北京市各城区高考模拟题物理实验题汇编 29页

2011 年北京市各城区高考模拟题物理实验题汇编 第三部分 实验题 一、力学实验 3.1.1 游标卡尺与螺旋测微器的读数 （朝阳一模）21．（1）（6 分）某同学用游标为 20 分度的卡尺测量一薄金属圆板的直径 D，用螺旋测微器 测量其厚度 d，示数如图所示。由图可读出 D=_______mm，_50.75、50.80 或 50.85 3 分 d=_____ _______mm。3.774~3.778 3 分 （通州一模）21．（1）（4 分）如图所示，游标卡尺的读数是____________0.65 （2 分）_______mm；螺 旋测微器的读数是_______0.679—0.681 （2 分）________mm。 3.1.2 研究匀变速直线运动 （朝阳二模）21．（2）（12分）某同学用图甲所示的实验装置研究小车在斜面上的匀变速直线运动。实验 步骤如下： a．安装好实验器材，将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源 上。 b．接通电源后，让拖着纸带的小车沿斜面向下运动，重复几 次。选出一条点迹清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量 的点开始，每2个打点间隔取一个计数点，如图乙中0、1、2……8点所示。 c．用最小刻度是毫米的刻度尺测量各计数点的刻度数值，分别记作x0、x1、x2……x8。 d．分别计算出打点计时器打下计数点1、2、3……7时小车的瞬时速度v1、v2、v3……v7。 e．以v为纵坐标、t为横坐标，标出v与对应时间t的坐标点，画出v－t图线。 结合上述实验步骤，请你完成下列任务： ① 表1记录的是该同学测出计数点的刻度数值，其中x5未测定，请你根据图乙将这个测量值填入表1中。 10.60±0.02 (2分) 表1： ② 表2记录的是该同学根据各计数点的刻度数值，计算出打点计时器打下各计数点时小车的瞬时速度， 请你根据表1中x5和x7计算出v6的值，并填入表2中。 0.96 (2分) 表2： ③ 该同学在图丙中已标出v1、v2、v3、v4、v5和v7对应的坐标点，请你在图中标出v6对应的坐标点，并 画出v－t图线。 答案略(3分) ④ 根据v－t图线可计算出小车的 加速度a=___ 3.1±0.1 (3分)____m/s2。 （保留两位有效数字） ⑤ 为验证上述结果，该同学将打 点计时器打下相邻计数点的时间间隔 记为T，并做了以下的计算： 求出其平均值 。你认为a和a′哪个更准确，请说明理由。 ___________ a更准确，因为在计算a′的过程中，没有剔除错误数据。 (2分)____________ 符 号 x0 x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8 刻度数值/cm 0 1.12 2.75 4.86 7.49 14.19 18.27 22.03 符 号 v1 v2 v3 v4 v5 v6 v7 速度数值/(m·s-1) 0.34 0.47 0.59 0.72 0.84 0.98 1 2 3 4' 4 a a a aa + + += 乙 3.1.3 探究弹力和弹簧伸长的关系 （延庆一模）21．（3）（6 分）在探究弹簧的弹力与伸长量之间的关系实验中，用如图所示的装置，将弹簧 的一端固定，另一端与力传感器连接，比对刻度尺。一位同学的实验数据如表中所列。 为了比较精确地找到弹力与伸长量的关系，简述你认为怎样处理测量数据： 。 （3）在“弹力（F）——伸长量（Δl）”坐标系中描点、拟合，做出 F——Δl 图像，如果图像是一条 直线，说明弹力和伸长量成正比。（6 分）（注：答“图像法”得 4 分，答其它答案只要合理可酌情给分） （东城二模）21．（2）（12 分）为了研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧压缩量 的关系，某实验小组的实验装置如图甲所示，水平光滑槽距地面高为 h，光滑 槽与桌子右边缘垂直，槽出口与桌边缘相齐，槽中放置一轻质弹簧，其左端固 定，右端与质量为 m 的小钢球接触。将小球向左推，压缩弹簧一段距离后由静 止释放，弹簧将小球沿水平方向推出，小球落到位于水平地面的记录纸上，留 下痕迹。 ①若测得某次实验小球的落点 P 到 O 点的距离为 s，那么由理论分析得到小球释放前压缩弹簧的弹性势能 Ep 与 h、s 和 mg 之间的关系式是 Ep＝ （3 分） ； ②该同学改变弹簧的压缩量进行多次实验，测量得到下表的数据： 弹簧压缩量 x/(cm) 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 小球飞行水平距离 s/m 2.01 3.00 4.01 4.98 6.01 6.99 在坐标纸上做出 x－s 的图像。并由图像得出：x 与 s 的关系式是 x=0.005s （2 分） 。 实验得到弹簧弹性势能与弹簧压缩量 x 之间的关系式为 = （2 分） ； 图像如图 （2 分）。 pE 4 210 mgx h 伸 长 量 cm 2 4 6 8 10 弹 力 N 1.50 2.93 4.55 5.98 7.50 x/cm s/m0 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 x/cm s/m0 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 ③完成实验后，该同学对上述装置进行了如图乙所示的改变： （I）在木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将木板竖直立于靠近 桌子右边缘处，使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，小球撞 到木板上，并在白纸上留下痕迹 O； （II）将木板向右平移适当的距离（设为 L）固定，再使小球向左 压缩弹簧一段距离后由静止释放，小球撞到木板上，在白纸上留下痕 迹 P； （III）用刻度尺测量纸上 O 点到 P 点的竖直距离设为 y。 由此步骤得到弹簧的压缩量应该为 x= （2 分） ； ④若该同学在完成步骤③的过程中，光滑水平槽与桌子右边缘不垂直，用③问的方法计算得出的弹簧压缩 量与实际值相比 偏小 （1 分） （选填“偏大”、“偏小”或“相同”）。 3.1.4 验证力的平行四边形定则 3.1.5 验证牛顿第二定律 （石景山一模）21．（1）（9 分）某组同学设计了“探究加速度 a 与物体所受合力 F 及质量 m 的关系”实 验。图（a）为实验装置简图，A 为小车，B 为电火花计时器，C 为装有细砂的小桶，D 为一端带有定滑轮 的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力 F 等于细砂和小桶的总重量，小车运动的加速度 a 可用纸带上 打出的点求得。 ①图（b）为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为 50Hz。根据纸带可求出小车的加速度 大小为 m/s2。（结果保留二位有效数字） ②在“探究加速度 a 与质量 m 的关系”时，保持细砂和小桶质量不变，改变小车质量 m，分别记录小 车加速度 a 与其质量 m 的数据。在分析处理数据时，该组同学产生分歧：甲同学认为应该根据实验中测得 的数据作出小车加速度 a 与其质量 m 的图象。乙同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度 a 与 其质量倒数 的图象。两位同学都按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注，但尚未完成图象 （如下图所示）。你认为同学 （填“甲”、“乙”）的方案更合理。请继续帮助该同学作出坐标 系中的图象。 