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热点2　力学创新性实验
1.(2025·云南昭通阶段检测)某同学用如图甲所示的实验装置验证“机械能守恒定律”,将小钢球M、N分别固定于一轻质刚性直角折杆的两端,开始时使杆处于静止状态,MO水平。释放轻杆,M、N两球绕固定于点O的水平轴在竖直面内逆时针自由转动,已知点O到M球和N球球心的距离分别为L和0.5L,两球质量均为m。O点正下方有一光电门,小球M球心可恰好通过光电门。
(1)用螺旋测微器测得小球M的直径如图乙所示,则小球M的直径为D=　　　　 mm。
(2)M、N从如图甲所示位置由静止释放,当小球M通过最低点时,与光电门连接的数字计时器显示的遮光时间为Δt,则小钢球M经过最低点时的速度大小为v=　　　　;系统重力势能减少量为　　　　;动能增加量为　　　　(结果均用字母m、D、Δt、g表示);若实验中发现系统的动能增加量等于重力势能减少量,则说明系统机械能守恒。
(3)若实验中发现系统的动能增加量总是比重力势能减少量大,以下可能的影响因素有　　　　(填字母)。
A.小球运动过程受到空气阻力的影响
B.球心与O点距离的测量值偏大
C.小球M运动到最低点时,球心位置比光电门略高
2.(2025·贵州贵阳阶段检测)在“探究平抛运动的特点”实验中,
(1)用图甲装置进行探究,下列说法正确的是　　　　。
A.只能探究平抛运动水平分运动的特点
B.需改变小锤击打的力度,多次重复实验
C.能同时探究平抛运动水平、竖直分运动的特点
(2)用图乙装置进行实验,下列说法正确的是　　　　。
A.斜槽轨道M必须光滑且其末端水平
B.上下调节挡板N时必须每次等间距移动
C.小钢球从斜槽M上同一位置静止滚下
(3)如图丙为研究斜面上的平抛运动。实验装置如图所示,每次将小球从弧形轨道同一位置静止释放,并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角θ,获得不同的水平射程x,最后作出了如图丁所示的tan θ-x图像,g取10 m/s2,则由图丁可知,小球在斜面顶端水平抛出时的初速度v0=
　　　 m/s。 热点5　其他实验
1.(2025·贵州黔东南模拟)小凯同学在“测量玻璃的折射率”实验中:
(1)为了取得较好的实验效果,下列说法正确的是　　　　。
A.选择的入射角应尽量小些
B.大头针应竖直地插在纸面上
C.大头针P1和P2及P3和P4之间的距离尽量小些
D.必须选上下表面平行的玻璃砖
(2)小凯同学在测量入射角和折射角时,由于没有量角器,在完成了光路图以后,她以O点为圆心,OA为半径画圆,交OO′延长线于C点,过A点和C点作垂直于法线的直线分别交法线于B点和D点,如图甲所示,她测得AB=6.4 cm,CD=4 cm,则可求出玻璃的折射率n=　　　　。
(3)小凯同学使用“插针法”确定好光路后,另一名同学在坐标纸上确定界面时,不小心把玻璃砖整体平行上移一小段距离d,如图乙所示,此时她计算出的玻璃砖折射率　　　　(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
2.1834年,洛埃利用平面镜同样得到了杨氏双缝干涉的结果(称洛埃镜实验)。应用洛埃镜测量单色光波长的原理如下:
图中S′是单缝S通过平面镜成的像,如果S被视为双缝干涉中的一个缝,S′相当于另一个缝。单色光从单缝S射出,一部分入射到平面镜后反射到光屏上,另一部分直接投射到屏上,在屏上两光束交叠区域里出现干涉条纹。
请回答下列问题:
(1)以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离　　　　。(多选)
