二轮综合提能突破小练
专题六 物理实验
一、选择题
1.小明在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时,计算结果偏大,可能的原因是( )
A.水面上撒的爽身粉偏厚
B.油酸酒精溶液长时间放置,浓度增大
C.计算油膜面积时,方格数数多了
D.求每滴体积时,1 mL溶液的滴数数多了
2.(2024·汕头二模)(多选)用如图所示的装置来做“用双缝干涉测量光的波长”的实验,下列说法中正确的是( )
A.图中A为双缝,B为单缝
B.安装装置时,必须使A、B相互平行
C.实验时为减小实验误差,常直接测量相邻两条亮条纹间的距离
D.可以通过减小双缝间距使条纹变疏
二、非选择题
3.(2025·广东省联考)在“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验中,为了控制气体温度这一变量,应__ __(填“快速”或“缓慢”)地向下压或向上拉柱塞.
4. (2025·广州二中月考)如图所示,当光线AO以一定入射角穿过两面平行的玻璃砖时,通过插针法可计算出玻璃的折射率.找出跟入射光线AO对应的出射光线O′B,从而确定折射光线OO′.
(1) 如图甲所示,测出入射角i和折射角r,根据n=____可计算出玻璃的折射率.
甲
乙
(2) 如图乙所示,以O为圆心,作圆与OA、OO′分别交于P、Q点,过P、Q点分别作法线NN′的垂线,垂足分别为P′、Q′,测量出PP′和QQ′的长度,则玻璃的折射率n=____.
(3) 在完成上述实验过程时,在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2,用“+”表示大头针的位置,然后在另一侧透过玻璃砖观察,并依次插上大头针P3和P4.在插P3和P4时,应使__ __(填选项前的字母).
A.P3只挡住P1的像
B.P4只挡住P2的像
C.P3同时挡住P1、P2的像
5.某实验小组在“探究加速度与力、质量的关系”实验时,按照图示装置组装好实验器材,实验的主要步骤如下:
① 将穿有纸带的打点计时器固定在木板适当的位置,把木板的一侧垫高,调整木板的倾斜度,接通电源,使小车在不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速下滑.
② 将槽码、小车和纸带安装好.
③ 通过改变槽码的个数来成倍地改变小车所受的拉力,与此相对应,处理纸带并计算出小车的加速度.
④ 保持槽码个数不变,通过增减小车中的重物改变小车的质量,与此相对应,处理纸带并计算出小车的加速度.
请结合上述操作,完成以下内容:
(1) 在步骤①中,垫高木板一侧的目的是__ __.
(2) 在步骤②中,还需要调整定滑轮高度,其目的是__ __.
(3) 在步骤③中,实验时要保持小车质量不变,这种方法在物理上被称为__ __.
(4) 在步骤④中,随着小车中重物的增加,实验的系统误差__ __(填“增大”或“减小”).
6.(2025·揭阳惠来一中三模)某研究小组收集了两个电学元件:电阻R0(约为2 kΩ)和手机中的锂电池(电动势E标称值为3.7 V,允许最大放电电流为100 mA).实验室备有如下器材:
A.电压表 V(量程0~3 V,电阻R V约为4.0 kΩ)
B.电流表A1(量程0~100 mA,电阻约为5 Ω)
C.电流表A2(量程0~2 mA,电阻约为50 Ω)
D.滑动变阻器R1(0~40 Ω,额定电流1 A)
E.电阻箱R2(0~999.9 Ω)
F.开关S一只、导线若干
(1) 研究小组用伏安法测定电阻R0的阻值,为了测量更准确,图中的电流表A应选__ __(填“A1”或“A2”).
甲
乙
(2) 测量R0阻值的电路实物示意图的连线不完整,请补充完整.