y hLx 200 = 200 L m 1 D B A C (a) a A B EDC 6.19 6.70 7.21 7.72 单位：cm (b) a ③在“探究加速度 a 与合力 F 的关系”时，保持小车的质量不变，改变 小桶中细砂的质量，该同学根据实验数据作出了加速度 a 与合力 F 的图线 如图（c），该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因。 答： 。 （1）①3.2（3 分） ②乙（2 分） 如图（2 分） ③实验前未平衡摩擦力（2 分） 3.1.6 研究平抛运动 （海淀零模）21．（1）（9 分）用图 6 所示的实验装置做“研究平抛物体的运动”实验。 ①对于实验的操作要求，下列说法正确的是（ AD （3 分） ） A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下 B．斜槽轨道必须光滑 C．斜槽轨道末端可以不水平 D．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的 点应适当多一些 (c) F a 0 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.0 1.5 1.0 0.5 甲同学方案 0 1.0 2.0 3.0 4.0 2.0 1.5 1.0 0.5 乙同学方案 11 /m kg − m / kg -2/ m sa ⋅ -2/ m sa ⋅ 0 1.0 2.0 3.0 4.0 2.0 1.5 1.0 0.5 乙同学方案 11 /m kg − -2/ m sa ⋅ 图 7 P1 P2 P3 坐标纸木板 重锤 斜槽轨道 图 6 E．为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把所有的点连接起来 ②根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹。部分运动轨迹如图 7 所示。图中水平 方向与竖直方向每小格的长度均为 l，P1、P2 和 P3 是轨迹图线上的 3 个点，P1 和 P2、P2 和 P3 之间的水平 距离相等。若已测知抛出后小球在水平方向上做匀速运动，重力加速度为 g。可求出小球从 P1 运动到 P2 所用的时间为____ （3 分）___，小球抛出后的水平速度为___ （3 分）____。 3.1.7 探究动能定理 （通州二模）21．（1）(10 分)某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度变化的关系，小车在橡皮筋的 作用下弹出后，沿木板滑行。打点计时器工作频率为 50Hz。 ①实验中木板略微倾斜，这样做____ CD （2 分）____； A．是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑 B．是为了增大小车下滑的加速度 C．可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功 D．可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动 ②实验中先后用同样的橡皮筋 1 条、2 条、3 条……，并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都 要把小车拉到同一位置再释放小车．把第 1 次只挂 1 条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为 W1，第二次挂 2 条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为 2W1，……；橡皮筋对小车做功后而使小车获得的速度可由打点计时器 打出的纸带测出．根据第四次的纸带(如图所示)求得小车获得的速度 为____2 （2 分）____ m/s。 ③若根据多次测量数据画出的 W－v 草图如图所示，根据图线形状，可知对 W 与 v 的关系做出的猜想 肯定不正确的是 AB （2 分） 。 A．W∝ v B．W∝1 v C．W∝v2 D．W∝v3 ④如果 W∝v2 的猜想是正确的，则画出的 W－v2 图象应是： ______________________过原点的一条直线 （2 分）______________________________________； ⑤在本实验中你认为影响实验效果的可能原因是：______橡皮筋的规格不完全相同、木板倾斜过大、小 车质量太小等(只要回答出一种原因即可) （2 分）_____________________________________。 (只要回答出一种原因即可) （海淀一模）21A（1）A “探究动能定理”的实验装置如图 6 所示，当小车在两条橡皮筋作用下弹出时， 橡皮筋对小车做的功记为 W0。当用 4 条、6 条、8 条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第 2 次、第 3 次、 第 4 次……实验时，橡皮筋对小车做的功记为 2W0、3W0、4W0……，每次实验中由静止弹出的小车获得 的最大速度可由打点计时器所打的纸带测出。 ①关于该实验，下列说法正确的是 CD g l2 gl3 木板 打点计时器 纸带 小车 橡皮筋 图 6 A．打点计时器可以用直流电源供电，电压为 4~6V B．实验中使用的若干根橡皮筋的原长可以不相等 C．每次实验中应使小车从同一位置由静止弹出 D．利用每次测出的小车最大速度 vm 和橡皮筋做的功 W，依次做出 W-vm、W-vm2、W-vm3、W2-vm、 W3-vm……的图象，得出合力做功与物体速度变化的关系。 ②图 7 给出了某次在正确操作情况下打出的纸带，从中截取了测量物体最大速度所用的一段纸带，测得 O 点到 A 、B 、C 、D 、E 各点的距离分别为 OA=5.65cm ， OB=7.12cm ， OC=8.78cm ， OD=10.40cm ，OE=11.91cm，。已知相邻两点打 点时间间隔为 0.02s，则小车获得的最大速度 vm= 0.83 m/s。 （海淀一模反馈）21B．（1B）“探究动能定理”的实验装置如图所示，当小车在两条橡皮筋作用下弹出时， 橡皮筋对小车做的功记为 W0。当用 4 条、6 条、8 条……完全相同的 橡皮筋并在一起进行第 2 次、第 3 次、第 4 次……实验时，橡皮筋对 小车做的功记为 2W0、3W0、4W0……，每次实验中由静止弹出的小 车获得的最大速度可由打点计时器所打的纸带测出。关于该实验， 下列说法正确的是 AC A．某同学在一次实验中，得到一条记录纸带。纸带上打出的 点，两端密、中间疏。出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小。 B．当小车速度达到最大时，橡皮筋处于伸长状态，小车在两个铁钉的连线处 C．应选择纸带上点距均匀的一段计算小车的最大速度 D．应选择纸带上第一点到最后一点的一段计算小车的最大速度。 （海淀一模反馈）（2B）某兴趣小组在做“探究做功和物体速度变化关系”的实验前，提出了以下几种猜想：① W∝v，②W∝v2，③W∝ 。他们的实验装置如图甲所示，PQ 为一块倾斜放置的木板，在 Q 处固定一个 速度传感器（用来测量物体每次通过 Q 点的速度）。在刚开始实验时，有位同学提出，不需要测出物体质 量，只要测出物体初始位置到速度传感器的距离和读出速度传感器的读数就行了，大家经过讨论采纳了该 同学的建议。 ①请你简要说明为什么不需要测出物体的质量？ 因为对物体做的功 W 与物体初始位置到测速 器的距离 L 成正比。 ②让小球分别从不同高度无初速释放，测出物体 初 始 位 置 到 速 度 传 感 器 的 距 离 L1 、 L2 、 L3 、 L4……，读出小球每次通过 Q 点的速度 v1、v2、 v3、v4、……，并绘制了如图乙所示的 L-v 图象。