2019-2020年高考物理試題分類詳解 物理實驗.doc

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2019-2020年高考物理試題分類詳解 物理實驗 1.[全國卷I.22]（17分） （1）利用圖中裝置研究雙縫干涉現(xiàn)象時，有下面幾種說法： A.將屏移近雙縫，干涉條紋間距變窄 B.將濾光片由藍(lán)色的換成紅色的，干涉條紋間距變寬 C.將單縫向雙縫移動一小段距離后，干涉條紋間距變寬 D.換一個兩縫之間距離較大的雙縫，干涉條紋間距變窄 E.去掉濾光片后，干涉現(xiàn)象消失 其中正確的是：_______________。 白熾燈 濾光片 單縫 雙縫 遮光筒 屏 （2）現(xiàn)要測量某一電壓表的內(nèi)阻。給定的器材有：待測電壓表（量程2V，內(nèi)阻約為4kΩ）；電流表（量程1.2mA，內(nèi)阻約500Ω）；直流電源E（電動勢約2.4V，內(nèi)阻不計）；固定電阻3個：R1=4000Ω，R2=10000Ω，R3=15000Ω；電鍵S及導(dǎo)線若干 要求測量時兩電表指針偏轉(zhuǎn)均超過其量程的一半。 i.試從3個固定電阻中選用1個，與其它器材一起組成測量 電路，并在虛線框內(nèi)畫出測量電路的原理圖。（要求電路中 各器材用題中給定的符號標(biāo)出。） ii.電路接通后，若電壓表讀數(shù)為U，電流表讀數(shù)為I，則電壓表內(nèi)阻RV＝______________。 （1）【答案】：ABD 【解析】：由條紋間距公式Δx＝，d指雙縫間距，l指雙縫到屏的距離，由此可知：A項中l(wèi)減小，Δx減??；B項中λ變大，Δx變大；D項中d變大，Δx變小。故A、B、D正確。 mA V R1 S E 【備考提示】：對雙縫干涉實驗現(xiàn)象的考查，主要涉及器材的實驗裝置和條紋間距公式所作的定性判斷，考查考生分析實驗現(xiàn)象的能力 【答案】：（2）i．電路如圖 ii． 【解析】：i．實驗電路如上圖所示，若選用電阻R1，則并聯(lián)電阻R＝2000Ω，電壓表讀數(shù)U＝R＝2000＝1.92＞1V，電流表讀數(shù)I＝＝＝0.00096A＝0.96mA＞0.6mA，R1符合要求，同理可得R2、R3不符合要求，故選R1。 　　　　ii．電路接通后，通過R1的電流I1＝，則通過電壓表的電流為I2＝I－I1＝I－，所以電壓表的內(nèi)阻RV＝＝ 【備考提示】：本題涉及實驗器材選取和電路設(shè)計等，對考生的分析綜合能力提出了較高要求，解答此類試題必須根據(jù)測量要求和所提供的器材，由儀表的選擇原則和基本規(guī)律為分析的入手點。 2.[全國卷II.22] （17分） 　?。?）現(xiàn)要測定一個額定電壓4V、額定功率為1.6W的小燈泡（圖中作表示）的伏安特性曲線。要求所測電壓范圍為0.1～4V。 　　現(xiàn)有器材：直流電源E（電動勢4V、內(nèi)阻不計），電壓表（量程4.5V，內(nèi)阻約為410Ω，電流表（量程250mA，內(nèi)阻約為2Ω），電流表（量程為500mA，內(nèi)阻約為1Ω），滑動變阻器R（最大阻值約為30Ω），電鍵S，導(dǎo)線若干。 A V E R S A E R S V 甲 乙 　　如果既要滿足要求，又要測量誤差小，應(yīng)該選用的電流表是＿＿＿＿，下面兩個電路應(yīng)該選用的是＿＿＿。 （2）一塊玻璃磚有兩個相互平行的表面，其中一個表面是鍍銀的光線不能通過此表面）。現(xiàn)要測定此玻璃的折射率。給定的器材還有：白紙、鉛筆、大頭針4枚（P1、P2、P3、P4）、帶有刻度的直角三角板、量角器。 實驗時，先將玻璃磚放到白紙上，使上述兩個相互平行的表面與紙面垂直。在紙上畫出直線aa/和bb/, aa/表示鍍銀的玻璃表面，bb/表示另一表面，如圖所示。然后，在白紙上豎直插上兩枚大頭針P1、P2（位置如圖）。用P1、P2的連線表示入射光線。 Ⅰ.為了測量折射率，應(yīng)如何正確使用大頭針P3、P4？ ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 試在題圖中標(biāo)出P3、P4的位置。 Ⅱ.然后，移去玻璃磚與大頭針。試在題圖中通過作圖的方法標(biāo)出光線從空氣到玻璃中的入射角θ1與折射角θ2。簡要寫出作圖步驟。 