《高考快车道》实验题专项练3（课后习题）（教师版）高三 二轮专题复习讲义 物理

实验题专项练(三)
1.某实验小组用如图甲所示的实验装置探究弹簧弹力与形变量的关系,将轻弹簧悬挂在铁架台的横杆上,刻度尺竖直固定在轻弹簧旁边,在弹簧下端依次挂上不同质量的钩码,记录每次钩码的总质量m以及对应指针所指刻度值x如表格所示。
甲
实验次数 1 2 3 4 5 6 7
钩码质量m/g 0 30 60 90 120 150 180
弹力F/N 0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8
指针刻度x/cm 6.0 7.2 8.6 10.6 10.9 11.8 13.2
弹簧伸长量Δx/cm 0 1.2 2.6 4.6 4.9 5.8 7.2
(1)根据实验表格记录的数据可知,刻度尺的最小分度值为　　　　(选填“1 mm”或“1 cm”)。
(2)在图乙的坐标系中描点,作出弹簧弹力F与伸长量Δx之间的关系图像,由图像可知,记录实验数据时第　　　　　次实验数据出现了明显的实验误差。根据描绘的F-Δx图像可知,该弹簧的劲度系数为k=　　　　 N/m(结果保留2位有效数字)。
乙
(3)若实验中悬挂弹簧和刻度尺时,弹簧的上端未与刻度尺的0刻度线对齐,而对齐的是0.5 cm,则该情况会导致实验算得的弹簧劲度系数结果　　　　(选填“偏大”“偏小”或“无误差”)。
(4)若截取实验中所用弹簧长度的一半制成一个弹簧测力计,并挂上1.5 N的钩码,当钩码处于静止状态时,弹簧的形变量为　　　　 cm。
答案 (1)1 cm　(2)见解析图　4　25　(3)无误差　(4)3.0
解析 (1)根据实验表格记录的数据可知,读数精确到1 cm,估读到0.1 cm,刻度尺的最小分度值为1 cm。
(2)根据实验数据,在给出的坐标系中描点,作出弹簧弹力F与伸长量Δx之间的关系图像如下,由图像可知,记录实验数据时第4次实验数据出现了明显的实验误差。根据描绘的F-Δx可知,该弹簧的劲度系数为k= N/m=25 N/m。
(3)若实验中悬挂弹簧和刻度尺时,弹簧的上端未与刻度尺的0刻度线对齐,而对齐的是0.5 cm,那么弹簧末端指针刻度也会下移0.5 cm,弹簧对应的形变量不变,则该情况不会导致实验算得的弹簧劲度系数结果改变,无误差。
(4)若截取实验中所用弹簧长度的一半制成一个弹簧测力计,则截下来的两段弹簧的劲度系数相同,把两段弹簧串接起来的劲度系数与原来那根弹簧的劲度系数相同,根据弹簧的串联公式可得,截下来的一根弹簧的劲度系数变为2k=50 N/m,挂上1.5 N的钩码,当钩码处于静止状态时,根据胡克定律可知,弹簧的形变量为Δx1= m=3.0 cm。
2.(2025广州模拟卷)导电漆是将金属粉末添加于特定树脂原料中制作而成的能导电的喷涂油漆。现有一根用导电漆制成的截面为正方形的细长样品(固态),某同学欲测量其电阻率,设计了如图(1)所示的电路图,实验步骤如下:
(1)
①测得样品截面的边长a=0.20 cm;
②将平行排列的四根金属探针甲、乙、丙、丁与样品接触,其中甲、乙、丁位置固定,丙可在乙、丁间左右移动;
③将丙调节至某位置,测量丙和某探针之间的距离L;
④闭合开关S,调节电阻箱R的阻值,使电流表示数I=0.40 A,读出相应的电压表示数U,断开开关S;
⑤改变丙的位置,重复步骤③④,测量多组L和U,作出U-L图像如图(2)所示,得到直线的斜率k。
(2)
回答下列问题:
(1)L是丙到　　 　(选填“甲”“乙”或“丁”)的距离;
(2)写出电阻率的表达式ρ=　　　　　(用k、a、I表示);
(3)根据图像计算出该样品的电阻率ρ=　　　Ω·m(保留2位有效数字)。
答案 (1)乙　(2)　(3)6.5×10-5
解析 (1)由题图(2)可知,电压表示数U与L成正比例关系,随L的增大而增大,由串联分压关系可知,L是丙到乙的距离。
(2)由电阻定律R=ρ可得,ρ=,根据欧姆定律可得R=,由题中条件可得S=a2,所以ρ=,由图(2)可得图线斜率k=,所以电阻率的表达式为ρ=。
(3)样品截面边长a=0.20 cm,电流I=0.40 A,斜率k=,代入电阻率表达式计算得ρ=6.5×10-5 Ω·m。
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