A.将平面镜稍向上移动一些
B.将平面镜稍向下移动一些
C.将光屏稍向右移动一些
D.将光源由红色光改为绿色光
(2)若光源S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为h和D,光屏上形成的相邻两条亮纹(或暗纹)间距离为Δx,则单色光的波长λ=　　　　　。
(3)实验表明,光从光疏介质射向光密介质,会在界面发生反射,当入射角接近90°时,反射光与入射光相比,相位有π的变化,称为“半波损失”。已知h远小于D,如果把光屏向左平移到非常面镜处,屏上最下方两束光相遇会相互　　　　(选填“加强”或“减弱”)。
3.(2025·广西南宁阶段检测)在“用DIS研究温度不变时一定质量的气体压强与体积的关系”实验中,某组同学先后两次使用如图甲所示实验装置获得多组注射器内封闭气体的体积V和压强p的测量值,并通过计算机拟合得到如图乙所示两组p-V图线。
(1)实验过程中应避免手握注射器含空气柱的部分,这是为了　 ,
为检验气体的压强p与体积V是否为反比例关系,可将图线转化为　　　　图线。
(2)两组图线经检验均符合反比例关系,导致①、②两组数据差异的原因可能是　　　 　。(多选)
A.两组实验环境温度不同
B.两组封闭气体的质量不同
C.某组器材的气密性不佳
D.某组实验中活塞移动太快
(3)若两组实验封闭气体的质量相等,尝试判断①、②两气体的温度高低,并说明理由:
　 。 二、实验题热点专项练
热点1　力学基础性实验
1.(2025·广西柳州开学考试)“探究求合力的方法”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条细绳的结点,OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)实验中,两次拉橡皮条“等效”的含义是　　　。
A.橡皮条形变量相等
B.橡皮条拉伸的方向相同
C.橡皮条结点要拉到同一位置
(2)下列操作中,能有效减小实验误差的是　　　。(多选)
A.拉橡皮条的两条细绳必须等长
B.标记同一细绳方向的两点要适当远些
C.两个分力的夹角要尽量小些
D.拉橡皮条时,橡皮条、细绳和弹簧测力计应贴近并平行于木板
(3)如果没有操作失误,图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是　　　　。
2.(2025·四川绵阳模拟)某同学利用如图甲所示的装置测量弹簧弹力做功。在水平桌面上固定好光电门,弹簧左侧固定,右侧连接固定有遮光条的滑块,将光电门与数字计时器(图中未画出)连接,弹簧原长为x0。实验过程如下:
(1)先用游标卡尺测量滑块上遮光条宽度d,如图乙所示,则d=　　　　 cm。
(2)用滑块压缩弹簧,遮光条到光电门距离为x,并由静止释放,数字计时器记下遮光条通过光电门所用的时间t,以此得到滑块到达光电门时的速度v的大小。
(3)右移光电门的位置,再次压缩弹簧到同一位置,重复(2)的操作并进行若干次,得到多组x与v的值。根据这些数据作出v2x的图像,如图丙所示。
(4)已知滑块和遮光条的总质量为m,重力加速度大小为g,根据图像得到横轴截距为a,纵轴截距为b,则滑块每次运动过程中弹簧对其所做的功W=　　　　;滑块与桌面之间的动摩擦因数μ=　　　　(用m、g、a、b表示)。
3.(2025·云南昆明模拟)用单摆测量重力加速度的实验装置如图甲所示。
(1)安装好实验装置后,先用游标卡尺测量摆球直径d,测量的示数如图乙所示,则摆球直径d=
　　　　 cm。
