04实验基础题&提升题&压轴题-天津市十年（2012-2021）高考物理真题分题型分难易度汇编（word版含答案）

04 实验题基础题&提升题
六、实验题基础题
39．（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）
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
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
40．（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　 　。
41．（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）
42．（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”）。
43．（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
44．（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。
45．（2014 天津）某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系，此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等，组装的实验装置如图所示．
（1）若要完成该实验，必需的实验器材还有哪些 　 　．
（2）实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行，他这样做的目的是下列的哪个 　 　（填字母代号）
A．避免小车在运动过程中发生抖动
B．可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰
C．可以保证小车最终能够实现匀速直线运动
D．可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力
（3）平衡摩擦力后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快，致使打出的纸带上点数较少，难以选到合适的点计算小车速度，在保证所挂钩码数目不变的条件下，请你利用本实验的器材提出一个解决办法：　 　．
（4）他将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些，这一情况可能是下列哪些原因造成的 　 　（填字母代号）．
A．在接通电源的同时释放了小车
B．小车释放时离打点计时器太近
C．阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉
D．钩码做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力．
七、实验题压轴题
46．（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”）
47．（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　 　。
48．（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　 　。
49．（2016 天津）如图所示，方盒A静止在光滑的水平面上，盒内有一小滑块B，盒的质量是滑块的2倍，滑块与盒内水平面间的动摩擦因数为μ．若滑块以速度v开始向左运动，与盒的左、右壁发生无机械能损失的碰撞，滑块在盒中来回运动多次，最终相对于盒静止，则此时盒的速度大小为　 　，滑块相对于盒运动的路程为　 　。
50．（2016 天津）某同学利用图1示装置研究小车的匀变速直线运动。
①实验中必要的措施是 　 　。
A．细线必须与长木板平行
B．先接通电源再释放小车
C．小车的质量远大于钩码的质量
D．平衡小车与长木板间的摩擦力
②他实验时将打点机器接到频率为50Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图2所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）。s1＝3.59cm，s2＝4.41cm，s3＝5.19cm，s4＝5.97cm，s5＝6.78cm，s6＝7.64cm。则小车的加速度a＝　 　m/s2（要求充分利用测量的数据），打点计时器在打B点时小车的速度vB＝　 　m/s。（结果均保留两位有效数字）
51．（2016 天津）某同学想要描绘标有“3.8V 0.3A”字样小灯泡L的伏安特性曲线，要求测量数据尽量精确、绘制曲线完整．可供该同学选用的器材除开关、导线外，还有：
电压表V1（0～3V，内阻等于3kΩ）
电压表V2（0～15V，内阻等于15kΩ）
电流表A1（0～200mA，内阻等于10Ω）
电流表A2（0～3A，内阻等于0.1Ω）
滑动变阻器R1（0～10Ω，额定电流2A）
滑动变阻器R2（0～1kΩ，额定电流0.5A）
定值电阻R3（阻值等于1Ω）
定值电阻R4（阻值等于10Ω）
定值电阻R5（阻值等于1kΩ）
电源E（E＝6V，内阻不计）
①请在方框中画出实验电路图，并将各元件字母代码标在元件的符号旁；
②该同学描绘出的I﹣U图象应是图中的 　 　．
52．（2015 天津）某同学利用单摆测量重力加速度。
①为了使测量误差尽量小，下列说法正确的是 　 　。
A．组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球
B．组装单摆须选用轻且不易伸长的细线
C．实验时须使摆球在同一竖直面内摆动
D．摆长一定的情况下，摆的振幅尽量大
②如图所示，在物理支架的竖直立柱上固定有摆长约1m的单摆。实验时，由于仅有量程为20cm、精度为1mm的钢板刻度尺，于是他先使摆球自然下垂，在竖直立柱上与摆球最下端处于同一水平面的位置做一标记点，测出单摆的周期T1；然后保持悬点位置不变，设法将摆长缩短一些，再次使摆球自然下垂，用同样方法在竖直立柱上做另一标记点，并测出单摆的周期T2；最后用钢板刻度尺量出竖直立柱上两标记点之间的距离ΔL．用上述测量结果，写出重力加速度的表达式g＝　 　。
53．（2013 天津）要测绘一个标有“3V，0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，并便于操作．已选用的器材有：
电池组（电动势为4.5V，内阻约1Ω）：
电流表（量程为0～250mA．内阻约5Ω）；
电压表（量程为0～3V．内阻约3kΩ）：
电键一个、导线若干．
①实验中所用的滑动变阻器应选下列中的 　 　（填字母代号）．
A．滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流1A）
