湖南省高考物理二轮复习专项练习-05实验题能力提升训练(含解析)

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名称 湖南省高考物理二轮复习专项练习-05实验题能力提升训练(含解析)
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资源类型 教案
版本资源 通用版
科目 物理
更新时间 2026-03-29 00:00:00

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湖南省高考物理二轮复习专项练习-05实验题能力提升训练
一、电学实验
1.某小区安装了智能座椅如图甲所示,该款座椅能通过太阳能电池板将太阳能转化成电能,给市民手机“补电”带来了便利。在无光照时该太阳能电池可视为一个电阻。
(1)某同学用欧姆表粗测太阳能电池无光照时的电阻,先用欧姆表“×10”挡粗测被黑布包裹的太阳能电池的电阻,发现指针从左端开始只偏转很小角度,为使测量结果更准确,需改用__________(选填“×100”或“×1”)挡位,并重新进行欧姆调零。
(2)另一同学利用如图乙所示的电路测量某光电池有光照的电动势和内阻,假设相同光照强度下该光电池的电动势不变。
实验器材规格如下:
电流表(量程为0~3mA、内阻);
电流表(内阻忽略不计);
电阻箱(最大阻值);
滑动变阻器;
定值电阻。
a.该同学把电流表和电阻箱串联改装成量程为的电压表,则电阻箱应调至阻值______。
b.该同学用一稳定强度的光照射该电池,闭合开关,调节滑动变阻器的阻值,读出电流表和电流表读数分别为、,得到曲线如图丙所示。用和表示电源的电动势和内阻,则与的关系式为____________________(用、、表示)。
c.当时,随着减小,电池的电阻______(增大、减小、不变);当示数为时,电池内阻消耗的功率为______(保留两位有效数字)。
2.车辆运输中若存在超载现象,将带来安全隐患。由普通水泥和导电材料混合制成的导电水泥,可以用于监测道路超载问题。某小组对此进行探究。
(1)选择一块均匀的长方体导电水泥块样品,用多用电表粗测其电阻。将多用电表选择开关旋转到“”挡,正确操作后,指针位置如图1所示,则读数为__________。
(2)进一步提高实验精度,使用伏安法测量水泥块电阻,电源E电动势,内阻可忽略,电压表量程,内阻约,电流表量程,内阻约。实验中要求滑动变阻器采用分压接法,在图2中完成余下导线的连接__________。
(3)如图2,测量水泥块的长为a,宽为b,高为c。用伏安法测得水泥块电阻为R,则电阻率__________(用R、a、b、c表示)。
(4)测得不同压力F下的电阻R,算出对应的电阻率,作出图像如图3所示。
(5)基于以上结论,设计压力报警系统,电路如图4所示。报警器在两端电压大于或等于时启动,为水泥块,为滑动变阻器,当的滑片处于某位置,上压力大于或等于时,报警器启动。报警器应并联在__________两端(填“”或“”)。
(6)若电源E使用时间过长,电动势变小,上压力大于或等于时,报警器启动,则__________(填“大于”“小于”或“等于”)。
3.某物理爱好者设计了一个三挡位(“”“”“”)的欧姆表,其内部结构如图所示,为单刀三掷开关,为调零电阻,、、为定值电阻,表头的满偏电流为,内阻为,干电池的电动势为,内阻为。用此欧姆表测量某待测电阻的阻值,回答下列问题∶
(1)欧姆表的两只表笔中,____(选填“a”或“b”)是红表笔。
(2)当欧姆表的挡位为“×1”时,应将单刀三掷开关K与____(选填“1”“2”或“3”)接通。
(3)若从“×10”挡位换成“×1”挡位,再进行欧姆调零时,调零电阻R的滑片应该____(选填“向上”或“向下”)调节。
(4)在“×100”挡位进行欧姆调零后,在ab两表笔间接入阻值为6000Ω的定值电阻R1,稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的;取走R1,在ab两表笔间接入待测电阻Rx,稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的,则Rx=____Ω。
(5)若电源电动势原来为1.5V,一段时间后,电动势降为1.2V,用此欧姆表欧姆调零后测量某电阻,读数为30Ω,则该电阻的真实值为_____Ω。