(2)若采用解析法计算当地的重力加速度g,测得小球10次全振动所用时间为t,单摆摆长为L,由上述已知量(L、t)可以求出当地的重力加速度大小的计算公式g=　　　　。
(3)实验中若采用图像法计算当地的重力加速度g,三名同学作出的T2L图线分别如图丙中的a、b、c所示,其中a和b平行,b和c都过原点,图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线a和c,下列分析正确的是　　　　。(填字母)
A.出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L
B.出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次
C.图线c对应的g值小于图线b对应的g值
4.(2025·安徽芜湖期末)在某次探究加速度与力、质量的关系的实验中,甲、乙、丙、丁四组同学分别设计了如图a所示的实验装置,小车总质量用M表示,重物质量用m表示。
(1)为便于测量合力的大小,并得到小车总质量一定时,小车的加速度与所受合力成正比的结论,下列说法正确的是　　　　。(多选)
A.四组实验中,由于丙组使用了传感器,所以不需要平衡摩擦力
B.四组实验都需要平衡摩擦力
C.乙组和丁组实验中弹簧测力计的示数都等于小车所受拉力的大小
D.四组实验中只有甲组需要满足所挂重物质量m远小于小车的总质量M的条件
(2)甲组同学在实验中得到如图b所示的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为　　　　 m/s2(结果保留两位有效数字)。
(3)乙组同学在做实验时,他们把长木板调至水平,以弹簧测力计的示数F为横坐标,小车的加速度a为纵坐标,画出的aF图像是一条直线,如图c所示,求得图线的斜率为k,横轴截距为F0,则小车的总质量为　　　　。
5.(2025·云南楚雄期末)某同学用气垫导轨探究两滑块在碰撞过程中的动量是否守恒。
(1)安装实验装置并调节气垫导轨水平,用螺旋测微器测量遮光条的宽度,其示数如图甲所示,则遮光条的宽度d=　　　　 mm;用天平分别测量滑块1(含遮光条)和滑块2(含遮光条)的质量m1、m2,滑块1、2上的遮光条完全相同。给导轨充气后,将两滑块置于气垫导轨上,如图乙所示,给滑块1一个初速度,使滑块1撞击滑块2。按照图乙摆放器材,存在的问题是　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。解决问题后,轻推滑块1,给它一个向左的初速度,滑块1通过光电门1后与滑块2碰撞,碰后两滑块先后通过光电门2,数字计时器按挡光顺序记录下三个挡光时间t1、t2、t3。
(2)在误差允许的范围内,若满足关系式=　　　　　　(用题中所给的物理量符号表示),则说明两滑块在碰撞过程中动量守恒。 热点3　电学基础性实验
1.(2025·四川成都二模)二极管加正向电压时电阻很小,加反向电压(未击穿)时电阻很大。某同学用多用电表测量二极管的反向电阻,多用电表上有如图甲所示的选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量:
(1)先进行机械调零,旋动　　　　(选填“S”或“T”)使指针对准表盘的　　　　(选填“左边”或“右边”)零刻度;后将K旋转到电阻挡“×100”的位置,并完成欧姆调零。
(2)该同学先后用红、黑表笔按图乙方式接触二极管的a、b两端,由多用电表指针偏转情况可知二极管的　　　　(选填“a”或“b”)端为正极。
(3)用多用电表“×100”挡测量二极管的反向电阻,发现指针偏转角度过小,为得到更准确的测量结果,可将K旋转到电阻挡　　 　　(选填“×1k”或“×10”)的位置,完成欧姆调零后再次测量。