B．滑动变阻器（最大阻值1750Ω，额定电流0.3A）
②实验的电路图应选用图1中 　 　（填字母代号）．
③实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图2所示．如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V，内阻为5.0Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是 　 　W．
【参考答案】
39．（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）
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
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
【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。
故答案为：①N，M；②4；③C。
40．（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　。
【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。
故答案为：①AB；②2；③方便将木板调整到竖直平面内。
41．（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）
【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
故答案为：①5；②a；③2.9，0.80。
42．（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”）。
【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；
故答案为：①0.200；②电路图如图所示；③；相等。
43．（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
【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；
故答案为：①AB； ②BC。
44．（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。
【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。
故答案为：①aa'，bb'，②1.4（1.36～1.44均可）0.5（0.4～0.6均可）
45．（2014 天津）某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系，此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等，组装的实验装置如图所示．
（1）若要完成该实验，必需的实验器材还有哪些 　刻度尺、天平（包括砝码）　．
（2）实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行，他这样做的目的是下列的哪个 　D　（填字母代号）
A．避免小车在运动过程中发生抖动
B．可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰
C．可以保证小车最终能够实现匀速直线运动
D．可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力
（3）平衡摩擦力后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快，致使打出的纸带上点数较少，难以选到合适的点计算小车速度，在保证所挂钩码数目不变的条件下，请你利用本实验的器材提出一个解决办法：　可在小车上加适量的砝码　．
（4）他将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些，这一情况可能是下列哪些原因造成的 　CD　（填字母代号）．
A．在接通电源的同时释放了小车
B．小车释放时离打点计时器太近
C．阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉
D．钩码做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力．
【解析】解：（1）、根据本实验的实验原理是合外力所做的功等于动能的变化量，通过研究纸带来研究小车的速度，利用天平测量小车的质量，利用砝码的重力代替小车的合外力，所以需要刻度尺来测量纸带上点的距离和用天平测得小车的质量，即还需要刻度尺，天平（带砝码）．
故答案为：刻度尺；天平（带砝码）
（2）、实验过程中，为减少误差，提高实验的精确度，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行，目的是消除摩擦带来的误差，即平衡摩擦力后，使细绳的拉力等于小车的合力，故ABC错误，D正确．
故选：D．
（3）平衡摩擦力后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快，致使打出的纸带上点数较少，即小车的加速度大，所以应减少小车的加速度，当小车的合力一定的情况下，据牛顿第二定律可知，适当增大小车的质量，即在小车上加适量的砝码．
故答案为：在小车上加适量的砝码
（4）他将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些，从功能关系看出：该实验一定有转化为内能的，即试验 中有存在摩擦力没有被平衡掉；还有该实验要求，只有当小车的质量远大于砝码的质量时，小车的拉力才近似等于砝码的重力，故AB错误，CD正确．
故选：CD．
46．（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”）
【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。
故答案为：①v＝；②a＝；③偶然。
47．（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　。
【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
故答案为：（1）BC；（2）B
48．（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　。
【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；
故答案为：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。
