题目列表(包括答案和解析)
23.(全国卷2)(13分)如图,一热敏电阻RT 放在控温容器M内:
A为毫安表,量程6mA,内阻为数十欧姆;E为直流电源,电动势约为3V,内阻很小;R为电阻箱,最大阻值为999.9Ω;S为开关。已知RT 在95℃时阻值为150Ω,在20℃时的阻值约为550Ω。现要求在降温过程中测量在95℃-20℃之间的多个温度下RT 的阻值。
在图中画出连线,完成实验原理电路图
完成下列实验步骤中的填空
依照实验原理电路图连线
调节控温容器M内的温度,使得RT 温度为95℃
将电阻箱调到适当的初值,以保证仪器安全
闭合开关。调节电阻箱,记录电流表的示数I0 ,并记录 。
⑤ 将RT 的温度降为T1 (20℃<T1<95℃);调节电阻箱,使得电流表的读数 ,记录 。
⑥ 温度为T1 时热敏电阻的电阻值RT1 = 。
⑦ 逐步降低T1 的数值,直至20℃为止;在每一温度下重复步骤⑤⑥
答案:
(1)电路图如图:
(2)d、电阻箱的读数 e、仍为 电阻箱的读数为 f、
解析:(1)由于本实验只有一个可以用来测量或观察的电流表,所以应该用“替代法”的思维考虑用电流表观察保证电路的电阻不变,因此将热敏电阻、电阻箱和电流表串联形成测量电路。而且热敏电阻的95℃和20℃的阻值是已知的,所以热敏电阻的初始温度为95℃,则电流表数不变时电阻箱与热敏电阻的串联电路电阻保持150Ω加电阻箱的初值之和不变。如果热敏电阻的初始温度为20℃,则电流表示数不变时,电阻箱与热敏电阻的串联电路电阻保持550Ω加电阻箱的初值之和不变,则可以测量任意温度下的电阻。
(2)实验步骤为:
a、依照实验原理电路图连线
b、调节控温电容M内的温度,使得的温度为95℃
c、将电阻箱调到适当的初值,保证仪器安全
d、闭合开关,调节电阻箱,记录电流表的示数,并记录电阻箱的初值
e、将的温度降低为,调节电阻箱,使得电流表的读数仍为,记录电阻箱的读数为
f、温度为时,热敏电阻的电阻值
g、将的温度逐渐降低直到为止,在每一温度下重复步骤e- f
23.(全国卷1)(16分)一电流表的量程标定不准确,某同学利用图1所示电路测量该电流表的实际量程。
所用器材有:量程不准的电流表,内阻=10.0,量程标称为5.0mA;标准电流表,内阻=45.0,量程1.0mA;标准电阻,阻值10.0;滑动变阻器R,总电阻为300.0;电源E,电动势3. 0V,内阻不计;保护电阻;开关S;导线。
回答下列问题:
(1)在答题卡上(图2所示)的实物图上画出连线。
(2)开关S闭合前,滑动变阻器的滑动端c应滑动至 端。
(3)开关S闭合后,调节滑动变阻器的滑动端,使电流表满偏;若此时电流表的读数为,则的量程= 。
(4)若测量时,未调到满偏,两电流表的示数如图3所示,从图中读出的示数 = ,的示数 = ;由读出的数据计算得= 。(保留3位有效数字)
(5)写出一条提高测量准确度的建议: 。
[答案]⑴连线如图
⑵阻值最大
⑶
⑷6.05mA
[解析]⑴连线如图
⑵在滑动变阻器的限流接法中在接通开关前需要将滑动触头滑动到阻值最大端
⑶闭合开关调节滑动变阻器使待测表满偏,流过的电流为Im。根据并联电路电压相等有得
⑷待测表未满偏有,将A2的示数0.66mA和其他已知条件代入有
Ma
但图中A1的示数3.0mA量程为5.0mA,根据电流表的刻度是均匀的,则准确量程为6.05mA
⑸略
21.(安徽卷)Ⅲ.(6分)利用图示装置进行验证机械能守恒定律的实验时,需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度和下落高度。某班同学利用实验得到的纸带,设计了以下四种测量方案。
a. 用刻度尺测出物体下落的高度,并测出下落时间,通过计算出瞬时速度.
b. 用刻度尺测出物体下落的高度,并通过计算出瞬时速度.
c. 根据做匀速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度,并通过计算出高度.