(3) 为测量锂电池的电动势E和内阻r,小红设计了如图甲所示的电路图.根据测量数据作出图像,如图乙所示,若该图线的斜率为k,纵轴截距为b,则该锂电池的内阻r=____.(用k、b表示)
7.(2025·肇庆二模)某同学欲将电流表改装成欧姆表并重新标上刻度和校准,要求改装后欧姆表的15 kΩ刻度正好对应电流表表盘的中间刻度.可选用的器材有:
A.电源(电动势为1.5 V,内阻为1 Ω)
B.电流表A(量程为0~100 μA,内阻为99 Ω)
C.定值电阻R1(阻值为14 kΩ)
D.定值电阻R2(阻值为1 kΩ)
E.滑动变阻器R(最大阻值为1 500 Ω)
F.红、黑表笔和导线若干
(1) 按图中的实物连线组成欧姆表,定值电阻应选__ __(填仪器前面的序号).
(2) 通过计算,对整个表盘重新标上电阻刻度.表盘上60 μA处的电阻刻度为__ __ kΩ.
(3) 该同学继续研究改变倍率的问题,若要将欧姆表改为表盘中间刻度为1.5 kΩ的新欧姆表,则在适当更换器材的同时,给电流表__ __(填“串”或“并”)联一个__ __ Ω的电阻.
8.(2025·深圳宝安区第一次调研)某实验小组测量物块与水平实验桌之间的动摩擦因数.实验装置如图甲所示,通过钩码拉动物块加速运动,用力传感器测量细绳的拉力F,通过打点计时器(图中未画出)记录物块运动信息,从而计算物块的加速度a.改变钩码质量,重复实验.
甲
乙
(1) 绘制出F-a图像,如图乙所示.计算F-a图像的斜率为k,F轴上的截距为b,经查阅当地重力加速度为g,可测算滑块与长木板之间的动摩擦因数μ=__ _(用k、b、g表示).
(2) 为了减小细绳与滑轮间的摩擦力对实验结果产生的影响,下列建议可行的是__ __.
A.倾斜桌面平衡摩擦力
B.选用质量更大的钩码
C.选用质量更大的物块
(3) 小梁同学提出:手持弹簧测力计直接在水平桌面上拉动物块就可以测量出滑动摩擦力,进而测量出摩擦因数.请你从实验测量的精确度角度评价小梁同学的实验方案,并简述评价的依据:__ _.
9. (2025·广州外国语学校模拟)某学习小组为探究光电效应的规律,设计了如图甲所示的电路图,图乙是对应的装置实物图.
甲
乙
丙
丁
(1) 电路连接.
图乙中已正确连接了部分电路,请完成图中滑动变阻器R、单刀双掷开关S、灵敏电流计(G)和电压表(V)间的实物图连线.
(2) 实验探究.
①为了探究入射光的频率、强度对光电流的影响,需要把单刀双掷开关S打向__ __端(填“a”或“b”),在光电管上加正向电压(光电管阳极接电源正极).
②实验发现,在光照条件不变的情况下,灵敏电流计示数随着滑动变阻器滑片P向右滑动而增大,当滑片P移到某一位置后,灵敏电流计示数不再变化.此时灵敏电流计(G)的示数如图丙所示,读数为__ __μA.由此可知,光电效应存在饱和光电流.
③通过控制变量法,改变入射光的频率或强度,测量饱和光电流的变化情况.
④把单刀双掷开关S打向另一侧,在光电管上加反向电压,可以探究入射光的频率、强度对__ __的影响.
A.遏止电压 B.饱和光电流
C.截止频率
(3) 为了实现用滑动变阻器可以控制输出正向电压或反向电压,该学习小组对实验方案进行了改进,设计电路图如图丁所示.为给光电管提供反向电压应将滑片P往__ __(填“c”或“d”)端移动.
10. (2025·遂溪一中模拟)手机软件Phyphox利用了智能手机内置的各种传感器(如加速度计、陀螺仪、磁力计、气压计等)来测量多种物理量.某学习小组设计如图装置测量小车和智能手机的总质量.把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂质量为m的钩码,用手机测出小车运动的加速度a;改变钩码的质量m,进行多次测量,做出a与m(g-a)的图像,已知图像中直线的截距为b,斜率为k.不计空气阻力,重力加速度为g.
(1) 下列说法中正确的是__ __.
A.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力
B.细线的拉力不等于钩码的重力
C.不悬挂钩码时,应使小车和智能手机匀速沿木板下滑
D.钩码的质量不需要远小于智能手机和小车的总质量
(2) 由图像可得,小车和手机的总质量为__ _.