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 　?、?寫出用表θ1、θ2示的折射率公式n＝＿＿＿＿＿。 【答案】：（17分） （1）　　甲 　　 （2）見下面解析 【解析】：（1）小燈泡的額定電流I＝＝0.4A，故電流表選用A2；小燈泡的電阻R＝＝10Ω，由于RRV，故應(yīng)先電流表外接法，即電路圖甲。 （2）Ⅰ.在bb一側(cè)觀察P1、P2（經(jīng)bb/折射、aa/反射，再經(jīng)bb/折射后）的像，在適當(dāng)?shù)奈恢貌迳螾3，使得P3與P1、P2的像在一條直線上，即讓P3擋住的P1、P2像；再插上P4，讓它擋住P1、P2像和P3。P3、P4的位置如圖。 Ⅱ.①過P1、P2作直線與bb/交于O； ②過P3、P4作直線與bb/交于O/； ③利用刻度尺找到OO/的中點M； ④過O點作的垂線CD，過M點作bb/的垂線與aa/相交于N點，如圖所示，連接ON； ⑤θ1，θ2 Ⅲ. 　評分參考：第（1）小題6分，每空3分。第（2）小題11分，Ⅰ問4分，Ⅱ問4分，Ⅲ問1分。P3、P4的位置應(yīng)該在玻璃磚的右下方，凡不在右下方的均不給Ⅰ、Ⅱ兩問的分?jǐn)?shù)。 【備考提示】：第（1）題中對器材和電路的選取，應(yīng)以電表的量程為依據(jù)；第（2）小題，對玻璃磚的測定，是一道創(chuàng)新實驗題，它實際是由課本實驗延伸而來的，但高于課本中的實驗，也考查了考生創(chuàng)新實驗?zāi)芰Α? 3.[北京卷.21] 　(18分) (1)游標(biāo)為20分度(測量值可準(zhǔn)確到0.05 mm)的卡尺示數(shù)如圖1所示，兩測腳間狹縫的寬度為__________mm.用激光照射該狹縫，在屏上出現(xiàn)衍射條紋。如果減小狹縫的寬度，衍射條紋的寬度將變____________. 　　　　　 （2）某同學(xué)用圖2所示電路，測繪標(biāo)有“3.8 V,0.3 V”的小燈泡的燈絲電阻R隨電壓U變化的圖象. ①除了導(dǎo)線和開關(guān)外，有以下一些器材可供選擇: 電流表：A1（量程100 mA，內(nèi)阻約2Ω）； 　　　　　 A2（量程0.6 A，內(nèi)阻約0.3Ω)； 電壓表：V1(量程5 V，內(nèi)阻約5kΩ )； V2（量程15 V，內(nèi)阻約15Ω )； 電源：E1（電動勢為1.5 V，內(nèi)阻為0.2Ω）； E2（電動勢為4V，內(nèi)阻約為0.04Ω）。 為了調(diào)節(jié)方便，測量準(zhǔn)確，實驗中應(yīng)選用電流表___________，電壓表______________,滑動變阻器________________，電源___________________.(填器材的符號) ②根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，計算并描繪出R-U的圖象如圖3所示.由圖象可知，此燈泡在不不作時，燈絲電阻為___________；當(dāng)所加電壓為3.00 V時，燈絲電阻為____________,燈泡實際消耗的電功率為___________W. 　　　　　　　　　 ③根據(jù)R-U圖象，可確定小燈泡耗電功率P與外加電壓U的關(guān)系.符合該關(guān)系的示意圖是下列圖中的__________． 【答案】：（18分） 　 　　?。?） 0.15 寬 　　?。?）①　A2　　　　V2　　　R1　　R2　?、凇?.5　　11.5　　0.78　　　③　A 【解析】：（1）游標(biāo)卡尺第3格與主尺對齊，故其讀數(shù)為：30.05＝0.15mm。出現(xiàn)明顯衍射現(xiàn)象的條件是縫寬比波長小或相差不大，減小狹縫寬度，衍射現(xiàn)象明顯，條紋寬度變寬。 　　　?。?）①對器材的選用應(yīng)以安全、實用為原則。小燈泡的額定電壓和額定電流分別為3.8V和0.3A，故電壓表應(yīng)選V1，電流表A2；由于是分壓接法，故滑動變阻器應(yīng)選R1，便于調(diào)節(jié)，電源應(yīng)選E2。 ②由圖象可看出：U＝0時，小燈泡不工作，對應(yīng)電阻為1.5Ω，當(dāng)U＝3.0V時，對應(yīng)的電阻為11.5Ω。此時，燈泡實際消耗的功率P＝＝0.78W。 ③由R－U圖線可看出，隨U的增大，電阻的變化越來越小，而P＝，隨U的變化，功率P的變化將更加明顯，故選A。 【備考提示】：本實驗涉及游標(biāo)卡尺的讀數(shù)，器材的選擇及實驗數(shù)據(jù)的處理，主要考查考生對實驗技能的遷移能力。 4.[天津卷.22]（16分） 重 錘 線 C A B O M P N （1）用半徑相同的兩個小球A、B的碰撞驗證動量守恒定律，實驗裝置示意如圖，斜槽與水平圓滑連接。實驗時先為放B球，使A球從斜槽上某一固定點C由靜止?jié)L下，落到位于水平地面的記錄紙上留下痕跡，再把B球靜置于水平槽前邊緣處，讓A球仍從C處由靜止?jié)L下，A球和B球有前科后分別落到O點的距離：OM＝2.68cm，OP＝8.62cm，ON＝11.50cm，并知A、B兩球的質(zhì)量比為2∶1，則未放B球時A球落地點是記錄紙上的＿＿＿點，系統(tǒng)碰撞總動量p與碰撞后動量p/的百分誤差_____________%（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。 （2）一多用電表的電阻有三個倍率，分別是1、10、100。用10檔測量某電阻時，操作步驟正確，發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很小，為了較準(zhǔn)確在進(jìn)行測量，應(yīng)換到＿＿＿檔，如果換檔后立即用表筆連接待測電阻進(jìn)行讀數(shù)，那么缺少的步驟是＿＿＿＿＿＿＿＿＿，若補上該步驟后測量，表盤的示數(shù)如圖，則該電阻的阻?是____________Ω。 R/Ω /A 10 8 6 4 2 0 －2 1.0 3.0 2.0 圖2 （3）某研究性學(xué)習(xí)小組利用如圖1所示電路測量電池組的電動勢E和內(nèi)阻r。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出如圖2所示的R—圖線，其中R為電阻箱的讀數(shù)，I為電流表讀數(shù)，由此可以得到E＝＿＿＿V，r＝＿＿＿Ω。 A R E, r S 圖1 【答案】．（16分） （1）P；2 　　 （2）100；調(diào)零（或重新調(diào)零）；2.2103（或2.2k） （3）2.9；0.9 【解析】：(1) M、N分別是碰后兩球的落地點的位置，P是碰前A球的落地點的位置，碰前系統(tǒng)的總動量可等效表示為p＝mAOP，碰后總動量可等效表示為p/＝mAOM＋mBON，則其百分誤差＝＝2%。 　　?。?）10檔測電阻時，表頭偏轉(zhuǎn)角度很小，說明待測電阻阻值很大，應(yīng)換到100檔，換檔后應(yīng)先調(diào)零，由表盤可知，其測量電阻的阻值為R＝22.0100Ω＝2.2103Ω。 　　?。?）由閉合電路的歐姆定律可知：I＝，所以。由圖象可知，當(dāng)時，R＝2Ω；；當(dāng)時，R＝7.8Ω，代入上式得：E＝2.9V，r＝0.9Ω。 【備考提示】：本題考查了對動量守恒定律的驗證，多用電表測電阻和測定電源電動勢及內(nèi)電阻三個分組實驗，特別是電阻測定實驗，實際上是課本實驗的遷移運用，要重視對實驗的研究，培養(yǎng)自主設(shè)計實驗和探索實驗的能力。 5.[上海物理卷.14] ?。?分）1919年盧瑟福通過如圖所示的實驗裝置,第一次完成了原子核的人工轉(zhuǎn)變，并由此發(fā)現(xiàn) ．圖中A為放射源發(fā)出的 粒子，B為 氣．完成該實驗的下列核反應(yīng)方程 ＋ → 17 O＋ _______ 【答案】：質(zhì)子 α 氮 　， ， 【解析】：α粒子轟擊氮核，放出同位素氧，并發(fā)現(xiàn)質(zhì)子，是原子核的人工轉(zhuǎn)變的典型例子。 【備考提示】：原子核的人工轉(zhuǎn)變，核反應(yīng)方程，放射性同位素及其應(yīng)用。 6.[上海物理卷.15]?。? 分）在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象實驗中, (1）為了能明顯地觀察到實驗現(xiàn)象，請在如圖所示的實驗器材中，選擇必要的器材，在圖中用實線連接成相應(yīng)的實物電路圖； （2）將原線圈插人副線圈中，閉合電鍵，副線圈中感生電流與原線圈中電流的繞行方向 （填“相同”或“相反”）； （3）將原線圈拔出時，副線圈中的感生電流與 原線　　圈中電流的繞行方向 （填“相同”或“相反”）． 