2009年高考物理 實(shí)驗(yàn)試題匯編
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1、2009年高考實(shí)驗(yàn)試題匯編 (2009年高考廣東理科基礎(chǔ)卷) 17.一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b,得到彈力與彈簧長度的圖象如圖7所示。下列表述正確的是 A.a(chǎn)的原長比b的長 B.a(chǎn)的勁度系數(shù)比b的大 C.a(chǎn)的勁度系數(shù)比b的小 D.測得的彈力與彈簧的長度成正比答案.B 【解析】圖象中的斜率表示勁度系數(shù),可知a的勁度系數(shù)比b的大.B正確.與的截?fù)?jù)表示原長則a的原長比b的短,A錯(cuò). 18.“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中,使用電磁式打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(所用交流電的頻率為50Hz),得到如圖8所示的紙帶。圖中的點(diǎn)為計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩
2、計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出來,下列表述正確的是 A.實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先放開紙帶再接通電源 B.(S6一S1)等于(S2一S1)的6倍 C.從紙帶可求出計(jì)數(shù)點(diǎn)B對(duì)應(yīng)的速率 D.相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.02s答案.C 【解析】在“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源再放開紙帶,A錯(cuò).根據(jù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)通過的位移有,可知(S6一S1)等于(S2一S1)的5倍,B錯(cuò).根據(jù)B點(diǎn)為A與C的中間時(shí)刻點(diǎn)有,C對(duì).由于相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出,所以時(shí)間間隔為0.1s,D錯(cuò). (2009年全國Ⅰ卷理綜)22.(8分) 如圖所示的電路中,1、2、3、4、5、
3、6為連接點(diǎn)的標(biāo)號(hào)。在開關(guān)閉合后,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮。現(xiàn)用多用電表檢查電路故障,需要檢測的有:電源、開關(guān)、小燈泡、3根導(dǎo)線以及電路中的各點(diǎn)連接。 (1)為了檢測小燈泡以及3根導(dǎo)線,在連接點(diǎn)1、2已接好的情況下,應(yīng)當(dāng)選用多用電表的 擋。在連接點(diǎn)1、2同時(shí)斷開的情況下,應(yīng)當(dāng)選用多用電表的 擋。 (2)在開關(guān)閉合情況下,若測得5、6兩點(diǎn)間的電壓接近電源的電動(dòng)勢,則表明___ 可能有故障 (3)將小燈泡拆離電路,寫出用多用表檢測該小燈泡是否有故障的具體步驟。
4、 答案(1)電壓;歐姆 (2)開關(guān)或連接點(diǎn)5、6 (3)①調(diào)到歐姆檔 ②將紅、黑表筆相接,檢查歐姆檔能否正常工作 ③測量小燈泡的電阻,如電阻無窮大,表明小燈泡有故障. 【解析】(1)在1、2兩點(diǎn)接好的情況下,應(yīng)當(dāng)選用多用電表的電壓檔,在1、2同時(shí)斷開的情況下,應(yīng)選用歐姆檔 (2)表明5、6兩點(diǎn)可能有故障. (3) ①調(diào)到歐姆檔②將紅黑表筆相接,檢查歐姆檔能否正常工作③測量小燈泡的電阻,如電阻無窮大,表明小燈泡有故障. 23.(10分)(注意:在試卷上作答案無效) 某同學(xué)為了探究物體在斜面上
5、的運(yùn)動(dòng)時(shí)摩擦力與斜面傾角的關(guān)系,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置如圖。長直平板一端放在水平桌面上,另一端架在一物塊上。在平板上標(biāo)出A、B兩點(diǎn), B點(diǎn)處放置一光電門,用光電計(jì)時(shí)器記錄滑塊通過光電門時(shí)擋光的時(shí)間。 實(shí)驗(yàn)步驟如下: ① 用游標(biāo)卡尺測量滑塊的擋光長度d,用天平測量滑塊的質(zhì)量m; ② 用直尺測量AB之間的距離s,A點(diǎn)到水平桌面的垂直距離h1,B點(diǎn)到水平桌面的垂直距離h2; ③ 將滑塊從A點(diǎn)靜止釋放,由光電計(jì)時(shí)器讀出滑塊的擋光 時(shí)間t1 ④ 重復(fù)步驟③數(shù)次,并求擋光時(shí)間的平均值; ⑤ 利用所測數(shù)據(jù)求出摩擦力f和斜面傾角的余弦值; ⑥ 多次改變斜面的傾角,重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟②③④⑤,做出f-關(guān)系曲線
6、。 (1) 用測量的物理量完成下列各式(重力加速度為g): ① 斜面傾角的余弦= ; ② 滑塊通過光電門時(shí)的速度v= ; ③ 滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度a= ; ④ 滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)所受到的摩擦阻力f= ; (2)測量滑塊擋光長度的游標(biāo)卡尺讀數(shù)如圖所示,讀得d= 。 答案(1)① ② ③ ④ (2)3.62cm 【解析】(1)物塊在斜面上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),受重力、支持力、滑動(dòng)摩擦力,如圖所示① 根據(jù)三角形關(guān)系可得到,②根據(jù)③根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,有,即有 ④根據(jù)牛頓第二定律,則
7、有. (2) 在游標(biāo)卡尺中,主尺上是3.6cm,在游標(biāo)尺上恰好是第1條刻度線與主尺對(duì)齊,再考慮到卡尺是10分度,所以讀數(shù)為3.6cm+0.11mm=3.61cm或者3.62cm也對(duì). (2009年全國II卷理綜)22、(5分) 某同學(xué)利用多用電表測量二極管的反向電阻。完成下列測量步驟: (1) 檢查多用電表的機(jī)械零點(diǎn)。 (2) 將紅、黑表筆分別插入正、負(fù)表筆插孔,將選擇開關(guān)拔至電阻測量擋適當(dāng)?shù)牧砍烫帯? (3) 將紅、黑表筆____①_______,進(jìn)行歐姆調(diào)零。 (4) 測反向電阻時(shí),將____②______表筆接二極管正極,將____③_____表筆接二極管負(fù)極,讀出電表示數(shù)。
8、 (5) 為了得到準(zhǔn)確的測量結(jié)果,應(yīng)讓電表指針盡量指向表盤____④_______(填“左側(cè)”、“右側(cè)”或“中央”);否則,在可能的條件下,應(yīng)重新選擇量程,并重復(fù)步驟(3)、(4)。 (6) 測量完成后,將選擇開關(guān)拔向_____________⑤________________位置。 答案(3)短接 (4)紅 黑 (5)中央 (6)OFF 【解析】本題考查多用電表的使用.首先要機(jī)械調(diào)零.在選擇量程后還要進(jìn)行歐姆調(diào)零而且每一次換量程都要重復(fù)這樣的過程.(3)將紅黑表筆短接,即為歐姆調(diào)零.測量二極管的反向電阻時(shí)應(yīng)將紅筆接二極管的正極,黑接負(fù)極.歐姆表盤的刻度線分布不均勻,在中央的
