2020高考物理刷题增分：实验题仿真2016Ⅱ卷高考模拟演练含解析 3页

实验题仿真2016·Ⅱ卷高考模拟演练 ‎22．某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究，实验装置如图甲所示：弹簧左端固定，右端与一物块接触而不连接。已知物块与桌面的动摩擦因数为μ＝0.09，物块的质量M＝‎1.0 kg，重力加速度g＝‎9.8 m/s2，向左推物块使弹簧压缩一段距离，测量弹簧的压缩量x，由静止释放物块，测量物块滑行的距离L，多次测量后得到的数据如下。‎ 甲 压缩量x ‎1.0 cm ‎2.0 cm ‎3.0 cm ‎4.0 cm 滑行的距离L ‎0.2 cm ‎2.2 cm ‎5.0 cm ‎8.9 cm ‎(1)根据给出数据计算当弹簧的压缩量为‎3.0 cm时，其弹性势能为________ J。(保留两位有效数字)‎ ‎(2)由以上数据作出Lx2图像如图乙所示，则可判断弹性势能与形变量的关系是________。‎ 乙 A．Ep∝x　　　 B．Ep∝　　　　‎ C．Ep∝x2‎ ‎(3)弹簧压缩量为‎1.0 cm对应的数据点偏离直线较多，排除长度的测量误差，你认为偏离的原因是_____________________________________________‎ ‎_______________________________________________________。‎ 解析　(1)弹簧释放的弹性势能等于克服摩擦力做的功，即μmgL3≈0.044 J。‎ ‎(2)弹簧的弹性势能等于μmgL，因L与x2成正比，所以Ep∝x2，C项正确。‎ ‎(3)弹簧未恢复原长，弹性势能未完全释放出来。‎ 答案　(1)0.044　(2)C ‎(3)弹簧未恢复原长，弹性势能未完全释放出来 ‎23．为了测量一电压表V的内阻，某同学设计了如图甲所示的电路。图甲中V0是标准电压表，R0和R分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S1分别是单刀双掷开关和单刀开关，E是电源。‎ 3‎ ‎(1)用笔画线代替导线，根据图甲原理图在图乙中进行实物连线。‎ ‎(2)完成下列实验步骤中的填空：‎ ‎①将S拨向接点1，接通S1，调节________，使待测电压表指针偏转到适当位置，记下此时________的读数U；‎ ‎②然后将S拨向接点2，保持R0不变，调节____________，使____________________________，记下此时R的读数；‎ ‎③多次重复上述过程，计算R读数的________，此为待测电压表内阻的测量值。‎ ‎(3)实验测得的电压表的阻值可能与真实值之间存在误差，除偶然误差因素外，还有哪些可能的原因，请写出其中一种可能因素：__________________________________。‎ 解析　(1)依据原理图连接实物图如答案图所示。‎ ‎(2)本题考查电压等效替代法，根据此原理解答如下：‎ ‎①将S拨向接点1，接通S1，调节R0，使待测电压表指针偏转到适当位置，记下此时标准电压表V0的读数U；‎ ‎②然后将S拨向接点2，保持R0不变，调节R，使标准 电压表V0的示数仍为U，记下此时R的读数；‎ ‎③多次重复上述过程，计算R读数的平均值，此为待测电压表内阻的测量值。‎ ‎(3)由于电阻箱的阻值具有不连续性，可能导致电阻箱的阻值与待测电压表的阻值之间存在一定的误差。另外的可能原因还有：电流通过电阻发热，导致电阻阻值变化；电源连续使用较长时间，导致电动势降低，内阻增大。只要回答的系统误差因素合理即可。‎ 答案　(1)如图所示 3‎ ‎(2)①R0　标准电压表V0　②R　标准电压表V0的示数仍为U　③平均值 ‎(3)电阻箱阻值不连续(电流通过电阻发热导致电阻阻值发生变化；电源连续使用较长时间，电动势降低，内阻增大等)‎ 3‎