2020高考物理考前押题：实验题

实验题

1.(6分)某同学做“探究合外力做功与动能改变的关系”实验,装置如图甲所示,将光电门固定在水平轨道上的B点,用重物通过细线拉小车,保持小车(含遮光条)质量M不变,改变所挂重物质量多次进行实验,使小车每次都从同一位置A由静止开始运动。(重力加速度大小g取10 m/s2)

(1)用游标卡尺测出遮光条的宽度d如图乙所示,则d= cm;

(2)实验中认为小车所受拉力与重物重力大小相等,测出多组重物质量m和相应小车经过光电门时的速度v,作出v2-m图象如图丙所示,由图象可知小车受到的摩擦力大小为 N;

(3)v2-m图象的斜率k的表达式为k=(用题给物理量的字母表示)。

2.(9分)(2019湖北襄阳统考)某同学欲将电流表改装成电压表,需要测量电流表的内阻,可供选择的实验器材有:

A.待测电流表G1;

B.一个标准电流表G2(G2的量程大于G1的量程);

C.电阻箱R';

D.滑动变阻器R;

E.电池组、导线、开关。

采用如图甲所示的电路测定电流表内阻时,该同学的实验步骤为:

①按电路图甲接好电路,将滑动变阻器R调至最大;

②闭合S1,断开S2,调节滑动变阻器R,使电流表G1表头指针满偏;

③再闭合S2,保持滑动变阻器R不变,调节电阻箱R',使表头指针半偏。读出此时电阻箱R'的示数,则电流表内阻可看做此示数。

(1)用上述方法得到的电流表G1内阻的测量值与真实值相比。

(2)为了使测量更准确,请你利用上述实验器材重新设计实验,从设计原理上看可以消除上述实验中的系统误差,请你在图乙中完成实验电路图。

(3)使用重新设计的实验电路的测量数据,写出电流表G1内阻表达式R g=,说明各测量值的意义:。

3.(6分)将一长为L、质量为m的均匀杆绕一端无摩擦地转动,当转动角速度为ω时,杆具有一定的动能E k,关于动能E k的大小同学们有如下猜想。

甲同学:把杆当成在重心处的质量为m的质点,可能是E k=mω·2=mω2L2

乙同学:根据动能的平均值计算,可能是E k=m·mω2L2

丙同学:可能是E k=mω2L2

为了验证猜想,设计了如图甲所示的实验。质量为m的均匀长直杆一端固定在光滑转轴O处,杆从水平位置由静止释放,用光电门测出另一端A经过某位置时的瞬时速度v A,并记下该位置与转轴O的高度h。

(1)用游标卡尺测得杆的直径d如图乙所示,则d=,A端通过光电门的时间为t,则A端通过光电门的瞬时速度v A的表达式为。

(2)调节h的大小并记录对应的速度v A,建立-h坐标系,并将实验数据在坐标系中描出,如图丙所示,试在图丙中绘出和h的关系曲线,可得和h的关系式为。

(3)当地重力加速度g取10 m/s2,结合图象分析,可得(选填“甲”“乙”或“丙”)同学的猜想是正确的。

4.(9分)(2019湖南娄底二模)某同学测定电源电动势和内阻,所使用的器材有:待测干电池一节(内阻很小)、电流表A(量程0.6 A,内阻R A小于1 Ω)、电流表A1(量程0.6 A,内阻未知)、电阻箱R1(0~99.99 Ω)、滑动变阻器R2(0~10 Ω)、单刀双掷开关S、单刀单掷开关K各一个,导线若干。

(1)该同学按图甲所示电路连接进行实验操作。请在虚线框内补全与图甲对应的电路图。

(2)测电流表A的内阻:闭合开关K,将开关S与C接通,通过调节电阻箱R1和滑动变阻器R2,读取电流表A的示数为0.20 A、电流表A1的示数为0.60 A、电阻箱R1的示数为0.10 Ω,则电流表A的内阻R A=Ω。

(3)测电源的电动势和内阻:断开开关K,调节电阻箱R1,将开关S接(选填“C”或“D”),记录电阻箱R1的阻值和电流表A的示数;断开开关K,开关S所接位置不变,多次调节电阻箱R1重新实验,并记录多组电阻箱R1的阻值R和电流表A的示数I。

(4)数据处理:图乙是由实验数据绘出的-R图象,由此求出干电池的电动势E=V、内阻r=

Ω。(计算结果保留两位有效数字)

(5)如果电流表A的电阻未知,本实验(选填“能”或“不能”)测出该电源的电动势。

5.(6分)(2019四川教考联盟三诊)如图装置可以同时测出两个接触面的动摩擦因数。在水平桌面上放置长木板A,A的右端连有绳子,绳子绕过一固定在桌面上的小滑轮和一沙桶相连,绳子保持水平;小物块B左端用绳子相连,绳子另一端连有力的传感器,并通过绳子固定在左侧的铁架台上,铁架台固定在桌面上。

(1)连接好装置好,在沙桶里不断加入沙子使A开始运动,读出力的传感器的示数F1,再用力的传感器测出B的重力G B,即可求出B与A的动摩擦因数μ1=。

(2)某同学在做第一步时,沙子加的多了,A做加速运动,不考虑偶然误差,他这样做影响测量结果吗?

答(选填“影响”或“不影响”)。

(3)在(1)的基础上,利用该装置还可以测出长木板A和水平桌面的动摩擦因数,调节沙桶中沙子的多少,使A做匀速运动。用力的传感器分别测出沙桶的总重量G2和A的重力G A,则A与桌面的动摩擦因数μ2=。

6.(9分)可将光能转换为电能的硅光电池已经得到了广泛的应用。某同学利用如图甲所示的器材探究在一定光照强度下硅光电池的路端电压U与总电流I的关系。电表视为理想电表。

(1)在图甲中实物图上用笔画线代替导线进行连接;

(2)用一定强度的光照射硅光电池,调节滑动变阻器,通过测量得到该电池的U-I图象如图乙所示,由此可知在该光照强度下,硅光电池内阻(填“是”或“不是”)常数,短路电流为 mA,电动势为 V。(结果保留三位有效数字)

(3)若将R=10 kΩ的电阻接在该硅光电池两极上,用同样强度的光照射该硅光电池,则该电阻消耗的功率为 W,此时该硅光电池的内阻为 kΩ。(结果保留两位有效数字)

1.答案(1)1.050(2)1(3)

解析本题考查“探究合外力做功与动能改变的关系”实验,意在考查考生对实验原理的理解能力。

(1)游标卡尺的读数为d=1 cm+10×0.05 mm=1.050 cm;

(2)根据本实验原理和动能定理有mgL-fL=Mv2,变形得v2=m-,v2-m图象为一条倾斜的直线,由题图丙可知v2=0时,m=0.1 kg,由m-=0,解得f=mg=1 N;

(3)函数关系为v2=m-,v2-m图象是线性变化的,说明合外力做的功等于动能的改变,图线的斜率k=。

2.答案(1)偏小