【答案】：（1）如圖所示 （2）相反 （3）相同 【解析】：主要考查電磁感應(yīng)現(xiàn)象、 磁通量、 法拉第電磁感應(yīng)定律、楞次定律。楞次定律得應(yīng)用時，應(yīng)準(zhǔn)確理解感應(yīng)電流磁場對原磁通量變化的阻礙作用。 【備考提示】：本題涉及電磁感應(yīng)現(xiàn)象、磁通量、法拉第電　磁感應(yīng)定律、楞次定律，解答時應(yīng)注意不要把將原副線圈混淆，或者將兩電路混聯(lián)在一起。第 3問不能將“阻礙”簡單理解為“相反”。 7.[上海物理卷.16] （5分）為了測試某種安全閥在外界環(huán)境為一個大氣壓時，所能承受的最大內(nèi)部壓強(qiáng)，某同學(xué)自行設(shè)計制作了一個簡易的測試裝置．該裝置是一個裝有電加熱器和溫度傳感器的可密閉容器．測試過程可分為如下操作步驟： a．記錄密閉容器內(nèi)空氣的初始溫度t1； b．當(dāng)安全閥開始漏氣時，記錄容器內(nèi)空氣的溫度t2； c．用電加熱器加熱容器內(nèi)的空氣； d．將待測安全閥安裝在容器蓋上； e．蓋緊裝有安全閥的容器蓋，將一定量空氣密閉在容器內(nèi)． （1）將每一步驟前的字母按正確的操作順序填寫： ； （2）若測得的溫度分別為t1＝27 oC，t2＝87 oC，已知大氣壓強(qiáng)為1.0X105pa，則測試結(jié)果是:這個安全閥能承受的最大內(nèi)部壓強(qiáng)是 . 【答案】adecb 1.2105 pa 【解析】：根據(jù)氣體狀態(tài)方程有： 　 將T1=300K，T2=360K，P1=1.0X105pa 代入可以解得： P2=1.2X105pa 【備考提示】：主要考查氣體狀態(tài)方程，等容變化，答題要注意溫度的單位的換算，而將溫度以熱力學(xué)溫度為單位代入直接計算。 8.[上海物理卷.17] (7分）表格中所列數(shù)據(jù)是測量小燈泡 U-I關(guān)系的實驗數(shù)據(jù)： U/(V) 0.0 0.2 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 I/(A) 0.000 0.050 0.100 0.150 0.180 0.195 0.205 0.215 (1）分析上表內(nèi)實驗數(shù)據(jù)可知，應(yīng)選用的實驗電路圖是圖 （填“甲”或“乙”）； A V S 圖甲 A V S 圖乙 R b a 圖丙 （2）在方格紙內(nèi)畫出小燈泡的U-I曲線．分析曲線可知小燈泡的電阻隨I變大而 （填“變大”、“變小”或“不 變”）； （3）如圖丙所示，用一個定值電阻R和兩個上述小燈泡組成串并聯(lián)電路，連接到內(nèi)阻不計、電動勢為3V的電源上．已知流過電阻R的電流是流過燈泡b電流的兩倍，則流 過燈泡b的電流約為 A． 【答案】：（1）甲 （2）如圖所示 變小 （3）0.050A 【解析】：（1）甲電路中變阻器采用分壓接法，可以獲得從零開始變化的電壓，符合圖中數(shù)據(jù)的要求。 (2)將表中數(shù)據(jù)逐一描點后用平滑曲線連接各點。 （3）根據(jù)題意有 E= Ua +Ub，Ia=3Ib，從所做曲線可以查出，Ia=0.150A ，Ib=0.050A，Ua=1V， Ub=2V。 【備考提示】：本題源于教材，高于教材，側(cè)重考查考生的綜合素質(zhì)和利用基本實驗原理、方法的技能進(jìn)行創(chuàng)新的能力。 9.[上海物理卷.18] （7分）有一測量微小時間差的裝置，是由兩個擺長略有微小差別的單擺同軸水平懸掛構(gòu)成．兩個單擺擺動平面前后相互平行． （1）現(xiàn)測得兩單擺完成 50次全振動的時間分別 為 50．0 S和 49．0 S，則兩單擺的周期差ΔT＝ s； （2）某同學(xué)利用此裝置測量小于單擺周期的微小時間差，具體操作如下：把兩擺球向右拉至相同的擺角處，先釋放長擺擺球，接著再釋放短擺擺球，測得短擺經(jīng)過若干次全振動后，兩擺恰好第一次同時同方向通過某位置，由此可得出釋放兩擺的微小時間差．