9、刻度線比較均勻,所以盡量讓指針指向表盤的中央.測量完成后應(yīng)將開關(guān)打到off檔. 23、(13分) 某同學(xué)得用圖1所示裝置做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果在坐標(biāo)紙上描出了小球水平拋出后的運(yùn)動(dòng)軌跡,但不慎將畫有軌跡圖線的坐標(biāo)紙丟失了一部分,剩余部分如圖2所示。圖2中水平方向與豎直方向每小格的長度均代表0.10m,、和是軌跡圖線上的3個(gè)點(diǎn),和、和之間的水平距離相等。 完成下列真空:(重力加速度?。? (1) 設(shè)、和的橫坐標(biāo)分別為、和,縱坐標(biāo)分別為、和,從圖2中可讀出=____①_____m,=____②______m,=____③______m(保留兩位小數(shù))。 (2) 若已測知拋出后
10、小球在水平方向上做勻速運(yùn)動(dòng)。利用(1)中讀取的數(shù)據(jù), 求出小球從運(yùn)動(dòng)到所用的時(shí)間為______④__________s,小球拋出后的水平速度為________⑤__________(均可用根號(hào)表示)。 (3) 已測得小球拋也前下滑的高度為0.50m。設(shè)和分別為開始下滑時(shí)和拋出時(shí)的機(jī)械能,則小球從開始下滑到拋出的過程中機(jī)械能的相對(duì)損失,=________⑥__________%(保留兩位有效數(shù)字) 答案(1)0.61 1.61 0.60 (2)0.20 3.0 (3)8.2 【解析】本題考查研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn).由圖可知
11、P1到P2兩點(diǎn)在豎直方向的間隔為6格, P1到P3兩點(diǎn)在豎直方向的間隔為16格所以有=0.60m.=1.60m. P1到P2兩點(diǎn)在水平方向的距離為6個(gè)格.則有=0.60m. (2)由水平方向的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)可知P1到P2 與P2到P3的時(shí)間相等,根據(jù),解得時(shí)間約為0. 2s,則有 (3)設(shè)拋出點(diǎn)為勢能零點(diǎn),則開始下滑時(shí)的機(jī)械能為E1=mgh=mg/2,拋出時(shí)的機(jī)械能為E2==4.5m,則根據(jù)0.082 (2009年高考北京理綜卷) 21.(18分 (1)在《用雙縫干涉測光的波長》實(shí)驗(yàn)中,將雙縫干涉實(shí)驗(yàn)儀按要求安裝在光具座上(如圖1),并選用縫間距d=0.2mm的雙縫屏。從儀器注明的規(guī)格可知
12、,像屏與雙縫屏間的距離L=700mm。然后,接通電源使光源正常工作。 ①已知測量頭主尺的最小刻度是毫米,副尺上有50分度。某同學(xué)調(diào)整手輪后,從測量頭的目鏡看去,第1次映入眼簾的干涉條紋如圖2(a)所示,圖2(a)中的數(shù)字是該同學(xué)給各暗紋的編號(hào),此時(shí)圖2(b)中游標(biāo)尺上的讀數(shù)x1=1.16mm;接著再轉(zhuǎn)動(dòng)手輪,映入眼簾的干涉條紋如圖3(a)所示,此時(shí)圖3(b)中游標(biāo)尺上的讀數(shù)x2= ; ②利用上述測量結(jié)果,經(jīng)計(jì)算可得兩個(gè)相鄰明紋(或暗紋)間的距離= mm;這種色光的波長= nm。 (2)某同
13、學(xué)通過查找資料自己動(dòng)手制作了一個(gè)電池。該同學(xué)想測量一下這個(gè)電池的電動(dòng)勢E 和內(nèi)電阻,但是從實(shí)驗(yàn)室只借到一個(gè)開關(guān)、一個(gè)電阻箱(最大阻值為9.999,科當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)電阻用) 一只電流表(量程=0.6A,內(nèi)阻)和若干導(dǎo)線。 ①請(qǐng)根據(jù)測定電動(dòng)勢E內(nèi)電阻的要求,設(shè)計(jì)圖4中器件的連接方式,畫線把它們連接起來。 ②接通開關(guān),逐次改變電阻箱的阻值, 讀處與對(duì)應(yīng)的電流表的示數(shù)I,并作記錄 當(dāng)電阻箱的阻值時(shí), 其對(duì)應(yīng)的電流表的示數(shù)如圖5所示。處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí) 首先計(jì)算出每個(gè)電流值I 的倒數(shù);再制作R-坐標(biāo)圖,如圖 6所示,圖中已標(biāo)注出了()的幾個(gè)與測量對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn),請(qǐng)你將與圖5實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)也
14、標(biāo)注在圖6中上。 ③在圖6上把描繪出的坐標(biāo)點(diǎn)練成圖線。 ④根據(jù)圖6描繪出的圖線可得出這個(gè) 電池的電動(dòng)勢E= V,內(nèi)電阻 【解析】(1)由游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)則可知x2=15.0mm+10.02mm=15.02mm;圖2(a)中暗紋與圖3(a)中暗紋間的間隔為6個(gè),故 △x=(x2- x1)/6=(15.02-1.16)/6=2.31mm;由△x=Lλ/d可知λ=d△x/L=0.20mm2.31mm/700mm=6.6102nm。 (2)根據(jù)閉合電路歐姆定律,測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻,需要得到電源的路端電壓和通過電源的電流,在本
15、實(shí)驗(yàn)中沒有電壓表,但是可以用電阻箱和電流表串聯(lián)充當(dāng)電壓表,測量電源的路端電壓,通過電流表的電流也是通過電源的電流,所以只需要將電流表和電阻箱串聯(lián)接在電源兩端即可。實(shí)物圖的連接如答圖4所示。由閉合電路歐姆定律有: E =I(R+r+rg),解得:,根據(jù)R-1/I圖線可知:電源的電動(dòng)勢等于圖線的斜率,內(nèi)阻為縱軸負(fù)方向的截距減去電流表的內(nèi)阻。 【答案】(1)①15.02 ②2.31;6.6102 (2) ① 見答圖4 ②見答圖6 ③見答圖6 ④1.5(1.46~1.54);0.3(0.25~0.35) (2009年高考天津理綜卷) 9.(18分)(1)如圖所示,單匝矩形閉合導(dǎo)線框a
16、bcd全部處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的水平勻強(qiáng)磁場中,線框面積為S,電阻為R。線框繞與cd邊重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng),線框中感應(yīng)電流的有效值I= 。 線框從中性面開始轉(zhuǎn)過的過程中,通過導(dǎo)線橫截面的電荷量q= 。 (2)圖示為簡單歐姆表原理示意圖,其中電流表的偏電流=300A,內(nèi)阻Rg=100 ,可變電阻R的最大阻值為10 k,電池的電動(dòng)勢E=1.5 V,內(nèi)阻r=0.5 ,圖中與接線柱A相連的表筆顏色應(yīng)是 色,接正確使用方法測量電阻Rx的阻值時(shí),指針指在刻度盤的正中央,則Rx= k.若該歐姆表使