(3) 利用手机测出木板倾角为θ,则小车和智能手机沿木板运动过程中所受摩擦力的大小为__ _;木板与小车间的动摩擦因数大小为____.
21世纪教育网(www.21cnjy.com)二轮综合提能突破小练
专题六 物理实验
一、选择题
1.小明在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时,计算结果偏大,可能的原因是( A )
A.水面上撒的爽身粉偏厚
B.油酸酒精溶液长时间放置,浓度增大
C.计算油膜面积时,方格数数多了
D.求每滴体积时,1 mL溶液的滴数数多了
【解析】若水面上撒的爽身粉偏厚,导致油膜没有形成单分子油膜层,则油膜的面积测量值S偏小,根据d=,可知计算结果偏大,故A正确;油酸酒精溶液长时间放置,浓度增大,实验仍然用小浓度计算,导致油酸的体积的测量值偏小,根据d=,可知计算结果偏小,故B错误;计算油膜面积时,方格数数多了,导致油膜的面积测量值S偏大,根据d=,可知计算结果偏小,故C错误;求每滴体积时,1 mL溶液的滴数数多了,导致油酸的体积的测量值偏小,根据d=,可知计算结果偏小,故D错误.
2.(2024·汕头二模)(多选)用如图所示的装置来做“用双缝干涉测量光的波长”的实验,下列说法中正确的是( BD )
A.图中A为双缝,B为单缝
B.安装装置时,必须使A、B相互平行
C.实验时为减小实验误差,常直接测量相邻两条亮条纹间的距离
D.可以通过减小双缝间距使条纹变疏
【解析】双缝干涉实验器具的位置顺序依次为光源、透镜、单缝、双缝、遮光筒、测量头、目镜光屏,故A错误;安装装置时,必须使A、B相互平行,如此才能保证从单缝获得振动方向相同的光完全通过双缝,若A、B不平行则通过双缝的光强度将减弱,从而使得光屏上呈现的条纹图像过暗,故B正确;实验时常测量多条亮条纹间的距离,然后取平均值,以此减小测量时的相对误差,故C错误;根据条纹间距公式Δx=λ,则可以通过减小双缝间距d使条纹变疏,故D正确.
二、非选择题
3.(2025·广东省联考)在“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验中,为了控制气体温度这一变量,应__缓慢__(填“快速”或“缓慢”)地向下压或向上拉柱塞.
【解析】在“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验中,为了控制气体温度这一变量,应缓慢地向下压或向上拉柱塞.
4. (2025·广州二中月考)如图所示,当光线AO以一定入射角穿过两面平行的玻璃砖时,通过插针法可计算出玻璃的折射率.找出跟入射光线AO对应的出射光线O′B,从而确定折射光线OO′.
(1) 如图甲所示,测出入射角i和折射角r,根据n=____可计算出玻璃的折射率.
甲
乙
(2) 如图乙所示,以O为圆心,作圆与OA、OO′分别交于P、Q点,过P、Q点分别作法线NN′的垂线,垂足分别为P′、Q′,测量出PP′和QQ′的长度,则玻璃的折射率n=____.
(3) 在完成上述实验过程时,在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2,用“+”表示大头针的位置,然后在另一侧透过玻璃砖观察,并依次插上大头针P3和P4.在插P3和P4时,应使__C__(填选项前的字母).
A.P3只挡住P1的像
B.P4只挡住P2的像
C.P3同时挡住P1、P2的像
【解析】(1) 根据光的折射定律可计算出玻璃的折射率为n=.
(2) 设圆的半径为R,得PP′=R sin i,QQ′=R sin r,将两式代入折射率公式得n=.
(3) 为了能够确定出射光线,在插P3时,应使P3同时挡住P1、P2的像,插P4时,使它挡住前面三个大头针,A、B错误,C正确.
5.某实验小组在“探究加速度与力、质量的关系”实验时,按照图示装置组装好实验器材,实验的主要步骤如下:
① 将穿有纸带的打点计时器固定在木板适当的位置,把木板的一侧垫高,调整木板的倾斜度,接通电源,使小车在不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速下滑.