若測得釋放兩擺的時間差Δt＝0.165s，則在短擺釋放 s（填時間）后，兩擺恰好第一次同時向 （填方向）通過 （填位置）； （3）為了能更準(zhǔn)確地測量微小的時間差，你認(rèn)為此裝置還可做的改進(jìn)是 。 【答案】：（1）0.02s （2）8.085s 左 最低點（或平衡位置（3）同時加大兩擺的擺長 【解析】：（1）＝0.02s （2）先釋放的是長擺，故有nT1= nT2+Δt，解得n=8.25，所以短擺釋放的時間為t=nT2=8.085s，此時兩擺同時向左經(jīng)過平衡位置。 （3）在不改變擺長差的同時增大擺長，△T 越小，可測得的時間差越小。 【備考提示】： 本實驗是在教材探索性實驗的基礎(chǔ)上，考查考生綜合運用已掌握的知識及分析處理實驗數(shù)據(jù)、知識遷移能力，從而突出了對創(chuàng)新能力的考查。 10.[廣東物理卷.11] 　（9分）某同學(xué)設(shè)計了一個研究平拋運動的實驗。實驗裝置示意圖如圖5所示，A是一塊平面木板，在其上等間隔地開鑿出一組平行的插槽（圖5中、……），槽間距離均為。把覆蓋復(fù)寫紙的白紙鋪貼在硬板B上。實驗時依次將B板插入A板的各插槽中，每次讓小球從斜軌的一同位置由靜止釋放。每打完一點后，把B板插入后一槽中并同時向紙面內(nèi)側(cè)平移距離。實驗得到小球在白紙上打下的若干痕跡點，如圖6所示。 （1）實驗前應(yīng)對實驗裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到_______________。每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了_____________________。 （2）每次將B板向內(nèi)側(cè)平移距離，是為了______________________ 。 （3）在圖6中繪出小球做平拋運動的軌跡。 【答案】：（1）A板水平且其上插槽與斜槽中心軸線垂直、B板豎直，小球每次平拋初速度相同 （2）保持相鄰痕跡點的水平距離大小相同 （3）如右所示。 【解析】：平拋運動可分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動。實驗前應(yīng) 對實驗裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到斜槽末端水平，每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了保持小球水平拋出的初速度相同。每次將B板向內(nèi)側(cè)平移距離d，是為了保持相鄰痕跡點的水 平距離大小相同。有些考生不明確每次將B板向內(nèi)側(cè)平移距離d的道理。該題考察了實驗中的留跡法，是創(chuàng)新題目，屬于中等難度的試題。 【備考提示】：本題是一個基礎(chǔ)實驗，側(cè)重考生了考生利用基本的實驗原理方法，完成實驗的能力。 11.[廣東卷.12] ?。?1分）某同學(xué)設(shè)計了一個如圖7所示的實驗電路，用以測定電源電動勢和內(nèi)阻，使用的實驗器材為：待測干電池組（電動勢約3V）、電流表（量程0.6A，內(nèi)阻小于1）、電阻箱（0～99.99）、滑動變阻器（0～10）、單刀雙擲開關(guān)、單刀單擲開關(guān)各一個及導(dǎo)線若干?？紤]到干電池的內(nèi)阻較小，電流表的內(nèi)阻不能忽略。 （1）該同學(xué)按圖7連線，通過控制開關(guān)狀態(tài)，測得電流表內(nèi)阻約為0.20。試分析該測量產(chǎn)生誤差的原因是_________________________________________。 （2）簡要寫出利用圖7所示電路測量電源電動勢和內(nèi)阻的實驗步驟： ①_______________________________________________________________________； ②_______________________________________________________________________； （3）圖8是由實驗數(shù)據(jù)繪出的圖象，由此求出待測干電池組的電動勢E＝____________V、內(nèi)阻r＝_____________ 。