2018江苏高考物理实验题18分强化练(含解析)

实验题18分强化练(一)(对应学生用书第160页)(建议用时：10分钟)1．(8分)如图1所示是三个涉及纸带和打点计时器的实验装置图．图1(1)如图1三个实验装置中，摩擦力对实验结果没有影响的是________(选“A”或“B”或“C”)．A．甲B．乙C．丙(2)若某同学实验时所用的电源如图2甲所示，则打点计时器应选图2乙中的________(选“A”或“B”)．甲乙图2(3)如果操作都正确，则通过装置________(选填“甲”、“乙”或者“丙”)可打出图3中的纸带________(选填“①”或者“②”)图3【解析】(1)在匀变速直线运动的实验中，受到的拉力恒定，摩擦力也恒定，那么物体受到的合力恒定，对实验没有影响，在研究功和速度的关系的实验中，每次实验时受到的拉力加倍，但是摩擦力不加倍，对实验会产生影响，在研究加速度与力、质量的关系的实验中，改变车的拉力时，摩擦力不变，对实验的计算会产生影响，所以没有影响的是A．(2)由于电源是学生电源，电磁打点计时器的电压为4～6 V，所以要选择电磁打点计时器，故选B；(3)分析纸带可以得到，纸带①中两点间的距离逐渐增大，说明是加速运动，可能是甲图、也可能是丙图的实验结果．纸带②中后面两点间的距离相等，说明是匀速运动，实验纸带②应该是研究功和速度的关系的实验中得到的，即乙．所以通过装置乙可以得到纸带②．【答案】(1)A(2)B(3)乙②2．(10分)(1)某同学用多用电表的欧姆挡来测量电压表的内阻，如图4甲所示．先将选择开关旋至倍率“×100”挡，红、黑表笔短接调零后进行测量，红表笔应接电压表的________接线柱(选填“＋”或“－”)，测量结果如图乙所示，电压表的电阻为________Ω．甲乙图4(2)该同学要测量一节干电池的电动势和内阻，有以下器材可供选择：A．电流表(0～0．6 A～3 A)B．电压表(0～3 V)C．滑动变阻器R(0～15 Ω，5 A)D．滑动变阻器R′(0～50 Ω，1 A)E．定值电阻R0为1 ΩF．开关S及导线若干丙丁图5本次实验的原理图如图5丙，则滑动变阻器应选______(填器材前的字母序号)．按照原理图连接好线路后进行测量，测得数据如下表所示．________．现将上述器材的连线略加改动就可使电压表的示数变化更明显，请在图5丁中按改动后的原理图完成连线．【解析】(1)用多用电表的欧姆挡时内部电源被接通，且黑表笔接内部电源的正极，即电流从欧姆表的黑表笔流出，从电压表的正极流入，则红表笔接电压表的负极．欧姆表表盘示数为40，选择开关旋到“×100”挡，即倍率为100，则最后读数为：100×40 Ω＝4 000 Ω(2)待测电阻的电阻值比较大，为了能有效控制电路，并且能方便实验操作，滑动变阻器应选小电阻C；路端电压随电路电流的增大而减小，由表中实验数据可知，实验时电压表示数变化太小，这是由于电源内阻太小造成的；为使电压表示数变化明显，可以把定值电阻与电源串联组成等效电源，这样可以增大电源内阻，使电压表示数变化明显，电路图如图所示：【答案】(1)－ 4 000(2)C电源的内阻太小电路图如解析图所示实验题18分强化练(二)(对应学生用书第160页)(建议用时：10分钟)1．(8分)如图1所示，某同学在做“探究功与速度变化的关系”的实验．当小车在1条橡皮筋的作用下沿木板滑行时，橡皮筋对小车做的功记为W．当用2条、3条…橡皮筋重复实验时，设法使每次实验中橡皮筋所做的功分别为2W、3W…．图1(1)图中电火花计时器的工作电压是________V的交流电．(2)实验室提供的器材如下：长木板、小车、橡皮筋、打点计时器、纸带、电源等，还缺少的测量工具是________．(3)图中小车上有一固定小立柱，如图1给出了4种橡皮筋与小立柱的套接方式，为减小实验误差，你认为最合理的套接方式是______________________．(4)在正确操作的情况下，某次所打的纸带如图2所示．打在纸带上的点并不都是均匀的，为了测量橡皮筋做功后小车获得的速度，应选用纸带的________部分进行测量(根据纸带中字母回答)，小车获得的速度是________ m/s．(结果保留两位有效数字)图2【解析】(1)电火花计时器的工作电压是220 V的交流电．(2)处理实验数据时需要测量两计数点间的距离，因此还需要的器材是：刻度尺．(3)由图示可知，橡皮筋最合理的套接方式是A，以A的方式套接释放小车后，橡皮筋不会影响小车的运动．(4)由图示纸带可知，GJ部分两点间的距离相等，小车做匀速直线运动，应选用的纸带是GJ部分；小车获得的速度v＝xt＝0．013 00．02m/s＝0．65 m/s．【答案】(1)220(2)刻度尺(3)A(4)GJ0．652．