17、用一段時(shí)間后,電池電動(dòng)勢變小,內(nèi)阻變大,但此表仍能調(diào)零,按正確使用方法再測上述Rx其測量結(jié)果與原結(jié)果相比較 (填“變大”、“變小”或“不變”)。 (3)如圖所示,將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上,使重物帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由下落,利用此裝置可以測定重力和速度。 ① 所需器材有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(帶導(dǎo)線)、紙帶、復(fù)寫紙、帶鐵夾的鐵架 臺(tái)和帶夾子的重物,此外還需 (填字母代號(hào))中的器材。 A.直流電源、天平及砝碼 B.直流電源、毫米刻度尺 C.交流電源、天平及砝碼 D.交流電源、毫米刻度
18、尺 ② 通過作圖象的方法可以剔除偶然誤差較大的數(shù)據(jù),提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確 程度。為使圖線的斜率等于重力加速度,除作v-t圖象外,還可作 圖象,其縱軸表示的是 ,橫軸表示的是 。 (1), 【解析】本題考查交變流電的產(chǎn)生和最大值、有效值、平均值的關(guān)系及交變電流中有關(guān)電荷量的計(jì)算等知識(shí)。 電動(dòng)勢的最大值,電動(dòng)勢的有效值,電流的有效值; (2)紅,5,變大 【解析】本題考查歐姆的結(jié)構(gòu)、測量原理和相關(guān)計(jì)算,還涉及測量誤差的分析。 歐姆表是電流表改裝的,必須滿足電流的方向“+”進(jìn)“-”出,即回路中電流從標(biāo)有“+”標(biāo)志的紅表筆
19、進(jìn)去,所以與A相連的表筆顏色是紅色;當(dāng)兩表筆短接(即Rx=0)時(shí),電流表應(yīng)調(diào)至滿偏電流Ig,設(shè)此時(shí)歐姆表的內(nèi)阻為R內(nèi)此時(shí)有關(guān)系 得;當(dāng)指針指在刻度盤的正中央時(shí)I=Ig/2,有,代入數(shù)據(jù)可得;當(dāng)電池電動(dòng)勢變小、內(nèi)阻變大時(shí),歐姆得重新調(diào)零,由于滿偏電流Ig不變,由公式,歐姆表內(nèi)阻 R內(nèi)得調(diào)小,待測電阻的測量值是通過電流表的示數(shù)體現(xiàn)出來的,由,可知當(dāng)R內(nèi)變小時(shí),I變小,指針跟原來的位置相比偏左了,歐姆表的示數(shù)變大了。 (3)①D, ,速度平方的二分之一,重物下落的高度。 【解析】本題考查用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測重力加速度。涉及器材的選取和用圖像處理數(shù)據(jù)的方法。 ①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需接交流電源。重力加速度與物體
20、的質(zhì)量無關(guān),所以不要天平和砝碼。計(jì)算速度需要測相鄰計(jì)數(shù)的距離,需要刻度尺,選D。 ②由公式,如繪出圖像,其斜率也等于重力加速度。 (2009年高考上海物理卷)15.(8分)(1)用多用表的歐姆檔測量阻值約為幾十kW的電阻Rx,以下給出的是可能的操作步驟,其中S為選擇開關(guān),P為歐姆檔調(diào)零旋鈕,把你認(rèn)為正確的步驟前的字母按合理的順序填寫在下面的橫線上__________________。 a.將兩表筆短接,調(diào)節(jié)P使指針對(duì)準(zhǔn)刻度盤上歐姆檔的零刻度,斷開兩表筆 b.將兩表筆分別連接到被測電阻的兩端,讀出Rx的阻值后,斷開兩表筆 c.旋轉(zhuǎn)S使其尖端對(duì)準(zhǔn)歐姆檔1k d.旋轉(zhuǎn)S使其尖端對(duì)準(zhǔn)歐姆檔
21、100 e.旋轉(zhuǎn)S使其尖端對(duì)準(zhǔn)交流500V檔,并拔出兩表筆 根據(jù)右圖所示指針位置,此被測電阻的阻值約為___________W。 (2)(多選題)下述關(guān)于用多用表歐姆檔測電阻的說法中正確的是( ) (A)測量電阻時(shí)如果指針偏轉(zhuǎn)過大,應(yīng)將選擇開關(guān)S撥至倍率較小的檔位,重新調(diào)零后測量 (B)測量電阻時(shí),如果紅、黑表筆分別插在負(fù)、正插孔,則會(huì)影響測量結(jié)果 (C)測量電路中的某個(gè)電阻,應(yīng)該把該電阻與電路斷開 (D)測量阻值不同的電阻時(shí)都必須重新調(diào)零 【答案】(1)c、a、b、e,30k,(2)A、C, 【解析】(1)測量幾十kW的電阻Rx我們一般選擇較大的檔位先粗測,使用前應(yīng)先進(jìn)行
22、調(diào)零,然后依據(jù)歐姆表的示數(shù),在更換檔位,重新調(diào)零,在進(jìn)行測量;使用完畢應(yīng)將選擇開關(guān)置于OFF位置或者交流電壓最大檔,拔出表筆。歐姆表的示數(shù)乘以相應(yīng)檔位的倍率即為待測電阻的阻值30kW。 (2)歐姆檔更換規(guī)律“大小,小大”,即當(dāng)指針偏角較大時(shí),表明待測電阻較小,應(yīng)換較小的檔位;反之應(yīng)還較大的檔位。電流總是從紅表筆流入從黑表筆流出多用電表,每次換擋一定要進(jìn)行歐姆調(diào)零,測量電阻一定要斷電作業(yè)。 16.(6分)如圖為伏打電池示意圖,由于化學(xué)反應(yīng),在A、B兩電極附近產(chǎn)生了很薄的兩個(gè)帶電接觸層a、b。 (1)(多選題)沿電流方向繞電路一周,非靜電力做功的區(qū)域是( ) (A)R (B)b (C
23、)r (D)a (2)在如圖所示回路的各區(qū)域內(nèi),電勢升高的總和等于電源的___________。 【答案】(1)B、D,(2)電動(dòng)勢, 【解析】由題意“在A、B兩電極附近產(chǎn)生了很薄的兩個(gè)帶電接觸層a、b”則該區(qū)域即為非靜電力作用的范圍,故BD正確;依據(jù)電動(dòng)勢定義可知電勢升高的總和等于電源的電動(dòng)勢。 17.(6分)如圖為“用DIS(位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī))研究加速度和力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。 (1)在該實(shí)驗(yàn)中必須采用控制變量法,應(yīng)保持___________不變,用鉤碼所受的重力作為___________,用DIS測小車的加速度。 (2)改變所掛鉤碼的數(shù)量,多次重復(fù)測量。在某次
24、實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關(guān)系圖線(如圖所示)。 ①分析此圖線的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是_________________________________。 ②(單選題)此圖線的AB段明顯偏離直線,造成此誤差的主要原因是( ) (A)小車與軌道之間存在摩擦 (B)導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài) (C)所掛鉤碼的總質(zhì)量太大 (D)所用小車的質(zhì)量太大 【答案】(1)小車的總質(zhì)量,小車所受外力, (2)①在質(zhì)量不變的條件下,加速度與外力成正比,②C, 【解析】(1)因?yàn)橐剿鳌凹铀俣群土Φ年P(guān)系”所以應(yīng)保持小車的總質(zhì)量不變,鉤碼所受的重力作為小車所受外力;(2)由于OA段a-F關(guān)系為一