4.某实验小组自制了一个化学电池,想通过实验的方法测出该电池的电动势和内阻。实验器材如下:待测化学电池、毫安表mA(量程为25mA,内阻约1Ω)、电阻箱A(0~9.9Ω)、电阻箱B(0~999.9Ω)、开关S1、开关S2和导线若干。该实验小组设计的电路图如图甲所示。
(1)为了较准确地测出化学电池的内阻,该实验小组打算先测出毫安表mA的内阻,则电阻箱R1应选_________(选填“A”或“B”)。断开开关S1和S2,将R1调到最大;闭合开关S1,调节R1使毫安表mA的示数为15mA;再闭合开关S2,调节R2使毫安表mA的示数为10mA,此时R2=2.2Ω,则可以认为毫安表mA的内阻rg=_________Ω。
(2)断开开关S2,调节电阻箱R1的阻值为R,记录多组R和对应的毫安表mA的示数,作出如图乙所示的图像,由图像可知化学电池的电动势为________V(保留2位小数),内阻为________Ω(保留1位小数);考虑到步骤(1)中测毫安表内阻的误差,该电池内阻的测量值________于(填“偏大”、“等于”或“偏小”)电池内阻的真实值。
5.某实验小组要探究一金属丝的阻值随气压变化的规律,搭建了如图(a)所示的装置。电阻测量原理如图(b)所示,E是电源,V为电压表,A为电流表。
(1)保持玻璃管内压强为1个标准大气压,电流表示数为100mA,电压表量程为3V,表盘如图(c)所示,示数为________V,此时金属丝阻值的测量值R为________Ω(保留3位有效数字);
(2)打开抽气泵,降低玻璃管内气压p,保持电流I不变,读出电压表示数U,计算出对应的金属丝阻值;
(3)根据测量数据绘制R—p关系图线,如图(d)所示;
(4)如果玻璃管内气压是0.5个标准大气压,保持电流为100mA,电压表指针应该在图(c)指针位置的________侧(填“左”或“右”);
(5)若电压表是非理想电压表,则金属丝电阻的测量值________真实值(填“大于”“小于”或“等于”)。
6.某同学测量儿童电动车电池的电动势和内阻。经查阅,这款电池的电动势约为8V。该同学设计了如下实验,既能测电池的电动势和内阻,又能测未知电阻。准备的器材如下:
A.电压表、(量程均为3V,内阻均约为)
B.待测电阻
C.电阻箱(最大阻值为)
D.电阻箱(最大阻值为)
E.滑动变阻器(最大阻值为)
F.开关,导线若干
(1)该同学为了将电阻箱与电压表串联后改装成量程为9V的电压表,连成如图甲所示的电路,其中电阻箱应选________(填“”或“”)。
(2)将滑动变阻器的滑片移到最左端,同时将电阻箱的阻值调为零,再闭合开关,将滑片调到适当位置,使电压表刚好满偏。
(3)保持滑片的位置不变,调节电阻箱,使电压表的示数为________V,不改变电阻箱的阻值,电压表和电阻箱的串联组合,就是改装好的9V电压表。
(4)该同学利用改装好的电压表,连成图乙所示的电路。为了测得的阻值,该同学根据记录的电压表的读数和电压表的读数,以为纵坐标,对应电阻箱的阻值为横坐标,得到的图像如图丙所示,则电阻________。
(5)为了得到电池的电动势和内阻,该同学以电压表的读数为纵坐标,以为横坐标,得到图丁所示的图像,则电池的电动势________,内阻________(结果保留两位有效数字)。
7.某探究小组利用半导体薄膜压力传感器等元件设计了一个测量微小压力的装置,其电路如图(a)所示,为电阻箱,为半导体薄膜压力传感器,间连接电压传感器(内阻无穷大).
(1)先用欧姆表“”挡粗测的阻值,示数如图(b)所示,对应的读数是____;
(2)适当调节,使电压传感器示数为0,此时,的阻值为_____(用表示);
(3)依次将的标准砝码加载到压力传感器上(压力传感器上所受压力大小等于砝码重力大小),读出电压传感器示数,所测数据如下表所示:
次数 1 2 3 4 5 6
砝码质量 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电压 0 57 115 168 220 280
根据表中数据在图(c)上描点,绘制关系图线_____;
(4)完成前面三步的实验工作后,该测量微小压力的装置即可投入使用.在半导体薄膜压力传感器上施加微小压力,电压传感器示数为,则大小是_____(重力加速度取,保留2位有效数字);
(5)若在步骤(4)中换用非理想毫伏表测量间电压,在半导体薄膜压力传感器上施加微小压力,此时非理想毫伏表读数为,则_____(填“>”“=”或“<”).