d. 用刻度尺测出物体下落的高度,根据做匀速直线运动时纸带
上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度。
以上方案中只有一种正确,正确的是 。(填入相应的字母)
答案:d
21.(安徽卷)Ⅰ.(6分)(1)在测定金属的电阻率实验中,用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图1所示,读数为__________________mm。
(2)在用单摆测定重力加速度实验中,用游标为20分度的卡尺测量摆球的直径,示数如图2所示,读数为__________________cm。
答案:(1)0.617(0.616-0.619) (2)0.675
解析:(1)0.5mm+11.7×0.01mm=0.617mm(2)0.6cm+15×0.05mm=0.675cm
22.(四川卷)(5分)(2)有4条用打点计时器(所用交流电频率为50Hz)打出的纸带A、B、C、D,其中一条是做“验证机械能守恒定律”实验时打出的。为找出该纸带,某同学在每条纸带上取了点迹清晰的、连续的4个点,用刻度尺测出相邻两个点间距离依次为S1、S2、S3。请你根据下列S1、S2、S3的测量结果确定该纸带为 。(已知当地的重力加速度为9.791m/s2)
A.61.0mm 65.8mm 70.7mm B. 41.2mm 45.1mm 53.0mm
C.49.6mm 53.5mm 57.3mm D. 60.5mm 61.0mm 60.6mm
答案:C
解析:验证机械能守恒采用重锤的自由落体运动实现,所以相邻的0.02s内的位移增加量为:,答案为C。
21.(浙江卷)Ⅰ(10分)在“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”实验中,甲、乙两位同学选用不同的橡皮绳代替弹簧,为测量橡皮绳的劲度系数,他们在橡皮绳下端面依次逐个挂下钩友(每个钩友的质量均为m=0.jkg,取g=10m/s2),并记录绳下端的坐标X加(下标i表示挂在绳下端钩友个数)。然后逐个拿下钩友,同样记录绳下端面的坐标X减,绳下端面坐标的值Xi=(X加+X减)/2的数据如下表:
挂在橡皮绳下端的钩码个数 |
橡皮绳下端的坐标(X/mm) |
|
甲 |
乙 |
|
1 |
216.5 |
216.5 |
2 |
246.7 |
232. |
3 |
284.0 |
246.5 |
4 |
335.0 |
264.2 |
5 |
394.5 |
281.3 |
6 |
462.0 |
301.0 |
(1)同一橡皮绳的X加 X减(大于或小于);
(2) 同学的数据更符合实验要求(甲或乙);
(3)选择一级数据用作图法得出该橡皮绳的劲度系数k(N/m);
(4)为了更好的测量劲度系数,在选用钩码时需考虑的因素有哪些?
答案:(1)小于 (2)乙
(3)由所给数据的该变量如下表所示
挂在橡皮绳下端的 勾码个数 |
改变量(Xn-X1)/mm |
|
甲 |
乙 |
|
1 |
|
|
2 |
30.2 |
15.5 |
3 |
67.5 |
30.0 |
4 |
118.5 |
47.7 |
5 |
178.0 |
64.8 |
6 |
245.5 |
84.5 |
由上表作图得
由图可得 k乙=57-70(N/m)
或
对于甲同学的数据,因为只有前几个数据可认为在弹性范围内,由图中切线的斜率得,
k甲=25-34(N/m)
(4)尽可能使伸长量在弹性范围内,同时有足够大的伸长量,以减小长度测量的误差。
23.(山东卷)(1)某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系。弹簧秤固定在一合适的木板上,桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮,细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接。在桌面上K^S*5U.C#O%下画出两条平行线MN、PQ,并测出间距。开始时将木板置于MN处,现缓慢向瓶中加水,直到木板刚刚开始运动为止,记下弹簧秤的示数F0,以此表示滑动摩擦力的大小。再将木板放回原处并按住,继续向瓶中加水后,记下弹簧秤的示数F1,然后释放木板,并用秒表记下木板运动到PQ处的时间。
①木板的加速度可以用、表示为= ;为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是(一种即可) 。
②改变瓶中水的质量重复实验,确定加速度与弹簧秤示数F1的关系。下列图象能表示该同学实验结果的是 。
③用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,它的优点是 。
a.可以改变滑动摩擦力的大小
b.可以更方便地获取多组实验数据
c.可以比较精确地测出摩擦力的大小
d.可以获得更大的加速度以提高实验精度
[解析](1)①②C 。③BC
34.(广东卷)(1)图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。
①已知打点计时器电源频率为50Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为_________。
②ABCD是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出。从图13中读出A、B两点间距s=__________;C点对应的速度是________(计算结果保留三位有效数字)。
答案:①0.02s,②0.70cm,0.100m/s
解析:
(1)①
②读A、B两点数值:1.00cm、1.70cm
故:s=1.70cm-1.00cm=0.70cm
19.(福建卷)(2)(6分)某实验小组研究橡皮筋伸长与所受拉力的关系。实验时,将原长约200mm的橡皮筋上端固定,在竖直悬挂的橡皮筋下端逐一增挂钩码(质量均为20g),每增挂一只钩码均记下对应的橡皮筋伸长量;当挂上10只钩码后,再逐一把钩码取下,每取下一只钩码,也记下对应的橡皮筋伸长量。根据测量数据,作出增挂钩码和减挂钩码时的橡皮筋伸长量l与拉力F关系的图像如图所示。从图像中可以得出_______。(填选项前的字母)
A.增挂钩码时l与F成正比,而减挂钩码时l与F不成正比
B.当所挂钩码数相同时,增挂钩码时橡皮筋的伸长量比减挂钩码时的大
C.当所挂钩码数相同时,增挂钩码时橡皮筋的伸长量与减挂钩码时的相等
D.增挂钩码时所挂钩码数过多,导致橡皮筋超出弹性限度
答案:D
解析:
(2)本题属于中等题,解题的关键在于弄清问什么两条图像会错开。实验中由于增挂钩码时所挂钩码数过多,导致橡皮筋超出弹性限度,弹簧无法及时恢复原长,两条图像才会出现差异。
11.(江苏卷)(10分)为了探究受到空气阻力时,物体运动速度随时间的变化规律,某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置(如图所示)。实验时,平衡小车与木板之间的摩擦力后,在小车上安装一薄板,以增大空气对小车运动的阻力。
(1)往砝码盘中加入一小砝码,在释放小车 ▲ (选填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源,在纸带上打出一系列的点。
(2)从纸带上选取若干计数点进行测量,得出各计数点的时间t与速度v的数据如下表:
请根据实验数据作出小车的v-t图像。
(3)通过对实验结果的分析,该同学认为:随着运动速度的增加,小车所受的空气阻力将变大,你是否同意他的观点?请根据v-t图象简要阐述理由。
答案:(1)之前 (2)(见右图)
(3)同意 在v-t图象中,速度越大时,加速度越小,小车受到的合力越小,则小车受空气阻力越大。
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