实验题——技能、高分练(1)（Word练习）-【优化指导】2024高考物理二轮复习高中总复习·第2轮（老教材）

实验题——技能、高分练(1) 22．(2023·福建厦门模拟)某同学用如图甲所示的装置做验证动量定理实验，一细绳跨过悬挂的光滑定滑轮，两端分别系有小球A和B，小球A右侧固定一遮光条，遮光条上方某位置固定一光电门。初始时A、B静止，细绳拉紧，然后同时释放小球A、B，一段时间后遮光条通过光电门，当地重力加速度为g＝9.8 m/s2。 (1)用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示，则遮光条的宽度d＝________mm。 (2)测得小球A(含遮光条)、B的质量分别为mA＝100 g，mB＝150 g，则小球A加速上升过程的加速度大小为________m/s2。 (3)测得遮光条通过光电门的时间为Δt＝2.2 ms，遮光条从释放至到达光电门的时间为t＝1.06 s，则两球的动量增加量之和为________kg·m/s，A、B球重力的冲量大小之差为______N·s。(计算结果均保留2位有效数字) 答案：(1)4.40　(2)1.96　(3)0.50　0.52 解析：(1)根据游标卡尺的读数规则可知遮光条的宽度为d＝4 mm＋0.05 mm×8＝4.40 mm。 (2)根据牛顿第二定律有mBg－mAg＝(mA＋mB)a，解得a＝g＝1.96 m/s2。 (3)遮光条经过光电门时的速度为v＝，两球的动量增加量之和为Δp＝(mA＋mB)v＝0.50 kg·m/s，A、B球重力的冲量大小之差为ΔI＝(mB－mA)gt＝0.52 N·s。 23．(2023·吉林通化模拟)电导率是检验纯净水是否合格的一项重要指标，它是电阻率的倒数。某实验小组为了测量某品牌纯净水样品的电导率，将采集的水样装入粗细均匀的玻璃管内，玻璃管两端用装有金属圆片电极的橡胶塞密封，构成可接入电路的电阻Rx。 (1)先用多用电表粗测该电阻的阻值，已知多用电表内部灵敏电流计满偏电流为500 μA，选择开关旋转到欧姆挡的“×1 k”挡，多用电表使指针指在图乙中的位置，读出粗测电阻的阻值为____Ω，多用电表欧姆挡的简易结构如图甲所示，计算出多用电表内置电源的电动势为________V。 (2)为了精确测量该电阻的阻值，实验室提供的器材有： A．电流表A1(0～550 μA，内阻RA1约15 Ω) B．电流表A2(0～0.6 A，内阻RA2约0.125 Ω) C．电压表V(0～3 V，内阻RV＝3 kΩ) D．定值电阻R1＝9 kΩ E．定值电阻R2＝900 Ω F．滑动变阻器R(0～50 Ω，允许通过的最大电流为2 A) G．电源(12 V，内阻约1.0 Ω) H．开关和导线若干 (3)请根据所选实验仪器在图丙虚线框中设计出合理的实验电路。 (4)若实验小组用刻度尺测出水样两电极相距L，用游标卡尺测得玻璃管的内径为D，请利用电路中电压表示数U、电流表示数I及相关物理量的表示符号，表示出该水样品电导率的表达式：________________。 答案：(1)1.9×104　7.5　(3)见解析图　(4) 解析：(1)由题图乙可读得多用电表欧姆档读数为19×103 Ω＝1.9×104 Ω。由多用电表表盘原理可知，选择开关旋转到欧姆挡的“×1 k”挡时多用电表内电阻为15 000 Ω，因此可得E＝IgR内＝500 μA×15 000 Ω＝7.5 V。 (3)电源电动势为12 V，所给电压表量程为3 V，需要扩大电压表量程，因电压表内阻RV＝3 kΩ，根据电压表的改装原理得U′＝UV＋Rx′，解得Rx′＝9 kΩ，所以应串联定值电阻R1，同时根据欧姆定律，可估算出纯净水最大电流Im＝ A≈632 μA，因此电流表应选A1。因新改装的电压表内阻为已知量，能准确地求出电压表所分得的电流，电流表选用外接法，此时能准确求出流过Rx的电流和其两端电压，从而求出Rx的准确阻值。滑动变阻器阻值相对较小，要想得到更多组实验数据，滑动变阻器应选用分压式接法，实验电路图如图所示。 (4)根据电阻定律有Rx＝ρ＝ρ，根据电路图及测量原理可得＝Rx，联立解得＝。 学科网（北京）股份有限公司 $$