8.某实验小组需测定电池的电动势和内阻,器材有:一节待测电池、一个单刀双掷开关、一个定值电阻(阻值为)、一个电流表(内阻为)、一根均匀电阻丝(电阻丝总阻值大于,并配有可在电阻丝上移动的金属夹)、导线若干。由于缺少刻度尺,无法测量电阻丝长度,但发现桌上有一个圆形时钟表盘。某同学提出将电阻丝绕在该表盘上,利用圆心角来表示接入电路的电阻丝长度。主要实验步骤如下:
(1)将器材如图(a)连接:
(2)开关闭合前,金属夹应夹在电阻丝的___________端(填“a”或“b”);
(3)改变金属夹的位置,闭合开关,记录每次接入电路的电阻丝对应的圆心角和电流表示数,得到多组数据;
(4)整理数据并在坐标纸上描点绘图,所得图像如图(b)所示,图线斜率为,与纵轴截距为,设单位角度对应电阻丝的阻值为,该电池电动势和内阻可表示为___________,___________(用、、、、表示)
(5)为进一步确定结果,还需要测量单位角度对应电阻丝的阻值。利用现有器材设计实验,在图(c)方框中画出实验电路图__________(电阻丝用滑动变阻器符号表示);
(6)利用测出的,可得该电池的电动势和内阻。
二、热学实验
9.在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中,小红将的纯油酸配制成的油酸酒精溶液,用注射器测得溶液为80滴。
(1)某次实验,小红把1滴该溶液滴入撒有痱子粉的盛水浅盘,待液面稳定后,呈现出如图所示的“锯齿”边沿图样,出现该图样的可能原因是___________;
A.浅盘中装的水量过多
B.油酸酒精溶液滴得过少
C.油酸酒精溶液放置时间过久
D.痱子粉撒得太多,且厚度不均匀
(2)小红调整后再次实验,把1滴该溶液滴入撒有痱子粉的盛水浅盘,待液面稳定后,将带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上,用彩笔在玻璃板上描出油酸膜的轮廓,其形状如图所示,坐标方格中正方形的边长为,油膜所占坐标纸的格数约为50个,由此可估测出油酸分子的直径是_____________m (保留一位有效数字);
(3)若阿伏加德罗常数为,油酸的摩尔质量为M,油酸的密度为。则下列说法正确的是_________。
A.油酸所含有分子数为 B.油酸所含分子数为
C.单个油酸分子的质量为 D.油酸分子的直径约为
三、力学实验
10.某同学设计了如图1所示实验装置,来验证“机械能守恒定律”。所用实验器材有:铁架台、小圆柱体、光电门计时器、带量角器的参考背景板等。主要实验步骤如下:

①用直尺测量摆线长L(作为摆长);用游标卡尺测量小圆柱体的直径d,结果如图2所示。
②按图1安装好实验器材,使小圆柱体下摆时,其中心经过固定在O点正下方的光电门。
③用手拉住小圆柱体,使细线稍稍绷紧,记录下摆夹角,然后打开光电门计时器,将小圆柱体由静止释放,记录小圆柱体第一次经过光电门的遮光时间。
④改变小圆柱体的下摆夹角,多次重复步骤③。
⑤记录多组、数据,并绘制出图像,如图3所示。
已知小圆柱体的质量为m,当地重力加速度大小为g。回答下列问题:
(1)小圆柱体的直径______cm。
(2)小圆柱体从静止释放到经过光电门的过程中,其动能的增加量为______(用m、d、表示)。
(3)若图3中图线斜率与理论值______(用g、L表示)近似相等,则成功验证了机械能守恒定律。
11.某同学通过观察小球在黏性液体中的运动,探究其动力学规律,步骤如下:
(1)用螺旋测微器测量小球直径D如图1所示,__________。
(2)在液面处由静止释放小球,同时使用频闪摄影仪记录小球下落过程中不同时刻的位置,频闪仪每隔闪光一次。装置及所拍照片示意图如图2所示(图中的数字是小球到液面的测量距离,单位是)。
(3)根据照片分析,小球在A、E两点间近似做匀速运动,速度大小__________(保留2位有效数字)。
(4)小球在液体中运动时受到液体的黏滞阻力(k为与液体有关的常量),已知小球密度为,液体密度为,重力加速度大小为g,则k的表达式为__________(用题中给出的物理量表示)。
(5)为了进一步探究动力学规律,换成直径更小的同种材质小球,进行上述实验,匀速运动时的速度将__________(填“增大”“减小”或“不变”)。
