衡阳市新高考物理易错易混100实验题精粹含解析.pdf

衡阳市名校新高考物理易错易混100实验题精粹精 选 高 考 物 理 实 验 题100题含答案有解析1.某实验小组用如图甲所示的实验装置进行“测量重力加速度”并“验证机械能守恒定律”两个实验该小组把轻质细绳的一端与一个小球相连，另一端系在力传感器的挂钩上，整个装置位于竖直面内，将摆球拉离竖直方向一定角度，由静止释放，与传感器相连的计算机记录细绳的拉力F随 时 间t变化的图线1）首先测量重力加速度将摆球拉离竖直方向的角度小于5让小球做单摆运动，拉 力F随 时 间t变化的图线如图乙所示图 可 知 该 单 摆 的 周 期T约为 s（保留两位有效数字）该 小 组测得该单摆的摆长为L,则 重 力 加 速 度 的 表 达 式 为（用测量或者已知的物理量表示）然后验证机械能守恒定律将摆球拉离竖直方向较大角度后由静止释放，拉 力F随 时 间t变化的图线如图丙所示22 00 23*00 24-00 23 00 2600 ilbo 28*00留再要验证机械能守恒，还 需 要 测 量 的 物 理 量 是 若 图 中A点 的 拉 力 用 艮 表 示，B点 的 拉 力 用F2表 示，则 小 球 从A到B的过程中，验证机械能守恒的表达式为（填表达式前的字母序号）。

A.（F2-m g）=mg-B.（mg-F J =F2-m g C F2-m g =m g-F47r 2 工【答 案】0.75（0.70或 者0.73也对）g=-质量 A【解 析】【分 析】【详 解】1小球做单摆运动，经过最低点拉力最大，由 图 乙 可 知H.Os至!H4.0s内 有4个全振动，该单摆的周期T14.0-11.04s=0.75s根据单摆周期公式T=2 器可得重力加速度(2)图中A点对应速度为零的位置，即最高位置，根据受力分析可得耳=mgcosG图中3点对应速度最大的位置，即最低点位置，根据牛顿第二定律可得小球从A到B的过程中，重力势能减小量为AEp=m g(L-Lcos0)动能的增加量为|2 1A 4=mv=(/s-mgyL要验证机械能守恒，需满足AEP-AEA.解得(F2-mg)=mg-F所以还需要测量的物理量是小球的质量4验证机械能守恒的表达式为-(_mg)=mg_F故A正确，B、C错误；故选A.2.电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量某同学在实验室测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率1)用螺旋测微器测量其横截面直径如图甲所示，由图可知其直径为 m m,如图乙所示，用游标卡尺测其长度为 c m,如图丙所示，用多用电表,I C挡粗测其电阻为（2）为了减小实验误差，需进一步测量圆柱体的电阻，除待测圆柱体R 外，实验室还备有的。

实验器材如下，要求待测电阻两端的电压调节范围尽量大，则 电 压 表 应 选,电流表应选,滑动变阻器应选_ _ _ _ _ _ _ _ _.（均填器材前的字母代号）A.电压表Vi（量程3 V,内阻约为15kC）；B.电压表V 2（量 程 1 5 V,内阻约为751d2）；C.电流表A 1（量 程 1.6 A,内阻约为1D.电流表A z（量程3 A,内阻约为1.2E.滑动变阻器Ri（阻值范围1 5C,L1A）；F.滑动变阻器R2（阻值范围121HC,1.1A）；G.直流电源E（电动势为3 V,内阻不计）H.开关S,导线若干3）请设计合理的实验电路，并将电路图画在虚线框中（4）若流经圆柱体的电流为L圆柱体两端的电压为U,圆柱体横截面的直径和长度分别用D、L 表示，则用 D、L、I、U 表示该圆柱体电阻率的关系式为o【答案】1.844（1.842 1.846 均可）4.241R、P=7iD2U4【解析】【详解】（1）螺旋测微器的读数为固定刻度读数+可动刻度读数+估读，由题图甲知，圆柱体的直径为刻度读数十估读，由题图甲知，圆柱体的直径为1.5mm+34.4xl.llmm=1.844mm由于误差则l.842mmL846mm均可2游标卡尺读数为主尺读数+游标尺读数x精度，由题图乙知，长度为42mm+8x1.15 mm=42.41mm=4.241cm3多用电表的读数为电阻的粗测值，其电阻为6 c 4北 56待测电阻大约6 C,若用滑动变阻器R2（阻值范围0 2000Q,0.1A）调节非常不方便，且额定电流太小，所以应用滑动变阻器Ri（阻值范围0 5 Q,L1A）,电源电动势为3 V,所以电压表应选3V量程的为了测多组实验数据，滑动变阻器应用分压接法，电压表内电阻较大，待测圆柱体的电阻较小，故采用电流表外接法误差较小；电路中的电流约为/=0.5AR所以电流表量程应选1.6A量程的。