25、傾斜的直線,所以在質(zhì)量不變的條件下,加速度與外力成正比;由實(shí)驗(yàn)原理:得,而實(shí)際上,可見AB段明顯偏離直線是由于沒有滿足M>>m造成的。 18.(6分)利用圖(a)實(shí)驗(yàn)可粗略測量人吹氣產(chǎn)生的壓強(qiáng)。兩端開口的細(xì)玻璃管水平放置,管內(nèi)塞有潮濕小棉球,實(shí)驗(yàn)者從玻璃管的一端A吹氣,棉球從另一端B飛出,測得玻璃管內(nèi)部截面積S,距地面高度h,棉球質(zhì)量m,開始時(shí)的靜止位置與管口B的距離x,落地點(diǎn)C與管口B的水平距離l。然后多次改變x,測出對(duì)應(yīng)的l,畫出l2-x關(guān)系圖線,如圖(b)所示,并由此得出相應(yīng)的斜率k。 (1)若不計(jì)棉球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)的空氣阻力,根據(jù)以上測得的物理量可得,棉球從B端飛出的速度v0=__
26、______。 (2)假設(shè)實(shí)驗(yàn)者吹氣能保持玻璃管內(nèi)氣體壓強(qiáng)始終為恒定值,不計(jì)棉球與管壁的摩擦,重力加速度g,大氣壓強(qiáng)p0均為已知,利用圖(b)中擬合直線的斜率k可得,管內(nèi)氣體壓強(qiáng)p=________。 (3)考慮到實(shí)驗(yàn)時(shí)棉球與管壁間有摩擦,則(2)中得到的p與實(shí)際壓強(qiáng)相比________(填偏大、偏?。? 【解析】(1)l(2)p0+(3)偏小 【解析】小球從B 點(diǎn)飛出后做平拋運(yùn)動(dòng),則有,聯(lián)立解得;在吹小球的過程中,由動(dòng)能定理可得:即:,可知直線的斜率可得。若考慮實(shí)驗(yàn)中小球與玻璃管的摩擦則得到的p與實(shí)際壓強(qiáng)相比應(yīng)偏小。 (2009年高考重慶理綜卷)22.(19分) (1)某同學(xué)在探
27、究影響單擺周期的因素時(shí)有如下操作,請(qǐng)判斷是否恰當(dāng)(填 “是”或“否”)。 ①把單擺從平衡位置拉開約5釋放; ②在擺球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)啟動(dòng)秒表計(jì)時(shí); ③把秒表記錄擺球一次全振動(dòng)的時(shí)間作為周期。 該同學(xué)改進(jìn)測量方法后,得到的部分測量數(shù)據(jù)見表。用螺旋測微器測量其中 一個(gè)擺球直徑的示數(shù)見題22圖1.該球的直徑為 mm。根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以初步判斷單擺周期隨 的增大而增大。 (2)硅光電池是一種可將光能轉(zhuǎn)換為電能的器件。某同學(xué)用題22圖2所
28、示電路探究硅光電池的路端電壓U與總電流I的關(guān)系。圖中R0為已知定值電阻,電壓表視為理想電壓表。 ①請(qǐng)根據(jù)題22圖2,用筆畫線代替導(dǎo)線將題22圖3中的實(shí)驗(yàn)器材連接成實(shí)驗(yàn)電路。 ②若電壓表的讀數(shù)為, 則I= mA; ③實(shí)驗(yàn)一:用一定強(qiáng)度的光照射硅光電池,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,通過測量得到該電池的U-I曲線a。見題22圖4,由此可知電池內(nèi)阻 (填“是”或“不是”)常數(shù),短路電流為 mA ,電動(dòng)勢為 V。 ④實(shí)驗(yàn)二:減小實(shí)驗(yàn)一中光的強(qiáng)度,重復(fù)實(shí)驗(yàn),測得U-I曲線b,見題22圖4.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的電阻為某值時(shí),若實(shí)驗(yàn)一中的路端電壓為1
29、.5V。則實(shí)驗(yàn)二中外電路消耗的電功率為 mW(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。 答案: (1)①是,②是,③否,20.685(20.683-20.687),擺長 (2)①見22題答案圖, ②, ③不是,0.295(0.293-0.297),2.67(2.64-2.70), ④0.065(0.060-0.070) 解析: (1)單擺作簡諧運(yùn)動(dòng)要求擺角小,單擺從平衡位置拉開約5釋放滿足此條件;因?yàn)樽畹忘c(diǎn)位置固定、容易觀察,所以在最低點(diǎn)啟動(dòng)秒表計(jì)時(shí);擺球一次全振動(dòng)的時(shí)間太短、不易讀準(zhǔn)、誤差大,應(yīng)測多個(gè)周期的時(shí)間求平均值;表中數(shù)據(jù)可以初步判斷單擺周期隨擺長的增大而增大
30、。 (2)①見右圖; ②根據(jù)歐姆定律可知I=; ③路端電壓U=E-Ir,若r為常數(shù)、則U-I圖為一條不過原點(diǎn)的直線,由曲線a可知電池內(nèi)阻不是常數(shù);當(dāng)U=0時(shí)的電流為短路電流、約為295μA=0.295mA;當(dāng)電流I=0時(shí)路端電壓等于電源電動(dòng)勢E、約為2.67V; ④實(shí)驗(yàn)一中的路端電壓為U1=1.5V時(shí)電路中電流為I1=0.21mA,連接a中點(diǎn)(0.21mA、1.5V)和坐標(biāo)原點(diǎn),此直線為此時(shí)對(duì)應(yīng)滑動(dòng)變阻器阻值的外電路電阻(定值電阻)的U-I圖,和圖線b的交點(diǎn)為實(shí)驗(yàn)二中的路端電壓和電路電流,如右圖,電流和電壓分別為I=97μA、U=0.7V,則外電路消耗功率為P=UI=0.068 mW。
31、 (2009年高考山東理綜卷)23.(12分)請(qǐng)完成以下兩小題。 (1)某同學(xué)在家中嘗試驗(yàn)證平行四邊形定則,他找到三條相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小事物,以及刻度尺、三角板、鉛筆、細(xì)繩、白紙、釘字,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):將兩條橡皮筋的一端分別在墻上的兩個(gè)釘子A、B上,另一端與第二條橡皮筋連接,結(jié)點(diǎn)為O,將第三條橡皮筋的另一端通過細(xì)胞掛一重物。 ①為完成實(shí)驗(yàn),下述操作中必需的是 。 a.測量細(xì)繩的長度 b.測量橡皮筋的原長 c.測量懸掛重物后像皮筋的長度 d.記錄懸掛重物后結(jié)點(diǎn)O的位置 ②釘子位置固定,欲利用現(xiàn)有器材,改變條件再次實(shí)驗(yàn)證,可采用的方法是
32、 (2)為了節(jié)能和環(huán)保,一些公共場所使用光控開關(guān)控制照明系統(tǒng)。光控開頭可采用光敏電阻來控制,光敏電阻是阻值隨著光的照度而發(fā)生變化的元件(照度可以反映光的強(qiáng)弱,光越強(qiáng)照度越大,照度單位為Lx)。某光敏電阻Rp在不同照度下的阻值如下表: 照度(lx) 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 電阻(k) 75 40 28 23 20 18 ①根據(jù)表中數(shù)據(jù),請(qǐng)?jiān)诮o定的坐標(biāo)系(見答題卡)中描繪出阻值隨照度變化的曲線,并說明阻值隨照度變化的特點(diǎn)。 ②如圖所示,當(dāng)1、2兩端所加電壓上升至2V時(shí),控制開關(guān)自動(dòng)啟動(dòng)照明系統(tǒng),請(qǐng)利用下列器材設(shè)計(jì)一個(gè)簡單