2.(2025·安徽合肥二模)小明同学为测量一种充电宝的电动势和内阻,设计了如图甲所示的电路,两只数字多用电表分别作为电压表和电流表。
(1)请在图乙的虚线框中将图甲对应的电路图补充完整。
(2)在图甲中,闭合S前,应将滑动变阻器的滑片置于　　　　　　(选填“最右端”或“最左端”)。
(3)闭合S,改变滑动变阻器的滑片位置,记录多组电压表的示数U和电流表的示数I,并作出
UI图像,如图丙所示。由图像可得充电宝的电动势为　　　　 V,内阻为　　　　 Ω(结果均保留两位小数)。
3.(2025·重庆模拟)将力信号转化为电信号来测量受力大小的装置称为力传感器,在力学实验中被广泛应用。为了研究力传感器的原理,小南同学在实验室中找到了一个力传感器并查阅了相关资料,发现力传感器中有一个重要部件——悬臂梁。如图甲所示,悬臂梁的一端固定,另一端安装测力钩,在悬臂梁的上、下表面各安装了两个电阻(也称“应变片”),四个电阻的阻值均为R0。当测力钩受到拉力或压力时,悬臂梁的上、下表面会产生微小的形变,从而引起电阻的阻值发生变化。这四个电阻连接成如图乙所示的电路,其中电源电压恒为U,输出电压U0与测力钩所受力成正比。当测力钩受到拉力时,R1和R4变小,R2和R3变大,每个电阻阻值变化量的绝对值x0均相同。
(1)当测力钩受到拉力时,A点的电势比B点　　　　(选填“高”或“低”),输出电压U0=　　　　(用U、R0、x0表示)。
(2)当x0超过200 Ω时,由于形变量过大,电阻可能会损坏。已知测力钩受到的拉力为1 N时,x0=5 Ω,则该力传感器的最大量程为　　　　N。
(3)若仅增加悬臂梁所用材料的硬度,使得在相同外力作用下x0变小,则该力传感器的最大量程会　　　　(选填“增大”“减小”或“不变”)。
4.(2025·云南昆明模拟)为了确保人们的用电安全,杜绝假冒伪劣及以次充好等现象的发生,市场监管部门对市面上售卖的某型号输电线进行质量检测。首先用螺旋测微器测量输电线内芯不同位置的直径,某次测量结果如图甲所示。之后用米尺测出输电线接入电路中的长度l=50.00 cm,最后通过伏安法测出输电线的阻值,并通过公式计算出电阻率。
(1)从图甲中读出输电线内芯的直径为　　mm。
(2)为此取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材:
A.电压表V1,0～3 V,内阻约10 kΩ
B.电压表V2,0～15 V,内阻约50 kΩ
C.电流表A1,0～0.6 A,内阻约0.05 Ω
D.电流表A2,0～3 A,内阻约0.01 Ω
E.滑动变阻器R,0～10 Ω
F.待测输电线Rx
要求较准确地测出输电线的阻值,且待测电阻两端的电压从零开始调节,请在虚线框中画出测量电路图,电路图中电流表应选　　　　(填字母)。
(3)闭合开关后移动滑动变阻器的滑片使其分别处于不同的位置,通过伏安法测出输电线的阻值,并依次记录了两电表的测量数据如下表所示,其中5组数据的对应点已经标在如图乙所示的坐标纸上,请你标出余下一组数据的对应点,并在图乙中画出UI图线。
实验 次数 1 2 3 4 5 6
U/V 0.90 1.20 1.50 1.80 2.10 2.40
I/A 0.18 0.24 0.30 0.37 0.43 0.49
(4)测得的输电线的电阻率ρ=　　　　 Ω·m(π取3.14,结果保留两位有效数字)。
(5)通过该方案测量出的电阻率与真实值相比　　　　(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 热点4　电学创新性实验