根据以上分析，设计的电路图如图所示凡01 由/=*R=*及S=%得nD2U3.某同学利用DIS、定值电阻R电阻箱Ri等实验器材测量电池a 的电动势和内阻，实验装置如图甲所示.实验时多次改变电阻箱的阻值，记录外电路的总电阻阻值R,用电压传感器测得端电压U,并在计算机上显示出如图乙所示的1/U1/R关系图线a.重复上述实验方法测量电池b 的电动势和内阻，得到图乙中的图线b.由图线a 可知电池a 的电动势Ea=V,内阻ra=2.若用同一个电阻R 先后与电池a 及电池b 连接，则两电池的输出功率Pa Pb（填“大于”、“等于“或“小于”），两电池的效率“a 队（填“大于”、“等于”或 小于”）.【答案】2 0.5 小于 大【解析】【分析】【详解】111”r,R L图线与纵轴的交点表示外电路断路时的不，即77=言=0.5,所以耳,=2?,由丁 耳,得uU&1 1 r 1 r 1 1 E77=-+-,所以图线的斜率为不，即 =言=:，所 以 =十=0.5U Ea Ea R E Ea 4 41 1 (j2(2)当两外电阻相同时，由图象可知，7TT T 即所以由户=?-得与 片，由公式4R1 1 r 17；=+浴可知，图线的横截距的绝对值表示内阻的倒数，故由图可知，电池内电阻丐，又电U E E R池效率=g=/一,在两外电阻相等的情况下，有%为.E R+r【点睛】本题考查了闭合电路欧姆定律的数据处理的方法，应用了图象法及电源的输入功率的表达式，难度较大.4.为了测某电源的电动势和内阻，实验室提供了如下器材：电阻箱R,定值电阻R n,两个电流表A1、A?,电键S”单刀双掷开关S 2,待测电源，导线若干.实验小组成员设计如图甲所示的电路图.(1)闭合电键Si，断开单刀双掷开关S 2,调节电阻箱的阻值为R”读出电流表A2的示数%;将单刀双掷开关S2合 向 1,调节电阻箱的阻值，使电流表A2的示数仍为M，此时电阻箱阻值为R 2,则电流表Al的阻值RAI=.(2)将单刀双掷开关S2合向2,多次调节电阻箱的阻值，记录每次调节后的电阻箱的阻值R 及电流表A i的示数I,实验小组成员打算用图象分析I 与 R 的关系，以电阻箱电阻R 为横轴，为了使图象是直线,则纵轴y 应取.A.I B.12c.1/1 D.1/I2(3)若测得电流表A i的内阻为1 C,定值电阻R o=2Q,根 据(2)选取的y 轴，作出y-R 图象如图乙所示，则 电 源 的 电 动 势 =V,内阻r=C.(4)按照本实验方案测出的电源内阻值_ _ _ _.(选填“偏大”、“偏小”或“等于真实值”)【答案】R2-R1;C；3；0.9；等于真实值.【解析】【详解】(1)由题意可知，电路电流保持不变，由闭合电路欧姆定律可知，电路总电阻不变，则电流表内阻等于两种情况下电阻箱阻值之差，即：RA1 =R2-R1；(2)根据题意与图示电路图可知，电源电动势：E=l(r+Rn+R+RM),整理得:：=+,为得到直线图线，应 作;-R图象，C正确ABD错误.(3)由R图线可知：b=H=1.3,.1 A7 2.6-1.3 1 ,解得，电源电动势：1 E k=-=-E R 3.9 3E=3 V,电源内阻：r=0.9Q；(4)实验测出了电流表Ai的内阻，由(2)(3)可知，电源内阻的测量值等于真实值.5.测量物块Q(视为质点)与平板P之间动摩擦因数的实验装置如图所示。