② 将槽码、小车和纸带安装好.
③ 通过改变槽码的个数来成倍地改变小车所受的拉力,与此相对应,处理纸带并计算出小车的加速度.
④ 保持槽码个数不变,通过增减小车中的重物改变小车的质量,与此相对应,处理纸带并计算出小车的加速度.
请结合上述操作,完成以下内容:
(1) 在步骤①中,垫高木板一侧的目的是__平衡摩擦力__.
(2) 在步骤②中,还需要调整定滑轮高度,其目的是__使细绳与木板平行__.
(3) 在步骤③中,实验时要保持小车质量不变,这种方法在物理上被称为__控制变量法__.
(4) 在步骤④中,随着小车中重物的增加,实验的系统误差__减小__(填“增大”或“减小”).
【解析】(1) 垫高木板一侧的目的是平衡摩擦力,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动,以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消,那么小车的合力就是绳子的拉力.
(2) 调整定滑轮高度,其目的是使细绳与木板平行,若小车的细绳与木板不平行,则绳子上的拉力大小不等于小车的拉力大小,造成较大误差.
(3) 实验时要保持小车质量不变,这种物理方法属于控制变量法.
(4) 为了减小实验误差应使小车的质量远大于槽码的质量,所以随着小车中重物的增加,实验的系统误差逐渐减小.
6.(2025·揭阳惠来一中三模)某研究小组收集了两个电学元件:电阻R0(约为2 kΩ)和手机中的锂电池(电动势E标称值为3.7 V,允许最大放电电流为100 mA).实验室备有如下器材:
A.电压表 V(量程0~3 V,电阻R V约为4.0 kΩ)
B.电流表A1(量程0~100 mA,电阻约为5 Ω)
C.电流表A2(量程0~2 mA,电阻约为50 Ω)
D.滑动变阻器R1(0~40 Ω,额定电流1 A)
E.电阻箱R2(0~999.9 Ω)
F.开关S一只、导线若干
(1) 研究小组用伏安法测定电阻R0的阻值,为了测量更准确,图中的电流表A应选__A2__(填“A1”或“A2”).
甲
乙
(2) 测量R0阻值的电路实物示意图的连线不完整,请补充完整.
答案:图见解析
(3) 为测量锂电池的电动势E和内阻r,小红设计了如图甲所示的电路图.根据测量数据作出图像,如图乙所示,若该图线的斜率为k,纵轴截距为b,则该锂电池的内阻r=____.(用k、b表示)
【解析】(1) 电压表量程是0~3 V,通过待测电阻的最大电流为I== A=0.001 5 A=1.5 mA,因此电流表应选电流表A2(量程0~2 mA,电阻RA2约为50 Ω).
(2) 变阻器采用限流式接法时待测电阻电压与电流变化范围较小,不能测多组实验数据,为测多组实验数据,减小实验误差,故滑动变阻器应采用分压式接法,==40,==2,>,故电流表应该采用内接法,补充的实物电路图如图所示.
(3) 由图乙所示电路可知E=U+Ir=U+r,则有=,因此图像的纵轴截距b=,电动势E=,图像的斜率k=,则电源内阻r=kE=.
7.(2025·肇庆二模)某同学欲将电流表改装成欧姆表并重新标上刻度和校准,要求改装后欧姆表的15 kΩ刻度正好对应电流表表盘的中间刻度.可选用的器材有:
A.电源(电动势为1.5 V,内阻为1 Ω)
B.电流表A(量程为0~100 μA,内阻为99 Ω)
C.定值电阻R1(阻值为14 kΩ)
D.定值电阻R2(阻值为1 kΩ)
E.滑动变阻器R(最大阻值为1 500 Ω)
F.红、黑表笔和导线若干
(1) 按图中的实物连线组成欧姆表,定值电阻应选__C__(填仪器前面的序号).
(2) 通过计算,对整个表盘重新标上电阻刻度.表盘上60 μA处的电阻刻度为__10__ kΩ.