（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字） A C D S K A P B R RA E　r 圖　7 【答案】：（1）并聯(lián)電阻箱后線路總阻值減小，從而造成總電流增大 （2）①調(diào)節(jié)電阻箱R，斷開開關(guān)K，將開關(guān) S接D，記錄電阻箱的阻值和電流表示數(shù)； ②斷開開關(guān)D，再次調(diào)節(jié)電阻箱R，將開關(guān)S接D，記錄電阻箱的阻值和電流表示數(shù) （3）2.81　 2.33 【解析】：測定電源電動勢和內(nèi)阻實驗的原理知，此種接法出現(xiàn)誤差的原因是電流表的分壓作用。而R=r+r，圖線的斜率表示電源電動勢的倒數(shù)，據(jù)此得出電動勢E＝2.81V, 內(nèi) 阻 r＝2.33Ω。有的考生不能正確理解圖象的物理意義，從而無法得出正確的答案。 屬于難題。 【備考提示】：本題是一個設(shè)計實驗，也是教材中的變形實驗，考查了考生獨立完成實驗和處理實驗數(shù)據(jù)的能力。 12.[四川卷.22]（17分） （1）在“用單擺測定重力加速度”的實驗中，①測擺長時，若正確測出懸線長l和擺球直徑d；則擺長為＿＿＿＿＿＿＿＿；②測周期時，當(dāng)擺球經(jīng)過＿＿＿＿＿位置時開始計時并數(shù)1次，測出經(jīng)過該位置N次（約60～100次）的時間為t，則周期為＿＿＿＿_(dá)__。 　　　 此外，請你從下列器材中選用所需器材，再設(shè)計一個實驗，粗略測出重力加速度g，并參照示例填寫下表（示例的方法不能再用）。 A．天平；　B．刻度尺；　　　C.彈簧秤；　D.電磁打點計時器；　E.帶夾子的重錘； F．紙帶；　G．導(dǎo)線若干；　　H．鐵架臺；　I．低壓交流電源；　J．低壓直流電源； K．小車；　L．螺旋測微器；　M．斜面（高度可調(diào)，粗糙程度均勻）。 所選器材 （只填器材序號） 簡述實驗方法 （不要求寫出具體步驟） 示例 B、D、E、F、G、H、J 安裝儀器，接通電源，計紙帶隨重錘豎直下落。用刻度尺測出所需數(shù)據(jù)，處理數(shù)據(jù)，得出結(jié)果 實驗 設(shè)計 （2）在“測定金屬的電阻率”的實驗中，需要測量金屬絲的長度和直徑。現(xiàn)用最小分度為1mm的米尺測量金屬絲的長度，圖中箭頭所指位置是拉直的金屬絲兩端在米尺上相對應(yīng)的位置，測得的金屬絲長度為＿＿＿mm。在測量金屬絲直徑時，如果受條件限制，身邊只有米尺1把和圓柱形鋼筆1支。如何較準(zhǔn)確地測量金屬絲直徑？請簡述測量方法： 　 _________________________________________________________________________。 3 0 2 1 4 98 97 96 99 【答案】：（17分） 　　 （1）①　l+（2分）　②平衡（2分）；（3分） 所選器材 （只填器材序號） 簡述實驗方法 （不要求寫出具體步驟） 實驗設(shè)計 A、C、E 　　用彈簧秤稱出帶夾子重錘的重力大小G，再用天平測出其質(zhì)量m，則g＝G/m。 或 實驗設(shè)計 B、D、F、G、I、K、M 安裝儀器，接通電源，讓紙帶隨小車一起沿斜面下滑。用刻度尺測出所需數(shù)據(jù)。改變斜面高度再測一次，利用兩次數(shù)據(jù)，由牛頓第二定律算出結(jié)果。 　?。?）①972.0mm ②在鉛筆上緊密排繞金屬絲N匝，用米尺量出N匝金屬絲的寬度D，由此可以計算得出金屬絲的平均直徑為D/N。 【解析】：（1）單擺的擺長是從懸線的懸掛點到小球重心的距離，題中小球視為質(zhì)量分布均勻，故擺長為：l＋；測定同期時，擺球在最低處平衡位置速度最大，因此應(yīng)從最低位置開始計時并計數(shù)N次，則小球完成了次全振動，故其周期T＝。測重力加速度的方法有多種，其中一種用斜面和打點計時器由牛頓第二定律來測，方法見答案。 　　　?。?）①對毫米刻度尺的讀數(shù)要注意其有效數(shù)字的讀取，毫米刻度尺的最小分度值為mm，箭頭1所指的數(shù)值為10.0mm，箭頭2所指的數(shù)值為982.0mm，故金屬絲長度為：982.0mm－10.0mm＝972.0mm。 ②在鉛筆上緊密排繞金屬絲N匝的寬度D，由此可以計算得出金屬絲的平均直徑為。 