高三理综实验专题之物理(9).docx

1．乙
I．（4分）（1）有一种游标卡尺，与一般游标卡尺不同，它游标尺的刻线看起来就很“稀疏”，使得读数时清楚明白，便利了使用者正确读取数据。假如此游标尺的刻线是将“39mm等分成20份” 那么它的精确     度是______mm；用它测量某一物体的厚度，如图所示，正确的读数是______mm
3
4
5
6
7cm
主尺
0
5
10
15
20
游标尺
甲

（2）螺旋测微器的螺距为0．5mm，可动刻度一周共50小格。当测微器螺杆与小砧并拢时，可动刻度的零刻线恰好与固定刻度的中心轴线重合。今使可动刻度旋转90°，则此时测微器的读数为________mm。用它测一螺栓外径时刻度如图乙所示，则其外径为__________mm。
II．（11分）有一个小灯泡上标有“6V，1．2W”的字样，现要测量其伏安特性曲线，要求电压从零开头测量。备有下列器材：
A．直流电源（9V）
B．滑动变阻器（最大值30Ω）
C．电压表（0～10V，内阻约为3KΩ）
D．电流表（0～0．3A，内阻约为0．01Ω）
E．开关一只，导线若干
①请在虚线框内画出电路图，并在实物图上连线。

②当小灯泡两端电压为6V时，测得通过它的电流为0．20A，当电压降为3V时，流过灯丝的电流为0．15A，那么当小灯泡两端电压为5V时，流过灯丝的电流为________。
A．I = 0．17A B．I = 0．25A
C．0．15 A<I<0．17A D．0．17A<I<0．20A
2．I．（5分）某同学要探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数k。做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作L0，弹簧下端每增加一个50g的砝码时，指针示数分别记作L1、L2、……、L7。
（1）下表记录的是该同学测出的8个值：
代表符号
L0
L1
L2
L3
L4
L5
L6
L7
刻度数值/cm
1．70
3．40
5．10
6．85
8．60
10．30
12．10
14．05
依据表中数据，用“逐差法”计算出每增加50g砝码时弹簧平均伸长量的数值为=___________ cm
（2）依据以上数据，求出弹簧的劲度系数k= N/m。（g取9．8m/s2）
II．（10分）有两个完全相同，但刻度盘上仅有刻度而没有标度值的电压表，电压表的内阻约为5000Ω。现打算用如图（a）所示的电路测量它们的内阻。其中：E为电动势12V、内阻可忽视不计的电源；R1是调整范围为0～9999Ω的电阻箱；R2是调整范围为0～1000Ω的滑动变阻器；S为电键。
①闭合电键S之前，滑动滑动变阻器的滑片P应滑到变阻器的___________端。（填“a”或“b”）。
②闭合电键之后，适当调整滑动变阻器滑片P和电阻箱的旋钮，当电阻箱调整成如图（b）所示的情景时，两电压表指针的位置如图（c）所示，由此可知，此时电阻箱的阻值为___________Ω，（2分）这两个电压表的内阻均为___________Ω。

0
1
2
3
4
5
6
7
8
9

0
1
2
3
4
5
6
7
8
9

0
1
2
3
4
5
6
7
8
9

0
1
2
3
4
5
6
7
8
9

0
0
＋
－
＋
－
V
＋
－
V
a
b
E
R2
R1
P
S
（a）

（b）

（c）

③由各个器材的参数和各图所示的情景可知，这两个电压表的量程在下面供应的四个选项中最多不会超过选项___________。
A．6V B．9V C．14V D．18V　

（5）在该试验的基础上，依据你对影响酵母菌种群生长的因素的推想，进一步确定一个探究试验的课题：__            __            __            __            __            。
3．I．（4分）某同学为了测量人骑自行车行驶过程中的阻力系数k（人骑车时所受阻力f与总重力mg的比值），他依次进行了以下操作：
A．找一段平直路面，并在路面上画一道起点线；
B．用较快的初速度骑车驶过起点线，并同时从车架上放下一团橡皮泥；
C．自行车驶过起点线后就停止蹬车，让其靠惯性沿直线行驶，登记自行车停下的位置；
D．用卷尺量出起点线到橡皮泥的距离s、起点线到终点的距离L及车架离地的高度h．
依据上述操作，回答下列问题：
（1）自行车驶过起点线时的速度大小为_______________
（2）自行车在行驶中的阻力系数k=_______________（要求用测量得到的物理量来表示）．
II．（11分）某同学用如图甲所示电路探究某一型号电池的输出电压U与输出电流I的关系。电路原理图如图甲所示，图中R0为阻值等于5．0Ω的定值电阻，电压表视为抱负电压表。
（1）请将图乙所示的试验器材连成试验电路。
图乙

