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2019高考物理江苏专用优编题型增分练：实验题增分练（1）含解析
实验题增分练(一)
11．(8分)(2018·无锡期中)在探究物体质量一定，加速度与所受合外力的关系时，采用如图1所示的实验装置，小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示，小车的加速度可由小车后面拖动的纸带上打点计时器打出的点计算出：

图1
(1)实验中以下做法正确的是________．
A．平衡摩擦力时，小车应连上纸带，打开打点计时器电源
B．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
C．实验时，小车应在靠近滑轮处释放
D．调整滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板平行
(2)M与m的关系应满足m远远小于M，这样做的目的是__________________．
(3)如图2所示为某次实验得到的纸带，实验中打点计时器接50 Hz电源．纸带中计数点间的距离已标出，由此可以得小车的加速度大小约为________ m/s2.(结果保留两位有效数字)

图2
(4)某实验小组得到aF的图线如图3所示，图线未过坐标原点的原因可能是_______________；图线末端弯曲的原因是________________________．

图3
答案　(1)AD　(2)使绳中的张力近似等于盘和盘中砝码的总重力　(3)3.2　(4)未平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足　没有满足m远小于M
解析　(1)平衡摩擦力时，小车应连上纸带，打开打点计时器电源，故A正确；平衡摩擦力的方法就是将木板一端垫高，撤去盘及盘中的砝码，使小车在木板上做匀速直线运动，故B错误；实验时，小车应在靠近打点计时器处释放，故C错误；调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行，否则拉力不会等于小车所受合力，故D正确；
(2)根据牛顿第二定律可知：mg＝(M＋m)a，解得：a＝，F＝Ma＝＝，当m远远小于M时，F近似等于mg，故目的是使绳中的张力近似等于盘和盘中砝码的总重力．
(3)根据Δx＝aT2得：a＝ m/s2≈3.2 m/s2
(4)图线不通过坐标原点O，即开始施加拉力时，加速度为零，知未平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足．aF图线的斜率表示质量的倒数，开始mg比较小，近似等于细绳的拉力，斜率为M的倒数，斜率不变．当m比较大，不再满足M远大于m，mg不等于绳子的拉力，只有对整体研究，mg才表示合力，但斜率变为(M＋m)的倒数，所以图线末端弯曲．
12．(10分)为测量某金属丝的电阻率，某同学设计了如图4a所示的实验电路．请完成下列实验相关内容：

图4
(1)为粗测金属丝的总电阻值，该同学用如图b所示的多用电表在连接好的电路上进行测量：
①机械调零后将选择开关拨到“×1 Ω”挡；
②将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使____________________________；
③_________________________，将红表笔接在P，黑表笔接在Q，多用电表指针指示如图c，则金属丝总电阻值R0＝________Ω.
(2)用螺旋测微器测金属丝直径，示数如图d所示，则金属丝直径d＝________mm.
(3)闭合开关S，保持电流表示数不变，改变并记录电阻箱的阻值R和对应接入电路中电阻丝长度L的数据．在R－L图线上描点连线，作出R、L的图线如图e.
(4)根据测得金属丝的直径d及R－L图线，求得金属丝的电阻率ρ＝________.(计算结果保留三位有效数字)
答案　(1)②指针指在0 Ω处 (或指针指在右端零刻度处、指针指在电流满偏的位置)　③断开开关S，取下线夹　5.0(填写5的也给分)　(2)0.360 (0.358～0.362均算对)　(4)1.02×10－6Ω·m
(1.00×10－6～1.10×10－6 Ω·m均算对)
解析　(1)②将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在0 Ω处(或使指针在右端零刻度处、使指针指在电流满偏的位置)；
③断开开关S，取下线夹，将红表笔接在P，黑表笔接在Q，由题图c知金属丝总电阻值R0＝5.0 Ω.
(2)用螺旋测微器测金属丝直径，则金属丝直径d＝0.01 mm×36.0＝0.360 mm.
(4)电流表的示数不变，则电阻箱阻值和电阻丝接入电路中的电阻之和为定值，设为k，则R＋＝k，解得R＝k－L，由题图图象可得：＝＝10，解得ρ≈1.02×10－6 Ω·m.
2019高考物理江苏专用优编题型增分练：实验题增分练（2）含解析
实验题增分练(二)
11．(8分)(2018·南通市等七市三模)用图1甲所示的实验装置验证机械能守恒定律．气垫导轨上A处安装了一个光电门，滑块上固定一遮光条，滑块用绕过气垫导轨左端定滑轮的细线与钩码相连，每次滑块都从同一位置由静止释放，释放时遮光条位于气垫导轨上B位置的上方．