(3) 该同学继续研究改变倍率的问题,若要将欧姆表改为表盘中间刻度为1.5 kΩ的新欧姆表,则在适当更换器材的同时,给电流表__并__(填“串”或“并”)联一个__11__ Ω的电阻.
【解析】(1) 欧姆表内部由电源、定值电阻、电流表和滑动变阻器构成.由题意知,改装后的欧姆表要求中值电阻Rx=15 kΩ,此时回路电流为I=50 μA,则R总== Ω=30 kΩ,又R总=r+RA+Rx+R,解得R=R总-(r+RA+Rx)=14.9 kΩ,故选C.
(2) 指针指到60 μA时回路总电阻为R′内== Ω=25 kΩ,则待测电阻R′x=R′内-(r+RA+R)=10 kΩ.
(3) 新欧姆表的中间刻度为1.5 kΩ,对应的电流表满偏电流:==1 mA,需要将电流表的量程从100 μA扩展到1 mA,则需要并联一个电阻来进行分流.
并联电阻:R并==11 Ω.
8.(2025·深圳宝安区第一次调研)某实验小组测量物块与水平实验桌之间的动摩擦因数.实验装置如图甲所示,通过钩码拉动物块加速运动,用力传感器测量细绳的拉力F,通过打点计时器(图中未画出)记录物块运动信息,从而计算物块的加速度a.改变钩码质量,重复实验.
甲
乙
(1) 绘制出F-a图像,如图乙所示.计算F-a图像的斜率为k,F轴上的截距为b,经查阅当地重力加速度为g,可测算滑块与长木板之间的动摩擦因数μ=____(用k、b、g表示).
(2) 为了减小细绳与滑轮间的摩擦力对实验结果产生的影响,下列建议可行的是__C__.
A.倾斜桌面平衡摩擦力
B.选用质量更大的钩码
C.选用质量更大的物块
(3) 小梁同学提出:手持弹簧测力计直接在水平桌面上拉动物块就可以测量出滑动摩擦力,进而测量出摩擦因数.请你从实验测量的精确度角度评价小梁同学的实验方案,并简述评价的依据:__小梁同学误差会比较大,实验中难以保证物块匀速直线运动__.
【解析】(1) 根据牛顿第二定律有F-μMg=Ma,得到F=Ma+μMg,因此图像斜率k=M,b=μMg,解得μ=.
(2) 测量过程中,系统误差主要来源于纸带与打点计时器的阻力和细绳与滑轮之间的摩擦力,考虑阻力,则有F-μMg-F阻=Ma,整理得F=Ma+μMg+F阻,则b=μMg+F阻,因此μ=,由等式可以看出,当物块质量越大,F阻影响就越小,而改变钩码质量不影响测量,测的本来就是摩擦因素,也不能平衡摩擦力,故选C.
(3) 小梁同学误差会比较大,实验中难以保证物块匀速直线运动.
9. (2025·广州外国语学校模拟)某学习小组为探究光电效应的规律,设计了如图甲所示的电路图,图乙是对应的装置实物图.
甲
乙
丙
丁
(1) 电路连接.
图乙中已正确连接了部分电路,请完成图中滑动变阻器R、单刀双掷开关S、灵敏电流计(G)和电压表(V)间的实物图连线.
答案:图见解析
(2) 实验探究.
①为了探究入射光的频率、强度对光电流的影响,需要把单刀双掷开关S打向__b__端(填“a”或“b”),在光电管上加正向电压(光电管阳极接电源正极).
②实验发现,在光照条件不变的情况下,灵敏电流计示数随着滑动变阻器滑片P向右滑动而增大,当滑片P移到某一位置后,灵敏电流计示数不再变化.此时灵敏电流计(G)的示数如图丙所示,读数为__70__μA.由此可知,光电效应存在饱和光电流.
③通过控制变量法,改变入射光的频率或强度,测量饱和光电流的变化情况.
④把单刀双掷开关S打向另一侧,在光电管上加反向电压,可以探究入射光的频率、强度对__A__的影响.
A.遏止电压 B.饱和光电流
C.截止频率
(3) 为了实现用滑动变阻器可以控制输出正向电压或反向电压,该学习小组对实验方案进行了改进,设计电路图如图丁所示.为给光电管提供反向电压应将滑片P往__d__(填“c”或“d”)端移动.