图甲

0
0.5
1.0
1.5
U1/V
1.0
2.0
3.0
U2/V
图丙

（2）若电压表V2的读数为2．0V，则电源的输出电流I=__________A；
（3）调整滑动变阻器，通过测量得到电压表V1的示数U1随电压表V2的示数U2的U1-U2曲线如图丙所示，由此可知电池内阻_______（填“是”或“不是”）常数，短路电流为_____A，电源的最大输出功率为___________W。
4．I．（5分）某学校物理爱好小组，利用光控试验板进行了“探究自由落体的下落高度与速度之间的关系”的试验，光控试验板上有带刻度的竖直板、小球、光控门和配套的速度显示器，速度显示器能显示出小球通过光控门的速度．现通过测出小球经过光控门时每次的速度来进行探究．另配有器材：多功能电源、连接导线、重垂线、铁架台等．
试验步骤如下：
① 如图甲所示，将光控板竖直固定，连好电路；
② 在光控试验板的合适位置A处固定好小球及光控门B，并测出两者距离h1；
③ 接通光控电源，使小球从A处由静止释放，读出小球通过B时的速度值vB1；
④ 其它条件不变，调整光控门B的位置，测出h2、h3…，读出对应的vB2、vB3…．
⑤ 将数据记录在Excel软件工作薄中，利用Excel软件处理数据，如图乙所示，小组探究，得出结论．

甲 乙
在数据分析过程中，小组同学先得出了vB-h图象，继而又得出vB2-h图象，如图丙、丁所示：

丙 丁
请依据图象回答下列问题：
（1）小明同学在得出vB-h图象后，为什么还要作出vB2-h图象？

（2）若小球下落过程机械能守恒，依据试验操作及数据处理，你能否得出重力加速度g，假如能，请简述方法． _________________．

II．（10分）如图甲所示，为某同学测绘额定电压为2．5 V的小灯泡的I—U特性曲线的试验电路图。
图甲

　　　图乙

①依据电路图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的试验电路连接完整。
②图丙
开关S闭合之前，图甲中滑动变阻器的滑片应当置于_____端（选填“A”、“B”或“AB中间”）
③试验中测得有关数据如下表：
U/V
0．40
0．80
1．20
1．60
2．00
2．40
2．80
I/A
0．10
0．16
0．20
0．23
0．25
0．26
0．27
依据表中的试验数据，在图丙中画出小灯泡的I—U特性曲线。

5．I．（5分）机械能守恒定律是高中物理中的重要定律。在“验证机械能守恒定律”试验中：
（1）下列说法正确的是________．
A．要先用天平称重物的质量
B．先松开纸带让重物下落再接通电源
C．先接通电源让打点计时器打点稳定后再松开纸带让重物下落
D．要把打点计时器竖直架稳
（2）利用本试验可进一步测量当地的重力加速度。选好符合要求的纸带，测量起点到各点的距离h。并计算出各点的速度v，以h为纵轴，以为横轴，描点画出h—图象，图象是一条过坐标原点的倾斜直线，斜率为k，则重力加速度g=_________。

II．（10分）（1）若多用电表的电阻档有三个倍率，分别是×1、×10、×100。用×10档测量某电阻Rx时，操作步骤正确，发觉表头指针偏转角度过大，为了较精确     地进行测量，应换到_____档。假如换档后马上用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是_________ ，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图甲，则该电阻的阻值是______Ω。
（2）现要用伏安法进一步测量上一小题中的待测电阻Rx，可供使用的器材如下：
图甲
A．电流表A1，量程0．6 A，内阻约0．6 Ω
B．电流表A2，量程100m A，内阻约10 Ω
C．电压表V1，量程15 V，内阻约15 kΩ
D．电压表V2，量程3 V，内阻约3 kΩ
E．滑动变阻器R1，全电阻5 Ω
F．滑动变阻器R2，全电阻200Ω
G．两节干电池，内阻很小
H．电键S、导线若干
要求测量结果尽量精确     ，试验操作便利。
①所选电流表为______（填“A1”或“A2”），所选电压表为_________（填“V1”或“V2”），所选滑动变阻器为______（填“R1”或“R2”）。
②在虚线框内画出测量电路的原理图，并依据所画原理图将图乙中实物连接成测量电路。

V
A
+
—
+
—

Rx

图乙

参考答案
1．I．（4分）答案：（1）0．05mm 31．25mm；（2）0．125mm 8．600mm（每空1分）
解析：（1）39mm等分成20份，每份是mm，与2mm的整数之差为mm，它的精确     度是0．05mm。游标尺零刻度线左侧的主尺刻度线读得的整毫米数是31mm，所以主尺读数是31mm；由于游标尺的第五条刻度线与主尺刻度对齐，所以游标尺读数为5×0．05mm=0．25mm。因此总的读数为31mm+5×0．05mm=31．25mm。
（2）螺旋测微器的可动刻度每旋转一周（360°），测微螺杆前进或后退0．5 mm．，可动刻度旋转90°，此时测微器的读数为0．125mm；图乙所示的读数为8．600mm
II．（11分）（1）电路如图（3分），实物连接如图（4分）

