2020年高考物理实验新题特快专递十

2020年高考物理实验新题特快专递十
1．（2020年5月广东深圳二模）甲、乙都是使用电磁打点计器验证机械能守恒定律的实验装置图.
①较好的装置是_______ (填“甲”或“乙”).
②打点计时器必须接_______（填“髙压”或“低压”）交流电源.
③丙图是采用较好的装置进行实验的，如果发现第1、2两点之间的距离大约为4mm,这是因为实验时_______；如果出现这种情况，则打第6点时重物的重力势能与动能的关系为_______（选填序号）：
A.mg l=
2
2
8
ms
T
B.m gl>
2
2
8
ms
T
C. m gl<
2
2
8
ms
T
1.答案：⑴①甲；②低压；③先释放纸带后接通电源、Ｃ.
解析：装置甲用夹子夹住纸带一端，可保持纸带由静止竖直释放，所以较好的装置是图甲。

电磁打点计时器必须接低压交流电源。

如果发现第1、2两点之间的距离大约为4mm,这是因为实验时，先释放纸带后接通电源。

如果出现这种情况，则打第6
点时重物的重力势能与动能的关系为m g l<
2
2
8
ms
T
，选项C正确。

2．(10分）（2020年5月广东深圳二模）用伏安法测一个蓄电池的电动势E和内电阻r.现有器材：电流表（量程60mA,内阻约为10Ω)；电压表(量程10V，内阻约20k Ω)；热敏电阻(80Ω－ 200Ω)；5杯温度分别为200C、400C、600C、800C、1000C的水；开关一个；导线若干.
①有一位同学根据现有器材设计实验电路并连接了部分实物，如下图所示，请用笔画线代替导线把电压表接入电路.
②下表为该同学用热敏电阻插入不同温度的水时测得的数据，他把这些数据画出如下U-I图线，由该图线可得蓄电池的电动势_______V，内电阻______Ω（保留二位有效数字).
③利用以上数据还可以粗略算出热敏电阻的阻
值，发现随着温度的升高，热敏电阻的阻值将会
变______ (填“小”或“大”).
2.答案：①所画电路如图（2分）.
②6.0（3分），20（3分）；③小（2分）
解析：此题为用热敏电阻在不同温度下的电阻变化替代滑动变阻器做电源电动势和内阻测量实验，电压表测量的是电源路端电压。

根据U-I图线中的点画一直线，让尽可能多的点在直线上，不在直线上的点分布在直线两侧。

直线与纵轴的交点纵坐标表示电源电动势，图线斜率的绝对值表示电源内阻。

根据表格中的数据可计算出各个温度时的热敏电阻的阻值，发现随着温度的升高，热敏电阻的阻值将会变小。

3．（2020年5月四川省宜宾三模）一同学在探究某热敏电阻R
T
的阻值随温度的变化关系的实验中，备有下列器材：
A．待测的热敏电阻R
T
；
B．电流表A
1（满偏电流30mA，内阻R
A1
=20Ω）；
C．电流表A
2
（满偏电流3mA，内阻
R
A2
=2020Ω）；
D. 滑动变阻器R
1
（0~5Ω，额定电流
为0.6A）；
E. 滑动变阻器R
2
（0~10Ω，额定电流
为2A）；
F．定值电阻R
（990Ω）；
G．开关和导线若干；
H．12V直流电源一个。

（1）某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两只电流表，于是他初步设计了如图甲所示的实验电路；在该电路中，为了顺利完成实验，滑动变阻器应选（填写器材前面字母代号）；
（2）该同学探究出热敏电阻R
T
的阻值随温度的变化关系如图乙所示，当热敏电阻
的温度为40℃时，电流表A
1恰好达到半偏，则电流表A
2
的示数是。

（3）若测量过程中，两电表都同时达到满偏值，则电路能够测量的最高温度是℃。

3.答案：（1）E（2）2.1mA（3）50
解析：若滑动变阻器选择0~5Ω，额定电流为0.6A的滑动变阻器R
1
，则滑动变阻器
中电流将达到2.4A，超过其额定电流0.6A。

若滑动变阻器选择0~10Ω，额定电流
为2A的滑动变阻器R
2
，则滑动变阻器中电流将达到1.2A，小于其额定电流2A。

所以为了顺利完成实验，滑动变阻器应选E。

当热敏电阻的温度为40℃时，热敏电阻
R T 的阻值为400Ω，电流表A
1
恰好达到半偏(15mA)，热敏电阻和电流表A
1
串联部分
电压为U=0.015×(400+20)V=6.3V，则电流表A
2的示数是I=U/( R
+ R
A2
)= 2.1×
103A=2.1mA。

若测量过程中，两电表都同时达到满偏值，则电压为3×10-3×3000V=9V，
热敏电阻R
T 的阻值为
9
0.03
Ω-20Ω=280Ω，对应的温度为50℃，电路能够测量的最
高温度是50℃。

