2020年高考理综复习物理实验题（5） 6页

理科综合物理实验题（5）‎ ‎1．（本题共20分）‎ Ⅰ.（8分）用伏安法测电阻时，如待测电阻RX约为150Ω，电压表内阻约为5kΩ，电流表内阻约为20Ω，应该用图1、2中的 电路（填①或②）来测量可以尽量减小误差。当用电路图1进行测量时，测量值将比真实值偏 ；当用图2进行测量时测量值比真实值偏 （填大或小）。以上的测量误差属于 误差。‎ ‎ 图1 图2‎ Ⅱ.（12分）用图3所示的电路测电阻时可消除上述误差。‎ ‎ （1）提供选择的实验步骤如下：‎ ‎ A．将R1的滑片靠近b端，将R2的滑片靠近c端，‎ 闭合S1。‎ ‎ B．将R1的滑片靠近a端，将R2的滑片靠近d端，‎ 闭合S1。‎ ‎ C．将S2与1接通，调R1和R2使电压表和电流表示 ‎ 数适当，并记下示数：U1、I1。 图3 ‎ ‎ D．再将S2与2接通，调R1和R2使电压表和电流表示数适当，并记下示数：U2、I2。‎ ‎ E．再将S2与2接通，调R2使电压表和电流表示数适当，并记下示数：U2、I2。‎ 选出正确步骤并排出合理顺序为 。‎ ‎ （2）测量值表达式为RX= （用U1、I1、U2、I2表示）‎ ‎ （3）为使实验尽量准确，并便于调节，变阻器R2应选用 ‎ ‎ A．滑动变阻器：0~50Ω B．滑动变阻器：0~1000Ω ‎ （4）按图3电路将器材（图4）连成实验电路，其中有几条线已经连好。‎ ‎ ‎ ‎ 图4‎ ‎2．（18分）（1）用游标卡尺测量一根金属管的内径和外径，尺上的游标分别如图所示，这根金属管的内径的读数是 cm，外径的读数是 cm，管壁厚度是 cm。‎ ‎ ‎ 第 6 页 共 6 页 ‎ （2）（12分）为了扩大量程为3V的伏特表的量程，需要测出它的内阻。除待测伏特表外，供选用的实验器材有：A、蓄电池组（电动势为6V，内阻不计）；B、干电池组（电动势为6V，r=1Ω）；C、滑动变阻器（2000Ω，0.1A）；D、滑动变阻器（50Ω，0.5A）；E、电阻箱（9999Ω，0.1A）；F、电键及导线 ‎①（3分）试选用合适的实验器材 （填代号）。‎ ‎②（4分）在右图的方框内画出实验电路 ‎③（5分）说明测量方法 ‎ ‎ 。‎ ‎3．（18分）在做测量电源电动势E和内阻的实验时，‎ ‎ 提供的器材有：待测电源一个、内阻已知且为 ‎ 的电压表一个（量程大于电源电动势）、电阻箱R一个、‎ ‎ 电键一个、导线若干.‎ ‎ （1）设计并画出实验电路图；‎ ‎ （2）根据所设计的电路图连接实物；‎ ‎ （3）为测量得更加准确，多次改变电阻箱电阻R，‎ ‎ 读出电压表相应的示数U，以为纵坐标，‎ ‎ 画出与电阻的某种关系图象（该图象为一 ‎ 条直线），如图所示. 由图象可得到直线在纵轴 ‎ 的截距为m，直线斜率为k，写出E、r的表达式.‎ ‎4．（18分）（1）图中给出的是用秒表记录的单摆n次全振动所用时间的示数，此示数应为 ‎ s．‎ ‎ （2）在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，采用的仪器有：电源E（电动势6V，内阻不计）；额定电压4.0V的小灯泡L；电流表（量程0.6A，内阻约2Ω）；电压表表（量程5V，内阻约15kΩ）；滑动变阻器R（最大阻值15Ω）；开关S，导线若干。实验中要求加在小灯泡上的电压从零到小灯泡的额定电压连续可调。‎ I．在做实验时，连成的实物电路图如下：‎ ‎ ‎ 第 6 页 共 6 页 请你指出上述实验电路图中的错误之处：‎ ‎① ‎ ‎② ‎ II．请你在虚线方框中画出实验所用的正确电路原理图。‎ ‎ ‎ Ⅲ．如图所示为某同学根据正确的实验电路图所测的几组数据画出的I—U图象。图象是一条曲线而不是直线的原因是 ① ；从图象中可求得小灯泡正常发光时的电阻是 ② Ω。‎ ‎5．（18分）（1）在用单摆测定重力加速度的实验中，下列措施中必要的或做法正确的是 ‎ ‎ 。（选填下列措施前的序号）‎ A．