天津市五年(2017-2021)高考物理真题按题型分类汇编-填空题、实验题(13题,含答案)
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这是一份天津市五年(2017-2021)高考物理真题按题型分类汇编-填空题、实验题(13题,含答案),共17页。试卷主要包含了现测定长金属丝的电阻率等内容,欢迎下载使用。
一.填空题(共4小题)
1.(2019•天津)第26届国际计量大会决定,质量单位“千克”用普朗克常量h定义,“国际千克原器”于2019年5月20日正式“退役”。h的数值为6.63×10﹣34,根据能量子定义,h的单位是 ,该单位用国际单位制中的力学基本单位表示,则为 。
2.(2019•天津)某小组做测定玻璃的折射率实验,所用器材有:玻璃砖,大头针,刻度尺,圆规,笔,白纸。
①下列哪些措施能够提高实验准确程度 。
A.选用两光学表面间距大的玻璃砖
B.选用两光学表面平行的玻璃砖
C.选用粗的大头针完成实验
D.插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些
②该小组用同一套器材完成了四次实验,记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如图1所示,其中实验操作正确的是 。
③该小组选取了操作正确的实验记录,在白纸上画出光线的径迹,以入射点O为圆心作圆,与入射光线、折射光线分别交于A、B点,再过A、B点作法线NN'的垂线,垂足分别为C、D点,如图2所示,则玻璃的折射率n= 。(用图中线段的字母表示)
3.(2018•天津)质量为0.45kg的木块静止在光滑水平面上,一质量为0.05kg的子弹以200m/s的水平速度击中木块,并留在其中,整个木块沿子弹原方向运动,则木块最终速度的大小是 m/s。若子弹在木块中运动时受到的平均阻力为4.5×103N,则子弹射入木块的深度为 m。
4.(2017•天津)我国自主研制的首艘货运飞船“天舟一号”发射升空后,与已经在轨运行的“天宫二号”成功对接形成组合体.假设组合体在距地面高度为h的圆形轨道上绕地球做匀速圆周运动,已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,且不考虑地球自转的影响.则组合体运动的线速度大小为 ,向心加速度大小为 .
二.实验题(共9小题)
5.(2021•天津)某实验小组利用手机的录像功能拍下小球在斜面上做匀加速直线运动的过程。为便于记录小球各个时刻在斜面上的位置,将录像中时间间隔为T的连续7幅画面合成到同一张图中,示意如图。依次测得小球各相邻位置间的距离为x1、x2、x3、x4、x5、x6。
①写出小球在位置1的速度表达式 。
②要求充分利用测量数据,写出小球运动过程中的加速度表达式 。
③在测量小球相邻位置间距时由于实验者读数产生的误差是 误差。(填“偶然”或“系统”)
6.(2021•天津)随着智能手机的广泛应用,充电宝成为手机及时充电的一种重要选择。充电宝可以视为与电池一样的直流电源。一充电宝的电动势约为5V,内阻很小,最大放电电流为2A,某实验小组测定它的电动势和内阻。他们剥开充电宝连接线的外绝缘层,里面有四根导线,红导线为充电宝的正极,黑导线为充电宝的负极,其余两根导线空置不用,另有滑动变阻器R用于改变电路中的电流,定值电阻R0=3Ω,两只数字多用电表M、N,两表均为理想电表,并与开关S连成如图所示电路。
①图中测量电流的电表是 ,测量电压的电表是 。(均填写字母“M”或“N”)
②调节滑动变阻器,测得多组I、U数据,记录如表,其中只有一个数据记录有误,审视记录的数据,可以发现表中第 次的记录数据有误。(填测量次数的序号)
③电路中接入R0可以达到下列哪个效果。 (填选项前的字母)
A.使测电流的电表读数变化明显
B.为了更准确地测量充电宝内阻
C.避免使充电宝的放电电流过大
D.减小测量电压的电表分流作用
7.(2020•天津)某实验小组利用图1所示装置测定平抛运动的初速度。把白纸和复写纸叠放一起固定在竖直木板上,在桌面上固定一个斜面,斜面的底边ab与桌子边缘及木板均平行。每次改变木板和桌边之间的距离,让钢球从斜面顶端同一位置滚下,通过碰撞复写纸,在白纸上记录钢球的落点。
①为了正确完成实验,以下做法必要的是 。
A.实验时应保持桌面水平
B.每次应使钢球从静止开始释放
C.使斜面的底边ab与桌边重合
D,选择对钢球摩擦力尽可能小的斜面
②实验小组每次将木板向远离桌子的方向移动0.2m,在白纸上记录了钢球的4个落点,相邻两点之间的距离依次为15.0cm、25.0cm、35.0cm,示意如图2.重力加速度g=10m/s2,钢球平抛的初速度为 m/s。