12.某实验小组用如图甲所示的实验装置“验证机械能守恒定律”。将一钢球用细线系住悬挂在铁架台上,钢球静止于A点,在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条,在A的正下方固定一光电门,将钢球拉至不同位置由静止释放,遮光条经过光电门的挡光时间t可由计时器测出,记录钢球每次摆下的高度h和计时器示数t,就能验证机械能是否守恒。
(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d,示数如图乙所示,读数______。
(2)某次测量中,计时器的示数,则钢球经过A时的速度大小______。
(3)下表为该实验小组的实验结果:
第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
0.122 0.305 1.034 3.117 5.121
0.135 0.321 1.143 3.125 5.124
从表中发现gh与之间存在差异,造成该差异的原因可能是______。
A.释放时给了钢球一个初速度
B.钢球下落过程中存在空气阻力
C.实验中用的是遮光条的速度,比钢球实际速度略大
D.所测钢球摆下高度h为释放时球心到球在A点时底端之间的高度差
13.小明同学用“身边的器材”测量图示扫地机器人(直径350mm)启动过程中的加速度。
(1)实验中需要测量扫地机器人启动过程所用的时间,下列给出的测量工具中最合适的是_____(选填器材前面的字母代号)
A.机械手表
B.手机秒表
C.自制滴水计时器
(2)实验中他用遥控器启动处于静止状态的机器人,机器人在时间内沿着直线运动的距离约为半个地板砖的长度,为了较准确地测出机器人在时间内发生的位移,下列给出的测量工具中最合适的是_____(选填相应器材的字母代号)
A. B. C.
(3)机器人在时间内的运动可视为匀加速直线运动。根据上述所测的数据写出机器人启动过程中加速度的表达式_____(用题中所给字母表示)。
14.某实验小组利用图(a)所示装置探究加速度与物体所受合外力的关系。主要实验步骤如下:
(1)用游标卡尺测量垫块厚度,示数如图(b)所示,___________;
(2)接通气泵,将滑块轻放在气垫导轨上,调节导轨至水平;
(3)在右支点下放一垫块,改变气垫导轨的倾斜角度;
(4)在气垫导轨合适位置释放滑块,记录垫块个数和滑块对应的加速度;
(5)在右支点下增加垫块个数(垫块完全相同),重复步骤(4),记录数据如下表:
1 2 3 4 5 6
0.087 0.180 0.260 0.425 0.519
根据表中数据在图(c)上描点,绘制图线___________。
如果表中缺少的第4组数据是正确的,其应该是___________(保留三位有效数字)。
15.小圆同学用橡皮筋、同种一元硬币、刻度尺、塑料袋、支架等,设计了如图(a)所示的实验装置,测量冰墩墩玩具的质量。主要实验步骤如下:
(1)查找资料,得知每枚硬币的质量为;
(2)将硬币以5枚为一组逐次加入塑料袋,测量每次稳定后橡皮筋的长度,记录数据如下表:
序号 1 2 3 4 5
硬币数量/枚 5 10 15 20 25
长度 10.51 12.02 13.54 15.05 16.56
(3)根据表中数据在图(b)上描点,绘制图线;______
(4)取出全部硬币,把冰墩墩玩具放入塑料袋中,稳定后橡皮筋长度的示数如图(c)所示,此时橡皮筋的长度为______;
(5)由上述数据计算得冰墩墩玩具的质量为______(计算结果保留3位有效数字)。
四、恒定电流
16.一个有两个量程的电压表已损坏,电流表G的满偏电流Ig=300 A,内阻未知,其电路如图甲所示。某同学对该电压表进行修复并校准的过程如下:
(1)拆开电压表,经检测,R1损坏,表头和R2完好;
(2)用如图乙所示的电路测量表头的内阻,图乙中电源的电动势E=4V。闭合开关前,滑动变阻器R的滑片移到b端,先闭合S1,调节滑动变阻器R,使表头的指针偏转到满刻度;再闭合开关S2,保持R不变,仅调节电阻箱R′阻值,使表头指针偏转到满刻度的,读出此时的阻值为200Ω,则表头的内阻的测量值为_____Ω;
