高考物理二轮复习 8分钟精准训练4

8分钟精准训练(四)
1．(5分)(2017·陕西省师大附中二模) 在“探究做功与速度变化的关系”的实验中，某小组同学组装了如图所示装置，PQ 为一块倾斜放置的木板，将带有遮光片的小车从斜面上不同位置由静止释放，在斜面底端Q 处固定有一个光电门，测出小车从开始运动到经过光电门处的距离L 及小车经过光电门处遮光片的挡光时间t ，就能完成“合外力做功与速度变化的关系”探究。

(1)某同学为了寻找合外力做功与速度变化的关系，测出了几组L 与t 的数值，在坐标纸上画出了L －1
t
图象如图所示。

在实验中需要保持不变的是( C )
A ．小车的释放位置
B ．小车的质量
C ．导轨倾斜的角度
D ．光电门的位置
(2)他为了更加直观的判断做功与速度变化的关系，在处理数据时，按照猜想他需要重新作图。

下一步应该尝试做出 L －1
t
2 图象。

(3)在此实验中，木板对小车的摩擦力的大小，会不会影响实验结论？为什么？ 不影响，合外力包括摩擦力__
[解析] (1)小车经过光电门的速度是：v ＝d
t
(d 为遮光片的宽度)，由动能定理得：mgL sin θ－μmg cos θ·L ＝1
2mv 2，联立可得：L ＝
d 2
2g
θ－μg cos θ
·(1t
)2
，由此
可知实验中需要保持不变的是导轨倾斜的角度，故B 正确，ACD 错误。

(2)由(1)可知尝试做出L －1
t
2的图象更直观。

(3)重力和摩擦力的总功W 也与距离L 成正比，因此不会影响探究的结果。

2．(10分)(2017·江西省南昌市十所省重点中学模拟)实验室中有一块量程较小的电流表G ，其内阻约为1000 Ω，满偏电流为100 μA ，将它改装成量程为1 mA 、10 mA 双量程电流表。

现有器材如下：
A ．滑动变阻器R 1，最大阻值50 Ω；
B ．滑动变阻器R 2，最大阻值50k Ω；
C ．电阻箱R ′，最大阻值9999 Ω；
D ．电池
E 1，电动势3.0 V ；
E ．电池E 2，电动势4.5 V ；(所有电池内阻均不计)；
F ．单刀单掷开关S 1和S 2，单刀双掷开关S 3，及导线若干。

(1)采用如图甲所示电路测量电流表G 的内阻，为提高测量精确度，选用的滑动变阻器为 B __，选用的电池为 E __(填器材前的字母序号)；采用此种方法电流表G 内阻的测量值 <__真实值(填“＞”、“＝”或“＜”)。

(2)如果在步骤(1)中测得电流表G 的内阻为900 Ω，将电流表G 改装成双量程电流表，设计电路如图乙所示，则在此电路中，R 1＝ 10__Ω，R 2＝ 90__Ω。

[解析] (1)首先我们要知道半偏法测量电流表内阻的方法以及测量原理：如图甲，设电源的电动势为E ，内阻为r ，S 2打开时，设电流表满偏电流I g ＝
E
r ＋R ＋R g
，实验要求R ≫R g ，
R ≫r ，这样才有I g ≈E
R
，当S 2闭合时，R ′和R g 并联，并联后总阻值R 并<R g ≪R ，这样才有S 2
闭合后，电路中总电流几乎不变，仍然近似等于E R ，调节R ′使电流表半偏为I g
2，所以流过R ′
的电流也为I g
2，所以R ′＝R g 。

从上述原理可知，S 2打开与闭合，近似认为干路中电流不变，
前提是R ≫R g 。

故实验器材选择应满足①电源电动势尽可能大，②R 尽可能大。

所以，滑动变阻器选阻值较大的B ，电池选用电动势较大的E 。

因闭合S 2时，电路中电阻变小，电流变大，而电流计的电流为I g 2，可知通过R ′的电流大于I g
2
，则R ′＜R g ，即测量值偏小。

(2)当接10 mA 量程时，根据欧姆定律：I g (R g ＋R 2)＝(I 1－I g )R 1，当接1 mA 量程时，根据欧姆定律：I g R g ＝(I 2－I g )(R 2＋R 2)代入数据解得：R 1＝10 Ω，R 2＝90 Ω。