2024年高考物理实验专题练习

2024年高考理综（物理部分）实验专题练习（31）

1．ⅰ用如图所示的实验装置**加速度与力、质量的关系（交流电频率为50hz）：

（1）按实验要求安装好器材后，应按一定步骤进行实验，下述操作步骤的安排顺序不尽合理，请将合理的顺序以字母代号填写在横线上：

a．保持重物（砝码及砝码盘）的质量不变，在小车里加砝码，测出加速度，重复几次。

b．保持小车质量不变，改变重物（砝码及砝码盘）的质量，测出加速度，重复几次。

c．用天平测出小车的质量。

d．平衡摩擦力，使小车近似做匀速直线运动。

e．挂上重物，接通打点计时器的电源，放开小车，在纸带上打下一系列的点。

f．根据测量的数据，分别画出a－f和a－的图线

2）下图所示是某同学通过实验得到的一条纸带，他在纸带上取a、b、c、d、e、f、g等7个计数点（每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出），将毫米刻度尺放在纸带上。

根据下图可知，打下e点时小车的速度为 ▲ m/s．小车的加速度为 ▲ m／s2。（计算结果均保留两位有效数字）

ⅱ有一节干电池，电动势大约为1．5v，内电阻约为1．0ω．某实验小组的同学们为了比较准确地测出该电池的电动势和内电阻，他们在老师的支持下得到了以下器材：

a．电压表v（15v,10kω）

b．电流表g（量程3．0ma，内阻rg＝10ω）

c．电流表a（量程0．6a，内阻约为0．5ω）

d．滑动变阻器r1（0～20ω，10a）

e．滑动变阻器r2（0～100ω，1a）

f．定值电阻器r3＝990ω

g．开关s和导线若干。

1）为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是 ▲ 填写器材编号）

2）请在虚线框内画出他们采用的实验原理图．（标注所选择的器材符号）

3）该小组根据实验设计的原理图测得的数据如下表，为了采用图象法分析处理数据，请你在下图所示的坐标纸上选择合理的标度，作出相应的图线．

（4）根据图线求出电源的电动势e＝ ▲v（保留三位有效数字），电源的内阻r保留两位有效数字）．

2．i．用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压为6v的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始下落．重锤上拖着的纸带打出一系列的点．对纸带上的点痕进行测量，即可验证机械能守恒定律．下面列举了该实验的几个操作步骤：

a．按照图示的装置安装器件。

b．将打点计时器接到电源的“直流输出”上。

c．用天平测出重锤的质量。

d．先释放悬挂纸带的夹子，然后接通电源打出一条纸带。

e．测量纸带上某些点间的距离。

f．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．

ⅰ、其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是___将其选项对应的字母填在横线处）

、在实验中，质量m为1.0kg的重物自由下落，带动纸带打出一系列的点，如图所示。相邻计数点间的时间间隔为0.02s，距离单位为cm。

（1）纸带的端与重物相连；

（2）打点计时器打下计数点b时，物体的速度vbm/s；(结果保留两位有效数字)

（3）某同学从起点o到打下计数点b的过程中，计算出物体的动能增加量δek=0.48j，势能减少量δep=0.49j（g=9.

8m/s2），该同学的计算方法和过程并没有错误，却出现了δek<δep的结果，试问这一结果是否合理？答。

（4）另一名同学用计算出b的动能ek=0.49j，恰好与势能减少量δep相等，于是该同学得出结论“重物下落过程中机械能守恒”，试问该同学的做法是否合理？答。

ii．橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内伸长量x与弹力f成正比，即f=kx，k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度l、横截面积s有关，理论与实际都表明，其中y是一个由材料决定的常数，材料力学上称之为杨氏模量。

（1）在国际单位中，杨氏模量y的单位应该是___

a． n b． m c． n/m d． pa

2）在一段横截面积是圆形的橡皮筋，应用如图15（甲）所示的实验装置可以测量出它的杨氏模量y的值，首先利用毫米刻度尺测得橡皮筋的长度l=20.00cm，利用测量工具a测得橡皮筋未受到拉力时的直径d=4.000mm，那么测量工具a应该是。

（3）用如图（甲）所示的装置就可以测出这种橡皮筋的y值，下面的**是橡皮筋受到的拉力f与伸长量x的实验记录。处理数据时，可在图（乙）中作出f-x的图像，由图像可求得该橡皮筋的劲度系数k=__n/m。（保留两位有效数字）

4)这种橡皮筋的杨氏模量y保留一位有效数字）

3．i．用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，可输出电压为6v的交流电或直流电。重锤拖着纸带从高处由静止开始下落，打点计时器在纸带打出一系列的点。