若为了更直观地看出 L 和 v 的变化关系，他们下一步应怎 么做？ v 运动方向 A B C D EO 图 7 木板 打点计时器 纸带 小车 橡皮筋 速度传感器 P L O Q υ 图甲 图乙 下一步应该绘制 L- 2 图象 （丰台一模）21．（18 分）(2) 某实验小组采用如图所示的装置探究“合外力做功与速度变化的关系”。实 验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点。小车所受到的拉力 F 为 0.20N，小车 的质量为 200g。 ①实验前，木板左端被垫起一些，使小车在不受拉力作 用时做匀速直线运动。这样做的目的是（ ） A．为了平稳摩擦力 B．增大小车下滑的加速度 C．可使得细绳对小车做的功等于合外力对小车做的功 D．可以用质量较小的砝码就可以拉动小车，以满足砝码质量远小于小车质量的要求 ②同学甲选取一条比较理想的纸带做分析。小车刚开始运动时对应在纸带上的点记为起始点 O，在点 迹清楚段依次选取七个计数点 A、B、C、D、E、F、G，相邻计数点间的时间间隔为 0.1s。测量起始点 O 至各计数点的距离，计算计数点对应小车的瞬时速度、计数点与 O 点之间的速度平方差、起始点 O 到计 算点过程中细绳对小车做的功。其中计数点 D 的三项数据没有计算，请完成计算并把结果填入表格中。 ③以 W 为纵坐标、以△v 2 为横坐标在方格纸中作出 W---△v 2 图象。B 、C、E、F 四点已经在图中描 出，请在图中描出 D 点，并根据描点合理画出图象。 点迹 O A B C D E F G x/cm 15.50 21.60 28.61 36.70 45.75 55.75 66.77 v/(m﹒s-1) 0.656 0.755 0.953 1.051 △v 2/(m2﹒s-2) 0.430 0.570 0.908 1.105 W/J 0.0432 0.0572 0.0915 0.112 υ W/J 0.12 0 0.10 0 0.08 0 0.06 0 0.04 0 0.02 0 0 0.20 0.40 0.60 0.80 1.201.00 △v 2/(m2﹒s-2) ●● ● ● ● ●● ● B C D E F GAO ④根据图象分析得到的结论 。 ⑤同学乙提出利用上述实验装置来验证动能定理。如图所示是打点计时器打出的小车在恒力 F 作用下 做匀加速直线运动的纸带，测量数据已用字母表示在图中。小车质量为 m，打点计时器的打点周期为 T。 利用这些数据可以验证动能定理。 请你判断这种想法是否可行？如果不行，说明理由。如果可行，写出必要的分析与推理。 21．(2) ①AC （2 分） ②0.857、0.734、0.0734 （3 分） ③描点，将五点连成通过原点的直 线（3 分） ④W 与△v2 成正比 （2 分） ⑤ 可行 （1 分） 从 A 到 B 的过程中，恒力做的 功为 WMN＝FxMN （1 分） 物体动能的变化量为：E kN－EkM＝1 2mvM2－1 2mvN2＝1 2m( )2－1 2 m( )2＝ （1 分） 有 FxMN= ，说明合外力做功等于物体动能变化，即 验证了动能定理。（1 分） （西城二模）21．实验题（18 分）利用电火花计时器做如下实验。 （2）（8 分）乙同学采用如图 3 所示的装置进行了有关“动 能定理”研究的实验。 a．按图 3 把实验器材安装好，不挂配重，反复移动垫木 直到小车能够做匀速直线运动； b．把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂质量为 100g 的 配重，接通电源，放开小车，电火花计时器在被小车带动的 纸带上打下一系列点。从某点 A 开始，此后在纸带上每隔 4 个点取一个计数点，依次标为 B、C、 D、……； c．测量出 B、C、D、……各点与 A 点的距离，分别记为 x1、x2、x3、……； d．用配重受到的重力分别乘以 x1、x2、x3、……，得到配重重力所做的功 W1、W2、W3、……；（重 力加速度 g=9.80m/s2） e．求出 B、C、D、……各点速度的大小，分 别记为 υ1、υ2、υ3、……，再求出它们的平方 υ12、 υ22、υ32、……； f．用纵坐标表示速度的平方 υ2，横坐标表示 配重重力所做的功 W，作出 υ2－W 图象，并在图 象中描出（Wi，υi2）坐标点，再连成图线； （以下计算保留到小数点后两位） ① 在步骤 d 中，该同学测得 x4=40.00cm，则 配重重力所做的功 W4= J； ●● ● ● ● ●● M N xM xN xMN T xN 2 T xM 2 2 22 42 1 T xxm MN − 2 22 42 1 T xxm MN − 图 4 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 1.0 W/J υ2/(m2﹒s-2) 0.6 2.0 3.0 0.5 1.5 2.5 纸带 电火花计时器 图 3 配重 垫木 小车 ② 该同学得到的 υ2－W 图象如图 4 所示。通过图象可知，打 A 点时对应小车的速度 υ0 = _________m/s； ③ 小车的质量 M= kg。 参考答案：（2）① 0.39；（2 分） ② 0.50（0.45~0.55）；（3 分） ③ 0.30（0.29~0.31）；（3 分） 3.1.8 验证机械能守恒定律 （东城示范校）21．（1）（7 分）在用重锤下落来验证机械能守恒时，某同学按照正确的操作选得纸带如图 所示。其中 O 是起始点，A、B、C、D、E 是打点计时器连续打下的 5 个点，打点频率为 f=50 Hz。该同学 用毫米刻度尺测量 O 到 A、B、C、D、E 各点的距离，并记录在 图中（单位 cm） ①这五个数据中不符合有效数字读数要求的是____ B (2 分)____ （填 A、B、C、D 或 E）点读数。 ②该同学用重锤在 OC 段的运动来验证机械能守恒，OC 距离用 h 来表示，他用 vc= 计算与 C 点对应的物体的即时速度，得到动能的增加量，这种做法____不对 （1 分）_____（填对或不对）。正确计算公式 vc=_________ (2 分) 。（用题 中字母表示） ③如 O 点到某计数点距离用 h 表示，重力加速度为 g，该点对应重锤的瞬时速度为 v，则实验中要验证的 等式为_____ v2=2gh (2 分)____。 （西城二模）21．实验题（18 分）利用电火花计时器做如下实验。 （1）（10 分）甲同学使用如图 1 所示的装置来验证“机械能守恒定律”。 ①下面是操作步骤： a．按图 1 安装器材； b．松开铁夹，使重物带动纸带下落； c．接通电火花计时器电源，使计时器开始工作； d．进行数据处理； e．根据需要，在纸带上测量数据。 把上述必要的操作步骤按正确的顺序排列 a、c、b、e、d；（2 分）(有一个顺序错就不给分) 。 ②电火花计时器接在频率为 50Hz 的交流电源上，图 2 为实验中打出的一条纸带，从起始点 O 开始， 将此后连续打出的 7 个点依次标为 A、B、C、D……， gh2 fOBOD 2 )( − 电火花 计时器 铁夹 重锤 纸带 图 1 电火花计时器打 F 点时，重锤下落的速度为 1.15（1.14~1.16）； （3 分） m/s。（保 留到小数点后两位） ③ 如果已知重锤的质量为 0.50 kg，当地的重力加速度为 9.80m/s2。从打 点到打 F 点的过程中，重 锤重力势能的减少量为 0.35（0.34~0.36）； （2 分） J，重锤动能的增加量 为 0.33（0.32~0.34）； （3 分） J。（保留到小数点后两位） 3.1.9 验证动量守恒定律 （海淀二模）21．（2）（10 分）用半径相同的小球 1 和小球 2 的碰撞验证动量守恒定律，实验装置如图 8 所示，斜槽与水平槽圆滑连接。