)． 答案 (1)5.90 (2)d 2

2gLt

2 (3)偏小 解析 (1)游标卡尺的读数为d ＝5 mm ＋18×120

mm ＝5.90 mm ； (2)小滑块通过光电门时的速度为v ＝d t ，根据动能定理可得－μmgL ＝0－12m ⎝ ⎛⎭

⎪⎫d t 2，解得μ＝d 2

2gLt

2； (3)小滑块做匀减速直线运动，因为小滑块通过光电门的速度为其平均速度，即中间时刻的速

度，此时挡光片中心已经通过光电门，相比中心通过光电门的速度偏小，根据－μmgL ＝0－12

mv 2

可得μ＝v 2

2gL ，故测量值偏小．

23．(2018·安徽省池州市上学期期末)某探究小组为了研究用“半偏法”测电阻和改装电表，先用“半偏法”测量程为100 μA的电流表G的电阻，后将电流表G改装成电压表．

(1)首先采用如图2甲所示的实验电路测量该电流表G的内阻R g，图中R1为滑动变阻器、R2为电阻箱．他按电路图连接好电路，将R1的阻值调到最大，闭合开关S1后，他应该正确操作的步骤是________．(选出下列必要的步骤，并将其序号排序)

图2

A．记下R2的阻值

B．调节R1的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度

C．闭合S2，调节R1和R2的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度的一半

D．闭合S2，保持R1不变，调节R2的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度的一半

(2)如果按正确操作步骤测得R2的阻值为100 Ω，则R g的阻值大小为________Ω；与电流表内阻的真实值R g′相比，R g________R g′(选填“>”“＝”或“<”)．

(3)将上述电流表G串联一个29 900 Ω的电阻，改装成电压表，则该电压表的量程是________V．用它来测量电压时，表盘指针位置如图乙所示，此时电压表的读数大小为________V.

答案(1)BDA (2)100 < (3)3 2.4

解析(1)本题是使用“半偏法”测电流表的内阻，故调节R1的阻值，先使电流表的指针偏转到满刻度，然后再闭合S2，保持R1不变，调节R2的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度的一半，故操作顺序为B、D、A.

(2)此时R2的阻值与R g的阻值相等，故R g的阻值大小也为100 Ω.S2闭合后，整个电路中的电流将会变大，但实际上我们仍然按照电流不变时的电流来计算的，通过变阻器R2的电流比通过G的电流要大，又因为R2与G并联，电压一样，所以实际的变阻器读数R将小于电流表G的内阻．所以“半偏法”测电阻测出的电阻要小于实际电阻．

(3)电流表G与一较大的电阻串联即可改装成电压表．U＝I g R＋I g R g＝1×10－4×(100＋29 900) V＝3 V，此时指针所指示的电压为2.4 V.