49．（2016 天津）如图所示，方盒A静止在光滑的水平面上，盒内有一小滑块B，盒的质量是滑块的2倍，滑块与盒内水平面间的动摩擦因数为μ．若滑块以速度v开始向左运动，与盒的左、右壁发生无机械能损失的碰撞，滑块在盒中来回运动多次，最终相对于盒静止，则此时盒的速度大小为　　，滑块相对于盒运动的路程为　　。
【解析】解：设滑块的质量是m，碰后速度为v共，物体与盒子组成的系统合外力为0，设向左为正方向，由动量守恒：
mv＝（m+2m）v共
解得：v共＝
开始时盒子与物块的机械能：E1＝mv2
碰后盒子与物块的机械能：E2＝（m+2m）v共2＝mv2
损失的机械能：△E＝E1﹣E2＝μmg s
联立得：s＝
故答案为：；
50．（2016 天津）某同学利用图1示装置研究小车的匀变速直线运动。
①实验中必要的措施是 　AB　。
A．细线必须与长木板平行
B．先接通电源再释放小车
C．小车的质量远大于钩码的质量
D．平衡小车与长木板间的摩擦力
②他实验时将打点机器接到频率为50Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图2所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）。s1＝3.59cm，s2＝4.41cm，s3＝5.19cm，s4＝5.97cm，s5＝6.78cm，s6＝7.64cm。则小车的加速度a＝　0.80　m/s2（要求充分利用测量的数据），打点计时器在打B点时小车的速度vB＝　0.40　m/s。（结果均保留两位有效数字）
【解析】解：①A、为了让小车做匀加速直线运动，应使小车受力恒定，故应将细线与木板保持水平；同时为了打点稳定，应先开电源再放纸带；故AB正确；
C、本实验中只是研究匀变速直线运动，故不需要让小车的质量远大于钩码的质量；只要能让小车做匀加速运动即可；故C错误；
D、由C的分析可知，只要摩擦力恒定即可，不需要平衡摩擦力；故D错误；
故选：AB；
②每两个计数点间有四个点没有画出，故两计数点间的时间间隔为T＝5×0.02＝0.1s；
根据逐差法可知，物体的加速度a＝＝＝0.80m/s2；
B点的速度等于AC段的平均速度，则有：v＝＝＝0.40m/s；
故答案为：①AB；②0.80；0.40。
51．（2016 天津）某同学想要描绘标有“3.8V 0.3A”字样小灯泡L的伏安特性曲线，要求测量数据尽量精确、绘制曲线完整．可供该同学选用的器材除开关、导线外，还有：
电压表V1（0～3V，内阻等于3kΩ）
电压表V2（0～15V，内阻等于15kΩ）
电流表A1（0～200mA，内阻等于10Ω）
电流表A2（0～3A，内阻等于0.1Ω）
滑动变阻器R1（0～10Ω，额定电流2A）
滑动变阻器R2（0～1kΩ，额定电流0.5A）
定值电阻R3（阻值等于1Ω）
定值电阻R4（阻值等于10Ω）
定值电阻R5（阻值等于1kΩ）
电源E（E＝6V，内阻不计）
①请在方框中画出实验电路图，并将各元件字母代码标在元件的符号旁；
②该同学描绘出的I﹣U图象应是图中的 　B　．
【解析】解：①灯泡额定电压为3.8V，而给出的电压表量程分别为15V和3V，15V量程太大，无法正确测量；故只能选用3V量程，并且与定值电阻串联扩大量程；3V量程的电压表内阻为3KΩ；根据串并联电路规律可知，应选择1KΩ的定值电阻串联；
额定电流为0.3A，而给出的量程中3A量程过大，不能使用；只能采用将电流表量程200mA的电流表与定值电阻并联的方式来扩大量程；根据改装原理可知，并联10Ω的定值电阻，即可将量程扩大到0.4A；
因本实验中要求多测几组数据，因此应采用滑动变阻器分压接法；同时因灯泡内阻较小，故采用电流表外接法；故答案如图所示；
②因灯泡电阻随温度的增加而增大，因此在I﹣U图象中图线的斜率应越来越小；
故选：B．
故答案为：①如图所示；②B．
52．（2015 天津）某同学利用单摆测量重力加速度。
①为了使测量误差尽量小，下列说法正确的是 　BC　。
A．组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球
B．组装单摆须选用轻且不易伸长的细线
C．实验时须使摆球在同一竖直面内摆动
D．摆长一定的情况下，摆的振幅尽量大
②如图所示，在物理支架的竖直立柱上固定有摆长约1m的单摆。实验时，由于仅有量程为20cm、精度为1mm的钢板刻度尺，于是他先使摆球自然下垂，在竖直立柱上与摆球最下端处于同一水平面的位置做一标记点，测出单摆的周期T1；然后保持悬点位置不变，设法将摆长缩短一些，再次使摆球自然下垂，用同样方法在竖直立柱上做另一标记点，并测出单摆的周期T2；最后用钢板刻度尺量出竖直立柱上两标记点之间的距离ΔL．用上述测量结果，写出重力加速度的表达式g＝　　。
【解析】解：①A、为减小空气阻力对实验的影响，减小实验误差，组装单摆须选用密度大而直径都较小的摆球，故A错误；
B、为减小实验误差，组装单摆须选用轻且不易伸长的细线，故B正确；
C、实验时须使摆球在同一竖直面内摆动，不能使单摆成为圆锥摆，故C正确；
D、单摆摆角最大摆角应小于5°，摆长一定的情况下，摆的振幅尽量小些，故D错误；故选BC。
②由单摆周期公式，根据题意看得：T1＝2π，T2＝2π，解得：g＝；
故答案为：①BC；②。
53．（2013 天津）要测绘一个标有“3V，0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，并便于操作．已选用的器材有：
电池组（电动势为4.5V，内阻约1Ω）：
电流表（量程为0～250mA．内阻约5Ω）；
电压表（量程为0～3V．内阻约3kΩ）：
电键一个、导线若干．
①实验中所用的滑动变阻器应选下列中的 　A　（填字母代号）．
A．滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流1A）
B．滑动变阻器（最大阻值1750Ω，额定电流0.3A）
②实验的电路图应选用图1中 　B　（填字母代号）．
③实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图2所示．如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V，内阻为5.0Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是 　0.1　W．
【解析】解：①因实验要求电流从零调，所以滑动变阻器应用分压式接法，应选全电阻最小的变阻器A．
②因小灯泡电阻为R＝＝＝15Ω，，故电流表应用外接法，又变阻器用分压式，故电路图应选B．
③电源与小灯泡直接串联，那么路端电压等于小灯泡两端的电压，画出内阻为5Ω，电动势为1.5V的电源的路端电压与干路电流的关系图线和小灯泡的伏安特性曲线的交点即表示小灯泡与该电源直接串联；
根据交点坐标（1.0V，0.1A）可以计算出小灯泡消耗的功率为：P＝UI＝1×0.1＝0.1W．
故答案为：①A；②B；③0.1．