(10分)小王和小李两同学分别用电阻箱、电压表测量不同电源的电动势和内阻．(1)小王所测电源的内电阻r1较小，因此他在电路中接入了一个阻值为2．0 Ω的定值电阻R0，所用电路如图3所示．图3①请用笔画线代替导线将图4所示器材连接成完整的实验电路图4②闭合开关S，调整电阻箱的阻值R，读出电压表相应的示数U，得到了一组U、R数据．为了比较准确地得出实验结论，小王同学准备用直线图象来处理实验数据，图象的纵坐标表示电压表读数U，则图象的横坐标表示的物理量应该是________．(2)小李同学所测电源的电动势E2约为9 V，内阻r2为35～55 Ω，允许通过的最大电流为50 mA．小李同学所用电路如图5所示，图中电阻箱R的阻值范围为0～9 999 Ω．图5①电路中R 0为保护电阻．实验室中备有以下几种规格的定值电阻，本实验中应选用________．A ．20 Ω，125 mAB ．50 Ω，20 mAC ．150 Ω，60 mAD ．1 500 Ω，5 mA②实验中通过调节电阻箱的阻值，记录电阻箱的阻值R 及相应的电压表的示数U ，根据测得的多组数据，作出1U -1R ＋R 0图线，图线的纵轴截距为a ，图线的斜率为b ，则电源的电动势E 2＝________，内阻r 2＝________．【解析】 (1)①根据电路图，实物图连接如图所示：②根据欧姆定律可知：E 1＝U ＋U R (R 0＋r 1)，可得U ＝E 1－U R(R 0＋r 1)，故横坐标为U R． (2)①电路最小总电阻约为R min ＝90．05Ω＝180 Ω，为保护电路安全，保护电阻应选C ；②在闭合电路中，电源电动势为E 2＝U ＋Ir 2＝U ＋U R 0＋R r 2，则1U ＝r 2E 2 ·1R ＋R 0＋1E 2，则1U -1R ＋R 0图象是直线，截距a ＝1E 2，得E 2＝1a ，斜率b ＝r 2E 2，得r 2＝b a． 【答案】 (1) ①见解析 ②U R (2) ① C ②1a b a实验题18分强化练(三)(对应学生用书第161页)(建议用时：10分钟)1．(8分)在“测定电源电动势和内阻”的实验中，实验室仅提供下列实验器材：A．两节旧干电池，每节电动势约1．5 VB．直流电压表V l、V2，量程均为0～3 V，内阻约3 kΩC．电流表，量程0～0．6 A，内阻小于1 ΩD．定值电阻R0，阻值2 ΩE．滑动变阻器R，最大阻值15 ΩF．导线和开关若干甲乙丙丁图1(1)请根据连接的实物图1甲，在图乙虚线框中画出对应的电路图；(2)根据图甲电路进行实验，测得多组U、I数据，作出U-I图象，求出电动势和内阻的值均小于真实值，其产生误差的原因是____________________．(3)实验过程中，由于电流表发生了故障，某同学又设计了图丙所示的电路测定电源的电动势和内阻，实验中移动滑动变阻器触头，记录V1和V2的值如表所示，用测出的数据在图丁中绘出U1-U2图线．(4)．(结果保留两位有效数字)【导学号：17214266】【解析】(1)根据实物图可得出对应的原理图如图所示；甲(2)由图可知，电流表不是测干路电流，原因是电压表的分流造成的；(3)根据表中数据采用描点法可得出对应的图象如图所示；丁(4)由闭合电路欧姆定律可知，E ＝U 2＋U 2－U 1R 0r ， 整理得：U 1＝R 0＋r r U 2－E R 0r， 当U 2＝1．60 V 时，U 1＝0．80 V ；当U 2＝2．24 V 时，U 1＝1．87 V ；代入解得：E ＝3．0 V ，r ＝3．0 Ω．【答案】 (1)见解析 (2)电压表分流 (3)见解析(4)3．0 3．02．(10分)某高一同学寒假时，在教材中查到木质材料与金属材料间的动摩擦因数为0．2，为了验证这个数据，他设计了一个实验方案，如图2所示，图中长铝合金板水平固定．【导学号：17214266】图2(1)下列哪些操作是必要的________．A ．调整定滑轮高度，使细绳与水平铝合金板平行B．将铝合金板垫起一个角度C．选尽量光滑的滑轮D．砝码的质量远小于木块的质量(2)图3为木块在水平铝合金板上带动纸带运动时打出的一条纸带，测量数据如图所示，则木块加速度大小a＝________m/s2(电火花计时器接在频率为50 Hz的交流电源，结果保留2位有效数字)．图3(3)该同学在实验报告中，将测量原理写为：根据mg－μMg＝Ma，所以μ＝mg－MaMg．其中M为木块的质量，m为砝码盘和砝码的总质量，a为木块的加速度，重力加速度为g．判断该同学的做法是否正确，如不正确，请说明原因：________________________．(4)若m＝70 g，M＝100 g，则可测得μ＝________(g取9．8 m/s2，保留2位有效数字)．