33、電路。給1、2兩端提供電壓,要求當(dāng)天色漸暗照度降低至1.0(1x)時(shí)啟動(dòng)照明系統(tǒng),在虛線框內(nèi)完成電路原理圖。 (不考慮控制開關(guān)對(duì)所設(shè)計(jì)電路的影響) 提供的器材如下: 光敏電源E(電動(dòng)勢3V,內(nèi)阻不計(jì)); 定值電阻:R1=10k,R2=20k,R3=40k(限選其中之一并在圖中標(biāo)出) 開關(guān)S及導(dǎo)線若干。 答案:(1)①bcd ②更換不同的小重物 (2)①光敏電阻的阻值隨光照變化的曲線如圖所示。 特點(diǎn):光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的增大非線性減小 ②電路原理圖如圖所示。 解析:當(dāng),控制開關(guān)自動(dòng)啟動(dòng)照明系統(tǒng),請(qǐng)利用下列器材設(shè)計(jì)一個(gè)簡單電路。
34、給1、2兩端提供電壓,要求 當(dāng)天色漸暗照度降低至1.0(1x)時(shí)啟動(dòng)照明系統(tǒng),即此時(shí)光敏電阻阻值為20k,兩端電壓為2V,電源電動(dòng)勢為3V,所以應(yīng)加上一個(gè)分壓電阻,分壓電阻阻值為10k,即選用R1。 (2009年高考四川理綜卷) 22.(17分) (1)在彈性限度內(nèi),彈簧彈力的大小與彈簧伸長(或縮短)的長度的比值,叫做彈簧的勁度系數(shù)。為了測量一輕彈簧的勁度系數(shù),某同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):如圖所示,將兩平行金屬導(dǎo)軌水平固定在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,金屬桿ab與導(dǎo)軌接觸良好,水平放置的輕彈簧一端固定于O點(diǎn),另一端與金屬桿連接并保持絕緣。在金屬桿滑動(dòng)的過程中,彈簧與金屬桿、金屬桿與導(dǎo)軌均保持
35、垂直,彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi),通過減小金屬桿與導(dǎo)軌之間的摩擦和在彈簧形變較大時(shí)讀數(shù)等方法,使摩擦對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響可忽略不計(jì)。 請(qǐng)你按要求幫助該同學(xué)解決實(shí)驗(yàn)所涉及的兩個(gè)問題。 ①幫助該同學(xué)完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。請(qǐng)你用低壓直流電源()、滑動(dòng)變阻器()、電流表()、開關(guān)()設(shè)計(jì)一電路圖,畫在圖中虛線框內(nèi),并正確連在導(dǎo)軌的C、D兩端。 ②若已知導(dǎo)軌間的距離為d,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,正確連接電路后,閉合開關(guān),使金屬桿隨擋板緩慢移動(dòng),當(dāng)移開擋板且金屬桿靜止時(shí),測出通過金屬桿的電流為I1,記下金屬桿的位置,斷開開關(guān),測出彈簧對(duì)應(yīng)的長度為x1;改變滑動(dòng)變阻器的阻值,再次讓金屬桿靜止時(shí),測出通過金屬桿的
36、電流為I2,彈簧對(duì)應(yīng)的長度為x2,則彈簧的勁度系數(shù)k=__________. (2)氣墊導(dǎo)軌(如圖甲)工作時(shí),空氣從導(dǎo)軌表面的小孔噴出,在導(dǎo)軌表面和滑塊內(nèi)表面之間形成一層薄薄的空氣層,使滑塊不與導(dǎo)軌表面直接接觸,大大減小了滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)的阻力。為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,在水平氣墊導(dǎo)軌上放置兩個(gè)質(zhì)量均為a的滑塊,每個(gè)滑塊的一端分別與穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連,兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率均為b.氣墊導(dǎo)軌正常工作后,接通兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,并讓兩滑塊以不同的速度相向運(yùn)動(dòng),兩滑塊相碰后粘在一起繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。圖乙為某次實(shí)驗(yàn)打出的、點(diǎn)跡清晰的紙帶的一部分,在紙帶上以同間距的6個(gè)連續(xù)點(diǎn)為一段劃分紙帶,用刻度尺分別量
37、出其長度s1、s2和s3.若題中各物理量的單位均為國際單位,那么,碰撞前兩滑塊的動(dòng)量大小分別為_________、_________,兩滑塊的總動(dòng)量大小為_________;碰撞后兩滑塊的總動(dòng)量大小為_________。重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),多做幾次。若碰撞前、后兩滑塊的總動(dòng)量在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等,則動(dòng)量守恒定律得到驗(yàn)證。 答案:(1)①設(shè)計(jì)的電路如圖。 ②(3分) (2)0.2abs3 0.2abs1(兩空可互換),0.2ab(s1-s3); 0.4abs2 解析: (1)①低壓直流電源E、滑動(dòng)變阻器R、電流表、開關(guān)S串接在CD兩點(diǎn)之間,如右圖所示。
38、 ②設(shè)彈簧原長為L0,應(yīng)用胡克定律有K(X1-L0)=BI1d、K(X2-L0)=BI2d, 兩式相減可得K(X1-X2)=B(I1-I2)d,解得K=; 法2、根據(jù)胡克定律F=KX可得ΔF=KΔX,則K==; (2)動(dòng)量P=mV,根據(jù)V=S/(5T)可知兩滑塊碰前的速度分別為V1=0.2S1b、V2=0.2S3b,則碰前動(dòng)量分別為0.2abs1和0.2abs3,總動(dòng)量大小為aV1-aV2=0.2ab(s1-s3);碰撞后兩滑塊的總動(dòng)量大小為2aV=2a s2/(5T)=0.4abs2。 (2009年高考安徽理綜卷)21. (18分) Ⅰ. (6分)用多用電表進(jìn)行了幾次測量,指針分別
39、處于a、b的位置,如圖所示。若多用電表的選擇開關(guān)處于下面表格中所指的檔位,a和b的相應(yīng)讀數(shù)是多少?請(qǐng)?zhí)钤诒砀裰小? Ⅱ. (6分)用右圖所示的電路,測定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。電池的內(nèi)阻較小,為了防止在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)造成短路,電路中用一個(gè)定值電阻R0起保護(hù)作用。除電池、開關(guān)和導(dǎo)線外,可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有: (a) 電流表(量程0.6A、3A); (b) 電壓表(量程3V、15V) (c) 定值電阻(阻值1、額定功率5W) (d) 定值電阻(阻值10,額定功率10W) (e) 滑動(dòng)變阻器(陰值范圍0--10、額定電流2A) (f) 滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0-100、額定電流1
