2020年高考理综复习物理实验题(13)

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2020年高考理综复习物理实验题(13)

理科综合物理实验题(13)‎ ‎1.(18分) (1)(6分)如图1—1所示为一只电容式传 感器部分构件的示意图。当动片(实线图)和定片 ‎(虚线图)之间正对扇形区的圆心角的角度θ发生 变化时,电容C便发生变化,于是通过测量电容C 的变化情况就可以知道θ的变化情况。那么,在图 ‎1—2中,能正确反映C和θ间函数关系的是 ‎ 。‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ (2)(6分)如图2—1所示为测量电阻的电路,Rx为待测电阻,R为阻值可读可调的电阻箱,R′为适当的保护电阻,阻值未知,电源E的电动势未知,S为单刀双掷开关,A为电流表,请完成以下实验要求:‎ ‎ a. 按图2—1所示的电路,在 ‎ 图2—2中的实物图上连线。‎ b. 测量Rx的步骤为:①将S向 a端闭合,电流表的读数为I;‎ ‎②将S向b端闭合,适当调节 电阻箱R使得电流表读数仍为I,‎ 并记下此时R的读数,其值为R0.‎ 那么,在本实验中Rx的测量值为 。‎ ‎ ‎ ‎ (3)(6分)如图3—1所示的暗箱有A、B、C、D共4个接线柱,V1、V2是两个分别连接在B、C和D、A接线柱上的理想电压表,S为连接在C、D接线柱上的开关。现有两节完全相同的普通干电池(电动势和内阻均相同)以及R1=3Ω,R2=2Ω的电阻各一只,还有供连接用的导线若干。某实验小组选用这些组件相互串联装入暗箱中,实验发现:‎ ‎ (1)当开关S接通时,V1读数为2.50V,‎ V2读数为1.50V;‎ 第 6 页 共 6 页 ‎ (2)开关S断开时,V1的读数是3.00V,V2的 读数是0.00V.求:‎ ‎ a. 请在右图中直接画出暗箱内的连线图;‎ b. 每节干电池的内阻r大小是 。‎ ‎2.(1)在“验证碰撞中的动量守恒”的实验中,让质量为m1的小球从斜槽轨道上某处自由滚下,与静止在轨道末端的质量为m2的小球发生对心碰撞,‎ ‎ 如图所示,某位同学认为实验中必须遵守如下事项:‎ ‎ A.斜槽轨道必须是光滑的 ‎ B.轨道末在必须水平 ‎ C.m1必须大于m2‎ ‎ D.入射小球m1每次必须从同一高度由静止释放 ‎ E.实验中必须测量桌面离地面的高度 ‎ 你认为其中正确的是 。(填入相应的字母)‎ ‎ (2)某同学在科技活动中,设计一个实验装置来研究弹簧振子的运动规律,其结构如图所示。当滑真A在光滑的水平杆上作简谐振动时,滑块A发生位移并带动滑片P在光滑的电阻丝上运动,从而在BC间输出电压信号,成为示波器的信息源。已知A的质量为m,弹簧劲度系数为k,自然长度为L0,电源电动势E,内阻不计,光滑电阻丝的总长度为L,电阻分布均匀,D时电阻丝的中点,系统静止时滑片P在D点,当滑块A作简谐运动时带动P在电阻丝上运动,请回答下列问题:‎ ‎ ①当滑块A作简谐运动带动滑片P在光滑电阻丝上运动时,则在B、C间得到的电压与滑块A相对于平衡位置位移x的关系式 ;②为了研究弹簧振子的运动规律,可以用示波器观察在B、C间得到的电压信号的变化规律,请用线将B、C两点正确连接到示波器相应的接线柱上,这时“衰减”,旋钮不能置于 档,“扫描范围”不能置于 档,若波形水平方向的幅度过小或过大,应该用 ‎ ‎ 旋钮进行调整,若信号过于偏于屏幕下方或上方,应该用 旋钮进行调整。(填旋钮序号)‎ ‎3.(17分)(1)在利用重物做自由落体运动来“验证机械能守恒定律”的 ‎ 实验中,打点计时器接在电压为6V、频率为50Hz的交流 电源上。实验操作正确,得到一条理想的纸带,数据如右 图所示,单位是cm。O、A之间有几个计数点未画出。‎ ‎①打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB= m/s。‎ ‎ ②从计数点A到B的过程中,重物的重力势能的减少量为Δ ‎ ‎ EP,动能的增加量为ΔEK,则实验数据显示ΔEP ΔEK ‎ ‎(填写“略大于”、“略小 ‎ 于”或“等于”)。‎ ‎ (2)①在用电压表、电流表测量两节串联干电池的总电动势和 内电阻实验时,采用了如图所示的实物连接图,请指出在 接线中错误的和不规范的地方:‎ ‎ (i) ;‎ ‎ (ii) 。‎ ‎ ②另有一位学生实物连接图正确,也能正确读数,由于忙乱仅 ‎ 在稿纸上记录了相应电流表的示数而未填入表格中。则由下表 第 6 页 共 6 页 ‎ 可知,该同学电压表读数为2.50V及 1.80V时对应的电流强度 稿纸:‎ ‎0.08 0.25‎ ‎0.16 0.36‎ ‎0.45 0.50‎ ‎ 的大小分别为 A及 A,则可根据这两个实验点算出两节串联干电池的总电动势为 V,内阻为 (结果保留2位有效数字)。