对纸带上的点进行测量，通过计算可验证机械能守恒定律。

1）下面列举了该实验的几个操作步骤：

a．按照图示的装置安装器件；

b．将打点计时器接到电源的“交流输出”上；

c．用天平测出重锤的质量；

d．释放悬挂纸带的夹子，再接通电源开关，打出一条纸带；

e．测量纸带上某些点间的距离；

f．根据测量的结果判断重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。

其中没有必要进行的是，操作不当的步骤是。（填选项前的字母）

（2）如图所示，选取纸带上的连续的五个点a、b、c、d、e，测出点a距起始点o（静止点）的距离为x0，点a、c间的距离为x1，点c、e间的距离为x2，使用交流电的频率为f，重锤的质量记为m，重力加速度为g。从打o点到打c点过程中重锤动能的增加量为重力势能的减小量为用题中给出的物理量表示）

ii．在用伏安法测量一节干电池的电动势e和内电阻r的实验中，实验电路如图所示，实验室备有下列器材：

a．电流表（0~3a，内阻约0.025）

b．电流表（0~0.6a，内阻约0.125）

c．电压表（0~3v，内阻约3k）

d．电压表（0~15v，内阻约15k）

e．变阻器r1(最大阻值20ω，额定电流1a)

f．变阻器r2(最大阻值100ω，额定电流0.1a)

g．待测干电池、电键s和导线若干。

（1）实验中电流表应选。

电压表应选；（选填器材前的字母）

（2）请将实物图连线成为实验电路；

（3）李明同学所在小组实验测得的6组数据已在u-i图中标出，如图所示。请你根据数据点位置完成u-i图线，并由图线求出该电池的电动势e=__v，电阻r

4）若另一实验小组按电路图连接电路，经检查电路连接正确。合上开关，电流表和电压表的指针均发生偏转，当将滑动变阻器的滑片由a端向b端逐渐滑动时，发现电流表的示数逐渐增大，而电压表的示数接近1.5v且几乎不变，直到当滑片滑至接近b端时电压表的示数急剧变小。

出现上述情况的原因是。

4．i．在“研究匀变速直线运动”的实验中，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带，并在其上取了o、a、b、c、d、e、f共7个计数点(图中每相邻两个计数点间还有四个打点计时器打下的点未画出)，如图所示。打点计时器接的是频率为50hz的交流电源，计数点问的距离依次为s1=2.60cm、s2=4.

10cm、s3=5．60cm、s4=7 .10cm、s5=8．60cm、s6=10.0cm

1)在打计数点a时纸带的速度为v1m/s;

2)若计数点间的距离依次用s1、s2、s3、s、s5、s6表示，相邻两个计数点间的时间间隔用t表示，用逐差法求加速度的表达式为：a代入数据后，加速度大小为___m/s。(以上结果均保留三位有效数字)

ii．兴趣小组的同学从实验室中找到一只小灯泡，规格为“2.5 v 0.75w”，为**小灯泡的电功率p和电压u的关系，利用下面可供选择的实验器材设计一个电路，测量包括零在内通过灯泡的电流和它两端的电压的多组数据，用p=ui分别得到它的电功率，并作出p-u2

图像进行**。可供选择的实验器材有：

a．小灯泡工(2.5 v 0.75w)

b．电压表v(量程3 v，内阻约3k)

c．电流表a1(量程100 ma，内阻约2)

d．电流表a2 (量程300ma，内阻约0.6)

e．滑动变阻器r1(0~10)

f．滑动变阻器置r2(0～100)

g．电源e(电动势4.0 v，内阻不计)

h．开关s和导线若干。

1)在给定的虚线框中画出他们进行实验的电路原理图，指出上述器材中，电流表选择选填“a1”或“a2”)；滑动变阻器选择选填“r1”或“r2”)。

2)某同学根据电路图连接实验器材，进行实验，测量了多组数据，测量结束后，应先断开开关，拆除___两端的导线，再拆除其他导线，最后整理好器材。

5．i．（8分）研究额定电压为2.5v的某电阻的伏安特性，所做部分实验如下：

1)用多用电表测量该电阻的阻值，选用“”倍率的电阻档测量，发现指针偏转角度太小，因此需选择＿＿＿倍率的电阻档(选填“”“欧姆凋零后再进行测量，示数如图所示，测量值为＿＿＿

2)为描绘该电阻的伏安特性曲线(要求电压从0开始)，提供的器材如下：

a．电流表a(量程2ma、内阻约30ω)

b．电压表v(量程3v、内阻约3kω)

c．滑动变阻器(阻值0～10kω、额定电流0.5a)

d．滑动变阻器 (阻值0～10ω、额定电流2a)

e．直流电源(电动势3v，内阻约0.2t~)，开关一个，导线若干。

滑动变阻器应选用＿＿＿选填器材前的字母)。

3)图示电路中部分导线已连接，请用笔画线代替导线将电路补充完整。

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