1.(2025·安徽黄山二模)实验小组中的小亮同学设计了测量电源电动势和内阻的实验。实验室提供的器材如下:待测电源、标准电源(电动势为E0、内阻为r0)、滑动变阻器、电阻箱、电流表A(量程恰当、内阻未知)、开关和导线若干。操作步骤如下:
(1)先用如图甲所示的电路运用“半偏法”测量电流表A的内阻,记为RA。
(2)在图乙中,闭合开关S1、断开开关S2,调节滑动变阻器的滑片到某位置,记录下电流表示数I1;保持滑动变阻器滑片的位置不变,断开开关S1,闭合开关S2,记录下电流表示数I2。
(3)多次改变滑动变阻器滑片的位置,重复步骤(2),记录下多组示数I1和I2,关于以上实验步骤,下列说法正确的是　　　　。
A.电路甲运用半偏法测电流表A的内阻时,测量值偏大
B.电路甲中电源电动势大小和滑动变阻器的总阻值均应选择小一些
C.电路甲和乙中,闭合开关之前滑动变阻器的滑片均应置于最右端
(4)小亮同学利用图像法处理数据的过程中将设为纵轴,为得出线性关系,则应选取　　　　
(选填“I2”“”或“”)为横轴。
(5)在正确选取横轴的物理量后,小亮同学将数据描绘在坐标系中得到如图丙所示的图像,图像与横、纵坐标轴的交点坐标分别为a、-b,则可测得该电源的电动势E=　　　　,内阻r=
　　　　(均用含有E0、r0、a、b的表达式填空)。
(6)小组中的小江同学认为半偏法测出的RA有误差,故将导致以上测出的电源内阻r出现误差,你认为RA的测量误差将导致电源内阻r的测量值相对于真实值　　　　　(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
2.(2025·贵州贵阳一模)某实验兴趣小组为研究光敏电阻RG的阻值随光的照度(表示光的强弱,单位为“lx”)的变化规律,进行了下列实验:
(1)先用多用电表的电阻挡预判光敏电阻的阻值随照度的变化趋势。选择适当倍率的电阻挡,将两表笔短接,调节　　　　　　(选填“机械调零”或“欧姆调零”)旋钮,使指针指向右边“0 Ω”处。测量时发现照度越大,多用电表指针向右偏转角度越大,由此可判断光敏电阻的阻值随照度的增加而　　　　(选填“增大”或“减小”)。
(2)为了精确测量一定照度下此光敏电阻的阻值,按图甲连接好电路进行测量。请把下列实验步骤补充完整。
①闭合开关S1前,应将滑动变阻器R的滑片滑到　　　(选填“a”或“b”)端。
②将电阻箱R0调为某一阻值,开关S2合向“1”,闭合开关S1,调节滑动变阻器R,记录电压表、电流表的示数U1、I1。
③用一定照度的光源对准光敏电阻的透光口,保持R0不变,将开关S2由“1”拨到“2”,调节R,记录电压表、电流表的示数U2、I2,断开开关S1。
④由此测得在该照度条件下,光敏电阻的阻值RG=　　　　。(用U1、I1、U2、I2表示)
(3)用上述方法,该小组继续测得多组不同照度下该光敏电阻的阻值,并描绘出其阻值随照度的变化曲线,如图乙所示。实验题热点专项练
热点1　力学基础性实验
1.【答案】 (1)C　(2)BD　(3)F′
【解析】 (1)实验中,两次拉橡皮条“等效”的含义是产生相同的效果,所以产生大小方向相同的力,橡皮条结点要拉到同一位置,故选C。
(2)拉橡皮条的两条细绳要尽量长些,但不一定必须等长,故A错误;标记同一细绳方向的两点要适当远些,这样可减小记录力的方向时产生的误差,故B正确;两个分力的夹角大小要适当,不能过小,故C错误;拉橡皮条时,橡皮条、细绳和弹簧测力计应贴近并平行于木板,以减小误差,故D正确。
(3)如果没有操作失误,题图乙中的F与F′两力中,F为应用平行四边形定则作出的合力理论值,F′为用一个测力计测量时的合力实际值,所以方向一定沿AO方向的是F′。
2.【答案】 (1)1.145　(4)　
