2024年新教材高考物理第二轮专题
实验题专项练(四)
1.(2023河北石家庄模拟)某物理小组的同学查阅资料得知,弹簧弹性势能表达式为Ep=kx2,k为弹簧的劲度系数,x为弹簧形变量。他们设计了如图甲所示装置来测量弹簧劲度系数k和重力加速度g,操作步骤如下:
(1)将弹簧竖直固定在水平桌面上,弹簧上端有一光电门(小球通过光电门后恰好落在弹簧上端),左侧有一竖直固定的刻度尺。
(2)用游标卡尺测量小球的直径d,示数如图乙所示,则d= mm。
(3)用天平测得小球的质量为m。
(4)将小球从弹簧正上方由静止释放,记录小球经过光电门的挡光时间t,测出弹簧的最大压缩量x。
(5)多次改变小球的释放位置,重复步骤(4),记录多组x及对应的挡光时间t。
(6)作出图像如图丙所示,可得弹簧的劲度系数k= ,重力加速度g= 。(用m、d、a、b表示)
2.(2023湖北武汉模拟)某同学用自制的电压表和电流表测量某电源的电动势和内阻,为了消除电表内阻造成的误差,设计了如图所示的实验电路进行测量。已知电压表的满偏电压为3.00 V,电流表的满偏电流为0.30 A,电阻箱最大阻值为9 999.9 Ω,定值电阻R0=2 Ω。
实验操作步骤如下:
①将电阻箱的阻值调到最大;
②单刀双掷开关S与1接通,闭合开关S0,将电阻箱R的阻值调至R1=19.0 Ω,电流表的示数为I1=0.10 A,电压表的示数为U1=1.52 V,断开开关S0;
③单刀双掷开关S与2接通,闭合开关S0,将电阻箱R的阻值由R1=19.0 Ω调至R2=4.9 Ω,电流表的示数为I2=0.20 A,电压表的示数为U2=1.14 V,断开开关S0。
回答下列问题:
(1)将电阻箱的阻值由19.0 Ω调至4.9 Ω,下列调节方法可行的是 ;
A.先将“×0.1”挡调至9,再将“×10”挡调至0,最后将“×1”挡调至4
B.先将“×0.1”挡调至9,再将“×1”挡调至4,最后将“×10”挡调至0
C.先将“×10”挡调至0,再将“×1”挡调至4,最后将“×0.1”挡调至9
(2)由实验所测数据求得电流表的内阻RA= Ω,电压表的内阻RV= Ω;电源的电动势E= V,电源的内阻r= Ω;(结果均保留2位有效数字)
(3)若将开关S接2,闭合开关S0,当电阻箱R= Ω时,电源的输出功率最大。
实验题专项练(四)
1.答案 (2)9.90 (6)mbd2
解析 (2)根据游标卡尺的读数规律,该读数为9 mm+0.05×18 mm=9.90 mm。
(6)小球刚接触弹簧时的速度v=,小球与弹簧作用的过程,根据机械能守恒定律有mgx+mv2=kx2,则有=-,结合题图丙有=b,,解得k=mbd2,g=。
2.答案 (1)AB (2)0.80 76 2.0 2.0 (3)0
解析 (1)从保护电路的角度,调节电阻箱时,调节到4.9 Ω前的电阻箱阻值应不低于4.9 Ω。故选AB。
(2)开关S与1接通时,有I1=,所以RV=76 Ω,开关S与2接通时,有U2=I2(R2+RA),所以RA=0.80 Ω;开关S与1接通时,由闭合电路欧姆定律有E=U1+I1(R0+RA+r),开关S与2接通时,由闭合电路欧姆定律有E=U2+(R0+r),解得E=2.0 V,r=2.0 Ω。
(3)开关S接2时R外>R0=r,如图所示,由电源输出功率与电路外电阻关系可知,当电阻箱阻值R=0时,电源的输出功率最大。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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