押題練第1組1.(6分)某同學做“探究合外力做功與動能改變的關系”實驗,裝置如圖甲所示,將光電門固定在水平軌道上的B點,用重物通過細線拉小車,保持小車(含遮光條)質(zhì)量M不變,改變所掛重物質(zhì)量多次進行實驗,使小車每次都從同一位置A由靜止開始運動。(重力加速度大小g取10 m/s2)(1)用游標卡尺測出遮光條的寬度d如圖乙所示,則d= cm; (2)實驗中認為小車所受拉力與重物重力大小相等,測出多組重物質(zhì)量m和相應小車經(jīng)過光電門時的速度v,作出v2-m圖象如圖丙所示,由圖象可知小車受到的摩擦力大小為 N; (3)v2-m圖象的斜率k的表達式為k=(用題給物理量的字母表示)。 2.(9分)(2019湖北襄陽統(tǒng)考)某同學欲將電流表改裝成電壓表,需要測量電流表的內(nèi)阻,可供選擇的實驗器材有:A.待測電流表G1;B.一個標準電流表G2(G2的量程大于G1的量程);C.電阻箱R'D.滑動變阻器R;E.電池組、導線、開關。采用如圖甲所示的電路測定電流表內(nèi)阻時,該同學的實驗步驟為:按電路圖甲接好電路,將滑動變阻器R調(diào)至最大;閉合S1,斷開S2,調(diào)節(jié)滑動變阻器R,使電流表G1表頭指針滿偏;再閉合S2,保持滑動變阻器R不變,調(diào)節(jié)電阻箱R',使表頭指針半偏。讀出此時電阻箱R'的示數(shù),則電流表內(nèi)阻可看做此示數(shù)。(1)用上述方法得到的電流表G1內(nèi)阻的測量值與真實值相比。 (2)為了使測量更準確,請你利用上述實驗器材重新設計實驗,從設計原理上看可以消除上述實驗中的系統(tǒng)誤差,請你在圖乙中完成實驗電路圖。(3)使用重新設計的實驗電路的測量數(shù)據(jù),寫出電流表G1內(nèi)阻表達式Rg=,說明各測量值的意義:。 押題練第1組1.答案 (1)1.050(2)1(3)2gLM解析 本題考查“探究合外力做功與動能改變的關系”實驗,意在考查考生對實驗原理的理解能力。(1)游標卡尺的讀數(shù)為d=1cm+10×0.05mm=1.050cm;(2)根據(jù)本實驗原理和動能定理有mgL-fL=12Mv2,變形得v2=2gLMm-2fLM,v2-m圖象為一條傾斜的直線,由題圖丙可知v2=0時,m=0.1kg,由2gLMm-2fLM=0,解得f=mg=1N;(3)函數(shù)關系為v2=2gLMm-2fLM,v2-m圖象是線性變化的,說明合外力做的功等于動能的改變,圖線的斜率k=2gLM。2.答案 (1)偏小(2)如圖(3)(I2-I1)R'I1I1為G1示數(shù);I2為G2示數(shù);R'為電阻箱電阻解析 (1)本實驗采用的半偏法測量電阻,在并聯(lián)電阻箱時,總電阻減小,總電流偏大,則電流表半偏時,并聯(lián)電阻上的電流大于電流表的電流,并聯(lián)電阻的電阻比電流表的電阻小。綜上可知,內(nèi)阻的測量值與真實值相比偏小。(2)為消除上述實驗中的系統(tǒng)誤差,應保證各量測量值準確,可在干路中接入電流表G2,接入R'后調(diào)節(jié)R即可,正確原理圖如圖。(3)I1為G1的示數(shù),I2為G2的示數(shù),R'為電阻箱電阻,由串、并聯(lián)電路規(guī)律可知Rg=(I2-I1)R'I1。