（2）D（4分）
解析：本题中小灯泡正常工作时电阻为R = U 2/ P =30Ω，是电流表内阻的3000倍，而电压表内阻是小灯泡电阻的100倍，所以设计电路时应为电流表的内接法，题目要求电压从零开头调整，滑动变阻器应连接为分压式。
2．I．（5分）答案：（1） 1．75 （3分） （2）28（2分）
解析：（1）依据“逐差法”的要求，有，……，，故每增加50g砝码的弹簧平均伸长量。解得=1．75cm。（2）由得k=28N/m。
II．（10分）答案：① a（2分）；② 2547（2分），5094（3分）；③ C（3分）
解析：①变阻器为限流接法，为确保平安，闭合电键前应将接入电路的阻值调至最大，所以应将滑片P应滑到变阻器的a端；②从电阻箱读出的阻值为2547Ω，从两电压表指针的位置可知，与电阻箱串联的电压的电流与另一电压表中的电流比值为2∶3，依据电压相等可求出电压表的内阻RV=5094Ω；③电源电动势为12V，依据变阻器、电压表和电阻箱所取的阻值，结合电阻支配规律，可得下方支路的电压表分得的电压在9V～12V之间，此电压表的指针指在满量程的格外之九位置，从而可得电压表的量程在10V～13．3V之间，故量程最多不超过14V。
3．I．（4分）答案：（1），（2）
解析：（1）橡皮泥从车架上放下后，以初速度v0做平抛运动，设其落地时间为t，则，，解得；
（2）自行车驶过起点线后做匀减速直线运动。依据牛顿运动定律及运动学公式有：， ，又，得。
II．（11分）答案：（1）如图所示（3分） （2）0．40A（2分）（3）是（2分） 1．5A （2分） 0．375W（2分）
解析：（1）画实物图时要依据试验原理图，依据电流的流向从电源正极动身顺次连接。实物连线如图所示。（2）电压表V2的读数为2．0V，依据欧姆定律得出I=0．40A；（3）路端电压U1=E－Ir=，由图丙可知，U1-U2图线为一倾斜向下的直线，故电池内阻r是常数；由图丙知r=1Ω，短路电流为1．5A；当滑动变阻器电阻R=0时电源输出功率最大，W。
4．I．（5分）答案：（1）先作出的vB-h图象，不是一条直线，依据外形无法推断vB、h关系，进而考虑vB2-h图象，从而找出vB2、h之间的线性关系．（2分）
（2）能，依据图丙图象的斜率可以求出g=k/2．（2分）
II．（10分）答案：）①如图所示。（4分）②A（2分）③如图所示。（4分）
U/V
I/A
1.0
2.0
3.0
0
0.1
0.2
0.3
·
·
·
·
·
·
·

5．I．（5分）答案：（1）CD（2分） （2）（3分）
解析：（1）“验证机械能守恒定律”的试验原理是利用削减的重力势能转化为动能，原理公式为，因此不需要称重物的质量，A项错；若先松开纸带让重物下落再 接通电源，会使纸带上有一段没有打点从而铺张纸带，而且不能保证打第一个点时重物从静止开头下落，故B项错误；正确的做法是，先接通电源，让打点计时器打点稳定后再松开纸带让重物下落，C项正确；本试验要求尽可能削减摩擦等阻力，故打点计时器必需竖直架稳，D项正确。（2）依据可得h=，故h—图象的斜率k=，则重力加速度g=。
II．（10分）
答案：（1）×1（1分），欧姆档调零（1分），22（1分）
（2）①A2，V2，R1（每空1分）；②如图所示（电路图2分，实物连线2分）
Rx

V
A
+
—
+
—

解析：（1）假如偏转角度很大，则示数很小，说明量程选大了。故应换到×1档；换档后要重新欧姆档调零；表盘读数是22，所以该电阻的阻值是22Ω。
（2）待测阻值约为22 Ω，电源电动势为3 V，若用电流表A2，内阻约10 Ω，最大电流约为0．1A，故选用电流表A2测量结果较精确     ，电压表应选V2；滑动变阻器若选R2，可以有效利用的阻值较小，不便于操作，故滑动变阻器应选R1。待测阻值远小于电压表内阻，应接受电流表外接法。滑动变阻器R1比待测电阻小很多，应接受分压接法。