2020高考物理刷题增分：实验题仿真2017Ⅱ卷高考模拟演练含解析 3页

实验题仿真2017·Ⅱ卷高考模拟演练 ‎22．(2019·安徽“江南十校”二模)为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：‎ ‎①将电动小车、纸带和打点计时器等按如图甲所示安装；‎ ‎②接通打点计时器电源(其打点周期为0.02 s)；‎ ‎③使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止在斜面上后再关闭打点计时器电源(小车在整个运动中所受阻力恒定)。在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示(纸带左端接在小车上)，请分析纸带数据，回答下列问题。(结果均保留2位有效数字)‎ 甲　　　　　　　　　　　　乙 ‎(1)该电动小车运动的最大速度为________ m/s。‎ ‎(2)关闭小车电源后，小车的加速度大小为________ m/s2。‎ ‎(3)若小车的质量为‎0.4 kg，则小车的额定功率是________ W。‎ 解析　(1)根据纸带可知，当所打的点点距均匀时，表示小车匀速运动，此时速度最大，故有vm＝＝ m/s＝2.0 m/s。‎ ‎(2)关闭电源后小车做匀减速直线运动，由于不知道中间确切的关闭电源的时间，故采用纸带最后四组数据计算，根据逐差法可得(4.28－5.56)×10－‎2 m＝‎2a1T2，(4.93－6.21)×10－‎2 m＝‎2a2T2，两式相加可得a＝＝×10－‎2 m/s2＝－‎4.0 m/s2，负号表示加速度方向与运动方向相反。‎ ‎(3)当小车达到额定功率，匀速运动时有F＝Ff，故小车的额定功率为：P＝Fvm＝Ffvm＝m|a|vm＝0.4×4.0×2.0 W＝3.2 W。‎ 答案　(1)2.0　(2)4.0　(3)3.2‎ ‎23．某同学用自己所学的电学知识来测量一未知微安表μA的内阻Rg和电压表内阻RV，他设计了如图所示的电路图，可供选择的仪器有：‎ A．待测电压表V，量程为0～3.0 V，内阻为20～35 kΩ 3‎ B．待测微安表μA，量程为0～200 μA，内阻为1～2 kΩ C．电阻箱R0，阻值范围为0～99 999.9 Ω D．滑动变阻器R1，阻值范围为0～1 000 Ω，额定电流为‎0.5 A E．滑动变阻器R2，阻值范围为0～20 Ω，额定电流为‎2 A F．电池组，电动势为6.0 V，内阻为0.5 Ω G．单刀单掷开关、单刀双掷开关各一个，导线若干 ‎(1)下面是主要的实验操作步骤，请将所缺的内容补充完整。‎ ‎①测待测微安表μA的内阻 根据电路图连接实物电路，并将滑动变阻器R的滑动触头P置于最左端；闭合S1，将单刀双掷开关S2置于触点2，调节滑动变阻器R的滑动触头P，使电压表V的指针指在刻度盘第N格，然后将单刀双掷开关S2置于触点1，保持滑动变阻器R的滑动触头P位置不变，调节电阻箱R0，使电压表V的指针指在________________，记下此时电阻箱R0的阻值，可测出微安表μA的内阻Rg，这种方法是________法。‎ ‎②测待测电压表V的内阻 将单刀双掷开关S2置于触点1，电阻箱的阻值调为零，闭合开关S1，调节滑动变阻器R的滑动触头P使电压表V指针满偏，保持滑动变阻器R的滑动触头P的位置不变，调节电阻箱R0使电压表V的指针指在______________________，记下此时电阻箱R0的阻值，便测出电压表V的内阻等于此时电阻箱R0的阻值。‎ ‎(2)实验器材除选择A、B、C、F、G外，滑动变阻器R应选用________。(用器材前的字母表示)‎ ‎(3)采用此电路图测量电压表V的内阻，会导致测量值与真实值相比________，(填“偏小”“偏大”或“不变”)主要原因是____________________________________________。‎ 解析　(1)①单刀双掷开关分别接1和2时，通过调节电阻箱的阻值使得两次电压表V的指针在同一位置，则表明两次电路中电阻相同，即电阻箱的阻值等于微安表μA的阻值，因此电压表V的指针应指在刻度盘的第N格，此方法是等效替代法；②在测量电压表V的内阻时，将开关S2置于触点1，电阻箱阻值调为零，调节R的滑动触头使电压表V的示数满偏，然后保持滑动变阻器R的触头位置不变，调节电阻箱R0的阻值使电压表V的指针指在刻度盘的中央，可认为电阻箱的阻值等于电压表V的内阻，此方法是半偏法。‎ ‎(2)滑动变阻器采用了分压式接法，因此滑动变阻器应选用最大阻值较小的E。‎ ‎(3)增加了电阻箱的阻值后，使aP段的并联总电阻增大，aP两端的电压增大，电压表V两端电压由U减为，而电阻箱两端电压大于，造成测量值偏大。‎ 答案　(1)①刻度盘的第N格　等效替代　②刻度盘的中央 ‎(2)E　‎ 3‎ ‎(3)偏大　增加了电阻箱的阻值后，使aP段的并联总电阻增大，aP两端的电压增大，电压表V两端电压由U减为，而电阻箱两端电压大于，造成测量值偏大 3‎