40、A) 那么 (1)要正確完成實(shí)驗(yàn),電壓表的量程應(yīng)選擇 V,電流表的量程應(yīng)選擇 A; R0應(yīng)選擇 的定值電阻,R應(yīng)選擇阻值范圍是 的滑動(dòng)變阻器。 (2)引起該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的主要原因是 。 Ⅲ.(6分)探究力對(duì)原來靜止的物體做的功與物體獲得的速度的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所師,實(shí)驗(yàn)主要過程如下: (1)設(shè)法讓橡皮筋對(duì)小車做的功分別 為W、2W、3W、……; (2)分析打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶,求 出小車的速度、、、……; (3)作出草圖; (4)分析圖像。如
41、果圖像是一條直線,表明∝;如果不是直線,可考慮是否存在∝、∝、∝等關(guān)系。 以下關(guān)于該試驗(yàn)的說法中有一項(xiàng)不正確,它是___________。 A.本實(shí)驗(yàn)設(shè)法讓橡皮筋對(duì)小車做的功分別為W、2W、3W、……。所采用的方法是選用同樣的橡皮筋,并在每次實(shí)驗(yàn)中使橡皮筋拉伸的長度保持一致。當(dāng)用1條橡皮筋進(jìn)行是實(shí)驗(yàn)時(shí),橡皮筋對(duì)小車做的功為W,用2條、3條、……橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次、……實(shí)驗(yàn)時(shí),橡皮筋對(duì)小車做的功分別是2W、3W、……。 B.小車運(yùn)動(dòng)中會(huì)受到阻力,補(bǔ)償?shù)姆椒?,可以使木板適當(dāng)傾斜。 C.某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中,得到一條記錄紙帶。紙帶上打出的點(diǎn),兩端密、中間疏。出現(xiàn)這種情況的原因,可
42、能是沒有使木板傾斜或傾角太小。 D.根據(jù)記錄紙帶上打出的點(diǎn),求小車獲得的速度的方法,是以紙帶上第一點(diǎn)到最后一點(diǎn)的距離來進(jìn)行計(jì)算。 答案:I. 指針位置 選擇開關(guān)所處的檔位 讀 數(shù) a 直流電流100mA 23.0mA 直流電壓2.5V 0.57V b 電阻100 320Ω 解析:直流電流100mA檔讀第二行“0~10”一排,最小度值為2mA估讀到1mA就可以了;直流電壓2.5V檔讀第二行“0~250”一排,最小分度值為0.05V估讀到0.01V就可以了;電阻100檔讀第一行,測量值等于表盤上讀數(shù)“3.2”乘以倍率“100”。 II.答案: (1)3,0.6,1
43、,0~10。(2)由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比電池實(shí)際輸出電流小。 解析:由于電源是一節(jié)干電池(1.5V),所選量程為3V的電壓表;估算電流時(shí),考慮到干電池的內(nèi)阻一般幾Ω左右,加上保護(hù)電阻,最大電流在0.5A左右,所以選量程為0.6A的電流表;由于電池內(nèi)阻很小,所以保護(hù)電阻不宜太大,否則會(huì)使得電流表、電壓表取值范圍小,造成的誤差大;滑動(dòng)變阻器的最大阻值一般比電池內(nèi)阻大幾倍就好了,取0~10Ω能很好地控制電路中的電流和電壓,若取0~100Ω會(huì)出現(xiàn)開始幾乎不變最后突然變化的現(xiàn)象。 關(guān)于系統(tǒng)誤差一般由測量工具和所造成測量方法造成的,一般具有傾向性,總是偏大或者偏小。本實(shí)驗(yàn)中由于電壓表
44、的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比測量值小,造成E測 45、_____,標(biāo)稱的額定功率為______________。
Ⅱ.(9分)
(1)在“探究單擺周期與擺長的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,兩位同學(xué)用游標(biāo)卡尺測量小球的直徑如圖甲、乙所示。測量方法正確的是__________(選填“甲”或“乙”)。
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),若擺球在垂直紙面的平面內(nèi)擺動(dòng),為了將人工記錄振動(dòng)次數(shù)改為自動(dòng)記錄振動(dòng)次數(shù),在擺球運(yùn)動(dòng)最低點(diǎn)的左、右兩側(cè)分別放置一激光光源與光敏電阻與某一自動(dòng)記錄儀相連,該儀器顯示的光敏電阻阻值R隨時(shí)間t變化圖線如圖乙所示,則該單擺的振動(dòng)周期為 。若保持懸點(diǎn)到小球頂點(diǎn)的繩長不變,改用直徑是原小球直徑2倍的另一小球進(jìn)行實(shí)驗(yàn),則該單擺的周期將 46、
(填“變大”、“不變”或“變小”),圖乙中的△t將 (填“變大”、“不變”或“變小”)。
答案
Ⅰ(1)如圖;(2)150,“220V 300W”
Ⅱ(1)乙(2)2t0,變大,變大
【解析】Ⅰ.本題考查多用電表 和電路設(shè)計(jì)
(1)如圖所示。實(shí)驗(yàn)要求電壓從零開始調(diào)整,滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法。
(2)1510=150Ω,P=標(biāo)稱300W的燈泡
Ⅱ.(1)乙(2)2t0,變大,變大
【解析】本題考查游標(biāo)卡尺和單擺的知識(shí)
(1)應(yīng)將待測物體正確地放在測腳中如乙圖;(2)單擺1個(gè)周期遮光兩次;單擺周期與小球質(zhì)量、大小無關(guān),但若改用直徑變?yōu)?/p>
47、原小球直徑的2倍,周期變大,但遮光時(shí)間Δt變大
(2009年高考福建理綜卷)19.(18分)
(1)(6分)在通用技術(shù)課上,某小組在組裝潛艇模型時(shí),需要一枚截面為外方內(nèi)圓的小螺母,如圖所示?,F(xiàn)需要精確測量小螺母的內(nèi)徑,可選用的儀器有:
A.50等分的游標(biāo)卡尺 B. 螺旋測微器
①在所提供的儀器中應(yīng)選用 。
②在測量過程中,某同學(xué)在小螺母中空部分360范圍內(nèi)選取不同的位置進(jìn)行多次測量取平均值的目的是 。
(2)(12分 48、)某研究性學(xué)習(xí)小組為了制作一種傳感器,需要選用一電器元件。圖為該電器元件的伏安特性曲線,有同學(xué)對(duì)其提出質(zhì)疑,先需進(jìn)一步驗(yàn)證該伏安特性曲線,實(shí)驗(yàn)室備有下列器材:
器材(代號(hào))
規(guī)格
電流表(A1)
電流表(A2)
電壓表(V1)
電壓表(V2)
滑動(dòng)變阻器(R1)
滑動(dòng)變阻器(R2)
直流電源(E)
開關(guān)(S)
導(dǎo)線若干
量程0~50mA,內(nèi)阻約為50
量程0~200mA,內(nèi)阻約為10
量程0~3V,內(nèi)阻約為10k
量程0~15V,內(nèi)阻約為25k
阻值范圍0~15,允許最大電流1A
阻值范圍0~1k,允許最大電流100mA
輸出電壓6V,內(nèi)阻不計(jì)
①為提 49、高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確程度,電流表應(yīng)選用 ;電壓表應(yīng)選用 ;滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用 。(以上均填器材代號(hào))
②為達(dá)到上述目的,請(qǐng)?jiān)谔摼€框內(nèi)畫出正確的實(shí)驗(yàn)電路原理圖,并標(biāo)明所用器材的代號(hào)。
③若發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)測得的伏安特性曲線與圖中曲線基本吻合,請(qǐng)說明該伏安特性曲線與小電珠的伏安特性曲線有何異同點(diǎn)?