安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重锤线所 指的位置 O。接下来的实验步骤如下： 步骤 1：不放小球 2，让小球 1 从斜槽上 A 点由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的 圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置； 步骤 2：把小球 2 放在斜槽前端边缘位置 B，让小球 1 从 A 点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次， 并使用与步骤 1 同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置； 步骤 3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置 M、P、N 离 O 点的 距离，即线段 OM、OP、ON 的长度。 ①对于上述实验操作，下列说法正确的是___ ACE； （2 分）___ A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下 B．斜槽轨道必须光滑 C．斜槽轨道末端必须水平 D．实验过程中，白纸可以移动，复写纸不能移动 E．小球 1 的质量应大于小球 2 的质量 ②本实验除需测量线段 OM、OP、ON 的长度外，还需要测量的物理量有 C； （2 分） 。 A．A、B 两点间的高度差 h1 B．B 点离地面的高度 h2 C．小球 1 和小球 2 的质量 m1、m2 D．小球 1 和小球 2 的半径 r ③当所测物理量满足表达式______ m1·OP= m1·OM+ m2·ON； （2 分）________（用所测物理 量的字母表示）时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。如果还满足表达式_______ m1·OP2 = m1·OM2 + m2·ON2；（2 分）________（用所测物理量的字母表示）时，即说明两 球碰撞时无机械能损失。 ④完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改造，如图 9 所示。 在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且 无缝连接。使小球 1 仍从斜槽上 A 点由静止滚下，重复实验步骤 1 和 2 的 O 图 2 0 cm1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 OA B C D E F G 图 8 A 球 1 球 2B O M P N 入射小球 O 被碰小球 图 9 M′ P′ N′ 操作，得到两球落在斜面上的平均落点 M′、P′、N′。用刻度尺测量斜面顶点到 M′、P′、N′三点 的距离分别为 l1、l2、l3。则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为 （2 分） （用所测物理量的字母表示）。 （海淀二模反馈）21．（2）（10 分）用半径相同的小球 1 和小球 2 的碰撞验证动量守恒定律，实验装置如 图 10 所示，斜槽与水平槽圆滑连接。安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重 锤线所指的位置 O。接下来的实验步骤如下： 步骤 1：不放小球 2，让小球 1 从斜槽上 A 点由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的 圆，把小球的所有落点圈在里面，认为其圆心就是小球落点的平均位置； 步骤 2：把小球 2 放在斜槽前端边缘处的 C 点，让小球 1 从 A 点由静止滚下，使它们碰撞。重复多 次，并使用与步骤 1 同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置； 步骤 3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置 M、P、N 离 O 点的距离，即线段 OM、OP、ON 的长度。 ①在上述实验操作中，下列说法正确的是____BD （2 分）______ A．小球 1 的质量一定大于球 2 的质量，小球 1 的半径可以大于小球 2 的半径 B．将小球静止放置在轨道末端看小球是否滚动来检测斜槽轨道末端是 否水平 C．小球在斜槽上的释放点应该越高越好，可样碰前的速度大，测量误 差会小 D．复写纸铺在白纸的上面，实验过程中复写纸可以随时拿起看印迹是否清晰并进行移动 ②以下提供的器材中，本实验必需的有 AC （2 分） A．刻度尺 B．游标卡尺 C．天平 D．秒表 ③设球 1 的质量为 m1，球 2 的质量为 m2，MP 的长度为 l1，ON 的长度为 l2，则本实验验证动量守恒 定律的表达式为_______ m1·l1= m2·l2 （2 分）________，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。 ④完成实验后，实验小组对上述装置进行了如图 11 所示的改变：（I）在木板表面先后钉上白纸和复 写纸，并将木板竖直立于靠近槽口处，使小球 A 从斜槽轨道上某固定点 C 由静止释放，撞到木板并在白纸 上留下痕迹 O；（II）将木板向右平移适当的距离固定，再使小球 A 从原固定点 C 由静止释放，撞到木板 上得到痕迹 P；（III）把半径相同的小球 B 静止放 在斜槽轨道水平段的最右端，让小球 A 仍从原固定 点由静止开始滚下， 与小球 B 相碰后，两球撞在 木板上得到痕迹 M 和 N；（IV）用刻度尺测量纸 上 O 点到 M、P、N 三点的距离分别为 y1、y2、y3。 请你写出用直接测量的物理量来验证两球碰撞过程 中动量守恒的表达式： m1 = m1 + m2 321121 lmlmlm += 2 1 y 3 1 y A 球 1 球 2B O M P N C 图 10 B C A O M P N y1 y2 y3 图 11 （4 分） 。（小球 A、B 的质量分别为 m1、m2） 3.1.10 探究单摆的运动，用单摆测定重力加速度 （东城一模）21．（18 分） （1）某同学用单摆测重力加速度，他将单摆挂起后，进行了如下实验步骤： ①测摆长 l：用米尺量出摆线的长度； ②测周期 T：将摆球拉起，摆角小于 5°时自由释放摆球，在摆球某次通过最低点时按下秒表开始计时， 将此作为第一次，接着一直数到摆球第 60 次通过最低点时，按下秒表停止计时，读出这段时间 t，算出单 摆的周期 T= ； ③将所测量的 l 和 T 值代入单摆周期公式，算出重力加速度 g，将它作为实验的最后结果写进实验报 告中去。 请在下面的空白处，分别指出各步骤中遗漏或错误的地方。 ① ； ② ； ③ 。 21．（18 分）（1）（6 分）①要用卡尺测出摆球的直径 d，摆长 l 等于摆线长加上 （2 分）； ② 单摆周期 T 的计算，应该是 T= （2 分）； ③改变摆长，多次测量，取 g 的平均值作为实验的最后结果（2 分）。 （丰台二模）21．（1）(6 分)某同学做“用单摆测重力加速度”实验。 ①用游标卡尺测量摆球直径 d，把摆球用细线悬挂在铁架台上，用米尺测量出悬线长度 l。 某次测量摆球直径时游标卡尺示数部分如图所示，则摆球直径为 d= 2.26 （2 分） cm。 ②在小钢球某次通过平衡位置时开始 计时，并将这次通过平衡位置时记为 0， 数出以后小钢球通过平衡位置的次数为 n， 用停表记下所用的时间为 t。请根据他的计数 方法写出单摆周期的表达式：__________ T= （2 分）_____。 ③用上面的测量数据计算重力加速度的表 达式为 g= （2 分） 。 （昌平二模）21．