2022届高三物理二轮复习卷：实验题专题练习（六）
试卷更新日期：2022-01-08 类型：二轮复习
一、实验探究题
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1. 如图甲所示，某实验小组为了测量滑块和倾角为 的斜面间的动摩擦因数，进行了如下实验：
①刻度尺平行斜面固定，光电门安装在斜面下端并与数字计时器相连；
②用游标卡尺测得滑块宽度d；
③使滑块静置于斜面上某处，从刻度尺上读出滑块中心到光电门中心的距离L，释放滑块，数字计时器记录滑块通过光电门的遮光时间 ；
④改变滑块释放位置，重复实验，可测得多组数据。
(1)、某同学用游标卡尺测滑块的宽度，卡尺的刻度如图乙所示，则滑块的宽度d为 cm；(2)、某同学实验中，光电门中心与刻度尺上 刻度线对齐，某次实验中滑块释放位置如图丙所示，则本次实验中测得的距离L为cm；
(3)、滑块通过光电门的速度表示为 ，由此计算得出的速度比滑块中心与光电门中心重合时速度（填“偏大”或“偏小”）；(4)、某同学利用测得的数据做出了 图像，并得出图像的斜率为k，已知重力加速度为g，则滑块和斜面间的动摩擦因数为（用相关物理量的字母表示）。2. 某研究小组用如图所示的装置做“验证力的平行四边形定则”实验，实验步骤如下：
①用两个相同的弹簧测力计互成角度拉细绳套，使橡皮条伸长，结点到达纸面上某一位置，记为 ，并记录两个弹簧测力计的拉力 和 的大小和方向；
②只用一个弹簧测力计，将结点仍拉到位置 ，记录弹簧测力计的拉力 的大小和方向；
③按照力的图示要求，作出拉力 、 、 ；
④根据力的平行四边形定则作出 和 的合力F；
⑤比较 和F的一致程度。
(1)、用两个弹簧测力计拉橡皮条，下列说法中正确的是_____A、系在橡皮条末端的两细绳要一样长 B、应使橡皮条与两细绳夹角的平分线在同一直线上 C、两细绳的方向应与纸面平行 D、为了便于计算合力大小，两绳间夹角应取 、 、 等特殊角度(2)、实验记录纸如图所示，两弹簧测力计共同作用时，拉力 和 的方向分别过 和 点；两个力的大小分别为： ， ，请根据图中给出的标度作出 和 的合力F；
(3)、进行步骤①时，结点位置不变且保持 方向不变，改变 的大小和方向，则 最小时其方向为。3. 某实验小组根据所提供的实验器材改进了利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”实验，实验装置如图甲所示，水平桌面上固定一带有刻度尺的倾斜气垫导轨，导轨上A点处有一带遮光条的长方形滑块，用天平测得其总质量为m。定滑轮与拉力传感器之间的细绳是竖直的，定滑轮与滑块之间的细绳平行于气垫导轨。实验步骤如下：
①用游标卡尺测出遮光条的宽度d；
②安装好实验器材，给气垫导轨接上气源，然后读出拉力传感器的示数F，同时从气垫导轨刻度尺上读出遮光条中心与光电门之间的距离L；
③烧断拉力传感器与滑块之间的细绳，让滑块滑向光电门，并利用连接光电门的数字计时器记录遮光条通过光电门的时间t；
④多次改变滑块与光电门之间的距离，每次实验测量相应的L与t值，填入相应的表格中。
试回答下列问题（均用题中所给物理量字母表示）：
(1)、滑块通过光电门时的速度 ；(2)、本实验中需验证关系式成立，即可验证滑块沿斜面下滑过程中机械能守恒；(3)、小组同学根据测得的L与t的值，用描点法作出如图乙所示的 图像，图像为过原点的一条倾斜直线，若该直线的斜率 ， 则可说明小球下落过程中机械能守恒。4. 一细而均匀的导电材料，截面为同心圆环，如图1所示，此材料长约3cm，电阻约为100Ω，已知这种材料的电阻率为ρ。欲测量该样品的内径，但内径太小，无法直接测量。除待测导电材料（用R2表示）外，现提供以下实验器材：A.20分度的游标卡尺
B．螺旋测微器；
C．电流表A1（量程50mA，内阻r1=10Ω）
D．电流表A2（量程100mA，内阻r2约为40Ω）；
E.定值电阻R0=90Ω
F.滑动变阻器R1（0～10Ω，额定电流2A）；
G.直流电源E（电动势为10V，内阻很小）；
H.开关一只，导线若干。
请用上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案，回答下列问题：
(1)、用游标卡尺测得该样品的长度如图2所示，其示数L=cm，用螺旋测微器测得该样品的外径如图3所示，其示数D=mm。(2)、为了多测几组数据，请将你设计的实验测量电路图画在图4的虚线框内（所需仪器在题中给的器材中选取，用常用的电路符号代替）。(3)、为了得到样品的内径d，实验中还需要得到的一组测量值是（用字母表示且要说明相应字母的含义）。(4)、用已知的物理量字母和所测得的物理量的字母表示样品的内径d=。5. 某同学为了测量一根铅笔芯的电阻率，设计了如图所示的电路测量该铅笔芯的电阻值。所用器材有电流表 、 ，电阻箱 、滑动变阻器 、待测铅笔芯 、电源E、开关S及导线等。操作步骤如下：调节滑动变阻器和电阻箱的阻值达到最大；闭合开关，适当调节滑动变阻器和电阻箱的阻值；记录两个电流表 、 的示数分别为 、 。
请回答以下问题：
(1)、在测量笔芯的直径时，先将笔芯轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动（选填“A”“B”或“C”），直到听到“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏。选择笔芯的（选填“同一”或“不同”）位置进行多次测量，取其平均值作为笔芯的直径。某次用螺旋测微器测量笔芯直径的结果如图所示，其读数是mm。(2)、若电流表的内阻可忽略，则电流表示数 时，电阻箱的阻值等于待测笔芯的电阻值。6. 灯具的高节能、长寿命、利环保的优越性能获得普遍的公认。某实验小组探究 灯的伏安特性曲线，实验需要灯两端的电压从零开始调节。如图甲所示，该小组已连接好部分导线，请在答题卡的图中完成电路剩余部分的连接。如图乙为该实验小组通过数据采集及处理系统等得到的 灯的伏安特性曲线，当 灯两端电压为2.800V时，灯的功率为W。（结果保留2位有效数字）
7. 某科技小组的同学通过查找资料动手制作了一个电池，他们想测定该电池的电动势与内阻。
(1)、张同学选用图甲所示电路测量该电池的电动势与内阻。由于电压表的分流，电池电动势的测量值真实值，内阻的测量值真实值。（均选填“大于”、“等于”或“小于”）(2)、李同学选用图乙所示的电路测量该电池的电动势与内阻。他正确连接好电路，闭合开关 ，逐次改变电阻箱接入电路中的阻值 ，读出与 对应的电压表的示数 ，根据得到的多组实验数据绘出 图像如图丙所示。若图线的斜率为 ，图线在纵轴上的截距为 ，则李同学测得电池的电动势 ， 内阻 。