③图1装置中,木板上悬挂一条铅垂线,其作用是 。
8.(2020•天津)某实验小组选用以下器材测定电池组的电动势和内阻,要求测量结果尽量准确。
电压表(量程0~3V,内阻约为3kΩ)
电流表(量程0~0.6A,内阻约为1Ω)
滑动变阻器(0~20Ω,额定电流1A)
待测电池组(电动势约为3V,内阻约为1Ω)
开关、导线若干。
①该小组连接的实物电路如图所示,经仔细检查,发现电路中有1条导线连接不当,这条导线对应的编号是 。
②改正这条导线的连接后开始实验,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于滑动变阻器的 端。(填“a”或者“b”)
③实验中发现调节滑动变阻器时,电流表读数变化明显但电压表读数变化不明显。为了解决这个问题,在电池组负极和开关之间串联一个阻值为5Ω的电阻,之后该小组得到了几组电压表读数U和对应的电流表读数I,并作出U﹣I图象,如图所示。根据图象可知,电池组的电动势为 V,内阻为 Ω.(结果均保留两位有效数字)
9.(2019•天津)现测定长金属丝的电阻率。
①某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示,其读数是 mm。
②利用下列器材设计一个电路,尽量准确地测量一段金属丝的电阻。这段金属丝的电阻Rx约为100Ω,画出实验电路图,并标明器材代号。
电源E(电动势10V,内阻约为10Ω)
电流表A1(量程0~250mA,内阻R1=5Ω)
电流表A2(量程0~300mA,内阻约为5Ω)
滑动变阻器R(最大阻值10Ω,额定电流2A)
开关S及导线若干
③某同学设计方案正确,测量得到电流表A1的读数为I1,电流表A2的读数为I2,则这段金属丝电阻的计算式Rx= 。从设计原理看,其测量值与真实值相比 (填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
10.(2018•天津)某研究小组做“验证力的平行四边形定则”实验,所有器材有:方木板一块,白纸,量程为5N的弹簧测力计两个,橡皮条(带两个较长的细绳套),刻度尺,图钉(若干个)。
①具体操作前,同学们提出了如下关于实验操作的建议,其中正确的有 。
A.橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在一条直线上
B.重复实验再次进行验证时,结点O的位置可以与前一次不同
C.使用测力计时,施力方向应沿测力计轴线;读数时视线应正对测力计刻度
D.用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力必须都小于只用一个测力计时的拉力
②该小组的同学用同一套器材做了四次实验,白纸上留下的标注信息有结点位置O、力的标度、分力和合力的大小及表示力的作用线的点,如下图所示。其中对于提高实验精度最有利的是 。
11.(2018•天津)某同学用伏安法测定待测电阻Rx的阻值(约为10kΩ),除了Rx、开关S、导线外,还有下列器材供选用:
A.电压表(量程0~1V,内阻约10kΩ)
B.电压表(量程0~10V,内阻约100kΩ)
C.电流表(量程0~1mA,内阻约30Ω)
D.电流表(量程0~0.6A,内阻约0.05Ω)
E.电源(电动势1.5V,额定电流0.5A,内阻不计)
F.电源(电动势12V,额定电流2A,内阻不计)
G.滑动变阻器R0(阻值范围0~10Ω,额定电流2A)
①为使测量尽量准确,电压表选用 ,电流表选用 ,电源选用 。(均填器材的字母代号)
②画出测量Rx阻值的实验电路图。
③该同学选择器材、连接电路和操作均正确,从实验原理上看,待测电阻测量值会 其真实值(填“大于”、“小于”或“等于”),原因是 。
12.(2017•天津)如图所示,打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置验证机械能守恒定律。
①对于该实验,下列操作中对减小实验误差有利的是 。
A.重物选用质量和密度较大的金属锤
B.两限位孔在同一竖直面内上下对正
C.精确测量出重物的质量
D.用手托稳重物,接通电源后,撒手释放重物
②某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50Hz的交流电源上,按正确操作得到了一条完整的纸带,由于纸带较长,图中有部分未画出,如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点,其中O点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出,利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有 。
