实验题——技能、高分练(4)（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(4) 22．(2023·海南海口模拟)某实验小组的同学用如图甲所示的装置探究加速度与物体所受合外力的关系，同时测量物体的质量。所用器材包括：带有滑轮的木板、带有凹槽的滑块(上方安装有遮光片)、力传感器、两个与光电计时器相连的光电门，待测物体P、细线及钩码等。 (1)为了正确地完成实验，以下做法必要的是________。 A．调整木板倾角，补偿滑块摩擦力 B．实验时需满足钩码的质量远远小于滑块的质量 C．调节滑轮使细线与木板平行 (2)主要实验步骤如下： ①用游标卡尺测量遮光片的宽度，示数如图乙所示，d＝________ mm。 ②安装器材，完成必要的调节。 ③令滑块在钩码的拉动下从A的上方适当位置开始运动，光电计时器测得遮光片A、B两处光电门的遮光时间t1、t2及遮光片通过从A到B所用的时间Δt，则滑块运动的加速度a＝________(用t1、t2、Δt和d表示)，记录传感器上力F的大小。 ④改变悬挂钩码的个数，重复实验，得到多组(a，F)值。作出a­F图像如图丙中的Ⅰ所示。 ⑤在滑块凹槽处加上待测物体P，重复上述实验步骤，记录数据如下表，在图丙中作出aF图像Ⅱ(各点已标出)。待测物体P的质量为______kg(保留2位有效数字)。 a/(m·s-2) 0.29 0.57 0.86 1.14 1.43 1.71 F/N 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 答案：(1)AC　(2)①5.2　③(－)　⑤见解析图　0.16(0.14～0.18都正确) 解析：(1)为了保证绳子的拉力是滑块受到的合力，需要调整木板倾角，补偿滑块摩擦力，并调节滑轮使细线与木板平行，A、C正确；绳子的拉力由拉力传感器测得，则不需要满足钩码的质量远远小于滑块的质量，B错误。 (2)①由图乙可得，游标为10分度的，且第2个小格与主尺某刻度对齐，则遮光片的宽度为 d＝5 mm＋2×0.1 mm＝5.2 mm； ③由实验原理可知，滑块在A、B两点的速度分别为vA＝，vB＝ 由运动学公式v＝v0＋at可得，加速度为 a＝＝(－)； ⑤由牛顿第二定律有F＝ma 整理可得a＝·F，可知a­F图像为过原点的直线，则在图丙中作出图像Ⅱ，如图所示 设凹槽的质量为M，物体P的质量为m，结合图像有＝，＝，解得m≈0.16 kg。 23．(2023·四川成都模拟)有一个电压表V，其内阻r未知(约15～35 kΩ)、量程约25～35 V，共有N个均匀小格，但刻度数值已经模糊。为了测量其量程并重新刻度，现提供下列器材选用： 标准电压表V1(量程0～3 V，内阻为r1＝3 kΩ)； 标准电压表V2(量程0～30 V，内阻r2约为30 kΩ)； 滑动变阻器R(总阻值20 Ω) 稳压电源E(30 V，内阻不能忽略)； 开关、导线若干 (1)用多用电表的欧姆挡粗略测量其内阻，多用电表刻度盘上电阻刻度中间值为20。实验时应将选择开关拨至倍率“×______”(填“1”“10”或“1 k”)。 (2)为了让电表指针均偏转到满偏的三分之一以上，且能较精确地测出待测电压表V的量程和内阻r，请设计一个合理的电路图，画在如图所示的虚线方框内，将所选用的器材用相应的符号表示。 (3)根据设计的电路进行实验，调节滑动变阻器，并让待测电压表V的指针恰好偏转了n格，为了得到待测电压表V的量程，还需要测量的物理量和相应的符号是______________________________________________，待测电压表V的量程为________________，内阻r＝________________(用测得的物理量和题中已知量的符号表示)。 答案：(1)1 k　(2)见解析图　(3)标准电压表V1的示数U1，标准电压表V2的示数U2　(U2－U1)　r1 解析：(1)多用表测电阻时，应尽量使指针指向中央附近，所以欧姆挡的倍率应选“×1 k”。 (2)因为电压表内阻较大，可将标准电压表V1当作电流表使用，故电路如图所示。 (3)调节滑动变阻器，让待测电压表V的指针恰好偏转n格，记录标准电压表V1的示数U1和标准电压表V2的示数U2，假设待测电压表V的量程为U，则U2－U1＝U，解得U＝(U2－U1)，因为＝，解得r＝r1。 学科网（北京）股份有限公司 $$