实验题标准练(四)-【成功方案】2024年高考物理艺术生文化课总复习教师用书(Word)

实验题标准练(四) 13．(6分)在“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中，某实验小组利用智能手机中自带的定位传感器设计了如图所示的实验，手机软件中的“定位”功能可以测量手机竖直方向的位移。 (1)实验小组进行了如下主要的实验步骤，正确的顺序是________________。 A．按图安装实验器材，弹簧分别与手机和上螺栓连接，手机重心和弹簧在同一竖直线； B．重复上述操作； C．手掌托着手机缓慢下移，当手机与手分离时，打开手机中的位移传感器软件； D．根据钩码数量及对应手机下降高度的数值画n­x图像； E．在手机下方悬挂等重钩码，缓慢释放，当钩码平衡时记录下手机下降的高度x。 (2)根据表格中的数据，在答题纸图中描点作出钩码数量与手机位移n­x图像；(　　) 钩码数目n 1 2 3 4 5 6 手机位移x/cm 0.49 1.01 1.51 1.99 2.39 2.51 (3)根据图像可得出弹簧弹力与弹簧伸长量的关系是____________________________； (4)已知每个钩码的质量为5.0 g，重力加速度g＝10 m/s2，由图像可以求得弹簧的劲度系数为______________N/m。 (5)实验中未考虑弹簧自身受到的重力，这对弹簧劲度系数的测量结果______________(选填“有”或“无”)影响，说明理由______________________。 [答案]　(1)ACEBD (2) (3)在弹性限度内，弹簧的弹力与伸长量成正比　(4)9.8～10.2　(5)无　劲度系数是通过图像斜率k＝测得的 [解析]　(1)“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验步骤为：将弹簧竖直悬挂在装置上，在弹簧下端悬挂等重钩码，并记录弹簧伸长的长度，逐一添加钩码，重复实验，最后处理实验数据。本次实验中利用手机软件测量弹簧伸长的长度，故正确的实验步骤为ACEBD。 (2)以x为横坐标，n为纵坐标，在坐标纸中描点画线，让多数的点分布在直线上，其余点均匀分布直线两侧，偏差太多的点舍弃，所得图像如下图 (3)由图像为一过原点的直线可知，钩码数量与弹簧伸长长度成正比。又因为钩码为等重钩码，弹簧弹力等于钩码总重量，故在弹性限度内，弹簧的弹力与伸长量成正比。 (4)由胡克定律 k＝＝ N/m＝10 N/m (5)劲度系数是通过图像斜率k＝测得的，故弹簧自身重力对弹簧劲度系数的测量结果无影响。 14．(8分)某同学设计了一个既可以测电阻又可以测电源电动势与内阻的实验电路，如图甲所示，实验室提供了以下实验器材： 电源E(电动势为6 V，内阻约为1 Ω) 定值电阻R0(阻值约为5 Ω) 电流表A(量程30 mA，内阻约为5 Ω) 电流表B(量程1 A，内阻约为1 Ω) 电压表C(量程6 V，内阻约为5 kΩ) 电压表D(量程3 V，内阻约为3 kΩ) 滑动变阻器F(阻值0～20 Ω) 滑动变阻器G(阻值0～500 Ω) 根据题中所给信息，请回答以下问题 (1)电流表应选________，滑动变阻器应选________；(选填器材代号) (2)该同学操作正确无误，用U1、U2、I分别表示电表、、的读数，其数据如下表所示： I(A) 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 U1(V) 5.68 5.61 5.57 5.51 5.48 5.40 U2(V) 1.44 1.69 1.91 2.16 2.39 2.62 根据表中数据求得定值电阻R0＝________Ω(保留一位小数)，其测量值________真实值(选填“>”“<”或“＝”)；该同学同时利用上表测得的数据求得电动势和内阻，由误差分析可知，电动势的测量值________电动势的真实值(选填“>”“<”或“＝”)。 (3)该同学进一步利用了一个辅助电源E′，采用如图乙所示电路测量电源的电动势，测量过程中，调节R后再调节R1，使电流表A1的示数为0，测得多组数据。这样，电源的电动势的测量值________电源电动势的真实值(选填“>”“<”或“＝”)。 [答案]　(1)B　F　(2)4.8　<　<　(3)＝ [解析]　(1)电源电动势为6 V，保护电阻约为5 Ω，则电流约为：I＝＝ A＝1 A，故为了能准确测量，电流表应选择B；因电源内电阻较小，故滑动变阻器应选择阻值较小的F； (2)由电路图可知，U2为定值电阻两端的电压，电流表示数为R0中的电流，由图可知电压表示数与电流表示数成正比，则可知，定值电阻的阻值为：R0＝≈4.8 Ω；由于采用了电流表外接法，故测量出的电流偏大，则由欧姆定律可知，测量值小于真实值；如果用来测量电动势和内阻，由于采用相对电源的电流表外接法，由于电压表分流作用而使电流