A.OA、AD和EG的长度 B.OC、BC和CD的长度
C.BD、CF和EG的长度 D.AC、BD和EG的长度
13.(2017•天津)某探究性学习小组利用如图1所示的电路测量电池的电动势和内阻。其中电流表A1的内阻r1=1.0kΩ,电阻R1=9.0kΩ,为了方便读数和作图,给电池串联一个R0=3.0Ω的电阻。
①按图示电路进行连接后,发现aa′、bb′和cc′三条导线中,混进了一条内部断开的导线。为了确定哪一条导线内部是断开的,将电键S闭合,用多用电表的电压挡先测量a、b′间电压,读数不为零,再测量a、a′间电压,若读数不为零,则一定是 导线断开;若读数为零,则一定是 导线断开。
②排除故障后,该小组顺利完成实验。通过多次改变滑动变阻器触头位置,得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据,作出图象如图2.由I1﹣I2图象得到的电池的电动势E= V,内阻r= Ω。
参考答案与试题解析
一.填空题(共4小题)
1.(2019•天津)第26届国际计量大会决定,质量单位“千克”用普朗克常量h定义,“国际千克原器”于2019年5月20日正式“退役”。h的数值为6.63×10﹣34,根据能量子定义,h的单位是 J•s ,该单位用国际单位制中的力学基本单位表示,则为 kg•m2/s 。
【答案】J•s,kg•m2/s。
【解析】解:根据能量子公式E=hγ,知E的单位是J,γ的单位是Hz,即s﹣1,可知h的单位是J•s。
1J•s=1N•m•s=1(kg•m/s2)m•s=1kg•m2/s。
2.(2019•天津)某小组做测定玻璃的折射率实验,所用器材有:玻璃砖,大头针,刻度尺,圆规,笔,白纸。
①下列哪些措施能够提高实验准确程度 AD 。
A.选用两光学表面间距大的玻璃砖
B.选用两光学表面平行的玻璃砖
C.选用粗的大头针完成实验
D.插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些
②该小组用同一套器材完成了四次实验,记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如图1所示,其中实验操作正确的是 D 。
③该小组选取了操作正确的实验记录,在白纸上画出光线的径迹,以入射点O为圆心作圆,与入射光线、折射光线分别交于A、B点,再过A、B点作法线NN'的垂线,垂足分别为C、D点,如图2所示,则玻璃的折射率n= 。(用图中线段的字母表示)
【答案】①AD;②D;③
【解析】解:①A、为了作图误差更小,应选用两光学表面间距大的玻璃砖,故A正确;
B、根据折射定律可知,如果两个光学面不平行,不影响入射角与折射角的值,所以对折射率的测定结果不产生影响,故B错误;
C、为了准确测量光路图,应选用较细的大头针来完成实验,选用粗的大头针完成实验时,容易出现观察误差,使光线实际并不平行,故C错误;
D、插在玻璃砖同侧的大头针之间的距离适当大些时,相同的距离误差情况下引起的角度误差会减小,故D正确;
故选:AD;
②因玻璃的折射率较大,故在玻璃中的折射角一定小于入射角;实验作出的入射角一定大于折射角;并且光线从玻璃中出来后,应与入射光平行,因此只有D图正确ABC均错误;
故选:D;
③折射率n=,
其中:sini=,sinγ=,
故n=;
3.(2018•天津)质量为0.45kg的木块静止在光滑水平面上,一质量为0.05kg的子弹以200m/s的水平速度击中木块,并留在其中,整个木块沿子弹原方向运动,则木块最终速度的大小是 20 m/s。若子弹在木块中运动时受到的平均阻力为4.5×103N,则子弹射入木块的深度为 0.2 m。
【答案】20;0.2。
【解析】解:木块的质量M=0.45kg,子弹的质量为m=0.05kg,初速度为v0=200m/s,
二者组成的系统水平方向动量守恒,设子弹初速度方向为正方向,根据动量守恒定律可得:
mv0=(m+M)v
解得木块最终速度的大小v==m/s=20m/s;
设子弹射入木块的深度为d,根据能量守恒定律可得:
fd=,
解得:d=0.2m。
4.(2017•天津)我国自主研制的首艘货运飞船“天舟一号”发射升空后,与已经在轨运行的“天宫二号”成功对接形成组合体.假设组合体在距地面高度为h的圆形轨道上绕地球做匀速圆周运动,已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,且不考虑地球自转的影响.则组合体运动的线速度大小为 R ,向心加速度大小为 g()2 .