【解析】 (1)由题图乙可知,游标卡尺读数为d=11 mm+0.05 mm×9=11.45 mm=1.145 cm。
(4)对某次滑块释放后到光电门的过程中,根据动能定理,有W-μmgx=mv2,整理得v2=-2μgx+,对应题图丙有-=-2μg,解得μ=,而b=,解得W=。
3.【答案】 (1)1.365　(2)　(3)B
【解析】 (1)由题图乙可知,游标卡尺为20分度,且第13个小格与主尺对齐,则摆球直径为d=13 mm+13×
0.05 mm=13.65 mm=1.365 cm。
(2)根据单摆的周期公式有T=2π,由题可知单摆的周期为T=,解得g=。
(3)根据单摆周期公式T=2π,可得T2=(l+r)=l+r,可知a图线可能是误将悬点到小球上端的距离记为摆长,但图线的斜率不变,即a、b图线测出的重力加速度相同,故A错误;实验中误将49次全振动记为50次,则周期的测量值偏小,导致重力加速度的测量值偏大,图线c计算出的斜率较小,则g值大于图线b对应的g值,故B正确,C错误。
4.【答案】 (1)BD　(2)1.5　(3)
【解析】 (1)四组实验都需要平衡摩擦力,选项A错误,B正确。乙组实验中弹簧测力计的示数的2倍等于小车所受拉力的大小;丁组实验中弹簧测力计的示数等于小车所受拉力的大小,选项C错误。四组实验中因乙、丙和丁组实验中都有拉力传感器或弹簧测力计来测量拉力大小,则不需要满足所挂重物质量m远小于小车的总质量M的条件,只有甲组需要满足所挂重物质量m远小于小车的总质量M的条件,选项D正确。
(2)小车的加速度为a==×10-2 m/s2=1.5 m/s2。
(3)对小车,根据2F-F阻=Ma,可得a=F-,可知k=,则小车质量M=。
5.【答案】 (1)6.125　滑块2和光电门1离得太近,无法测量滑块1碰撞前的速度
(2)+
【解析】 (1)遮光条的宽度d=6 mm+12.5×0.01 mm=6.125 mm。滑块2和光电门1离得太近,无法测量滑块1碰撞前的速度。
(2)取向左为正方向,碰撞前滑块1的动量p1=m1·,碰撞后滑块1和滑块2的总动量为p2=m1·+m2·,在误差允许的范围内,若满足关系式p1=p2,即m1·=m1·+m2·,约去d可得=+,则说明两滑块在碰撞过程中动量守恒。
热点2　力学创新性实验
1.【答案】 (1)5.980　(2)　1.5mgL　m()2　(3)C
【解析】 (1)小球M的直径为D=5.5 mm+0.01×48.0 mm=5.980 mm。
(2)在极短时间内,物体的瞬时速度近似等于这段时间内的平均速度,故小球M经过最低点时的速度大小为v=,此时小球N的速度大小为=;系统减少的重力势能为ΔEp=mgL+mg·0.5L=1.5mgL,系统增加的动能为ΔEk=m()2+m()2=m()2。
(3)由于空气阻力的影响,重力势能一部分转化为内能,一部分转化为小球的动能,导致系统的动能增加量总是比重力势能减少量小,故A错误;球心与O点距离的测量值偏大,即L和0.5L的测量值偏大,由于ΔEp=1.5mgL,则重力势能的变化量偏大,故B错误;小球M运动到最低点时,球心位置比光电门略高,会导致实际遮光宽度比D小,测出的遮光时间Δt偏小,根据ΔEk=m()2可知,动能的增加量偏大,故C正确。
2.【答案】 (1)B　(2)C　(3)5
【解析】 (1)利用题图甲装置将做平抛运动的小球与做自由落体运动的小球作对比,所以该实验只能说明平抛运动在竖直方向上的运动情况,不能反映平抛运动的水平方向运动情况。实验时,需要改变小锤的打击力度,多次重复实验,进行探究。故选B。
(2)用题图乙装置进行实验,为了保证小钢球从斜槽末端水平飞出的速度大小相等,小钢球必须从同一位置静止滚下,斜槽末端必须水平,但斜槽不必要光滑,故A错误,C正确;挡板N的作用是方便确定小球的运动情况,没有必要每次等间距移动,故B错误。
