实验题增分练3(Word练习)-【精讲精练】2025年高考物理二轮专题辅导与训练

增分练(3) 1．(2024·四川南充二模)实验小组在“探究加速度与力、质量的关系”时，用图甲所示的装置来进行；由水平放置的气垫导轨侧面的刻度尺可以测出光电门A、B之间的距离L以及遮光片的宽度d，遮光片通过光电门A、B的时间tA、tB可通过计时器(图中未标出)分别读出，滑块质量为M，钩码的质量为m，打开气垫导轨的气源，让滑块在钩码的重力作用下做匀加速直线运动，重力加速度为g。 甲 回答下列问题： (1)滑块的加速度a＝__________ (用L、tA、tB、d来表示)。 (2)保持钩码的质量m不变，改变滑块的质量M，且满足m远小于M，得出不同的M对应的加速度a，描绘出a-M函数关系图像如图乙，若图中标为阴影的两矩形的面积相等，则a与M成___________(选填“正比”或“反比”)。 乙 (3)撤去光电门A，保持滑块的质量M不变，改变钩码的质量m，且满足m远小于M，滑块每次都从气垫导轨右边距光电门B为x的同一位置由静止释放，遮光片通过光电门B的时间为t，为了能更直观地看出滑块的加速度与所受合力的关系，应作出________(选填“m-t”“m-”或“m-”)图像，若该图像的斜率为k，已知当地的重力加速度大小为g，则滑块的质量M＝______(用k、d、g、x表示)。 解析　(1)滑块做匀加速直线运动，则vB2－vA2＝2aL，vA＝，vB＝，所以a＝。 (2)把a-M函数关系图像中两个矩形补充完整，如图所示，两个完整的矩形的面积相等都为mg，再减去补充的共有面积，剩余的面积也相等，即图中两矩形的面积相等，当钩码的质量m不变，滑块的质量M与加速度a的乘积不变恒为mg，则a与M成反比。 (3)根据速度位移关系可得＝2ax， a＝，m＝· 所以为了能更直观地看出滑块的加速度与所受合力的关系，应作出m-图像 根据题意有k＝，M＝。 答案　(1)　(2)反比 (3)m-　 2．在测量电源电动势和内阻的实验中，实验室提供了如下器材和参考电路： 电压表V1(量程3 V，内阻约6 kΩ) 电压表V2(量程1 V，内阻约6 kΩ) 电流表A1(量程0.6 A，内阻约0.1 Ω) 电流表A2(量程2 mA，内阻约1 Ω) 滑动变阻器R1(最大阻值3 kΩ) 滑动变阻器R2(最大阻值10 Ω) 定值电阻R3(阻值1 Ω) 开关，导线若干 (1)甲同学想要测量马铃薯电池的电动势(约1.0 V)和内阻(约500 Ω)。选用合适器材后，应选择最优电路______(填写参考电路对应的字母)进行测量。 (2)乙同学想要测量一节新干电池的电动势和内阻。选用合适器材后，应选择最优电路________(填写参考电路对应的字母)进行测量。 (3)乙同学将测得的数据在坐标纸上描点如图。请画出U-I图像，并求出电动势E为________V，内阻r0为________Ω(小数点后保留两位)。 解析　(1)马铃薯电池的电动势较小，B图中电压表分流，所以电流表测量的干路电流偏小，则电动势测量值偏小，所以不宜选用；选择A图测量的干路电流I准确，根据闭合电路欧姆定律可知E＝U＋Ir可知当I＝0时，断路电压即为电动势，所以A图能准确测量马铃薯的电动势，内阻测量偏大，为电流表和马铃薯内阻之和，但因为马铃薯内阻远大于电流表内阻，所以误差较小，故选A图。 (2)新的干电池内阻较小，所以需要给电池串联一个定值电阻R3，方便测量，而D图中测量的内阻为电流表内阻、电源内阻和定值电阻R3之和，因为干电池内阻较小，所以内阻的测量会引起较大误差，所以选择C图。 (3)做出U-I图像如图 根据闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir变形得U＝E-Ir 则图线纵截距即为电源电动势E＝1.48 V 根据图像斜率可知r＝R3＋r0＝ Ω＝1.10 Ω 则电源内阻为r0＝r－R3＝1.10 Ω－1 Ω＝0.10 Ω。 答案　(1)A　(2)C　(3) 图见解析　1.48　0.10 3．学校爱因斯坦学习小组欲探究加在小灯泡两端的电压对小灯泡灯丝电阻的影响。实验室可提供的器材有： A．标有“2.5 V　0.6 W”的小灯泡； B．电池组(电动势为3 V，内阻不计)； C．电压表V1(量程为3 V，内阻约为3 kΩ)； D．电压表V2(量程为15 V，内阻约为15 kΩ)； E．电流表A1(量程为100 mA，内阻约为3 Ω)； F．电流表A2(量程为300 mA，内阻约为1 Ω)； G．滑动变阻器R(最大阻值为10 Ω)； H．开关及导线若干。 甲 乙 (1)在尽可能减小实验误差的情况下，电压表应选用________(选填“C”或“D”)，电流表应选用________(选填“E”或“F”)。 (2)在图甲中用笔画线代替导线，补充完成实物间的连线。 (3)正确选用器材后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，获得多组电压表的示数U和对应电流表的示数I，作出U-I图像如图乙所示，则该小灯泡在2.00 V电压下的实际功率为________W。(结果保留两位有效数字) (4)根据图乙可知，该小灯泡灯丝的电阻随加在小灯泡两端电压的增大而________(选填“增大”“不变”或“减小”)。 解析　(1)为尽可能减小实验误差，电压表应选量程为3 V的V1，小灯泡的额定电流额I额＝ A＝0.24 A，应选用量程为0.3 A的电流表A2。 (2)小灯泡正常工作时的电阻R＝ Ω≈10.4 Ω，由于R< ，故应采用电流表外接法，实物连线如图所示。 (3)由题图乙可知，当U＝2.00 V时I＝0.23 A 可得该小灯泡在2.00 V电压下的实际功率P＝UI＝0.46 W。 (4)由题图乙可知，电压越大，图线上的点与原点的连线的斜率越大，即该小灯泡灯丝的电阻越大。 答案　(1)C　F (2)见解析图 (3)0.46(0.45～0.47均可) (4)增大 学科网（北京）股份有限公司 $$