【備考提示】：（1）本題突出了對實驗原理的考查，只要保證對擺長和周期測量的準(zhǔn)確性，才能減小重力加速度的測量誤差，同時也考查了考生對實驗的設(shè)計能力，在設(shè)計實驗的過程中，對物理量的直接測定和間接測定要有明確的認(rèn)識。 　　　　　?。?）本題屬于基礎(chǔ)實驗，充分考查了學(xué)生動手能力和觀察能力。 13. [重慶卷.22] ?。?7分）　 題22圖1 （1）用已調(diào)零且選擇旋鈕指向歐姆檔：“10”位置的多用表測某電阻阻值，根據(jù)題22圖1所示的表盤，被測電阻阻值為＿＿＿Ω。若將該表選擇旋鈕置于1mA擋測電流，表盤仍題22圖1所示，則被電流為＿＿＿mA。 題22圖2 （2）某同學(xué)用題22圖2所示裝置測量重力加速度g,所用交流電頻率為50 Hz。在所選紙帶上取某點為0號計數(shù)點，然后每3個點取一個計數(shù)點，所以測量數(shù)據(jù)及其標(biāo)記符號如題22圖3所示。 　　　　該同學(xué)用兩種方法處理數(shù)據(jù)(T為相鄰兩計數(shù)點的時間間隔)： 方法A：由……，取平均值g=8.667 m/s2; 方法B：由取平均值g=8.673 m/s2。 從數(shù)據(jù)處理方法看，在S1、S2、S3、S4、S5、S6中，對實驗結(jié)果起作用的，方法A中有__________;方法B中有__________。因此，選擇方法___________（A或B）更合理，這樣可以減少實驗的__________(系統(tǒng)或偶然)誤差。本實驗誤差的主要來源有____________（試舉出兩條）。 題22圖3 【答案】：(17分) (1).　220 Ω　　0.40 mA　　 (2).　S1，或S637.5,193.5 S1, S2, S3, S4, S5, S6或37.5，69.0，100.5，131.5，163.0，193.5 B 偶然 阻力[空氣阻力，振針的阻力，限位孔的阻力，復(fù)寫紙的阻力等]，交流電頻率波動，長度測量，數(shù)據(jù)處理方法等。 【解析】：(1)從指針位置讀出指示數(shù)為“22”，再乘倍率，即為電阻值，即電阻值為：2210Ω＝220Ω。當(dāng)旋紐置于1mA檔時，應(yīng)讀中間刻度，其讀數(shù)為：I＝20mA＝0.40mA。 　　　?。?）方法A：＝ ＝＝ 　　　　　　所以方法A中只有s1和s6起作用。 　　　　　　方法B：＝＝ ＝ 　　　　　　方法B中s1、s2、s3、s4、s5、s6均起作用。 　　　　　　因此，選擇方法B更合理，更易減小誤差。 本題中誤差來源很多，例如：阻力、交流電頻率不穩(wěn)定、長度測量不準(zhǔn)確、數(shù)據(jù)處理方法等。 【備考提示】： 第（1）小題考查了多用電表的使用和讀數(shù)。第（2）小題考查了實驗的誤差分析、處理實驗數(shù)據(jù)的能力。課本上許多實驗設(shè)計都存在著缺限，近幾年高考試題也側(cè)重對這些缺限的考查。 14. [江蘇卷.12] （11分）（1）小球作直線運動時的頻閃照片如圖所示。已知頻閃周期T＝0.1s，小球相鄰位置間距（由照片中的刻度尺量得）分別為 OA=6.51cm，AB = 5.59cm，BC=4.70 cm， CD = 3.80 cm，DE = 2.89 cm，EF = 2.00 cm。 小球在位置A時速度大小 vA = ▲ m/s， 小球運動的加速度a=▲ m/s2， （2）在用插針法測定玻璃磚折射率的實驗中，甲、乙、丙三位同學(xué)在紙上畫出的界面aa/、bb/與玻璃磚位置的關(guān)系分別如圖①、②和③所示，其中甲、丙同學(xué)用的是矩形玻璃磚，乙同學(xué)用的是梯形玻璃磚。他們的其他操作均正確，且均以 aa/、bb/為界面畫光路圖。則 　　　　　　　　　　　 甲同學(xué)測得的折射率與真實值相比 ▲ （填“偏大”、“偏小”或“不變”） 乙同學(xué)測得的折射率與真實值相比 ▲ （填“偏大”、“偏小”或“不變”） 丙同學(xué)測得的折射率與真實值相比 ▲ 【答案】：（1）0.65　 0.9　 （2）偏小　　不變　可能偏大，可能偏小，可能不變 【解析】：（1）由平均速度的定義得：vA＝＝＝＝0.605m/s 由逐差法可得：a1＝，a2＝，a2＝， a＝＝0.9m/s2 （2）用圖①測定折射率，玻璃中折射光線偏轉(zhuǎn)大了，所以折射角增大，折射率減??