【解析】(1)实验过程中，电火花计时器应接在频率为50 Hz的交流电源上，调整定滑轮高度，使细线与铝合金板平行，同时选尽量光滑的滑轮，这样摩擦阻力只有木块与铝合金板之间的摩擦力，故选项A、C正确．(2)据推论公式Δx＝aT2，得：a＝x6＋x5＋x4－(x3＋x2＋x1)9T2＝0．066 6＋0．061 8＋0．056 9－0．052 2－0．047 3－0．042 59×0．042m/s2＝3．0 m/s2．(3)不正确．因加速过程中细绳对木块的拉力小于mg．正确的做法应是：对M、m组成的系统，由牛顿第二定律得：mg－μMg＝(M＋m)a，解得：μ＝mg－(m＋M)aMg．(4)将m＝70 g＝0．070 kg，M＝100 g＝0．1 kg，a＝3．0 m/s2带入μ＝mg－(m＋M)aMg，整理可以得到：μ＝0．18．【答案】(1)AC(2)3．0(3)见解析(4)0．18实验题18分强化练(四)(对应学生用书第162页)(建议用时：10分钟)1．(8分)为了探究加速度与力的关系，使用如图1所示的气垫导轨装置进行实验．其中G1、G2为两个光电门，当滑块通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间t1、t2都可以被测量并记录，滑块连同上面固定的条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，光电门间距离为x，牵引砝码的质量为m．实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平．回答下列问题：(1)若取细绳牵引滑块的拉力T＝mg，测得滑块质量M＝0．2 kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是________．A．m1＝5 g B．m2＝15 gC．m3＝20 g D．m4＝200 g(2)在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，其中求得的加速度的表达式为a＝________(用t1、t2、D、x表示)．(3)以小车和牵引砝码为研究对象，小车质量M一定，改变牵引砝码的质量m，根据实验数据描绘的小车加速度a与牵引砝码的质量m之间的实验关系图象．能正确反映1a-1m关系的是图中的________．图1A B C D【解析】(1)在实验中，认为m的重力等于滑块所受的合力，所以m的质量应远小于M 的质量，故D 不合适．本题选不合适的，故选 D ．(2)滑块经过光电门的速度v 2＝D t 2，v 1＝D t 1， 则根据据v 22－v 21＝2ax ，得a ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫D t 22－⎝ ⎛⎭⎪⎫D t 122x． (3)根据牛顿第二定律，则有a ＝mg M ＋m，则1a ＝M ＋m mg ＝M g ·1m ＋1g ，所以1a -1m 图象是一条倾斜的直线，且在纵轴上有截距，故C 正确．【答案】 (1)D (2)⎝ ⎛⎭⎪⎫D t 22－⎝ ⎛⎭⎪⎫D t 122x(3)C 2．(10分)为了测量阻值范围在200～300 Ω之间的电阻R x 的阻值，实验室提供了如下器材：A ．电阻箱R (阻值范围0～999．9 Ω)B ．毫安表(量程0～3 mA ，内阻约100 Ω)C ．直流电源(电动势约3V ，内阻不计)D ．两个单刀单掷开关，导线足量(1)甲同学根据实验目的和提供的实验器材设计出如图2甲所示的实验电路，设计的操作步骤如下．甲 乙图2①按电路图连好电路，闭合开关S 1，记下毫安表的读数．②断开S 1，闭合开关S 2，调节电阻箱R 的阻值，使毫安表的读数和①中相同，记下此时电阻箱的示数R 1．假设该同学的设计合理，则待测电阻R x ＝________．(2)乙同学根据实验目的和提供的实验器材设计出如图乙所示的实验电路，设计的操作步骤如下．①按电路图连好电路，将R调到最大，然后闭合S1、S2，调节R，使毫安表达到满偏，记下此时电阻箱的示数R2．②断开S2，调节R，仍使毫安表满偏，记下此时电阻箱的示数R3．假设该同学的设计合理，则待测电阻R x＝________．(3)上述两位同学的设计中有一位是不合理的，不合理的是________，理由________________________．【解析】(1)根据甲同学的实验电路，该同学采用了等效替代法，故待测电阻R x＝R1；(2)根据乙同学的实验步骤可知：R2＝R3＋R x，则R x＝R2－R3；(3)甲电路中，开关接通后，电流表的读数最小为I＝ER x＝3300A＝10 mA，已超过了电流表的量程，故此设计不合理．【答案】(1)R1(2)R2－R3(3)甲电流表超程。