为了便于计时观察，单摆的摆角应尽量大些 B．摆线长应远远大于摆球直径 C．摆球应选择密度较大的实心金属小球 D．用停表测量周期时，应测量单摆20—30次全振动的时间，然后计算周期，而不能把 ‎ ‎ 只测一次全振动时间当作周期 E．将摆球和摆线平放在桌面上，拉直后用米尺测出摆球球心到摆线某点O间的长度作 ‎ 为摆长，然后将O点作为悬点 ‎ （2）某同学在一次用单摆测重力加速度 的实验中，测量5种不同摆长与单 摆的振动周期的对应情况，并将记 录的结果描绘在如图11所示的坐 标系中。图中各坐标点的标号分别 对应实验中5种不同摆长的情况。‎ 在处理数据时，该同学实验中的第 ‎ 数据点应当舍弃。画出该 同学记录的T2—l图线。求重力加 速度时，他首先求出图线的斜率k，则用斜率k求重力加速度的表达式为g= 。‎ 第 6 页 共 6 页 ‎ （3）某同学在实验室测定一节干电池的电动势和内阻，实验室中有如下器材：‎ ‎ A．待测十电池 ‎ B．电流表G（0~3mA，内电阻r1=20Ω）‎ ‎ C．电流表A（0~0.6A，内电阻r2=20Ω）‎ ‎ D．滑动变阻器甲（最大阻值10Ω）‎ ‎ E．滑动变阻器乙（最大阻值100Ω） ‎ ‎ F．定值电阻R1=100Ω ‎ G．定值电阻R2=500Ω ‎ ‎ H．定值电阻R3=1.5kΩ ‎ 以及导线和开关。‎ ‎ 由于没有电压表，为此他设计了如图2所示的电路完成了实验要求的测量。‎ ‎ ①为了方便并能较准确测量，滑动变阻器应选 ，定值电阻应选 ，（填写各器材前的序号）‎ ‎ ②若某次测量中电流表G的示数为I1，电流表A的示数为I2；改变滑动变阻器滑片的位置后，电流表G的示数为，电流表A的示数为。则可知此电流的内电阻r= ‎ ‎ ，电动势E= 。（用给出和测得的物理量表示）‎ 第 6 页 共 6 页 参考答案 ‎1．Ⅰ.① 小 大 系统 每空2分，共8分。‎ Ⅱ.（1）ACE （2）U1/I1—U2/I2 （3）A 每空3分，共9分 ‎ （4）电路图的连接与实验原理全部相符即给 ………………3分 ‎ ‎ ‎2．（1）2.45cm（2分） 3.03cm（2分） 0.29cm（2分）‎ ‎ （2）①ADEF（3分） ‎ ‎ ③将实验器材按图连成电路，实验前先取电阻箱电阻为零，然后闭合K，调节P的位置使伏特表指针满偏；再调节电阻箱R′的电阻使伏特表读数为半满偏。由于P的位置一定，伏特表串联电阻后AP间电压不变，伏特表两端电压与R′两端电压相等，电阻箱的读数为伏特表的内阻。（5分）‎ ‎3．（18分）‎ ‎ （1）本题的电路设计有两种情况：电压表与电阻箱串联和电压表与电阻箱并联，分别如图1、2所示：‎ ‎ 写出其中一种情况即给满分（6分）‎ ‎ （2）实物连接图略。（6分）‎ ‎ （3）（6分）写出正确结果即给满分）‎ 对于电路图1，电压表的电阻为RV，开关闭合时，电路中电流为I，根据闭合电路欧姆 定律有： ‎ 可见是R的一次函数，符合题中—R图象为一条直线，故横坐标应表示R，直 线的斜率 或对于电路图2，电压表的电阻为RV，开关闭合电，电路中电流为I，外接电路的总电阻为 第 6 页 共 6 页 ‎ 根据闭合电路欧姆定律有：E=U+Ir=U+r，整理得：‎ ‎ 可见图象为一条直线，故横坐标应表 ‎ 直线的斜率为由此解得：‎ ‎5．（18分）（1）BCD………………………………………………3分 写出一个得1分，全写对的得3分 ‎ （2）4………………………………………………………………2分 画图正确………………………………………………………2分 ‎（舍去第4点，其他点相对直线对称分布，直线的延长线过原点）‎ ‎ 4π2/k………………………………………………………………3分 ‎ （3）①D，G…………………………………………………………4分 每空2分 ‎ ②…………………………………2分 ‎ …………………………………2分 说明：写成和也得分 ‎ 第 6 页 共 6 页