4 8是四分之一的光滑的固定圆弧轨道，圆弧轨道上表面与水平固定的平板P的上表面8C相切、点在水平地面上的垂直投影为C重力加速度为g实验步骤如下：A.用天平称得物块的质量为加；B.测得轨道A 8的半径为R、的长度为s和CC的高度为H；C.将物块从A点由静止释放，在物块落地处标记其落地点D.重复步骤C,共做5次；E.将5个落地点用一个尽量小的圆围住，用米尺测量其圆心到C的距离XC D则物块点时的动能”；在物块从B点运动到点的过程中，物块克服摩擦力做的功W=;物块Q与平板P的上表面BC之间的动摩擦因数 =9mgx一4H【答案】x2ms R-4/7R x27-4Hy【解析】【详解】1从A到B,由动能定理得:mgR=EKB-O,则物块到达B 时的动能：EKB=mgR,离开C 后，物块做平抛运动，水平方向：x=vct,竖直方向：H=g g/,1 ,物块在C 点的动能EKC=5 延，联立可得:E=皿.代4H,23由 B 到 C 过程中，由动能定理得：一 叫=；加（一;加次，B 到 C 过程中，克服摩擦力做的功：2/2、磔 七 R-工可得:s 4Hs6.某研究性学习小组从一个数码设备中拆下了一个旧电池，已知该电池的电动势约为12V内阻约为2C,该小组的同学为了测定电池的电动势和内阻，从实验室借来了如下实验器材：A.电压表（量程为0 3 V,内阻为2kC）B.电流表（量程为0 3 A,内阻约为0.1。

C.定值电阻4kQ D.定值电阻8kQ E.定值电阻1F.定值电阻3G滑动变阻器0 20H.滑动变阻器2kQ I.开关一个，导线若干1 60 UK乙（1）该小组的同学设计了如图甲所示的实验电路，电阻Ri应选,电阻R2应选,滑动变阻器应选_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ o （选填相应器材前面的字母）（2）开关闭合以前，应将滑动变阻器的滑片调至_ _ _ _ _ _ _ _ _ _（填“最左端”或“最右端”），闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，可得到多组电压表和电流表的读数U 和 I,利用得到的实验数据作出U-I 图像如图乙所示，根据图像可知该电池的电动势=V,内阻r=（计算结果保留三位有效数字）【答案】D F G 最右端 12.5 1.69【解析】【详解】(1)123.电压表量程为03 V,内阻为2k则要要使此电压表的量程扩大到12V左右，则需串联 一 个 8k的电阻，故定值电阻选择D；电源内阻为2左右，R2做为保护电阻，则应该选择与内阻阻值相当的F 即可；滑动变阻器选择与内阻阻值差不多的G 即可；(2)4.开关闭合以前，应将滑动变阻器的滑片调至阻值最大的最右端；(3)56.根据图像可知外电路电流为0 时电压表读数为2.5 V,则此时路段电压为5x2.5V=12.5V,即电源电动势为E=12.5V,内阻(2.5-l)x5r=-=1.69121.6-7.如图甲所示，一与电脑连接的拉力传感器固定在竖直墙壁上，通过细绳拉住一放在长木板上的小铁块,细绳水平伸直，初始时拉力传感器示数为零。

现要测量小铁块与长木板之间的动摩擦因数，用一较大的水平拉力拉住长木板右端的挂钩，把长木板从小铁块下面拉出，在电脑上得到如图乙所示的数据图像，已知当地重力加速度g=9.8m/s2o测得小铁块的质量m=0.50kg,则小铁块与长木板间的动摩擦因数产 o(结果保留三位有效数字)(2)以不同的速度把长木板拉出，随着速度的增加，小铁块受到的摩擦力 o(填“越来越大”“越来越小”或“不变”)(3)若固定长木板，去掉小铁块上的细绳，用一水平推力推小铁块，则至少需要 N 的推力才能推动小铁块答案】0.204 不变 1.20【解析】【详解】(1)1.由题图乙可知，小铁块所受滑动摩擦力/=L()N,由/=解得小铁块与长木板之间的动摩擦因数p=0.204.(2)2J.由于摩擦力与小铁块运动的速度无关，所以随着速度的增加，小铁块受到的摩擦力不变3)3.由。