2020物理二轮实验题15分保分练：5 Word版含解析

实验题15分保分练(五)

(时间：15分钟分值：15分)

1．(6分)如图甲所示为某探究小组设计的“用DIS测定动摩擦因数”的实验装置示意图。一长木板固定在水平桌面上，长木板上表面水平，轻弹簧水平放置在长木板上，其右端固定在长木板的C处，左端连一木块，木块上方固定有窄片P，当弹簧处于原长时，木块在A点处，光电门(未画出，用以测量窄片的遮光时间)固定在A点。第一次，将木块向右压缩弹簧使木块移到B点处并由静止释放，木块通过A处时记下窄片的遮光时间t1，测出木块的质量m1；第二次，在木块上方增加砝码后，向右压缩弹簧使木块再次移到B点处并由静止释放，木块通过A 处时记下窄片的遮光时间t2，测出木块和砝码的总质量m2；如此反复多次实验。请回答下列问题。(已知重力加速度大小为g)

(1)为了测量木块与长木板间的动摩擦因数，实验中还需要测量的物理量有________。

A．窄片的宽度d

B．A、B两点间的距离x

C．木块从B点运动到A点的时间t0

D．弹簧的劲度系数k

(2)在坐标纸上作出窄片遮光时间t的平方的倒数1

t2随木块质量的倒数

1

m变化的

关系图象，如图乙所示，根据图线，求得木块与长木板间的动摩擦因数μ＝________，木块从B点运动到A点的过程，弹簧对木块做的总功W F＝________。(用含a、b、g及还需要测量的物理量字母表示)

[解析]木块通过A点时的速度大小v＝d

t，t为窄片通过光电门的遮光时间，

木块从B点运动到A点的过程，根据动能定理有W F－μmgx＝1

2m v

2－0，得

1

t2＝

2W F d 2·1m －2μgx d 2，结合题图乙得2μgx d 2＝a ，2W F d 2＝a b ，得μ＝ad 22gx ，W F ＝ad 2

2b

，可见为测量μ，还需要测量x 和d ，故选A 、B 。

[答案] (1)AB (2)ad 22gx ad 2

2b

2.(9分)(1)如图甲所示为某同学在实验室设计的一电路图，其中R 1、R 2、R 3为定值电阻，R 4为一电阻箱，G 是一灵敏电流表(零刻度在表盘的中央)。闭合开关，当R 4调节到某一值时，发现灵敏电流表的示数为零。则此时关于四个电阻阻值的关系正确的是________。

A ．R 1＋R 3＝R 2＋R 4

B ．R 1＋R 4＝R 2＋R 3

C ．R 1R 4＝R 2R 3

D ．R 1R 3＝R 2R 4

(2)受上述实验的启发，这位同学又设计了一测量未知电阻阻值的实验。实验所需器材是：待测电阻R 待测、一直流电源(电动势E ＝3 V)、电阻箱R (阻值范围是

0～999.9 Ω)、一小白炽灯泡(耐压值较高，可用来作指示灯)、一均匀但长度未知的直电阻丝AB (电阻丝上有一个带有绝缘柄的小金属线夹，线夹和电阻丝接触良好，且线夹可在电阻丝上自由滑动)、比电阻丝稍长的毫米刻度尺一把、开关一个、导线若干。

a ．根据题意，请用线段代替导线把图乙中电路连接完整。

b ．把线夹夹在电阻丝离A 端较近的位置上，闭合开关S ，调整电阻箱，使得小灯泡不亮，记录电阻箱此时的阻值R 1，用刻度尺测量此时A 到线夹的距离x 1。

c ．把线夹向右移动，重复上述步骤，分别测量并记录多组R 、x 数据(不少于六组)。

d ．把测得的数据在平面直角坐标系中描绘出来，为了较直观地体现出变量之间的关系，要作出一线性图象，如果图象的纵坐标是电阻箱接入电路的电阻R ，则横坐标应该是________。

e ．根据上一步骤，作出的图象在纵轴上的截距的绝对值为R 0，图象的斜率为k ，则可求得R 待测＝________；电阻丝的总长度L ＝________。

f ．下列措施能进一步提高上述实验准确性的是________。

A ．电阻箱应改换成阻值较大的滑动变阻器

B ．小白炽灯泡应改换成指针式毫伏表

C ．直接用欧姆表来测量待测电阻会更准确、快捷

D ．用刻度尺测长度时，要多次测量求平均值

思路点拨 本题两问本质一样，审题时要抓住“发现灵敏电流表的示数为零”，即M 、N 两点电势相等，利用电路分析解决。

[解析] (1)由题知灵敏电流表示数为零，则φM ＝φN ，故U R 1＝U R 3，流过R 1、R 3的电流分别用I 1、I 3表示，由欧姆定律有I 1＝

U R 1R 1、I 3＝U R 3R 3

，又I 1(R 1＋R 2)＝I 3(R 3＋R 4)，联立得R 1R 4＝R 2R 3，选项C 正确。

(2)a.连接电路如图所示。

d 、e.设电阻丝单位长度阻值为r ，则左边电阻丝阻值为xr ，右边电阻丝的阻

值为(L －x )r ，由电桥平衡特点得xr ·R ＝(L －x )rR 待测，整理得R ＝R 待测L 1x －R 待测，

为保证图象是线性的，若纵坐标是R ，则横坐标应该是1x ，因为作出的图象在纵轴

上的截距的绝对值为R 0，可知R 待测＝R 0，L ＝k R 待测＝k R 0

。 f ．滑动变阻器接入电路的阻值读不出来，故A 项错误；电桥是否平衡，通过

小灯泡是否发光来判断，如果不发光就说明电路已经达到平衡，小灯泡的发光效果与通过的电流有关系，电流越小，发光越弱，但有微弱电流时，可能人眼看不到小灯泡发光，改换成指针式毫伏表，能更直观判断电桥是否平衡，故B 项正确；用欧姆表来测量电阻，因刻度不均匀使读数误差太大，所以精确测量电阻时，不能用欧姆表，故C 项错误；用刻度尺测长度时，要多次测量求平均值，可以减少偶然误差，故D 项正确。

[答案] (1)C

(2)a.见解析图 d.1x e ．R 0 k R 0 f ．BD