(3)小球每次都落在斜面上,则斜面的倾角θ为位移的偏转角,则有tan θ=,其中y=gt2,x=v0t,联立解得tan θ=
x,由题图丁可得=,代入数据解得v0=5 m/s。
热点3　电学基础性实验
1.【答案】 (1)S　左边　(2)a　(3)×1k
【解析】 (1)先进行机械调零,旋动S使指针对准表盘的左边零刻度;后将K旋转到电阻挡“×100”的位置,并完成欧姆调零。
(2)该同学先后用红、黑表笔按题图乙方式接触二极管的a、b两端,当黑表笔接a端时电阻很小,说明二极管加的是正向电压;当黑表笔接b端时电阻很大,说明二极管加的是反向电压;由多用电表指针偏转情况可知二极管的a端为正极。
(3)用多用电表“×100”挡测量二极管的反向电阻,发现指针偏转角度过小,说明倍率挡选择过小,为得到更准确的测量结果,可将K旋转到电阻挡“×1k”的位置,完成欧姆调零后再次测量。
2.【答案】 (1)图见解析　(2)最右端　(3)5.07　0.11
【解析】 (1)将题图甲对应的电路图补充完整,如图所示。
(2)为了保护电路,闭合S前,应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处,即最右端。
(3)根据闭合电路欧姆定律U=E-Ir,可知题图丙中图像的纵截距表示电源电动势,斜率的绝对值表示电源内阻,所以E=5.07 V,r= Ω=0.11 Ω。
3.【答案】 (1)高　x0　(2)40　(3)增大
【解析】 (1)由题图乙可知,当测力钩受到拉力时,R1两端电压U1=U,R3两端电压U3=U,则U1减小,U3增大,即A点的电势升高,B点电势降低,可知A点电势比B点高;输出电压U0=U-U=U=x0。
(2)由于测力钩所受外力与U0成正比,而U0与x0成正比,则有=,解得Fmax=40 N。
(3)由于在相同外力作用下x0变小,与更换材料之前相比,可以在测力钩受到更大拉力的情况下保证电阻不损坏,故量程会增大。
4.【答案】 (1)0.680　(2)见解析图1　C
(3)见解析图2　(4)3.5×10-6　(5)偏小
【解析】 (1)题图甲中螺旋测微器的读数d=0.5 mm+18.0×0.01 mm=0.680 mm。
(2)要求待测电阻两端的电压从零开始调节,则滑动变阻器需要采用分压式接法。由第(3)问的测量数据可知电压的测量范围为0.90～2.40 V,电流的测量范围为0.18～0.49 A,为了测量准确,电表指针最好超过满偏量程的三分之一,故电压表选V1,电流表应选择A1,即选C。电路图如图1所示。
(3)根据表格数据,描点连线如图2所示。
(4)根据绘制的图像可得Rx== Ω=4.8 Ω,又Rx=ρ=ρ,解得ρ== Ω·m=3.5×
10-6 Ω·m。
(5)由于电压表的分流作用,电流表的测量值偏大,导致电阻的测量值偏小,根据公式ρ=,可知电阻率的测量值偏小。
热点4　电学创新性实验
1.【答案】 (3)C　(4)　(5)E0　bE0+r0　(6)不变
【解析】 (3)运用半偏法测电流表A的内阻时,由于接入电阻箱后回路总电阻减小,电流增大,则实际流过电阻箱的电流大于流过待测电流表的电流,二者电压相等,所以电阻箱接入电路的阻值小于电流表A的内阻,即电流表内阻测量值偏小,故A错误;由于接入电阻箱后回路中电流增大,所以电路甲中电源电动势大小和滑动变阻器的总阻值均应选择大一些的,电流变化较小,误差较小,故B错误;电路甲和乙中,闭合开关之前滑动变阻器的滑片均应置于阻值最大处,即滑动变阻器最右端,故C正确。