⑴（6 分）①在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，以下做法正确的有______ AC（3 分）______。 A．选用约 1m 长、不易形变的细线充当摆线 B．质量相同，体积不同的摆球，应选用体积较大的 1 1 y 60 t 2 d 29.5 t n t2 2 22 )2( t dln g + = π 0 1 2 3 cm 0 105 4 2 3 0 105 C．单摆偏离平衡位置的角度不能过大，应控制在 5°以内 D．当单摆经过平衡位置时开始计时，经过一次全振动后停止计时，用此时间间隔作为单摆的振动周期 ②某同学通过游标卡尺测定某小球的直径，测量的结果如图所示，则该小球的直径为______8.30 （3 分）_____mm。 （怀柔零模）21．（1）（6 分）在“用单摆测定重力加速度”的实验中： ①用二十分度的游标卡尺测量摆球直径的结果如图 6 所示。则小球 的直径为___17.15 （2 分）_____mm。 ②为了减小测量周期的误差，摆球应在经过最_____低 （2 分）___ （填“高”或“低”）点的位置时开始计时，并用秒表测量单摆完成多次全振动所用的时间求出周期。 ③若用 L 表示摆长，单摆完成 30 次全振动所用时间为 t，那么重力加速度的表达式为 g=______ （2 分）_______。 二、电学实验 3.2.1 测定金属的电阻率、测电阻 （石景山一模）21．（2）（9 分）某待测电阻的额定电压为 3V（阻值大约为 10Ω）。为测量其阻值，实验 室提供了下列可选用的器材 A：电流表 A1（量程 300mA，内阻约 1Ω） B：电流表 A2（量程 0.6A，内阻约 0.3Ω） C：电压表 V1（量程 3.0V，内阻约 3kΩ） D：电压表 V2（量程 5.0V，内阻约 5kΩ） E：滑动变阻器 R1（最大阻值为 50Ω） F：滑动变阻器 R2（最大阻值为 500Ω） G：电源 E（电动势 4V，内阻可忽略） H：电键、导线若干 ①为了尽可能提高测量准确度，应选择的器材为（只需填写器材前面的字母即可） 电流表_________；电压表___________；滑动变阻器_____________。 ②下列给出的测量电路中，最合理的电路是 2 23600 t Lπ cm 1 2 3 0 10 20 1 2 3cm 图 6 图 6 V A Rx E S R A V Rx E S R A B V Rx E S R A C V Rx E S R A D 21.（9 分）（2）①A（2 分） C（2 分） E（2 分） ②D （3 分） （怀柔零模）21．（2）（12 分）某兴趣小组为了测量一待测电阻丝的阻值 Rx，先用多用电表粗测出它的阻 值约为 9Ω，用再千分尺测量该段电阻丝的直径，如图 7 所示，然后再用伏安法精确地测量。实验室里准 备了以下器材： A．多用电表 B．电压表 Vl，量程 3V，内阻约 5kΩ C．电压表 V2，量程 15V，内阻约 25kΩ D．电流表 Al，量程 0.6A，内阻约 0.2Ω E．电流表 A2，量程 3A，内阻约 0.04Ω F．电源，电动势 E=4.5V G．滑动变阻器 Rl，最大阻值 5Ω，最大电流为 3A H．滑动变阻器 R2，最大阻值 200Ω，最大电流为 1.5A I．电键 S、导线若干 ①则此金属丝的直径是___1.010 （2 分） ____mm。 ②在用伏安法测量该电阻的阻值时，要求尽可能准确，并且待测电阻的电压从零开始可以连续调节， 则在上述提供的器材中电压表应选 B （2 分） ；电流表应选 D （2 分） ；滑 动变阻器应选 G （2 分） 。(填器材前面的字母代号) ③在虚线框内画出用伏安法测量该电阻的阻值时的实验电路图。如图所示 （4 分） （西城一模）21．（1）（10 分）甲同学欲采用下列器材准确测定一个阻值大约为 20Ω 的电阻。 A．直流电源（10V，内阻不计）； B．开关、导线等； C．电流表（0~3A，内阻约 0.03Ω）； D．电流表（0~0.6A，内阻约 0.13Ω）； E．电压表（0~3V，内阻约 3kΩ）； F．电压表（0~15V，内阻约 15kΩ）； G．滑动变阻器（0~10Ω，额定电流 2A）； ① 为测量准确，电流表应选用 ，电压表应选用 ；（选填代号） ② 为了获得尽可能多的数据，该同学采用了“滑动变阻器分压接法”以调节电压，请在图 1 虚线中 图 7 A 1 R 1 V 1 Rxx E S 画出正确的实验电路图，并将图 2 中的元件按正确的实验电路图连成实验电路； ③ 闭合开关，逐次改变滑动变阻器滑动头的位置，记录与之对应的电流表的示数 I、电压表的示数 U。某次电流表、电压表的示数如图 3 所示。 处理实验数据时，制作如图 4 所示的 I —U 坐标图，图中已标注出了几个与测量对应的坐标点。请将 与图 3 读数对应的坐标点也标在图 4 中，并在图 4 中把坐标点连成图线； ④ 根据图 4 描绘出的图线可得出这个电阻的阻值为 R＝ Ω。 正确答案 （1）① D（1 分）、F（1 分）； ② 电路图如答图 1 所示（2 分） 实验电路如答图 2 所示（2 分） ③ 描点及连线如答图 3 所示（2 分） 图 1 图 2 U/V I/A 图 4 0 2 4 6 8 0.2 0.1 10 0.4 0.3 0.6 0.5 30 1 2 A 150 5 10 V 图 3 0 0.2 0.4 0.6 0 1 2 3 答图 1 A V 答图 2 答图 3 U/V I/A 0 2 4 6 8 0.2 0.1 10 0.4 0.3 0.6 0.5 50 20 25 15 ④ 18.0 (17.5~18.5)（2 分） （海淀一模）21A．（2A）有一根细长而均匀的金属管线样品，长约为 60cm，电阻大约为 6Ω。横截面如 图 8 所示。 ①用螺旋测微器测量金属管线的外径，示数如图 9 所示，金 属管线的外径为_________mm；1.125±0.001 ②现有如下器材 A．电流表（量程 0.6A，内阻约 0.1Ω) B．电流表（量程 3A，内阻约 0.03Ω) C．电压表（量程 3V，内阻约 3kΩ) D．滑动变阻器（1750Ω，0.3 A) E．滑动变阻器（15Ω，3A) F．蓄电池（6V，内阻很小) G．开关一个，带夹子的导线若干 要进一步精确测量金属管线样品的阻 值，电流表应选 A ，滑动变阻器应选 E 。 （只填代号字母）。 ③请将图 10 所示的实际测量电路补充完整。 ④已知金属管线样品材料的电阻率为ρ，通过多次测量得出金属管线的电阻为 R，金属管线的外径为 d，要 想求得金属管线内形状不规则的中空部分的截面积 S，在前面实验的基础上，还需要测量的物理量是 管 线长度 L 。计算中空部分截面积的表达式为 S= 。 （海淀一模反馈）21B．（3B）某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率 ρ。步骤如下： ①用游标为 20 分度的卡尺测量其长度如图，由图可知其长度为 50.15 mm； ②用螺旋测微器测量其直径如右上图，由图可知其直径为 4.700 mm； ③用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图，则该电阻 的阻值约为 220 Ω。 R Ld ρ− 4 π 2 图 9图 8 d 0 1 10 20 0mm 图 10 答图 1 ④该同学想用伏安法更精确地测量其电阻 R，现有的器材及其代号和规格如下： 待测圆柱体电阻 R 电流表 A1（量程 0～4mA，内阻约 50Ω） 电流表 A2（量程 0～10mA，内阻约 30Ω） 电压表 V1（量程 0～3V，内阻约 10kΩ） 电压表 V2（量程 0～15V，内阻约 25kΩ） 直流电源 E（电动势 4V，内阻不计） 滑动变阻器 R1（阻值范围 0～15Ω，允许通过的最大电流 2.0A） 滑动变阻器 R2（阻值范围 0～2kΩ，允许通过的最大电流 0.5A） 开关 S 导线若干 为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在右框中画出测量的电路图，并标明所用器 材的代号。 ⑤若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的 R 测量值几乎相等，由此可估算此圆柱体材料的电阻率 约为 ρ＝ Ω·m。（保留 2 位有效数字） （通州二模）21．（2）(8 分)某待测电阻 Rx 的阻值约为 20Ω，现要测量其阻值，实验室提供器材如下： A．电流表 A1（量程 150mA，内阻约为 10Ω） B．电流表 A2（量程 20mA，内阻 r2=30Ω） C．定值电阻 R0=100Ω D．滑动变阻器 R，最大阻值约为 10Ω E．电源 E，电动势 E=4V（内阻不计） F．电键 S 及导线若干 ①根据上述器材完成此实验，测量时要求电表读数不得小于 其量程的 ，请你在虚线框内画出测量 Rx 的一种实验原理图 （图中元件使用题干中相应英文字母符号标注）。 ②实验时电流表 A1 的读数为 I1，电流表 A2 的读数为 I2，用已知的和测得的物理量表示 Rx=______。 （用字母表示） （2）①如右图所示 （4 分） ② （4 分） 3.2.2 描绘小灯泡的伏安特性曲线 （东城一模）21．（2）（12 分）某实验小组选用下列器材探究通过热敏电阻 Rx（标称阻值为 180Ω）的电 流随其两端电压变化的特点。 实验器材：多用电表，电流表 A（0－50mA，内阻约 15Ω），电压表 V（5V，内阻约 20kΩ），电源 E 27.6 10−× 1 3 2 0 2 1 2 ( ) x I R rR I I += − R1 S R A2 V1 R0 A2 A1 Rx E S 0 1 2 3 4 5 40 80 U/V 10 20 30 50 I/ mA （6V 直流电源，内阻可忽略不计），滑动变阻器 R（最大阻值为 20Ω），定值电阻 R0（100Ω），电阻箱 （99.9Ω）、开关 K 和导线若干。 ①该小组用多用表的“×1”倍率的挡位测热敏电阻在室温下的阻值，发现表头指针偏转的角度很小； 为了准确地进行测量，应换到 倍率的挡位；如果换档后就用表笔连接热敏电阻进行读数，那么欠缺的 实验步骤是： ，补上该步骤后，表盘的示数如图所示，则它的电阻是 Ω 。 ②该小组按照自己设计的电路进行实验。实验中改变滑动变阻器滑片的位置，使加在热敏电阻两端的 电压从 0 开始逐渐增大到 5V，作出热敏电阻的 I-U 图线，如右下图所示。 请在所提供的器材中选择必需的器材，在方框内画出该小组设计的电路图。 ③分析该小组所画出的 I-U 图线，说明在电流比较大的情况下热敏电阻的阻值随电流的增大 而 ；分析其变化的原因可能是 。 ④请提出一个简单的实验方法，说明你对变化原因的判断是正确的。 21．（2）（12 分）①“×10”（1 分）；两表笔直接接触，调节欧姆表的调零旋钮，使 指针指在“0Ω”处（或重新进行欧姆档的调零）（1 分）；200（200～205 都给分）。 （1 分） ②.测量电路（电流表内接不给分）（2 分）；供电电路（用限流接法不给分） （2 分） ③减小（2 分），这是由于电流较大时，通电生热，使热敏电阻的温度升高， 阻值变小。（1 分） ④答案比较开放，只要能用实验说明热敏电阻的温度升高电阻变小即可。如：用欧姆档测热敏电阻 Rx R E K 的阻值，如果用手握热敏电阻使其温度升高，可以看出热敏电阻随温度升高阻值变小。（2 分） 注：热敏电阻包括正温度系数电阻器（PTC）和负温度系数电阻器（NTC）。正温度系数热敏电阻器 （PTC）在温度越高时电阻值越大，负温度系数热敏电阻器（NTC）在温度越高时电阻值越小。通过热敏 电阻的电流很小时，其 I-U 曲线近于直线，这是由于此刻电流的发热可以忽略，热敏电阻的温度跟环境温 度相同，电阻阻值保持不变。环境温度变化时，它的电阻随温度而变化。热敏电阻做为测温元件使用时， 要满足通过热敏电阻的电流是很小的限制条件。当通过热敏电阻的电流较大时，由于热敏电阻本身发热， 温度升高，其电阻也要变化，热敏电阻的这个特性，常常应用在控制电路中。 （朝阳一模）21．（18 分）（2）某同学使用如下器材做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验： 待测小灯泡（额定电压 12V，工作时电阻为 100Ω 左右）； 电源 E（电动势为 14V）； 电压表 V（量程为 15V，内阻约为 15kΩ）； 电流表 A（量程为 100mA，内阻约为 10Ω）； 滑动变阻器（最大阻值为 10Ω）； 单刀单掷开关；导线若干。 ①在实验中，既要满足实验要求，又要减小误差，应选用的实验电路图________。 A B C D ②请根据所选的实验电路图在实物图上连线。 ③该同学描绘的小灯泡的伏安特性曲线如图所示，由图可求得小灯泡的额定功率为 P=________W。 （结果保留 3 位有效数字） ④由小灯泡的伏安特性曲线可知：在较低电压区域（0~2V）内， 小灯泡的电阻几乎不变；在较高电压区域（7~10V）内，小灯泡的电 阻随电压的增大而________（填“增大”、“不变”或“减小”）。它们 变化规律不同的原因是________。 21．（18 分）（2）①C 2 分 ②答案见图 3 分 ③1.15~1.19 3 分 ④增大 2 分 小灯泡的电阻 随温度升高而增大 2 分 （通州一模）21．（3）（10 分）有一个小灯泡标有“7.8V 0.2A”字样，现要测量小灯泡的伏安特性曲线， 有下列器材供选用： A．电压表（0~5V，内阻 2.0kΩ）； B．电压表（0~10V，内阻 3.0kΩ）； C．电流表（0~0.3A，内阻 2.0Ω）； D．电流表（0~0.6A，内阻 1.5Ω）； E．滑动变阻器（20Ω，2A）； F．滑动变阻器（100Ω，0.5A）； G．学生电源（直流 9V），开关，导线。 ①a．在答题纸的方框里画出实验电路图。电路图如上图。（4 分） b．实验中所用的电压表是____B___，电流表是____C___，滑动变阻器是____E___。（3 分）（只填写 序号） ②小灯泡通电后其电流 I 随电压 U 变化的曲线如图所示，P 为图线上的一点，PN 为图线上 p 点的切 线，PQ 为 U 轴的垂线，PM 为 I 轴的垂线。则下列说法正确的是( ABD ) （3 分） A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大 B．对应 P 点，小灯泡的电阻为 C．对应 P 点，小灯泡的电阻为 D．对应 P 点，小灯泡的功率为图中矩形 PQOM 所围的面积 （丰台二模）21．（2）(12 分)某同学用图甲所示的电路测绘额定电压 为 3.0V 的小灯泡伏安特性图线，并研究小灯泡实际功率及灯丝 温度等问题。 ①根据电路图，将图乙中的实验仪器连成完整的实验电路。 如下图连接 （2 分） ②连好电路后，开关闭合前，图甲中滑动变阻器 R 的滑片应置于 a 端 （2 分） （填“a 端”、“b 端”或“ab 正中间”）。 ③闭合开关，向 b 端调节滑动变阻器 R 的滑片，发现“电 流表的示数为零，电压表的示数逐渐增大”，则分析电路的可 2 1 I UR = 12 1 II UR −= I U P Q U1O I2 M I1 N A V S A V L R a 甲 b 乙 甲 A A V + _ 能故障为 B 小灯泡断路 （2 分） 。 A．小灯泡短路 B．小灯泡断路 C．电流表断路 D．滑动变阻器断路 ④排除故障后，该同学完成了实验。根据实验数据，画 出的小灯泡 I--U 图线如图。形成图中小灯泡伏安特性图线是 曲线的原因为 灯丝的电阻随温度的升度而增大 （2 分） 。 ⑤根据 I--U 图线，可确定小灯泡在电压为 2.0V 时实际功 率为 0.78W （2 分） 。（保留两位有效数字）。 ⑥已知小灯泡灯丝在 27oC 时电阻是 1.5Ω，并且小灯泡灯丝电阻值与灯丝温度的关系为 R=k(273+t)，k 为比例常数。