【解析】(1) 实物图连线如图所示.
(2) ①欲在光电管上加正向电压(光电管阳极接电源正极),需要将单刀双掷开关打向b端.
②灵敏电流计(G)的示数为70 μA.
④在光电管上加反向电压,可以探究入射光的频率、强度对遏止电压的影响.
(3) 由电路结构可知,光电管阳极电势始终不变,当滑片P位于滑动变阻器中央时,阴极和阳极电势相等,这时加在光电管上的电压为零,当滑片P向d端滑动时,阴极电势升高,阴极电势高于阳极,这时加在光电管上的电压为反向电压,故为给光电管提供反向电压应将滑片P往d端移动.
10. (2025·遂溪一中模拟)手机软件Phyphox利用了智能手机内置的各种传感器(如加速度计、陀螺仪、磁力计、气压计等)来测量多种物理量.某学习小组设计如图装置测量小车和智能手机的总质量.把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂质量为m的钩码,用手机测出小车运动的加速度a;改变钩码的质量m,进行多次测量,做出a与m(g-a)的图像,已知图像中直线的截距为b,斜率为k.不计空气阻力,重力加速度为g.
(1) 下列说法中正确的是__BD__.
A.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力
B.细线的拉力不等于钩码的重力
C.不悬挂钩码时,应使小车和智能手机匀速沿木板下滑
D.钩码的质量不需要远小于智能手机和小车的总质量
(2) 由图像可得,小车和手机的总质量为____.
(3) 利用手机测出木板倾角为θ,则小车和智能手机沿木板运动过程中所受摩擦力的大小为____;木板与小车间的动摩擦因数大小为____.
【解析】(1) 设小车和手机的质量为M,斜面倾角为θ,对钩码和小车以及手机的系统,由牛顿第二定律有mg+Mg sin θ-μMgcos θ=(M+m)a,可得a=,可得a与m(g-a)成一次函数.因本实验验证牛顿第二定律为对系统采用准确的方法,故不需要近似的用钩码重力代替绳的拉力,也就不需要钩码的质量远小于智能手机和小车的质量,D正确;本实验若平衡了摩擦力,系统的牛顿第二定律表达式为a=,a与m(g-a)成正比例函数,不符合实验结果,则不需要平衡摩擦力,A、C错误;本实验研究系统的牛顿第二定律,则绳子的拉力小于钩码的重力,B正确.
(2) 根据a与m(g-a)的一次函数关系,可知图像的斜率的意义为 =k,则小车和手机的质量为M=.
(3) 根据a与m(g-a)的一次函数关系,可知纵截距的物理意义为b=,联立解得f=μMgcos θ=,μ=.
21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共32张PPT)
二轮综合提能突破小练
专题六 物理实验
一、选择题
1.小明在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时,计算结果偏大,可能的原因是 ( )
A.水面上撒的爽身粉偏厚
B.油酸酒精溶液长时间放置,浓度增大
C.计算油膜面积时,方格数数多了
D.求每滴体积时,1 mL溶液的滴数数多了
A
2.(2024·汕头二模)(多选)用如图所示的装置来做“用双缝干涉测量光的波长”的实验,下列说法中正确的是 ( )
A.图中A为双缝,B为单缝
B.安装装置时,必须使A、B相互平行
C.实验时为减小实验误差,常直接测量相邻两条亮条纹间的距离
D.可以通过减小双缝间距使条纹变疏
BD
二、非选择题
3.(2025·广东省联考)在“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验中,为了控制气体温度这一变量,应________(填“快速”或“缓慢”)地向下压或向上拉柱塞.
【解析】在“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验中,为了控制气体温度这一变量,应缓慢地向下压或向上拉柱塞.
缓慢
4. (2025·广州二中月考)如图所示,当光线AO以一定入射角穿过两面平行的玻璃砖时,通过插针法可计算出玻璃的折射率.找出跟入射光线AO对应的出射光线O′B,从而确定折射光线OO′.