图1
(1)某同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d＝________ mm.
(2)实验中，接通气源，滑块静止释放后，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间为t，测得滑块(包括遮光条)质量为M，钩码质量为m，A、B间的距离为L.在实验误差允许范围内，钩码减小的重力势能mgL与__________(用直接测量的物理量符号表示)相等，则机械能守恒．
(3)下列不必要的一项实验要求是________(请填写选项前对应的字母)．
A．滑块必须由静止释放
B．应使滑块(包括遮光条)的质量远大于钩码的质量
C．已知当地重力加速度
D．应使牵引滑块的细线与气垫导轨平行
(4)分析实验数据后发现，系统增加的动能明显大于钩码减小的重力势能，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
答案　(1)2.75　(2)　(3)B　(4)气垫导轨右端偏高
12．(10分)(2018·江苏学校联盟模拟)某物理兴趣小组在学习了电流的磁效应后，得知通电长直导线周围某点磁场的磁感应强度B的大小与长直导线中的电流大小I成正比，与该点离长直导线的距离r成反比．该小组欲利用如图2甲所示的实验装置验证此结论是否正确，所用的器材有：长直导线、学生电源、直流电流表(量程为0～3 A)、滑动变阻器、小磁针(置于刻有360°刻度的盘面上)、开关及导线若干．

图2
实验步骤如下：
a．将小磁针放置在水平桌面上，等小磁针静止后，在小磁针上方沿小磁针静止时的指向水平放置长直导线，如图2甲所示；
b．该小组测出多组小磁针与通电长直导线间的竖直距离r、长直导线中电流的大小I及小磁针的偏转角度θ；
c．根据测量结果进行分析，得出结论．
回答下列问题：
(1)某次测量时，电路中电流表的示数如图乙所示，则该电流表的读数为________ A.
(2)在某次测量中，该小组发现长直导线通电后小磁针偏离南北方向的角度为30°(如图3所示)，已知实验所在处的地磁场水平分量大小为B0＝3×10－5 T，则此时长直导线中的电流在小磁针处产生的磁感应强度B的大小为________ T(结果保留两位小数)．

图3　　　　　　　 　　图4
(3)该小组通过对所测数据的分析，作出了小磁针偏转角度的正切值tan θ与之间的图象如图4所示，据此得出了通电长直导线周围磁场的磁感应强度B与通电电流I成正比，与离长直导线的距离r成反比的结论，其依据是__________________________．
(4)通过查找资料，该小组得知通电长直导线周围某点的磁感应强度B与电流I及距离r之间的数学关系为B＝·，其中μ0为介质的磁导率．根据题给数据和测量结果，可计算出μ0＝________ T·m/A.
答案　(1)2.00　(2)1.73×10－5 T　(3)电流产生的磁感应强度B＝B0tan θ，而偏角的正切值与成正比　(4)4π×10－7
解析　(1)电流表量程为3 A，则最小分度为0.1 A，由指针示数可知电流为2.00 A；
(2)小磁针N极指向地磁场分量和电流磁场的合磁场方向，如图所示；

则有：tan 30°＝，解得：B＝3×10－5× T≈1.73×10－5 T；
(3)由题图可知，偏角的正切值与成正比，而根据(2)中分析可知，B＝B0tan θ，则可知B与成正比，故说明通电长直导线周围磁场的磁感应强度B与通电电流I成正比，与离长直导线的距离r成反比；
(4)tan θ－图线的斜率为k，由公式B＝B0tan θ＝B0k＝·可知，＝B0k，解得：μ0＝4π×10－7 T·m/A.
2019高考物理江苏专用优编题型增分练：实验题增分练（3）含解析
实验题增分练(三)
11．(8分)(2018·苏锡常镇二模)某同学用图1所示的实验装置探究恒力做功与小车动能变化的关系．


图1
(1)为了能用砂和砂桶的总重力所做的功表示小车所受拉力做的功，本实验中小车质量M ________(填“需要”、“不需要”)远大于砂和砂桶的总质量m.
(2)图乙为实验得到的一条清晰的纸带，A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点，sAD＝_______ cm.已知电源频率为50 Hz，则打点计时器在打D点时纸带的速度v＝______ m/s(计算结果保留两位有效数字)．
(3)该同学画出小车动能变化与拉力对小车所做的功的ΔEk－W关系图象，由于实验前遗漏了平衡摩擦力这一关键步骤，他得到的实验图线(实线)应该是________．