根据 I--U 图线，估算该灯泡正常工作时灯丝的温度约为 977 oC （2 分） oC。 （海淀零模）21．（9 分）（2）小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而增大。某同学为研究这一现象，所用的 实验器材如下：电压表 V、电流表 A、滑动变阻器（0~10Ω）、电源、小灯泡、开关以及导线若干，并利用 这些器材设计实验电路并进行实验，将得到的实验数据通过描点的方式记录在图 9 的 I-U 坐标系中（I 和 U 分别表示小灯泡上的电流和电压）。 ①请在下面的方框中画出实验电路图； ②读出图 8 中的电压表和电流表的示数，并将该组数据标注在图 9 的 I-U 坐标系中，然后画出小灯泡的 I-U 曲线； ③若将该同学在此次实验中所用的的小灯泡 L 连接在图 10 所 示电路中，电源电动势 E=2.0V，内阻不计，电阻 R=5.0Ω，则此时小灯泡的电功率 P=______W。（保留 2 位有效数字） 21．（2）①见答图 1；（3 分） ②见答图 2；（4 分） ③0.16±0.02（2 分） U/V I/A 0.40 2.01.0 3.0 4.00 0.10 0.20 0.30 5.0 0.50 图 8 图 10 L RE 图 9 I/A U/V0 0.5 1.0 1.5 2.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 实验电路图 答图 2 I/A U/V0 0.5 1.0 1.5 2.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 V R A 答图 1 3.2.3 把电流表改装成电压表 （延庆一模）21．（1）（6 分）某同学用电阻箱与电压表串联测量电压表内阻，实验中先取电阻箱阻值为零， 记录电压表读数，然后调电阻箱使电压表读数为原来的一半，则电阻箱的阻值就是电压表内阻的测量值。 实验中应采用下列哪个电路 A （填 A 或 B） 3.2.4 测定电源的电动势和内阻 （延庆一模）21．（2）（6 分）某同学用如图 a 所示的电路测量电源的电动势和内阻，期中 R 是电阻箱，R0 是定值电阻，且 R0=3000Ω，G 是理想电流计。改变 R 的阻值分别读出电流计的读数，做出 1/R—1/I 图像 如图 b 所示，则：电源的电动势是 3v （3 分），内阻是 1Ω （3 分）。 （石景山零模）21．（2）（10 分）某研究性学习小组利用图 1 所示的电路测量某蓄电池的电动势 E 和内电 阻 r。由于蓄电池的内阻很小，因此在电路中接入一个定值电阻 R0 = 2.0 Ω。闭合开关 S，调整电阻箱 R 的 阻值，读出电压表相应的示数 U，得到数据如下表： 实验次数 1 2 3 4 5 6 R/Ω 40.00 20.00 12.00 8.00 6.00 5.00 U/V 1.89 1.78 1.66 1.57 1.43 1.35 ①为了准确地得出 实验结论，该小组的同学准备用图象来处 理实验数据。图象的纵 坐标表示电压表读数 U， 则图象的横坐标表示的 物理量应该是 ； ②计算出与该组数 据对应的物理量并填在 答题卡的表格中； ③请在图 2 所给的 V A V B G R R0 图 a 11 −AI 11 −ΩR 1 -1 3000 2 3 1000 2000 4000 图 b V R R0S E,r 图 1 图 2 U/V 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 P 2.1 答图 2 坐标纸中作图（要求在答题卡上答图 2 中作出图象），利用图象得到 E = V，r = Ω。 （2）（10 分）①电压 U 与电阻 R 的比值 U/R（或电流 I） （2 分） ②表格中数据如下： （2 分） 电阻箱读数 R/Ω 40.00 20.00 12.00 8.00 6.00 5.00 电压表示数 U/V 1.89 1.78 1.66 1.57 1.43 1.35 电压 U 与电阻 R 的比值 UR-1（或电流 I） /A 0.047 0.089 0.138 0.196 0.238 0.270 ③图象如答图 2 所示 （2 分）， 2.00 （2 分）， 0.40 （2 分） （东城示范校）（2）（11 分）在《测定干电池电动势和内阻》的实验中，某同学所 用的电路图如图所示，测得的数据如下表： ①实验误差分系统误差和偶然误差两种。该实验的系统误差主要______电 压表的分流 (2 分)_______引起的，由于系统误差本实验电动势的测量值 E 测___小于 (2 分)___真实值 E 真（填“大于”、“小于”或“等于”）。 用画 U－I 图线求电动势和内阻的优点在于可以尽量减小实验的 _____偶然 (2 分)________误差。 ②在如图给出的 U－I 坐标系中用已知的数据画出 U－I 图线（横、纵坐标 的起点已经规定好），从图象中可以发现该同学记录的第_____3 （1 分）______组数据有错误。 ③求得电动势 E＝_____1.5 (2 分)___V，内阻 r＝___1.8 (2 分)___Ω。 （均保留 2 位有效数字）。 3.2.5 多用电表的使用 （丰台一模）21．（1）（4 分）用多用表的欧姆档测量阻值约为几十 k的电阻 Rx，以下给出的是可能的操 作步骤： a．将两表笔短接，调节欧姆档调零旋钮使指针对准 刻度盘上欧姆档的零刻度，断开两表笔。 b．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出 Rx 的 阻值后，断开两表笔。 c．旋转选择开关，对准欧姆档1k 的位置。 d．旋转选择开关，对准欧姆档100 的位置。 e．旋转选择开关，对准交流“OFF”档，并拔出两表 1 2 3 4 5 6 U/V 1.42 1.36 1.08 1.21 1.14 1.07 I/A 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24 欧 姆 档 调 零 旋 纽 选 择 开 关 U/V I/A0 0.201.00 150 U/V I/A0 0.201.00 150 0.10 V A E r S R 笔。 ①请把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上 cabe （2 分） 。 ②根据右图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为 11kΩ （2 分） Ω。 （朝阳二模）21．（1）（6分）如图甲所示为多用电表的示意图，现用它测量一个阻值约为200Ω的待测电阻， 具体测量步骤如下： ① 调节____调零螺丝 (1分)____，使电表指针停在表盘左侧的零刻度线处。 ② 将选择开关旋转到“Ω”档的_____×10 (2分)___位置。（填“×1”、“×10”、“×100”或“×1k”） ③ 将红、黑表笔分别插入“+”、“－”插孔，将两表笔短接，调节____调零旋钮 (1分)____，使电 表指针指向表盘右侧的零刻度线处。 ④ 将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触，若电表读数如图乙所示，该电阻的阻值为____190 (2 分)_____Ω。 ⑤ 测量完毕，将选择开关旋转到“OFF”位置。 3.2.6 示波器的使用 3.2.7 传感器的简单使用 （西城一模）21．实验题（18 分） （2）（8 分）乙同学设计的“直线运动加速度测量仪”如图 5 所示。质量为 1.00 kg 的绝缘滑块 B 的两侧分 别通过一轻弹簧与框架 A 连接，弹簧的劲度系数均为 100N/m。滑块 B 还通过滑动头与长为 12.00 cm 的电 阻 CD 相连，CD 中任意一段的电阻都与其长度成正比。将框架 A 固定在被测物体上，使弹簧及电阻 CD 均与物体的运动方向平行。