为减小误差,我们可以利用多组I、U数据求出E、r值,最后分别算出它们的平均值。‎ 实验次数 物理量 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ 电流表读数I/A 电压表读数U/V ‎2.70‎ ‎2.50‎ ‎2.30‎ ‎2.00‎ ‎1.80‎ ‎1.62‎ ‎4.(17分)‎ ‎ (1)(4分)用游标为20分度(测量值可准确到0.05mm)的游标尺测定一个圆筒的深度时,卡尺上部分刻度的示数如图甲所示;用游标为50分度(测量值可准确到0.02mm)的卡尺测试该圆筒的外径时,卡尺上部分刻度的示数如图乙所示,分别读出它们的示数。图甲(游标为20分度)的读数是 ;图乙(游标为50分度)读数是 。‎ ‎ (2)某待测电阻Rx的阻值在80Ω~100Ω之间,现要测量其电阻的阻值,实验室提供如下器材:‎ ‎ A.电流表A1(量程30mA、内阻r1=10Ω)‎ ‎ B.电流表A2(量程150mA、内阻r2约为30Ω)‎ ‎ C.电流表A3(量程 0.6A、内阻r1约为0.2Ω)‎ ‎ D.电压表(量程15V、内阻约为20KΩ)‎ ‎ E.定值电阻R0=20Ω ‎ F.滑动变阻器R,最大阻值约为10Ω ‎ G.电源E(电动势4V) ‎ ‎ H.开关S、导线若干 ‎ ①(2分)在上述提供的器材中,要完成此试验,应选用 (填字母代号)‎ ‎ ②(5分)测量要求电压表读数不得小于其量程的,‎ 请你在虚线框内画出测量电阻Rx的一种实验电路 原理图(图中元件用题干中相应的英文字母标注)‎ ‎ ③(6分)用已知量和测量的量表示Rx的表达式 Rx= .说明式中各字母所表示的物理量:‎ ‎ ‎ ‎5.(17分)(1)某同学在做“用双缝干涉测光的波长”实验时,第一次分划板中心刻度线对齐A条纹中心时如图(1),游标卡尺的示数如图(3)所示,第二次分划中心刻度线对齐B条纹中心线时如图(2),游标卡尺的读数如图(4)所示,已知双缝间距为0.5mm,从双缝到屏的距离为1m,则图(3)中游标卡尺的示数为 mm。图(4)游标卡尺的示数为 mm。所测光波的波长为 m(保留两位有效数字)‎ 第 6 页 共 6 页 ‎ ‎ ‎ (2)实验室有以下电学实验器材: ‎ ‎ 电压表(量程3V,内阻约3 kΩ),‎ ‎ 电流表(量程30mA,内阻约几十欧),‎ ‎ 定值电阻R1(1.0kΩ),‎ 滑动变阻器R2(0—1000Ω),‎ 滑动变阻器R3(0—10Ω),‎ 直流电源E(约6V,内阻不计),两只开关S1和S2,导线若干。‎ 请你选择上述某些实验器材,设计一种较精确测量电压表的内阻RV的实验方案。‎ ‎①在答题卷对应的方框中画出实验电路原理图。(标明各元件的字母代号)‎ ‎②简述实验的主要步骤,并说明直接测得量的符号表示。‎ ‎③用已知量和直接测得量表示的电压表内阻的表达式为RV= 。‎ 第 6 页 共 6 页 参考答案 ‎1.(共18分)解:(1)D(6分)‎ ‎ (2)a连线如图:(3分) b. R0(3分)‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ (3)a .正确的连线图:(3分)‎ ‎ b. r=0.5Ω (3分)‎ ‎2.(1)BCD (2)①Ex/L ②“”,“外x”,“x增益”,“↑↓”‎ ‎ ‎ ‎3.(1)① 0.98(3分)② 略大于(2分)(2)①(i)滑动变阻器的接法有错(2分)‎ ‎ (ii)伏特表右侧接在电池正极的应接在开关右侧接线柱上(2分)②0.16(2分) 0.45 ‎ ‎ (2 分) 2.9(2分) 2.4(2分)‎ ‎4.(17分)(1)43.85mm 20.10mm (各2分)‎ ‎ (2)①(2分)ABEFGH.‎ ‎②(5分)如图 ‎③(4分)‎ ‎ r1为A1表的内阻,R0为定值 电阻,I1为A1表示数,I2为 A2表示数(2分)‎ ‎5.(17分)‎ ‎ (1)11.4mm 16.7mm 6.6×10-7m (以上每个空格2分,共6分)‎ ‎ (2)①如右图所示。‎ ‎②Ⅰ.按电路图连接好线路,把滑动变阻器 的滑动端调到左侧。‎ Ⅱ.闭合S1、S2,调整滑动变阻器,使电 第 6 页 共 6 页 压表指针满偏或接近满偏,读取电压 表读数U1。‎ Ⅲ.保持滑动变阻器滑动端位置不变,保 持S1闭合,断开S2,读取电压表读数U2。‎ ‎③(本小题11分,其中①4分,②3分,③4分) ‎ 第 6 页 共 6 页
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