2020高考物理刷题增分：实验题仿真2018Ⅰ卷高考模拟演练含解析 3页

实验题仿真2018·Ⅰ卷高考模拟演练 ‎22．如图甲所示，两位同学用此装置做“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验，把弹簧上端固定在横梁上，下端悬吊不同重力的砝码，用刻度尺测量弹簧的长度，并用图像来处理实验数据。‎ 甲 ‎(1)甲同学把弹簧的伸长量x和弹簧弹力F的关系在Fx坐标系中描点如图乙所示。请在坐标系中作出图像，并根据图像写出Fx的函数关系式：F＝________。(其中F的单位为N，x的单位为m)‎ 乙 ‎(2)乙同学根据实验数据作出的图像如图丙所示，发现图像后半部分出现弯曲现象，你认为造成这一现象的原因是：________________________。‎ 丙 解析　(1)所作图像如答案图所示。在Fx图像中，图像的斜率大小等于弹簧的劲度系数，该图像斜率为k＝＝1.2×102 N/m，则Fx的函数关系式为F＝1.2×102x。‎ ‎(2)图线后半段偏离了直线，说明此时弹力与伸长量不成正比，其原因是超出了弹簧的弹性限度范围。‎ 答案　(1)如图所示　1.1×102x～1.3×102x均可 3‎ ‎(2)所挂砝码太重，超出了弹簧的弹性限度 ‎23．实验室中有热敏电阻Rt、电炉丝、电磁继电器、电源E(3.6 V，内阻不计)、电阻箱R0(0～999.9 Ω)、开关K和导线若干，某同学设计了如图甲所示的温控电路，当通过电磁继电器线圈的电流达到20 mA时，衔铁被吸合，电炉丝停止加热；当通过继电器线圈的电流降到18 mA时，衔铁与继电器分开，电炉丝通电加热，图乙为热敏电阻Rt的阻值与温度t的关系：‎ 甲　　　　　　　　　　乙 该同学主要实验过程如下，完成下列填空。‎ ‎(1)用多用电表的电阻“×‎1”‎挡测继电器线圈的电阻时，主要步骤如下：‎ a．将选择开关旋至电阻“×‎1”‎挡，短接两表笔，调节欧姆调零旋钮，使指针指向“0 Ω”刻度；‎ b．调节多用电表的指针定位螺丝，使指针指在直流电流“‎0 A”刻度；‎ c．将多用电表的选择开关旋至“OFF”；‎ d．将两表笔直接连到图甲中的1、4两点，读出欧姆表的示数即继电器线圈的电阻值。‎ 以上步骤中存在错误的一项是________。改正后正确的步骤顺序为________。(填步骤前的字母)‎ ‎(2)已知继电器线圈的电阻为25.0 Ω。该同学将电阻箱的阻值调为75.0 Ω，则该温控器的温度控制范围在________之间；若要提高控制的温度，则需要将电阻箱的阻值________。(填“调大”或“调小”)‎ ‎(3)正确设计电路后闭合开关K，发现电炉丝发热，Rt温度一直升高但继电器并不吸合。将多用电表选择开关旋至直流电压“×‎10”‎挡，将表笔分别接到图甲中1、2、3、4各点进行故障排查，现象如下表，则发生的故障为(　　)‎ 表笔位置 ‎1、2‎ ‎3、2‎ ‎3、4‎ ‎4、1‎ 电表示数 ‎3.60 V ‎3.60 V ‎0‎ ‎0‎ 3‎ A．开关K断路　　　 B．电阻箱断路 C．热敏电阻Rt短路 D．电磁继电器线圈短路 解析　(1)由于欧姆表不能直接测量带电源的电路，故应该先断开开关再将两表笔连接到1、4直接测量继电器线圈的电阻，所以步骤d存在错误，正确步骤是badc。‎ ‎(2)当通过电磁继电器线圈的电流达到20 mA时，衔铁被吸合，电炉丝停止加热；当通过继电器线圈的电流降到18 mA时，衔铁与继电器分开，电炉丝通电加热，所以回路中的电流值范围是18 mA～20 mA，当继电器线圈的电阻为25.0 Ω时，电阻箱的阻值调为75.0 Ω，由闭合电路欧姆定律有I＝，可解得此时热敏电阻的阻值取值范围为80 Ω～100 Ω，结合图像可知温度的取值范围为‎50 ℃‎～‎60 ℃‎；若要提高控制的温度，即热敏电阻的阻值变小，则需要将电阻箱的阻值调大，保持回路中的电流的取值范围不变。‎ ‎(3)分析表中数据可知回路中应该出现了电阻箱断路故障，所以选B。‎ 答案　(1)d　badc　(2)50 ℃～60 ℃　调大　(3)B 3‎