通过电路中指针式直流电压表的读数，可以得知加速度的大小。不计各种摩擦 阻力。电压表内阻足够大，直流电源的内阻可忽略不计。 设计要求如下： a．当加速度为零时，电压表示数为 1.50V； b．当物体向左以可能达到的最大加速度 10.00m/s2 加速运动时，电压 表示数为满量程 3.00V； 图 5 B A 左 右 C D V 甲 乙 c．当物体向右以可能达到的最大加速度 10.00m/s2 加速运动时， 电压表示数为 0。 ① 当电压表的示数为 1.80V 时，物体运动加速度的大小为 m/s2； ② 当加速度为零时，应将滑动头调在距电阻 CD 的 C 端 cm 处； ③ 应选用电动势为______V 的直流电源。 正确答案（2）① 2.00；（2 分）② 5.00；（3 分）③ 3.60；（3 分） 解析：① （1.80-1.50） （3.00-1.50）= a : 10.00 a=2.00m/s2 ② 2kx=mamax x=5.00cm ③ 2x : 12 = 3 : U U =3.60V （昌平二模）21．⑵（12 分）硅光电池是一种可将光能转化为电能的元件。某同学利用图（甲）所示电路探 究某硅光电池的路端电压 U 与电流 I 的关系。图中定值电阻 R0=2Ω，电压表、电流表均可视为理想电表。 ①用“笔画线”代替导线，根据电路图，将图（乙）中的实物电路补充完整。 ②实验一：用一定强度的光照射硅光 电池，闭合电键 S，调节可调电阻 R 的阻 值，通过测量得到该电池的 U—I 曲线 a （见图丙）。则由图象可知，当电流小于 200 mA 时 ， 该 硅 光 电 池 的 电 动 势 为 ________V，内阻为________ Ω。 ③实验二：减小光照强度，重复实验， 通过测量得到该电池的 U—I 曲线 b（见 图丙）。当可调电阻 R 的阻值调到某值时， 若该电路的路端电压为 1.5 V，由曲线 b 可知，此时可调电阻 R 的电功率约为 ________W。 ①实物连接图如图所示（3 分） ②2.90（3 分） 4.0（3 分） ③0.0828（3 分） x x (甲) 图 1 V 交变电源 ~ A R 图 2 u/V t/×10-2s 0 311 -311 1 2 A R0 图 1 V 交变电源 ~ A R 图 2 u/V t/×10-2s 0 311 -311 1 2 V S R S R0 R 硅光 电池 + -－ + -－ A V (乙) S R0 R 硅光 电池 + -－ + -－ A V P M N A B C D o Q E F O’ 三、光学实验 3.3.1 测定玻璃的折射率 （石景山零模）21．（1）（8 分）如图所示，某同学为了测量截面为正三角形的三棱镜玻璃折射率，先在白 纸上放好三棱镜，在棱镜的左侧插上两枚大头针 P1 和 P2，然后在 棱镜的右侧观察到 P1 和 P2 的像。当 P1 的像恰好被 P2 的像挡住时， 插上大头针 P3 和 P4，使 P3 挡住 P1、P2 的像，P4 挡住 P3 和 P1、P2 的 像。在纸上标出的大头针位置和三棱镜轮廓（实线）如图所示。 ①在答题卡的图上画出对应的光路； ②为测出三棱镜玻璃的折射率，若以 AB 作为分界面，需要 测量的量是 和 ，并在图上用符号标出，则该三棱镜玻璃折射率的计算公式是 n = ； ③若在测量过程中，放置三棱镜的位置发生了微小的平移（移至图中的虚线位置，底边仍重合），仍 以 AB 作为分界面，三棱镜玻璃折射率的测量值 其真实值（填“大于”、“小于”、“等于”）。 21．（1）（8 分）①见图 1 （2 分） ②入射角 、折射角 （2 分） （2 分） ③小于 （2 分） （通州一模）21．（2）（4 分）①右图是利用插针法测定玻璃砖 ABCD 折射率的实验得到的光路图，玻璃砖 的入射面 AB 和出射面 DC 并不平行，则①出射光线 O’Q 与入射光 线 PO______不平行，（2 分）_______。（填“平行”或“不平行”） ②以入射点 O 为圆心，以一定长度为半径画圆，与入射光线 PO 交于 M 点，与折射光线 OO’的延长线交于 F 点，过 M、F 点分 别向法线作垂线，得到垂足 N、E 两点，测得 MN=1.68cm；EF=1.12cm， 则该玻璃砖的折射率 n＝____1.5；（2 分）___。 3.3.2 用双缝干涉测光的波长 （东城二模）21．（1）（6 分）在《用双缝干涉测光的波长》实验中，将双缝干涉实验仪按照要求安装在光 具座上，如图甲所示。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离 l=600mm，选用缝间距 d=0.20mm 的双缝屏。调整实验装置，观察到双缝干涉条纹。 ①选用带有游标尺的测量头（如图乙所示）测量相邻两条亮条纹间的距离。转动测量头的手轮，使分划 板的中心刻线对齐某一条亮条纹（将这一条纹选定为第 1 亮条纹）的中心，此时游标尺上的示数为 x1=1.15mm；继续转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐第 6 亮条纹的中心，此时游标尺上的示数 情况如图丙所示，其读数为 x2=____8.95 （2 分）_____mm。 1θ 2θ 1 2 sin sin θ θ A B C P1 P2 P3 P4 A B C θ1 θ2 图 1 ②利用上述测量结果，经计算可得两个相邻明纹（或暗纹）间的距离Δx= 1.56 （2 分） mm； ③实验中测出的光的波长λ＝______5.2×10-7 （2 分）_______m。 （海淀二模）21．（1）（8 分）在用双缝干涉测光的波长的实验中，请按照题目要求回答下列问题。 ①图 6 甲、乙两图都是光的条纹形状示意图，其中干涉图样是 甲； （2 分） 。 ②将下表中的光学元件放在图 6 丙所示的光具座上组装成用双缝干涉测光的波长的实验装置，并用此装 置测量红光的波长。 将白光光源 C 放在光具座最左端，依次放置 其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的排 列顺序应为 EDBA； （2 分） 。（填写 元件代号） ③已知该装置中双缝间距 d=0.50mm，双缝到 光屏的距离 L=0.50m，在光屏上得到的干涉图样 如图 7 甲所示，分划板在图中 A 位置时游标卡尺 如图 7 乙所示，则其示数为 111.10±0.05； （2 分） _mm；在 B 位置时游标卡尺如图 7 丙所示。由以上所测数据可以得出形成此干涉图样的单色光的波长为 6.4（±0.2）×10-7 m； （2 分） m。 （海淀二模反馈）21．（1）（8 分）在用双缝干涉测光的波长的实验中，请按照题目要求回答下列问题。 ①某同学用双缝干涉装置来测量红光的波长。实验时，若经粗调后透过测量头上的目镜观察，看不到 明暗相间的条纹，只看到一片亮区，造成这种情况的最可能的原因是 单缝和双缝不平行（2 分） ； 元件代号 A B C D E 元件名称 光屏 双缝 白光光源 单缝 透红光的滤光片 甲 光源 单缝滤光片 双缝 屏 乙 0 1 2 3 4 5 6 10 20 1 2 3 丙 0 10 20 0.05mm 甲 乙 丙 图 6 A 位置 B 位置 乙 A B 图 7 甲 丙 0 10 20 11 12 13 cm 0 10 20 11 12 13 cm ②将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该 亮纹定为第 1 条亮纹，此时手轮上的示数如图 8 所示。然后同 方向转动测量头，使分划板中心刻线与第 6 条亮纹中心对齐，手 轮上的示数如图 9 所示，则相邻亮纹的间距Δx 为_____2.310 （ 2 分）_____mm。 ③为增加相邻亮纹（暗纹）间的距离，可采取______减小双缝间距离 （2 分）______或______增大 双缝到屏的距离 （2 分）_______的方法。 图 8 0 35 30 10 4 0 3 5 图 9