【答案】R;g()2.
【解析】解:在地球表面的物体受到的重力等于万有引力,有:
mg=G
得:GM=R2g,
根据万有引力提供向心力有:
G=,
得:v===R;
根据万有引力定律和牛顿第二定律可得,卫星所在处的加速度,G=ma,
得a===g()2;
二.实验题(共9小题)
5.(2021•天津)某实验小组利用手机的录像功能拍下小球在斜面上做匀加速直线运动的过程。为便于记录小球各个时刻在斜面上的位置,将录像中时间间隔为T的连续7幅画面合成到同一张图中,示意如图。依次测得小球各相邻位置间的距离为x1、x2、x3、x4、x5、x6。
①写出小球在位置1的速度表达式 v= 。
②要求充分利用测量数据,写出小球运动过程中的加速度表达式 a= 。
③在测量小球相邻位置间距时由于实验者读数产生的误差是 偶然 误差。(填“偶然”或“系统”)
【答案】①v=;②a=;③偶然。
【解析】解:①根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度,有:
v=
②根据匀变速直线运动的推论公式:△x=aT2使用逐差法求加速度;
a=。
③在测量小球相邻位置间距时由于实验者读数产生的误差属于偶然误差。
6.(2021•天津)随着智能手机的广泛应用,充电宝成为手机及时充电的一种重要选择。充电宝可以视为与电池一样的直流电源。一充电宝的电动势约为5V,内阻很小,最大放电电流为2A,某实验小组测定它的电动势和内阻。他们剥开充电宝连接线的外绝缘层,里面有四根导线,红导线为充电宝的正极,黑导线为充电宝的负极,其余两根导线空置不用,另有滑动变阻器R用于改变电路中的电流,定值电阻R0=3Ω,两只数字多用电表M、N,两表均为理想电表,并与开关S连成如图所示电路。
①图中测量电流的电表是 N ,测量电压的电表是 M 。(均填写字母“M”或“N”)
②调节滑动变阻器,测得多组I、U数据,记录如表,其中只有一个数据记录有误,审视记录的数据,可以发现表中第 4 次的记录数据有误。(填测量次数的序号)
③电路中接入R0可以达到下列哪个效果。 C (填选项前的字母)
A.使测电流的电表读数变化明显
B.为了更准确地测量充电宝内阻
C.避免使充电宝的放电电流过大
D.减小测量电压的电表分流作用
【答案】①N,M;②4;③C。
【解析】解:①依据实物连接图,画出实验的电路图如图1所示,显而易见,图中测量电流的电表是N,测量电压的电表是M。
②记录的数据表格中,从次数1依次到次数7,电流值依次增大,根据U=E﹣Ir,路端电压即电压表示数U要依次变小,审视记录的数据,可以发现表中第4次的电压值大于第3次的电压值,其它次数的电压值均满足依次变小,故表中第4次的记录数据有误。
③A、根据闭合电路欧姆定律得:I=,可见接入R0此式的分母较大,对于滑动变阻器阻值R相同的变化,I的变化比没有接入R0时的变化小,即接入R0不会使测电流的电表读数变化明显,故A错误;
C、由题意知充电宝的内阻很小,最大放电电流为2A,当滑动变阻器接入电阻值较小时,R0的接入使电路的最大电流不会超过2A,避免使充电宝的放电电流过大,起到保护电路的作用,故C正确;
D、由图1可知R与R0和测量电压的电表M为并联关系,其它条件一定时,R0的接入会使流过电表M的电流变大,不会减小测量电压的电表分流作用,故D错误;
B、由上分析可知,接入R0并没有减小电压表的分流作用引起的系统误差,所以并不是为了更准确地测量充电宝内阻,故B错误。
故选C。
7.(2020•天津)某实验小组利用图1所示装置测定平抛运动的初速度。把白纸和复写纸叠放一起固定在竖直木板上,在桌面上固定一个斜面,斜面的底边ab与桌子边缘及木板均平行。每次改变木板和桌边之间的距离,让钢球从斜面顶端同一位置滚下,通过碰撞复写纸,在白纸上记录钢球的落点。
①为了正确完成实验,以下做法必要的是 AB 。
A.实验时应保持桌面水平
B.每次应使钢球从静止开始释放
C.使斜面的底边ab与桌边重合
D,选择对钢球摩擦力尽可能小的斜面
②实验小组每次将木板向远离桌子的方向移动0.2m,在白纸上记录了钢球的4个落点,相邻两点之间的距离依次为15.0cm、25.0cm、35.0cm,示意如图2.重力加速度g=10m/s2,钢球平抛的初速度为 2 m/s。