(4)闭合开关S1、断开开关S2,根据闭合电路欧姆定律可得I1=,保持滑动变阻器滑片的位置不变,断开开关S1,闭合开关S2,有I2=,联立可得=+·,所以将设为纵轴,为得出线性关系,应选取为横轴。
(5)结合图线可得-b=,=,所以E=E0,r=bE0+r0。
(6)虽然半偏法测出的RA有误差,但由以上分析可知,RA的测量误差对电源内阻r的测量结果没有影响,即不变。
2.【答案】 (1)欧姆调零　减小　(2)①b　④-
【解析】 (1)选择适当倍率的电阻挡,将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指向右边“0 Ω”处;测量时发现照度越大,多用电表指针向右偏转角度越大,说明电阻较小,故由此可判断光敏电阻的阻值随照度的增加而
减小。
(2)①闭合开关S1前,应将滑动变阻器R的滑片滑到b端,使滑动变阻器接入电路电阻最大,开始接通电路时的电流最小,从而起到安全保护电路的作用。
④开关S2合向“1”,闭合开关S1,则有R0=,保持R0不变,将开关S2由“1”拨到“2”,则有R0+RG=,联立解得RG=-。
热点5　其他实验
1.【答案】 (1)B　(2)1.6　(3)不变
【解析】 (1)为了减小测量的误差,入射角应适当大些,故A错误。为了准确确定入射光线和折射光线,大头针应竖直地插在纸面上,故B正确。为了准确确定入射光线和折射光线,减小入射角与折射角的测量误差,大头针P1和P2及P3和P4之间的距离尽量大些,故C错误。只要能测出入射角及折射角即可,并不需要玻璃砖的上下表面平行,故D错误。
(2)题图甲中AO所确定的为入射光线,OO′为折射光线,设圆的半径AO为R,光线在玻璃砖上表面的入射角为i,折射角为r,则由几何关系有sin i==,sin r==,则由折射定律可得n===1.6。
(3)把玻璃砖整体平行上移一小段距离d,法线方向不变,玻璃砖中折射光线平行移动,折射角不变,则计算出的折射率不变。
2.【答案】 (1)AC　(2)　(3)减弱
【解析】 (1)由双缝干涉条纹间距公式有Δx=λ,若要增大条纹间距,可以增大D,即将光屏向右移动;或者减小d,即将平面镜稍向上移动一些;或者换用波长更大的单色光,如将光源由绿色改为红色。故选AC。
(2)由题意结合条纹间距公式有Δx=λ,整理得λ=。
(3)如果把光屏移动到和平面镜非常接近,即相当于两者接触,由题意知在入射角接近90°时,反射光与入射光相比,相位有π的变化,即“半波损失”,故直接射到光屏上的光和经平面镜反射的光相位差为π,光程差为半个波长,所以两束光相遇会减弱。
3.【答案】 (1)控制气体的温度不发生变化 p或V
(2)AB　(3)见解析
【解析】 (1)实验过程中应避免手握注射器含空气柱的部分,这是为了控制气体的温度不发生变化。
根据理想气体状态方程pV=nRT,可得p=·nRT或V=·nRT,为检验气体的压强p与体积V是否为反比例关系,较直观地判定该关系,可将图线转化为p或V图像。
(2)根据理想气体状态方程pV=nRT,可知当气体质量一定时,若两组实验环境温度T不同,则pV乘积不等;同理,当两组封闭气体的质量不同时,pV乘积不等,故A、B正确。若某组器材的气密性不佳,在实验中会漏气,气体质量会持续变化,此时不可能得到反比例关系图线;同理,若某组实验中活塞移动太快,会使注射器内封闭气体的温度不断变化,此时图线也不可能符合反比例关系,故C、D错误。
(3)如图所示,
由图可知,两组图线气体体积相等时,p2>p1,根据理想气体状态方程pV=nRT,可知T2>T1,即②气体的温度高于①气体的温度。

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