(3)根据题给条件和(2)所测数据,请你推算电阻R1损坏之前的阻值应为______Ω,选取相应的电阻替换R1,重新安装好电表;
(4)用标准电压表对修复后的电压表的“0~3V”量程进行校对,请在答题纸上把如图丙所示的实物电路补充完整_______;
(5)校准时发现,修复后的电压表的读数比标准电压表的读数偏小,该同学认为造成这一结果的原因是,由于步骤(2)测量表头的内阻存在一定的误差,表头内阻的真实值__________(填“大于”或“小于”)测量值。
17.小梦同学自制了一个两挡位(“”“”)的欧姆表,其内部结构如图所示,为调零电阻(最大阻值为),、、为定值电阻(),电流计G的内阻为。用此欧姆表测量一待测电阻的阻值,回答下列问题:
(1)短接①②,将单刀双掷开关与接通,电流计G示数为;保持电阻滑片位置不变,将单刀双掷开关与接通,电流计G示数变为,则______(填“大于”或“小于”);
(2)将单刀双掷开关与接通,此时欧姆表的挡位为______(填“”或“”);
(3)若从“”挡位换成“”挡位,调整欧姆零点(欧姆零点在电流计G满偏刻度处)时,调零电阻的滑片应该______调节(填“向上”或“向下”);
(4)在“”挡位调整欧姆零点后,在①②间接入阻值为的定值电阻,稳定后电流计G的指针偏转到满偏刻度的;取走,在①②间接入待测电阻,稳定后电流计G的指针偏转到满偏刻度的,则______。
五、机械振动与机械波
18.在太空,物体完全失重,用天平无法测量质量。如图,某同学设计了一个动力学方法测量物体质量的实验方案,主要实验仪器包括:气垫导轨、滑块、轻弹簧、标准砝码、光电计时器和待测物体,主要步骤如下:
(1)调平气垫导轨,将弹簧左端连接气垫导轨左端,右端连接滑块;
(2)将滑块拉至离平衡位置20cm处由静止释放,滑块第1次经过平衡位置处开始计时,第21次经过平衡位置时停止计时,由此测得弹簧振子的振动周期T;
(3)将质量为m的砝码固定在滑块上,重复步骤(2);
(4)依次增加砝码质量m,测出对应的周期T,实验数据如下表所示,在图中绘制T2—m关系图线______;
m/kg T/s T2/s2
0.000 0.632 0.399
0.050 0.775 0.601
0.100 0.893 0.797
0.150 1.001 1.002
0.200 1.105 1.221
0.250 1.175 1.381
(5)由T2—m图像可知,弹簧振子振动周期的平方与砝码质量的关系是________(填“线性的”或“非线性的”);
(6)取下砝码后,将待测物体固定在滑块上,测量周期并得到T2 = 0.880s2,则待测物体质量是________kg(保留3位有效数字);
(7)若换一个质量较小的滑块重做上述实验,所得T2—m图线与原图线相比将沿纵轴________移动(填“正方向”“负方向”或“不”)。
19.某同学探究弹簧振子振动周期与质量的关系,实验装置如图(a)所示,轻质弹簧上端悬挂在铁架台上,下端挂有钩码,钩码下表面吸附一个小磁铁,其正下方放置智能手机,手机中的磁传感器可以采集磁感应强度实时变化的数据并输出图像,实验步骤如下:

(1)测出钩码和小磁铁的总质量;
(2)在弹簧下端挂上该钩码和小磁铁,使弹簧振子在竖直方向做简谐运动,打开手机的磁传感器软件,此时磁传感器记录的磁感应强度变化周期等于弹簧振子振动周期;
(3)某次采集到的磁感应强度的大小随时间变化的图像如图(b)所示,从图中可以算出弹簧振子振动周期______(用“”表示);
(4)改变钩码质量,重复上述步骤;
(5)实验测得数据如下表所示,分析数据可知,弹簧振子振动周期的平方与质量的关系是______(填“线性的”或“非线性的”);
0.015 2.43 0.243 0.059
0.025 3.14 0.314 0.099
0.035 3.72 0.372 0.138
0.045 4.22 0.422 0.178
0.055 4.66 0.466 0.217
(6)设弹簧的劲度系数为,根据实验结果并结合物理量的单位关系,弹簧振子振动周期的表达式可能是______(填正确答案标号);
A. B. C. D.
(7)除偶然误差外,写出一条本实验中可能产生误差的原因:____________.