③图1装置中,木板上悬挂一条铅垂线,其作用是 方便将木板调整到竖直平面内 。
【答案】①AB;②2;③方便将木板调整到竖直平面内。
【解析】解:①A、钢球离开桌面后做平抛运动,实验时应保持桌面水平,故A正确;
B、为保证钢球做平抛运动的初速度相等,每次应使钢球从静止开始释放,故B正确;
C、只要桌面水平即可保证小球离开桌面后做平抛运动,只要使钢球从同一位置由静止释放即可保证小球的初速度相等,斜面的底边ab与桌边不必重合,故C错误;
D、只要使钢球从同一位置由静止释放即可保证小球的初速度相等,钢球与桌面间的摩擦力对实验没有影响,故D错误。
故选:AB。
②小球在竖直方向做自由落体运动,由匀变速直线运动的推论可知:△y=gt2
则有:t=s=0.1s
小球的初速度为:v0=m/s=2m/s
③实验过程应使木板在竖直面内,木板上悬挂的铅垂线作用是方便将木板调整到竖直平面内。
8.(2020•天津)某实验小组选用以下器材测定电池组的电动势和内阻,要求测量结果尽量准确。
电压表(量程0~3V,内阻约为3kΩ)
电流表(量程0~0.6A,内阻约为1Ω)
滑动变阻器(0~20Ω,额定电流1A)
待测电池组(电动势约为3V,内阻约为1Ω)
开关、导线若干。
①该小组连接的实物电路如图所示,经仔细检查,发现电路中有1条导线连接不当,这条导线对应的编号是 5 。
②改正这条导线的连接后开始实验,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于滑动变阻器的 a 端。(填“a”或者“b”)
③实验中发现调节滑动变阻器时,电流表读数变化明显但电压表读数变化不明显。为了解决这个问题,在电池组负极和开关之间串联一个阻值为5Ω的电阻,之后该小组得到了几组电压表读数U和对应的电流表读数I,并作出U﹣I图象,如图所示。根据图象可知,电池组的电动势为 2.9 V,内阻为 0.80 Ω.(结果均保留两位有效数字)
【答案】①5;②a;③2.9,0.80。
【解析】解:①电源内阻较小,为减小实验误差,相对于电源来说电流表应采用外接法,由图示实物电路图可知,连线5连接错误。
②由图示实物电路图可知,滑动变阻器采用限流接法,为保护电路,闭合开关前滑片要置于a端。
③由闭合电路的欧姆定律可知,路端电压:U=E﹣I(r+R)
由图示图象可知,图象纵轴截距:b=E=2.9V
图象斜率的绝对值:k=r+R=Ω=5.80Ω
电源内阻:r=0.80Ω
9.(2019•天津)现测定长金属丝的电阻率。
①某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示,其读数是 0.200 mm。
②利用下列器材设计一个电路,尽量准确地测量一段金属丝的电阻。这段金属丝的电阻Rx约为100Ω,画出实验电路图,并标明器材代号。
电源E(电动势10V,内阻约为10Ω)
电流表A1(量程0~250mA,内阻R1=5Ω)
电流表A2(量程0~300mA,内阻约为5Ω)
滑动变阻器R(最大阻值10Ω,额定电流2A)
开关S及导线若干
③某同学设计方案正确,测量得到电流表A1的读数为I1,电流表A2的读数为I2,则这段金属丝电阻的计算式Rx= 。从设计原理看,其测量值与真实值相比 相等 (填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
【答案】①0.200;②电路图如图所示;③;相等。
【解析】解:①由图示螺旋测微器可知,其示数为:0mm+20.0×0.01mm=0.200mm;
②由题意可知,没有电压表,可以用已知内阻的电流表A1测电压,另一个电流表A2测电流,
由题意可知,待测电阻阻值远大于滑动变阻器阻值,为测多组实验数据,滑动变阻器应采用分压接法,实验电路图如图所示:
③由图示电路图可知,待测金属丝电阻:RX==,
由图示电路图可知,电压与电流的测量值等于真实值,由欧姆定律可知,电阻的测量值等于真实值;
10.(2018•天津)某研究小组做“验证力的平行四边形定则”实验,所有器材有:方木板一块,白纸,量程为5N的弹簧测力计两个,橡皮条(带两个较长的细绳套),刻度尺,图钉(若干个)。
①具体操作前,同学们提出了如下关于实验操作的建议,其中正确的有 BC 。