相同點(diǎn): ,
不同點(diǎn): 。
答案.(1)①A ②較小實(shí)驗(yàn)的偶然誤差
(2)①A2 50、 V1 R1
②如圖
③相同點(diǎn):通過該元件的電流與電壓的變化關(guān)系和通過小電珠的電流與電壓的變化關(guān)系都是非線性關(guān)系,該元件的電阻隨電壓的增大而減小,而笑電珠的電阻值隨電壓的升高而增大。
【解析】(1)①游標(biāo)卡尺方便地測量內(nèi)徑、外徑和深度,而螺旋測微器只能測外徑。故選A
②多次測量取平均值的目的就是減小偶然誤差。
(2)①圖像中電流0~0.14A,電流表選A2;電源電壓6V,但圖像只要求電壓在0~3V之間調(diào)整,為了測量準(zhǔn)確電壓表選V1;由于繪制圖像的需要,要求電壓從0~3V之間調(diào)整,所以滑動(dòng)變阻器只能采用分壓式接法,為了能很好調(diào)節(jié)電壓,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用阻值較 51、小的R1。
②該元件約幾十Ω,,電壓表的分流作用可以忽略,所以采用電流表外接法;實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集要求從零開始,所以滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法。
③從圖像的形狀和斜率變化趨勢上去找相同點(diǎn)和不同點(diǎn),突出都是“非線性”,圖像上某點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率是電阻的倒數(shù)。
(2009年高考寧夏理綜卷)
22.(4分)
某同學(xué)用游標(biāo)卡尺測量一圓柱體的長度,用螺旋測微器測量該圓柱體的直徑,示數(shù)如圖。由圖可讀出= cm, =
【答案】2.25,6.860
【解析】游標(biāo)卡尺的讀數(shù);
螺旋測微器的讀數(shù)。
23.(11分)
青島奧運(yùn)會(huì)帆船賽場采用風(fēng)力發(fā)電給蓄電池充電, 52、為路燈提供電能。用光敏電阻作為傳感器控制路燈電路的開關(guān),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。光敏電阻的阻值隨照射光的強(qiáng)弱而變化,作為簡化模型,可以近似認(rèn)為,照射光較強(qiáng)(如白天)時(shí)電阻幾乎為0:照射光較弱(如黑天)時(shí)電阻接近于無窮大。利用光敏電阻作為傳感器,借助電磁開關(guān),可以實(shí)現(xiàn)路燈自動(dòng)在白天關(guān)閉,黑天打開。電磁開關(guān)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示。1、2兩接線柱之間是勵(lì)磁線圈,3、4兩接線柱分別與彈簧片和觸點(diǎn)連接。當(dāng)勵(lì)磁線圈中電流大于50mA時(shí),電磁鐵吸合鐵片,彈簧片和觸點(diǎn)分離,3、4斷開;電流小于50mA時(shí),3、4接通。勵(lì)磁線圈中允許通過的最大電流為100mA。
(1) 利用以下器材設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)控制路燈的電路,畫出電路原理圖 53、。
光敏電阻,符號(hào)R1
,燈泡L,額定功率40W,額定電壓36V,符號(hào)
保護(hù)電阻,符號(hào),R2
,電磁開關(guān),符號(hào) ,蓄電池E,電壓36V,內(nèi)阻很小;開關(guān)S,導(dǎo)線若干。
(2) 回答下列問題:
①如果勵(lì)磁線圈的電阻為200,勵(lì)磁線圈允許加的最大電壓為 V,保護(hù)電阻的阻值范圍為 。
②在有些應(yīng)用電磁開關(guān)的場合,為了安全,往往需要在電磁鐵吸合鐵片時(shí),接線柱3、4之間從斷開變?yōu)榻油?。為此,電磁開關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)應(yīng)如何改造?請(qǐng)結(jié)合本題中電磁開關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖說明。
答: 54、 。
③任意舉出一個(gè)其它的電磁鐵應(yīng)用的例子。
答: 。
答案:
(1)電路原理如圖所示。(4分)
(2)①20 (2分) 160~520(2分)
②把觸點(diǎn)從彈簧片右側(cè)移到彈簧片左側(cè),保證當(dāng)電磁鐵吸合鐵片時(shí),3、4之間接通:不吸合時(shí),3、4之間斷開。
③電磁起重機(jī)
【解析】(1)要使光敏電阻能夠?qū)﹄娐愤M(jìn)行控制,且有光照時(shí)路燈熄滅,光敏電阻應(yīng)與1,2串聯(lián),3,4與路燈串聯(lián);則電路圖如圖所示。
(2)①由U=IR得勵(lì)磁線圈允許加的最大電壓為U=ImR=0.1200V=20 55、V;依據(jù)允許通過勵(lì)磁線圈的電流最大值和最小值計(jì)算得,,因此保護(hù)電阻的阻值范圍為160~320;
②把觸點(diǎn)從彈簧片右側(cè)移到彈簧片左側(cè),保證當(dāng)電磁鐵吸合鐵片時(shí),3、4之間接通:不吸合時(shí),3、4之間斷開。
③電磁起重機(jī)
(2009年高考江蘇物理卷)10.(8分)有一根圓臺(tái)狀均勻質(zhì)合金棒如圖甲所示,某同學(xué)猜測其電阻的大小與該合金棒的電阻率ρ、長度L和兩底面直徑d、D有關(guān)。他進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
(1)用游標(biāo)卡尺測量合金棒的兩底面直徑d、D和長度L。圖乙中游標(biāo)卡尺(游標(biāo)尺上有20個(gè)等分刻度)的讀數(shù)L=________cm.
(2)測量該合金棒電阻的實(shí)物電路如圖丙所示(相關(guān)器材 56、的參數(shù)已在圖中標(biāo)出)。該合金棒的電阻約為幾個(gè)歐姆。圖中有一處連接不當(dāng)?shù)膶?dǎo)線是__________.(用標(biāo)注在導(dǎo)線旁的數(shù)字表示)
(3)改正電路后,通過實(shí)驗(yàn)測得合金棒的電阻R=6.72Ω.根據(jù)電阻定律計(jì)算電阻率為ρ、長為L、直徑分別為d和D的圓柱狀合金棒的電阻分別為Rd=13.3Ω、RD=3.38Ω.他發(fā)現(xiàn):在誤差允許范圍內(nèi),電阻R滿足R2=RdRD,由此推斷該圓臺(tái)狀合金棒的電阻R=_______.(用ρ、L、d、D表述)
(1)9.940 (2)⑥ (3)
【解析】(1)游標(biāo)卡尺的讀數(shù),按步驟進(jìn)行則不會(huì)出錯(cuò)。首先,確定游標(biāo)卡尺的精度為20分度,即為0.05mm,然后以 57、毫米為單位從主尺上讀出整毫米數(shù)99.00mm,注意小數(shù)點(diǎn)后的有效數(shù)字要與精度一樣,再從游標(biāo)尺上找出對(duì)的最齊一根刻線,精度格數(shù)=0.058mm=0.40mm,最后兩者相加,根據(jù)題目單位要求換算為需要的數(shù)據(jù),99.00mm+0.40mm=99.40mm=9.940cm
(2)本實(shí)驗(yàn)為測定一個(gè)幾歐姆的電阻,在用伏安法測量其兩端的電壓和通過電阻的電流時(shí),因?yàn)榘才啾淼膬?nèi)阻較小,為了減小誤差,應(yīng)用安培表外接法,⑥線的連接使用的是安培表內(nèi)接法。
(3)審題是處理本題的關(guān)鍵,弄清題意也就能夠找到處理本題的方法。根據(jù)電阻定律計(jì)算電阻率為、長為L、直徑分別為d和D的圓柱狀合金棒的電阻分別為Rd=13.3Ω、R 58、D=3.38Ω.即,,而電阻R滿足R2=RdRD,將Rd、RD帶入得
11.(10分)“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示.