六、动量及其守恒定律
20.如图所示为某小组验证动量守恒的实验,在内壁光滑、水平固定的金属管中放有轻弹簧,弹簧压缩并锁定,在金属管两端各放置一个金属小球1和2(两球直径略小于管径且与弹簧不相连),现解除弹簧锁定,两个小球同时沿同一直线向相反方向弹射,然后按下列步骤进行实验:
①用天平测出两球质量、;
②用刻度尺测出小球1的落点P到管口M的水平距离
③用刻度尺测出两管口离地面的高度h;
回答下列问题:
(1)还需要测量的一个物理量是____________;
(2)利用上述测得的实验数据,验证动量守恒的表达式是_________________;
(3)已知当地重力加速度为g,则解除弹簧锁定前,弹簧的弹性势能是______________。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
《湖南省高考物理二轮复习专项练习-05实验题能力提升训练》参考答案
1.(1)×100
(2) 950.0 增大 0.049
【详解】(1)[1]用欧姆表“×10”挡粗测太阳能电池的电阻,发现指针从左端开始只偏转很小角度,说明该太阳能电池的电阻较大,选取的倍率较小,所以要换用更大的倍率进行测量,为使测量结果更准确,需改用“×100”挡位。
(2)[1]根据欧姆定律有
解得
[2]根据闭合回路欧姆定律有
变形可得
根据图像可得截距
当时,由图像可知
将数据代入上式解得
将内阻代入截距表达式得
[3][4]根据
可知斜率
当时,随着减小,斜率变大,则增大,
当示数为时,
电池内阻消耗的功率为
代入数据得
2. 8000 见解析 大于
【详解】(1)[1]多用电表选择开关旋转到“”挡,故根据图1可知读数为;
(2)[2]长方体导电水泥块样品的电阻,故采用电流表内接法;实验中要求滑动变阻器采用分压接法,故连接实物图如图
(3)[3]根据电阻定律
可知
(5)[4]根据图3可知压力越大电阻率越小,即电阻越小;回路中电流增加,电压增加,电压减小,而报警器在两端电压大于或等于时启动,故应将报警器并联在两端;
(6)[5]电源电动势E减小,要使报警器启动,即两端电压要仍为3V,根据串联分压有
可知E减小需要R1更小,又因为F越大R1越小,可知F1需要大于F0。
3.(1)
(2)3
(3)向下
(4)4000
(5)24
【详解】(1)欧姆表内部电流从黑表笔流出,经待测电阻后,从红表笔流进欧姆表,黑表笔与内部电池正极相连,红表笔与内部电源负极相连,因此图中是红表笔。
(2)欧姆表内阻大,中值电阻大,欧姆表的倍率越大,根据闭合电路的欧姆定律,欧姆表内阻
当开关K拨向3时,根据并联电路电流的分配原则可知,与表头并联的电阻越小,该支路的电流越大,回路中满偏电流越大,则欧姆表内阻越小,即为“×1”挡位。
(3)从“×10”挡位换成“×1”挡位,即开关K从2拨向3,满偏电流由变成,欧姆调零电阻由变成
根据闭合电路欧姆定律有,

则,即调零电阻接入电路的阻值减小,因此滑片向下滑动。
(4)根据闭合电路的欧姆定律,在“×100”挡位进行欧姆调零,则
在a、b两表笔间接入阻值为6000Ω的定值电阻,稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的,则
在a、b两表笔间接入待测电阻,稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的,则
联立解得
则有
(5)若电源电动势原来为,调零时对应的内阻为,则有
一段时间后,电动势降为1.2V,用此欧姆表进行调零时,有
联立可得
当测量某电阻时读数为,则真实的电阻为
4.(1) B 1.1
(2) 2.32(2.27~2.37) 16.5(14.5~18.5) 偏大
【详解】(1)[1]根据半偏法测电流表内阻原理,应满足
故电阻箱R1应选B;
[2]断开开关S1和S2,将R1调到最大,闭合开关S1,调节R1使毫安表的示数为15mA;再闭合开关S2,调节R2使毫安表的示数为10mA,此时有
可得
(2)[1][2]设待测化学电池电动势为E,内阻为r,根据闭合电路欧姆定律可得
可得
可知图像的斜率为
根据图像可知,当时,
代入
可得
[3]考虑到步骤(1)中闭合S2接入电阻箱R2的电阻后,干路电流略有增大,测毫安表内阻的测量值偏小于真实值,而步骤(2)中有