(1) 如图甲所示,测出入射角i和折射角r,根据n=
_________可计算出玻璃的折射率.
甲
(2) 如图乙所示,以O为圆心,作圆与OA、OO′分别交于P、Q点,过P、Q点分别作法线NN′的垂线,垂足分别为P′、Q′,测量出PP′和QQ′的长度,则玻璃的折射率n
=________.
乙
(3) 在完成上述实验过程时,在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2,用“+”表示大头针的位置,然后在另一侧透过玻璃砖观察,并依次插上大头针P3和P4.在插P3和P4时,应使_____(填选项前的字母).
A.P3只挡住P1的像
B.P4只挡住P2的像
C.P3同时挡住P1、P2的像
【解析】(3) 为了能够确定出射光线,在插P3时,应使P3同时挡住P1、P2的像,插P4时,使它挡住前面三个大头针,A、B错误,C正确.
C
5.某实验小组在“探究加速度与力、质量的关系”实验时,按照图示装置组装好实验器材,实验的主要步骤如下:
① 将穿有纸带的打点计时器固定在木板适当的位置,把木板的一侧垫高,调整木板的倾斜度,接通电源,使小车在不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速下滑.
② 将槽码、小车和纸带安装好.
③ 通过改变槽码的个数来成倍地改变小车所受的拉力,与此相对应,处理纸带并计算出小车的加速度.
④ 保持槽码个数不变,通过增减小车中的重物改变小车的质量,与此相对应,处理纸带并计算出小车的加速度.
请结合上述操作,完成以下内容:
(1) 在步骤①中,垫高木板一侧的目的是______________.
(2) 在步骤②中,还需要调整定滑轮高度,其目的是____________________.
(3) 在步骤③中,实验时要保持小车质量不变,这种方
法在物理上被称为______________.
(4) 在步骤④中,随着小车中重物的增加,实验的系统
误差________(填“增大”或“减小”).
【解析】(1) 垫高木板一侧的目的是平衡摩擦力,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动,以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消,那么小车的合力就是绳子的拉力.
(2) 调整定滑轮高度,其目的是使细绳与木板平行,若小车的细绳与木板不平行,则绳子上的拉力大小不等于小车的拉力大小,造成较大误差.
(3) 实验时要保持小车质量不变,这种物理方法属于控制变量法.
(4) 为了减小实验误差应使小车的质量远大于槽码的质量,所以随着小车中重物的增加,实验的系统误差逐渐减小.
平衡摩擦力
使细绳与木板平行
控制变量法
减小
(1) 研究小组用伏安法测定电阻R0的阻值,为了测量更准确,图中的电流表A应选______(填“A1”或“A2”).
甲 乙
A2
(2) 测量R0阻值的电路实物示意图的连线不完整,请补充完整.
答案:图见解析
甲 乙
7.(2025·肇庆二模)某同学欲将电流表改装成欧姆表并重新标上刻度和校准,要求改装后欧姆表的15 kΩ刻度正好对应电流表表盘的中间刻度.可选用的器材有:
A.电源(电动势为1.5 V,内阻为1 Ω)
B.电流表A(量程为0~100 μA,内阻为99 Ω)
C.定值电阻R1(阻值为14 kΩ)
D.定值电阻R2(阻值为1 kΩ)
E.滑动变阻器R(最大阻值为1 500 Ω)
F.红、黑表笔和导线若干
(1) 按图中的实物连线组成欧姆表,定值电阻应选_____(填仪器前面的序号).
C
(2) 通过计算,对整个表盘重新标上电阻刻度.表盘上60 μA处的电阻刻度为______ kΩ.
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(3) 该同学继续研究改变倍率的问题,若要将欧姆表改为表盘中间刻度为1.5 kΩ的新欧姆表,则在适当更换器材的同时,给电流表______(填“串”或“并”)联一个______ Ω的电阻.
并
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8.(2025·深圳宝安区第一次调研)某实验小组测量物块与水平实验桌之间的动摩擦因数.实验装置如图甲所示,通过钩码拉动物块加速运动,用力传感器测量细绳的拉力F,通过打点计时器(图中未画出)记录物块运动信息,从而计算物块的加速度a.改变钩码质量,重复实验.