(1)在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中,打出了一條紙袋如圖乙所示。計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s.從比較清晰的點(diǎn)起,每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離。該小車的加速度a=______m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(2)平衡摩擦力后,將5個(gè)相同的砝碼都放在小車上.掛上砝碼盤,然后每次從小車上取一個(gè)砝碼添加到砝碼盤中,測量小車的加速度。小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:
砝碼盤中砝碼總重力 59、F(N)
0.196
0.392
0.588
0.784
0.980
加速度a(ms-2)
0.69
1.18
1.66
2.18
2.70
請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出a-F的關(guān)系圖像.
(3)根據(jù)提供的試驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的-F圖線不通過原點(diǎn),請(qǐng)說明主要原因。
11. 11. (1) 0.16 (0.15也算對(duì)) (2)(見圖) (3)未計(jì)入砝碼盤的重力
【解析】(1)處理勻變速直線運(yùn)動(dòng)中所打出的紙帶,求解加速度用公式,關(guān)鍵弄清公式中各個(gè)量的物理意義,為連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移差,t為連需相等的時(shí)間間隔,如果每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)點(diǎn),則連續(xù)兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為t=0. 60、1s,(3.68-3.52)m,帶入可得加速度=0.16m/s2。也可以使用最后一段和第二段的位移差求解,得加速度=0.15m/s2.
(2)根據(jù)圖中的數(shù)據(jù),合理的設(shè)計(jì)橫縱坐標(biāo)的刻度值,使圖線傾斜程度太小也不能太大,以與水平方向夾角45左右為宜。由此確定F的范圍從0設(shè)置到1N較合適,而a則從0到3m/s2較合適。設(shè)好刻度,根據(jù)數(shù)據(jù)確定個(gè)點(diǎn)的位置,將個(gè)點(diǎn)用一條直線連起來,延長交與坐標(biāo)軸某一點(diǎn)。如圖所示。
(3)處理圖象問題要注意圖線的斜率、交點(diǎn)、拐點(diǎn)、面積等意義,能正確理解這些量的意義則很多問題將會(huì)迎刃而解。與縱坐標(biāo)相交而不過原點(diǎn),該交點(diǎn)說明當(dāng)不掛砝碼時(shí),小車仍由加速度,即繩對(duì)小車仍有拉力, 61、從此拉力的來源考慮很容易得到答案,是因?yàn)轫来a盤的重力,而在(2)問的圖表中只給出了砝碼的總重力,而沒有考慮砝碼盤的重力。
(2009年高考廣東物理卷)圖12
15.(10分)某實(shí)驗(yàn)小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究“動(dòng)能定理”,如圖12,他們將拉力傳感器固定在小車上,用不可伸長的細(xì)線將其通過一個(gè)定滑輪與鉤碼相連,用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小。在水平桌面上相距50.0cm的A、B兩點(diǎn)各安裝一個(gè)速度傳感器記錄小車通過A、B時(shí)的速度大小。小車中可以放置砝碼。
(1)實(shí)驗(yàn)主要步驟如下:
①測量________和拉力傳感器的總質(zhì)量M1;把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上另一端通過定滑輪與鉤 62、碼相連;正確連接所需電路;
②將小車停在C點(diǎn),__________,小車在細(xì)線拉動(dòng)下運(yùn)動(dòng),記錄細(xì)線拉力及小車通過A、B時(shí)的速度。
③在小車中增加砝碼,或_______________,重復(fù)②的操作。
(2)表1是他們測得的一組數(shù)據(jù),其中M是M1與小車中砝碼質(zhì)量m之和,|v22-v21| 是兩個(gè)速度傳感器記錄速度的平方差,可以據(jù)此計(jì)算出動(dòng)能變化量△E,F(xiàn)是拉力傳感器受到的拉力,W是F在A、B間所作的功。表格中△E3=__________,W3=________.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
(3)根據(jù)表1,請(qǐng)?jiān)趫D13中的方格紙上作出△E-W圖線。
表1 數(shù)據(jù)記錄表
次數(shù)
M/kg
| 63、v22-v21| /(m/s)2
△E/J
F/N
W/J
1
0.500
0.760
0.190
0.400
0.200
2
0.500
1.65
0.413
0.840
0.420
3
0.500
2.40
△E3
1.220
W3
4
1.000
2.40
1.20
2.420
1.21
5
1.000
2.84
1.42
2.860
1.43
W
【答案】(1)①小車、砝碼 ②然后釋放小車 ③減少砝碼 (2)0.600 0.610
【解析】(1)略;(2)由各組數(shù)據(jù)可見規(guī)律,可得△E3=0.600 64、;觀察F-W數(shù)據(jù)規(guī)律可得數(shù)值上W=F/2=0.610;
(3)在方格紙上作出△E-W圖線如圖所示
16.(14分)某實(shí)驗(yàn)小組利用實(shí)驗(yàn)室提供的器材探究一種金屬絲的電阻率。所用的器材包括:輸出為3V的直流穩(wěn)壓電源、電流表、待測金屬絲、螺旋測微器(千分尺)、米尺、電阻箱、開關(guān)和導(dǎo)線等。
(1)他們截取了一段金屬絲,拉直后固定在絕緣的米尺上,并在金屬絲上夾上一個(gè)小金屬夾,金屬夾,金屬夾可在金屬絲上移動(dòng)。請(qǐng)根據(jù)現(xiàn)有器材,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路,并連接電路實(shí)物圖14
圖15
圖14
(2)實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下:
①正確連接電路,設(shè)定電 65、阻箱的阻值,開啟電源,合上開關(guān);
②讀出電流表的示數(shù),記錄金屬夾的位置;
③斷開開關(guān),_________________,合上開關(guān),重復(fù)②的操作。
(3)該小組測得電流與金屬絲接入長度關(guān)系的數(shù)據(jù),并據(jù)此繪出了圖15的關(guān)系圖線,其斜率為________A-1m-1(保留三位有效數(shù)字);圖線縱軸截距與電源電動(dòng)勢的乘積代表了______的電阻之和。
(4)他們使用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,示數(shù)如圖16所示。金屬絲的直徑是______。圖15中圖線的斜率、電源電動(dòng)勢和金屬絲橫截面積的乘積代表的物理量是________,其數(shù)值和單位為___________(保留三位有效數(shù)字)。 66、
mA
E,r
s
R0
Rx
圖16
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