A.橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在一条直线上
B.重复实验再次进行验证时,结点O的位置可以与前一次不同
C.使用测力计时,施力方向应沿测力计轴线;读数时视线应正对测力计刻度
D.用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力必须都小于只用一个测力计时的拉力
②该小组的同学用同一套器材做了四次实验,白纸上留下的标注信息有结点位置O、力的标度、分力和合力的大小及表示力的作用线的点,如下图所示。其中对于提高实验精度最有利的是 B 。
【答案】(1)BC;(2)B
【解析】解:(1)A、F1、F2方向间夹角大小适当即可,不一定要橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在一条直线上,故A错误;
B、合力与分力的关系为等效替代的关系,效果是相同的,所以在同一次实验时,需要让两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条产生的作用效果相同,则必定结点O的位置要相同;而在重复实验再次进行验证时,结点O的位置可以与前一次不同。故B正确;
C、使用测力计时,施力方向应沿测力计轴线,可以减小因摩擦产生的误差;读数时视线应正对测力计刻度,可以减小偶然误差。故C正确;
D、用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力不一定必须都小于只用一个测力计时的拉力,故D错误;
故选:BC
(2)A、为了便于确定拉力的方向,拉橡皮条的细绳要稍长一些,同时在纸上描点时,所描的点不要太靠近结点,该图中所描的点太靠近结点。故A错误;
B、该图中所描的点到结点的距离适中,力的大小适中,而且两个力的角度的大小也适中。故B正确;
C、实验要方便、准确,两分力适当大点,读数时相对误差小,但不宜太大,该图中的读数都太小,故C错误;
D、该图中两个分力之间的夹角太小,这样误差容易大,故D错误;
故选:B
11.(2018•天津)某同学用伏安法测定待测电阻Rx的阻值(约为10kΩ),除了Rx、开关S、导线外,还有下列器材供选用:
A.电压表(量程0~1V,内阻约10kΩ)
B.电压表(量程0~10V,内阻约100kΩ)
C.电流表(量程0~1mA,内阻约30Ω)
D.电流表(量程0~0.6A,内阻约0.05Ω)
E.电源(电动势1.5V,额定电流0.5A,内阻不计)
F.电源(电动势12V,额定电流2A,内阻不计)
G.滑动变阻器R0(阻值范围0~10Ω,额定电流2A)
①为使测量尽量准确,电压表选用 B ,电流表选用 C ,电源选用 F 。(均填器材的字母代号)
②画出测量Rx阻值的实验电路图。
③该同学选择器材、连接电路和操作均正确,从实验原理上看,待测电阻测量值会 大于 其真实值(填“大于”、“小于”或“等于”),原因是 电压表的读数大于待测电阻两端实际电压 。
【答案】①B;C;F;②如图所示;③大于;电压表的读数大于待测电阻两端的实际电压。
【解析】解:①因待测电阻阻值较大,为了准确测量,应采用较大的电动势,故选电动势为12V的电源F;电压表选择10V的量程,最大电流I约为:
I==0.001A=1mA,故电流表选择C;
②因给出的滑动变阻器总阻值较小,所以应采用分压接法,同时因待测电阻较大,为了准确测量,电流表选择内接法,故电路图如图所示;
③因本实验采用电流表内接法,由于电流表分压影响,电压表测量值将大于真实值,由欧姆定律可知,电阻测量值将大于真实值;
12.(2017•天津)如图所示,打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置验证机械能守恒定律。
①对于该实验,下列操作中对减小实验误差有利的是 AB 。
A.重物选用质量和密度较大的金属锤
B.两限位孔在同一竖直面内上下对正
C.精确测量出重物的质量
D.用手托稳重物,接通电源后,撒手释放重物