答案　(1)需要　(2)2.10　0.50　(3)D
12．(10分)(2018·扬州市一模)利用如图2所示的实验装置测量两节干电池组成的电源的电动势和内电阻．

图2
(1)请在图中用笔画线代替导线完成电路连接．
(2)在实验操作正确的情况下测得数据记录在下表中，请在图3中作出U－I图象，

图3
U/V 2.94 2.86 2.81 2.76 2.71 2.62
I/A 0.06 0.12 0.18 0.24 0.30 0.38


(3)根据U－I图象，可得该电池组的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω.(结果均保留两位有效数字)
(4)本实验存在系统误差，原因是________(选填“①电压表分流”或“②电流表分压”前面的序号)，由此造成电源内阻测量值________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值．
答案　(1)见解析图　(2)见解析图　(3)3.0　1.0 (4)①　小于
解析　(1)测电源的电动势和内电阻，电流表应相对电源外接，实物连接图如图所示：

(2)在U－I坐标系内，描点连线，如图所示：

(3)由U＝E－Ir可知，图象在纵轴的截距等于电源电动势，斜率的绝对值等于内阻．故E＝3.0 V，r＝1.0 Ω.
(4)本实验存在系统误差，原因是电压表分流，使得电流表示数小于干路电流；外电路短路时，电压表分流为零，实际电流等于电流表电流，电压越大，电压表分流越多，实际电流大于电流表电流越多，图象斜率的绝对值将越大，因此电源内阻测量值小于真实值．
2019高考物理江苏专用优编题型增分练：实验题增分练（4）含解析
实验题增分练(四)
11．(8分)(2018·如皋市模拟)某小组测量木块与木板间动摩擦因数，实验装置如图1甲所示．



图1
(1)测量木块在水平木板上运动的加速度a.实验中打出的一条纸带如图乙所示．从某个清晰的点O开始，每5个打点取一个计数点，依次标出1、2、3…，量出1、2、3…点到O点的距离分别为s1、s2、s3…，从O点开始计时，1、2、3…点对应时刻分别为t1、t2、t3…，求得1＝，2＝，3＝…，作出－t图象如图丙所示，图线的斜率为k，截距为b.则木块的加速度a＝________；b的物理意义是____________________________．
(2)实验测得木块的加速度为a，还测得钩码和木块的质量分别为m和M，已知当地重力加速度为g，则动摩擦因数μ＝________.
(3)关于上述实验，下列说法中错误的是________．
A．木板必须保持水平
B．调整滑轮高度，使细线与木板平行
C．钩码的质量应远小于木块的质量
D．纸带与打点计时器间的阻力是产生误差的一个因素
答案　(1)2k　O点的瞬时速度　(2)　(3)C
解析　(1)图线纵轴截距是0时刻对应的速度，即表示O点的瞬时速度．
各段的平均速度表示各段中间时刻的瞬时速度，以平均速度为纵坐标，相应的运动时间t的一半为横坐标，即－的图象的斜率表示加速度a，则－t图象的斜率的2倍表示加速度，即a＝2k.
(2)对木块、钩码组成的系统，由牛顿第二定律得：
mg－μMg＝(M＋m)a，解得：μ＝
(3) 木板必须保持水平，使压力大小等于重力大小，故A正确；调整滑轮高度，使细线与木板平行，拉力与滑动摩擦力共线，故B正确；因选取整体作为研究对象，钩码的质量不需要远小于木块的质量，故C错误；纸带与打点计时器间的阻力是产生误差的一个因素，故D正确；本题选错误的，故选C.
12．(10分)小李同学要测量某电阻的阻值．
(1)他先用多用电表对被测电阻进行粗测．将多用电表“选择开关”扳至“×10”挡，调零后进行测量，发现表针偏转的角度很大．为了把电阻测量得更准确些，应换用________挡(选填“×100”或“×1”)；重新换挡后必须重新进行______________；重新测量的结果如图2所示，读数为________ Ω.

图2
(2)为了精确测量被测电阻的阻值，该同学设计了如图3所示电路．

图3　　　　　　　　图4
闭合电键后，适当调节电阻箱的阻值，读出电阻箱的阻值R及电压表V1的示数U1、电压表V2的示数U2，则被测电阻Rx＝________.因______________________的原因，实验存在着系统误差，使电阻的测量值________(填“大于”或“小于”)真实值．
(3)为了减小系统误差，该同学又设计了如图4所示的实验电路．其中Rx是待测电阻，R是电阻箱，R1、R2是已知阻值的定值电阻．合上开关S，灵敏电流计的指针偏转，将R调至阻值为R0，灵敏电流计的示数为零．由此可计算出待测电阻Rx＝________(用R1、R2、R0表示)．
答案　(1)“×1”　欧姆调零　6　(2)　电压表V1的分流　大于　(3)R0
解析　(1)指针偏转较大，应换用较小挡位“×1”挡，重新换挡后必须重新进行欧姆调零，题图所示的读数为6 Ω.
(2)由题意可知，Rx＝＝，由于电压表V1的分流，使测得的通过被测电阻的电流偏小，因此电阻的测量值大于真实值．
(3)当灵敏电流计的示数为零时，有＝，得到Rx＝R0.

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