4.（2020年江苏省无锡二模）图1为用速度传感器和拉力传感器验证“质量一定时
加速度与物体所受合外力成正比”的实验装置示意图，
实验主要步骤如下：
①在长木板上A、B两点各安装一个速度传感器，读出A、B两点的距离L；
②将拉力传感器固定在小车的左端；把细线的一端固定在
拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连：
③接通电源，将小车自C点释放，小车在细线拉动下运动，
记录细线拉力F的大小以及
小车经过A、B时的速率v
A 、v
B
；
④由运动学公式计算出小车的加速度a，并将测得的拉力和
加速度填入实验数据表；
⑤改变所挂钩码的数量，重复③、④的操作，
实验数据表如下：
（1）由表中数据，在图2坐标纸上作出a-F实验图线（图中已画出的为理论图线）：（2）实验图线与理论图线存在偏差的主要原因是．（3）下列不必要的实验要求是．（请填写选项前对应的字母）A．要保持小车（含拉力传感器）的质量M不变
B．要保证小车（含拉力传感器）的质量M远大于所挂钩码的质量m
C．两速度传感器间的距离要适当大些
D．要保持拉线方向与木板平面平行
4.答案：（1）如图。

（2）没有平衡摩擦力（3）
B
解析：实际图线与横轴的交点为0.2，这就
是说，当拉力小于0.2N时，小车静止，
说明实验时没有平衡摩擦力。

验证“质
量一定时加速度与物体所受合外力成
正比”的实验，要保持小车（含拉力传感器）的质量M不变。

两速度传感器间的距离要适当大些，保持拉线方向与木板平面平行可较小实验误差。

由于在小车上装有拉力传感器，通过拉力传感器测量拉力，所以不必要保证小车（含拉力传感器）的质量M远大于所挂钩码的质量m。

5．（9分）（2020年江苏省无锡二模）利用如图（a）所示的调压变压器供电，就可测定和描绘一只“220V 60W”白炽电灯灯丝的伏安特性曲线．将调压变压器输
入端接在220V的交流电源上，其输出端有一个滑动触头P，移动它的位置，就可以使输出电压在0～250V之间连续变化．实验室内备有下列器材：
A．调压变压器
B．“220V 60W”白炽灯
C．交流电压表（内阻约50kΩ）
D．交流电流表（内阻约20欧姆）
E．开关和若干导线等
（1）请在图（a）的方框中画出符合要求的实验测量电路图（其中调压变压器已画出）：
（2）由于电表内阻的影响所产生的实验误差，电压较高段电压较低段（选填“小于”、“等于”或“大于”）．
（3）根据测量数据作出的伏安特性曲线如图（b）所示．
现将两个完全相同的“220V 60W”白炽电灯串联后接在220V交流电源的两端，则两只电灯总共消耗的电功率约为 W．
5.答案：（1）如图所示。

（2）大于（3）48W
解析：调压变压器供电相当于滑动变阻器的分压接法对测量电路供电。

由于交流电流表的内阻约20欧姆，较大，所以采用电流表外接。

由于电表内阻的影响所产生的实验误差，来源
于电压表的分流。

在电压较低段，灯丝温度较低，电阻较小，电压表的分流分流小，误差较小；所以由于电表内阻的影响所产生的实验误差，电压较高段大于电压较低段。

将两个完全相同的“220V 60W”白炽电灯串联后接在220V 交流电源的两端，每只灯泡分得电压为110V ，从灯泡的伏安特性曲线可知，110V 电压对应的电流为0.22A ，每只灯泡消耗功率为110×0.22W=24.2W ，则两只电灯总共消耗的电功率约为2×24.2W=48.4W ．
6．（6分）（2020年5月海淀二模）用如图甲所示装置做“探究物体的加速度跟力的关系”的实验。

实验时保持小车的质量不变，用钩码所受的重力作为小车受到的合力，用打点计时器和小车后端拖动的纸带测出小车运动的加速度。

①实验时先不挂钩码，反复调整垫木的左右位置，直到小车做匀速直线运动，这样做的目的是 。

②图乙为实验中打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A 、B 、C 、D 、E ，相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出，测出各计数点到A 点之间的距离，如图乙所示。

已知打点计时器接在频率为50Hz 的交流电源两端，则此次实验中小车运动的加速度的测量值a=____________m/s 2。

（结果保留两位有效数字）
③实验时改变所挂钩码的质量，分别测量小车在不同外力作用下的加速度。

根据测得的多组数据画出a-F 关系图线，如图丙所示。

此图线的AB 段明显偏离直线，造成此现象的主要原因可能是 。

（选填下列选项的序号）
A ．小车与平面轨道之间存在摩擦
B ．平面轨道倾斜角度过大
C ．所挂钩码的总质量过大
D ．所用小车的质量过大
6．答案：（1）（6分）①平衡小车运动中所受的摩擦阻力……（2分）
②0.99或1.0……（2分） ③C ……（2分） 解析：实验时先不挂钩码，反复调整垫木的左右位置，直到小车做匀速直线运
a /m s -2
A B
丙
动，这样做的目的是平衡小车运动中所受的摩擦阻力。

由T=5×0.02s=0.1s，△x=aT2和逐差法可得此次实验中小车运动的加速度的测量值a=1.0m/s2。

造成图线的AB段明显偏离直线的主要原因可能是所挂钩码的总质量过大，不满足所挂钩码的总质量远远小于所用小车的质量，选项C正确。