故该电池内阻的测量值偏大于真实值。
5. 1.23 12.3 右 小于
【详解】(1)[1]电压表量程为0—3V,分度值为0.1V,则电压表读数需估读一位,读数为1.23V,范围在1.23—1.26V均可。
[2]根据欧姆定律可知,金属丝的测量值
(4)[3]根据图(d)可知气压越小电阻越大,再根据
U = IR
可知压强p减小,则电阻R增大,故电压增大,电压表的指针位置应该在题图(c)中指针位置的右侧。
(5)[4]电流表采用外接法会导致电压表分流,即

即I测偏大,故R测 < R真。
6. )1.00(或1) 1(或1.0) )7.8 6.0
【详解】(1)电阻箱阻值
则电阻箱应该选择R2;
(3)电压表满偏时两端电压为3V,保持滑片的位置不变,即电压表和电阻箱两端电压之和为3V,则调节电阻箱,使电压表的示数为1V,此时电阻箱两端电压为2V,则不改变电阻箱的阻值,电压表和电阻箱的串联组合,就是改装好的9V电压表。
(4)由电路可知

可知,
解得
(5)因为,
可得
由图像可知,
解得E=7.8V,r=6.0Ω
7.(1)1000
(2)
(3)
(4)1.7×10-2
(5)>
【详解】(1)欧姆表读数为10×100Ω=1000Ω
(2)当电压传感器读数为零时,CD两点电势相等,即

解得
(3)绘出U-m图像如图
(4)由图像可知,当电压传感器的读数为200mV时,所放物体质量为1.75g,则
(5)可将CD以外的电路等效为新的电源,电动势E',内阻r',CD两点电压看作路端电压,因为换用非理想电压传感器时内阻不是无穷大,此时电压传感器读数
当读数为U'=200mV时,实际CD间断路(接理想电压传感器时)时的电压等于E'大于200mV,则此时压力传感器的读数F1>F0。
8.
【详解】(2)[1]开关闭合前,为了保护电路中的元件,应将电阻丝的最大阻值接入电路,根据电阻定律可知电阻丝接入越长,接入电阻越大,金属夹应夹在电阻丝的端。
(4)[2]设圆心角为时,电阻丝接入电路中的电阻为,根据闭合电路欧姆定律可知
整理得
结合图象的斜率和截距满足

解得电源电动势和内阻为
(5)[3]实验器材中有定值电阻和单刀双掷开关,考虑使用等效法测量电阻丝电阻,如图
原理的简单说明:
① 将开关置于位置,读出电流表示数;
② 将开关置于电阻丝处,调节电阻丝的角度,直到电流表示数为,读出此时角度θ ;
③ 此时,即可求得的数值。
9.(1)D
(2)
(3)BC
【详解】(1)油酸酒精溶液滴得过少,只会使形成的油膜面积较小;油酸酒精溶液放置时间过久,只会使溶液浓度发生变化;浅盘中装的水量过多等均不是“锯齿” 边沿的形成原因;而痱子粉撒得太多,且厚度不均匀,会使油酸在水面上扩散时受到的阻力不均匀,导致呈现出 “锯齿” 边沿图样。
故选D。
(2)滴入浅盘中的纯油酸体积为
膜所占坐标纸的格数约为50个,油膜的面积为
油分子直径m;
(3)A.1kg油酸所含有分子数为,故A错误;
B.1m3油酸所含分子数为,故B正确;
C.1个油酸分子的质量为故C正确;
D.设油酸分子的直径为d,则有,解得,故D错误。
故选BC。
10.(1)1.040
(2)
(3)
【详解】(1)20分度游标卡尺的精确值为,由图可知小圆柱体的直径为
(2)小圆柱体经过光电门时的速度
由静外释放到经过光电门,其动能增加量
(3)小圆柱体由静止释放到经过光电门过程中,重力势能减少量
若机械能守恒,则有
可得
即对应的图像斜率的理论值为
11. 2.207/2.206/2.205 减小
【详解】(1)[1]根据图1可知小球直径D=2mm+20.7×0.01mm=2.207mm
(2)[2]由图2可知A、E两点间的距离为
时间为
所以速度为
(4)[3]小球匀速运动,根据受力平衡有
求得体积公式为
整理可得
(5)[4]根据(4)可知,所以换成直径更小的同种材质小球,速度将减小。
12.(1)2.80
(2)0.875
(3)AC
【详解】(1)用游标卡尺测量遮光条宽度,读数。
(2)某次测量中,计时器的示数,则钢球经过A时的速度大小
(3)A.若释放时给钢球一个初速度,会造成比偏小,A正确;
B.钢球下落过程中存在的空气阻力,会使比偏大,B错误;
C.实验中用的是遮光条的速度,比钢球实际速度略大,造成比偏小,C正确;
