2018年高考物理二轮复习实验题满分专练(三)
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1 实验题满分专练(三)
22.(2017·安徽省重点中学盟校高三联合模拟考试)(6分)为探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系,某同学设计了如图(a)的实验装置.
实验步骤如下:
①用游标卡尺测量滑块上遮光片的宽度d,游标卡尺的示数如图(b);
②将水平弹簧的一端固定于水平气垫导轨的左侧;
③用滑块压缩弹簧,记录弹簧的压缩量x;
④释放滑块,记录滑块脱离弹簧后通过光电门的时间Δt,算出滑块的速度v;
⑤重复步骤③④,作出v与x的关系图象如图(c).
回答下列问题:
(1)遮光片的宽度为________ cm.
(2)若Δt=3.0×10-2 s,则滑块的速度为________ m/s.
(3)由图(c)可知,v与x成________关系.
(4)实验可得结论:对同一根弹簧,弹性势能与弹簧压缩量的关系是______________________.
解析:(1)游标卡尺为二十分度游标卡尺,精确度为0.05 mm,主尺读数为9 mm,游标尺第6条刻度线与主尺刻度线对齐,故游标尺读数为0.30 mm,所以遮光片宽度为9.30 mm=0.930 cm;(2)根据平均速度定义可知,滑块的速度v=dΔt=0.930×10-23.0×10-2 m/s=0.31 m/s;(3)v-x图象为过原点直线,故v与x成正比;(4)根据机械能守恒定律可知,滑块的动能等于弹簧压缩产生的弹性势能,故弹性势能与弹簧压缩量的平方成正比.
答案:(1)0.930(1分) (2)0.31(2分)
(3)正比(正比例)(1分)
(4)弹性势能与弹簧压缩量(x)的平方成正比(2分)
23.(9分)(2017·云南统测)要测量电压表V1的内阻RV1,其量程为2 V,内阻约2 kΩ.实验室提供的器材有: 2 电流表A,量程0.6 A,内阻约为0.1 Ω
电压表V2,量程5 V,内阻约为5 Ω
定值电阻R1,阻值为30 Ω
定值电阻R2,阻值为3 kΩ
滑动变阻器R3,最大阻值为100 Ω,额定电流为1.5 A
电源E,电动势6 V,内阻约0.5 Ω
开关S一个,导线若干
(1)某同学设想按图(甲)所示电路进行测量,读出电压表V1和电流表A的示数后,用欧姆定律计算出RV1.该方案实际上不可行,最主要的原因是______________________.
(2)另一同学设计出如图(乙)所示的电路来测量电压表V1的内阻RV1.
①图中R0应选________(选填“R1”或“R2”).
②在图(丙)中完成实物连线.
③接通电路后,调整滑动变阻器的滑动触头在适当的位置,电压表V1的读数为U1,电压表V2的读数为U2,定值电阻的阻值为R0,则计算电压表V1的内阻RV1的表达式为RV1=________.
解析:(1)待测电压表V1和电流表A串联接入电路中,由于待测电压表内阻很大,电路电流很小,电流表示数很小,不能对电流表正确读数,所以主要原因是电流表量程太大.
(2)①电压表V1的量程为2 V,而电压表V2的量程为5 V,要扩大电压表V1的量程,就要串联一个大电阻,即图中R0应选R2.
②根据电路图连接实物图,如图所示. 3
③根据电路图,由串并联电路特点及欧姆定律可得
U2=U1+U1R0RV1,则RV1=U1R0U2-U1.
答案:(1)电流表量程太大
(2)①R2 ②见解析 ③U1R0U2-U1