甲
乙
(1) 绘制出F-a图像,如图乙所示.计算F-a图像的斜率为k,F轴上的截距为b,经查阅当地重力加速度为g,可测算滑块与长木板之间的动摩擦因数μ=_______________(用k、b、g表示).
乙
(2) 为了减小细绳与滑轮间的摩擦力对实验结果产生的影响,下列建议可行的是_____.
A.倾斜桌面平衡摩擦力
B.选用质量更大的钩码
C.选用质量更大的物块
C
(3) 小梁同学提出:手持弹簧测力计直接在水平桌面上拉动物块就可以测量出滑动摩擦力,进而测量出摩擦因数.请你从实验测量的精确度角度评价小梁同学的实验方案,并简述评价的依据:________________________________________ __________________.
【解析】 (3) 小梁同学误差会比较大,实验中难以保证物块匀速直线运动.
小梁同学误差会比较大,实验中难以保证物块匀速直线运动
9. (2025·广州外国语学校模拟)某学习小组为探究光电效应的规律,设计了如图甲所示的电路图,图乙是对应的装置实物图.
(1) 电路连接.
图乙中已正确连接了部分电路,请完成图中滑动变阻器R、单刀双掷开关S、灵敏电流计(G)和电压表(V)间的实物图连线.
答案:图见解析
甲
乙
【解析】(1) 实物图连线如图所示.
(2) 实验探究.
①为了探究入射光的频率、强度对光电流的影响,需要把单刀双掷开关S打向_____端(填“a”或“b”),在光电管上加正向电压(光电管阳极接电源正极).
②实验发现,在光照条件不变的情况下,灵敏电流计示数随着滑动变阻器滑片P向右滑动而增大,当滑片P移到某一位置后,灵敏电流计示数不再变化.此时灵敏电流计(G)的示数如图丙所示,读数为______μA.由此可知,光电效应存在饱和光电流.
③通过控制变量法,改变入射光的频率或强度,测
量饱和光电流的变化情况.
④把单刀双掷开关S打向另一侧,在光电管上加反向
电压,可以探究入射光的频率、强度对_____的影响.
A.遏止电压 B.饱和光电流
C.截止频率
丙
b
70
A
【解析】(2) ①欲在光电管上加正向电压(光电管阳极接电源正极),需要将单刀双掷开关打向b端.
②灵敏电流计(G)的示数为70 μA.
④在光电管上加反向电压,可以探究入射光的频率、强度对遏止电压的影响.
(3) 为了实现用滑动变阻器可以控制输出正向电压或反向电压,该学习小组对实验方案进行了改进,设计电路图如图丁所示.为给光电管提供反向电压应将滑片P往_____(填“c”或“d”)端移动.
丁
【解析】(3) 由电路结构可知,光电管阳极电势始终不变,当滑片P位于滑动变阻器中央时,阴极和阳极电势相等,这时加在光电管上的电压为零,当滑片P向d端滑动时,阴极电势升高,阴极电势高于阳极,这时加在光电管上的电压为反向电压,故为给光电管提供反向电压应将滑片P往d端移动.
d
10. (2025·遂溪一中模拟)手机软件Phyphox利用了智能手机内置的各种传感器(如加速度计、陀螺仪、磁力计、气压计等)来测量多种物理量.某学习小组设计如图装置测量小车和智能手机的总质量.把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂质量为m的钩码,用手机测出小车运动的加速度a;改变钩码的质量m,进行多次测量,做出a与m(g-a)的图像,已知图像中直线的截距为b,斜率为k.不计空气阻力,重力加速度为g.
(1) 下列说法中正确的是_______.
A.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力
B.细线的拉力不等于钩码的重力
C.不悬挂钩码时,应使小车和智能手机匀速沿木板下滑
D.钩码的质量不需要远小于智能手机和小车的总质量
BD
(2) 由图像可得,小车和手机的总质量为_______.
(3) 利用手机测出木板倾角为θ,则小车和智能手机沿木板运动过程中所受摩擦力的大小为__________;木板与小车间的动摩擦因数大小为_________.