；用圖②測折射率時，只要操作正確，與玻璃磚形狀無關(guān)；用圖③測折射率時，無法確定折射光線偏見偏折的大小，所以測得的折射率可大、可小、可不變。 【備考提示】：本題涉及了兩個實驗，主要考查考生處理實驗數(shù)據(jù)和分析實驗誤差的能力。 15.[江蘇卷.13] （12分）現(xiàn)在按圖①所示的電路測量一節(jié)舊干電池的電動勢E（約1.5V）和內(nèi)阻r（約20Ω），可供選擇的器村如下： 電流表A1、A2（量程（0～500μA，內(nèi)阻約為500Ω），滑動變阻器R（阻值0～100Ω，額定電流1.0A），定值電阻 R1（阻值 約為100）電阻箱 R2、R3（阻值 0～999.9Ω），開關(guān)、導(dǎo)線若干。 由于現(xiàn)有電流表量程偏小，不能滿足實驗要求，為此，先將電流表改裝（擴(kuò)大量程），然后再按圖①電路進(jìn)行測量。 （1）測量電流表 A2的內(nèi)阻 按圖②電路測量A2的內(nèi)阻，以下給出了實驗中必要的操作。 圖② A1 A2 R1 R S2 S3 E S1 ① 電阻箱 電流表 E,r S A．?dāng)嚅_S1 B．閉合S1、S2 C．按圖②連接線路，將滑動變阻器R的滑片調(diào)至最左端，R2調(diào)至最大 D．調(diào)節(jié)R2，使A1的示數(shù)為I1，記錄R2的值。 E．?dāng)嚅_S2，閉合S3 F．調(diào)節(jié)滑動變阻器R，使 A1、A2的指針偏轉(zhuǎn)適中，記錄A1 的示數(shù)I1 請按合理順序排列實驗步驟（填序號）： 　▲ 　。 （2）將電流表A2（較小量程）改裝成電流表A（較大量程） 如果（1）中測出A2 的內(nèi)阻為 468.0Ω，現(xiàn)用 R2將A2 改裝成量程為20mA的電流表A，應(yīng)把R2，設(shè)為 　▲　與A2 并聯(lián)，改裝后電流表 A的內(nèi)阻 RA為 　▲ 　Ω 。 （3）利用電流表A電阻箱R3，測電池的電動勢和內(nèi)阻。 用電流表A、電阻箱 R3及開關(guān)S按圖①所示電路測電池的電動勢和內(nèi)阻。實驗時，改變R1的值，記錄下電流表A的示數(shù)I，得到若干組 R3、I的數(shù)據(jù)，然后通過 作出有關(guān)物理量的線性圖象，求得電池電動勢 E和內(nèi)r。 a．請寫出與你所作線性圖象對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式 　　　　　　▲ 　　　　　。 ▲　▲　▲ O b．請在虛線框內(nèi)坐標(biāo)中作出定性圖象（要求標(biāo)明兩上坐標(biāo)軸所代表的物理量，用符號表示）。 c．圖中 　　　　　▲ 　　　　表示E。 圖中 　　　　　▲ 　　　　表示r。 【答案】：（1） 12　 11.7 　 （2）C B F E D A　 （3）答案一　a.. R3＋RA＝E()－r R3＋RA O 　　　　　　　　b. c.直線的斜率 　　　　　　縱軸截距的絕對值 答案二　a.. ＝（R3＋RA）＋ R3＋RA O 　　　　　　　b. c．直線斜率的倒數(shù) 縱軸截距除以斜率 答案三　a.. R3=E()－(r+RA) R3 O b. 　c. 直線的斜率 縱軸截距的絕對值與 RA的差 【解析】：（1）此為替換法測定電流表A2的內(nèi)阻，兩次調(diào)節(jié)使A1中的電流不變，則電阻箱R2的值為電流表A2的內(nèi)阻。 A2 R I2 I1 　　　?。?）某電流表改裝如下圖所示，A2的滿偏電流I2＝500μA，改裝后電流表的最大電流I1＝20mA，則通過電阻R的電流為I＝I1－I2，則R兩端的最大電壓U＝I2RA2，則部分電路歐姆定律得：R＝，代入數(shù)據(jù)得R＝12Ω，改裝后電流表A的內(nèi)阻RA＝＝＝11.7Ω。 　　　?。?）電阻箱電阻為R3，電流表電阻為RA，電源內(nèi)阻為r，電流表讀數(shù)為I，由閉合電路的歐姆定律知：E＝I(R3＋RA+r)，則R3＋RA＝－r。 　　　　　　其圖象如下圖（見答案圖）所示，圖中直線的斜率表示電動勢E，縱軸截距的絕對值表示內(nèi)阻r。其它兩種請自己研究。 【備考提示】：本實驗來源于課本，所給的情景和要求跟課本是不同的，解決該題需要理解實驗原理，從對數(shù)據(jù)處理看，是一個探究性試題。