②某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50Hz的交流电源上,按正确操作得到了一条完整的纸带,由于纸带较长,图中有部分未画出,如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点,其中O点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出,利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有 BC 。
A.OA、AD和EG的长度 B.OC、BC和CD的长度
C.BD、CF和EG的长度 D.AC、BD和EG的长度
【答案】①AB; ②BC。
【解析】解:
①A、实验供选择的重物应该相对质量较大、体积较小的物体,这样能减少摩擦阻力的影响,从而减小实验误差,故A正确。
B、为了减小纸带与限位孔之间的摩擦图甲中两限位孔必须在同一竖直线,这样可以减小纸带与限位孔的摩擦,从而减小实验误差,故B正确。
C、因为我们是比较mgh、mv2的大小关系,故m可约去,不需要测量重锤的质量,对减小实验误差没有影响,故C错误。
D、实验时,先接通打点计时器电源再放手松开纸带,对减小实验误差没有影响,故D错误。
②根据这段时间内的平均速度等于中时刻瞬时速度,结合动能与重力势能表达式,
A、当OA、AD和EG的长度时,只有求得F点与BC的中点的瞬时速度,从而确定两者的动能变化,却无法求解重力势能的变化,故A错误;
B、当OC、BC和CD的长度时,同理,依据BC和CD的长度,可求得C点的瞬时速度,从而求得O到C点的动能变化,因知道OC间距,则可求得重力势能的变化,可以验证机械能守恒,故B正确;
C、当BD、CF和EG的长度时,依据BD和EG的长度,可分别求得C点与F点的瞬时速度,从而求得动能的变化,再由CF确定重力势能的变化,进而得以验证机械能守恒,故C正确;
D、当AC、BD和EG的长度时,依据AC和EG长度,只能求得B点与F点的瞬时速度,从而求得动能的变化,而BF间距不知道,则无法验证机械能守恒,故D错误;
13.(2017•天津)某探究性学习小组利用如图1所示的电路测量电池的电动势和内阻。其中电流表A1的内阻r1=1.0kΩ,电阻R1=9.0kΩ,为了方便读数和作图,给电池串联一个R0=3.0Ω的电阻。
①按图示电路进行连接后,发现aa′、bb′和cc′三条导线中,混进了一条内部断开的导线。为了确定哪一条导线内部是断开的,将电键S闭合,用多用电表的电压挡先测量a、b′间电压,读数不为零,再测量a、a′间电压,若读数不为零,则一定是 aa' 导线断开;若读数为零,则一定是 bb' 导线断开。
②排除故障后,该小组顺利完成实验。通过多次改变滑动变阻器触头位置,得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据,作出图象如图2.由I1﹣I2图象得到的电池的电动势E= 1.4 V,内阻r= 0.5 Ω。
【答案】①aa',bb',②1.4(1.36~1.44均可)0.5(0.4~0.6均可)
【解析】解:①将电键S闭合,用多用电表的电压挡先测量a、b′间电压,读数不为零,可知cc′不断开,再测量a、a′间电压,若读数不为零,可知bb′间不断开,则一定是aa′间断开。若aa′间电压为零,则bb′导线断开。
②根据串并联电路的特点,结合闭合电路欧姆定律得:E=U+Ir,
则有:E=I1(R1+r1)+(I1+I2)×(R0+r),
可知I1=,纵轴截距
解得:E=1.4V,
图线斜率的绝对值为:,解得r≈0.5Ω。次数
1
2
3
4
5
6
7
电流I/A
0.299
0.477
0.684
0.877
1.065
1.281
1.516
电压U/V
4.970
4.952
4.932
4.942
4.894
4.872
4.848
次数
1
2
3
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电流I/A
0.299
0.477
0.684
0.877
1.065
1.281
1.516
电压U/V
4.970
4.952
4.932
4.942
4.894
4.872
4.848
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