D.若所测钢球摆下高度为释放时球心到球在点时底端之间的高度差,则测量值偏大,会造成比偏大,D错误。
故选AC。
13.(1)B
(2)C
(3)
【详解】(1)测量工具中手机秒表是最精确的,故选B。
(2)一般半块地砖的长度大约为30-40cm左右,测量长度的精确度应为mm,所以测量长度的工具最合适的是卷尺,故选C。
(3)根据匀变速运动的规律
可得
14. 1.02 0.342(在误差允许的范围内均算对)
【详解】(1)[1]垫块的厚度为
h=1cm+2×0.1mm=1.02cm
(5)[2]绘制图线如图;
[3]根据
可知a与n成正比关系,则根据图像可知,斜率
解得
a=0.342m/s2
15. 见解析 15.35 127
【详解】(3)[1]根据表格标点连线如图
(4)[2]由图可知刻度尺的分度值为1mm,故读数;
(5)[3]设橡皮筋的劲度系数为k,原长为x0,则
则橡皮筋的劲度系数为k
从作的l-n图线读取数据则可得

设冰墩墩的质量为m1,则有
可得
16. 100 9900 大于
【详解】(2)题意知闭合前,干路电流为,闭合后,干路电流不变,电流表和电阻箱并联,电压相同,题意可知电流表示数为,故流过电阻箱的电流为,设电流表内阻为,则由并联特点有
代入数据得
(3)题意知电流表与串联构成了量程为3V的电压表,故
解得
(4)校准改装好的电压表需要标准电压表与其并联,故图如下
(5)由于步骤(2)中闭合时认为干路电流不变,实际并联后的电路总电阻减小,总电流增大,此时干路电流大于,故流过的电流大于,故表头内阻的真实值大于测量值。
17. 大于 向上
【详解】(1)[1]根据题意可知,所以开关拨向时电路的总电阻小于开关拨向时电路的总电阻,电源电动势不变,根据可知;
(2)[2]当开关拨向时,全电路的总电阻较大,中值电阻较大,能够接入待测电阻的阻值也更大,所以开关拨向时对应欧姆表的挡位倍率较大,即;
(3)[3]从“”挡位换成“”挡位,即开关从拨向,全电路电阻增大,干路电流减小,①②短接时,为了使电流表满偏,则需要增大通过电流计所在支路的电流,所以需要将的滑片向上调节;
(4)[4]在“”挡位,令与串联部分的总电阻为,上半部分单独叫,电路图结构简化如图
第一次,当①②短接,全电路的总电阻为
通过干路的电流为
电流表满偏,根据并联电路中电流之比等于电阻反比可知
第二次,①②之间接入,全电路总电阻为,通过干路的电流为
电流表偏转了量程的,则
结合第一次和第二次解得
第三次,①②之间接入,全电路总电阻为,通过干路的电流为
电流表偏转了量程的,则
结合第二次和第三次,解得
18. 线性的 0.120kg 负方向
【详解】(4)[1]根据表格中的数据描点连线,有
(5)[2]图线是一条倾斜的直线,说明弹簧振子振动周期的平方与砝码质量为线性关系。
(6)[3]在图线上找到T2 = 0.880s2的点,对应横坐标为0.120kg。
(7)[4]已知弹簧振子的周期表达式为
M是小球质量,k是弹簧的劲度系数,M变小,则T变小,相较原来放相同质量砝码而言,周期变小,图线下移,即沿纵轴负方向移动。
19. 线性的 A 空气阻力
【详解】(3)[1]从图中可以算出弹簧振子振动周期
(5)[2]分析数据可知,弹簧振子振动周期的平方与质量的比值接近于常量3.95,则弹簧振子振动周期的平方与质量的关系是线性的;
(6)[3]因的单位为
因为s(秒)为周期的单位,则其它各项单位都不是周期的单位,故选A。
(7)[4]除偶然误差外,钩码振动过程中受空气阻力的影响可能会使本实验产生误差。
20. 还需要测量球2的落点Q到管口N的水平距离x2; m1x1=m2x2
【详解】解:(1)[1] 题中已测出两小球的质量m1、m2,两管口离地面的高度h,又测出球1落点P到管口M的水平距离x1,要验证动量守恒定律,还需要测量球2的落点Q到管口N的水平距离x2。
(2)[2]两小球弹出后,做平抛运动,平抛运动时间
两小球平抛运动的初速度为
若弹射运动中系统动量守恒,则有
代入时间得
解得
(3)[3]弹射装置将两小球弹射出金属管运动中,弹簧的弹性势能转化为两小球的动能,则
因此解除弹簧锁定前,弹簧的弹性势能是
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