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1、實(shí)驗(yàn)題15分保分練(五)
(時間：15分鐘 分值：15分)
1．(6分)如圖甲所示為某探究小組設(shè)計(jì)的“用DIS測定動摩擦因數(shù)”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。一長木板固定在水平桌面上，長木板上表面水平，輕彈簧水平放置在長木板上，其右端固定在長木板的C處，左端連一木塊，木塊上方固定有窄片P，當(dāng)彈簧處于原長時，木塊在A點(diǎn)處，光電門(未畫出，用以測量窄片的遮光時間)固定在A點(diǎn)。第一次，將木塊向右壓縮彈簧使木塊移到B點(diǎn)處并由靜止釋放，木塊通過A處時記下窄片的遮光時間t1，測出木塊的質(zhì)量m1；第二次，在木塊上方增加砝碼后，向右壓縮彈簧使木塊再次移到B點(diǎn)處并由靜止釋放，木塊通過A處時記下窄片的遮光時間t2，測出木塊
2、和砝碼的總質(zhì)量m2；如此反復(fù)多次實(shí)驗(yàn)。請回答下列問題。(已知重力加速度大小為g)
(1)為了測量木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)，實(shí)驗(yàn)中還需要測量的物理量有________。
A．窄片的寬度d
B．A、B兩點(diǎn)間的距離x
C．木塊從B點(diǎn)運(yùn)動到A點(diǎn)的時間t0
D．彈簧的勁度系數(shù)k
(2)在坐標(biāo)紙上作出窄片遮光時間t的平方的倒數(shù)隨木塊質(zhì)量的倒數(shù)變化的關(guān)系圖象，如圖乙所示，根據(jù)圖線，求得木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ＝________，木塊從B點(diǎn)運(yùn)動到A點(diǎn)的過程，彈簧對木塊做的總功WF＝________。(用含a、b、g及還需要測量的物理量字母表示)
[解析] 木塊通過A點(diǎn)時的速度大小v＝，
3、t為窄片通過光電門的遮光時間，木塊從B點(diǎn)運(yùn)動到A點(diǎn)的過程，根據(jù)動能定理有WF－μmgx＝mv2－0，得＝·－，結(jié)合題圖乙得＝a，＝，得μ＝，WF＝，可見為測量μ，還需要測量x和d，故選A、B。
[答案] (1)AB (2)
2.(9分)(1)如圖甲所示為某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)的一電路圖，其中R1、R2、R3為定值電阻，R4為一電阻箱，G是一靈敏電流表(零刻度在表盤的中央)。閉合開關(guān)，當(dāng)R4調(diào)節(jié)到某一值時，發(fā)現(xiàn)靈敏電流表的示數(shù)為零。則此時關(guān)于四個電阻阻值的關(guān)系正確的是________。
A．R1＋R3＝R2＋R4
B．R1＋R4＝R2＋R3
C．R1R4＝R2R3
D．R1R3＝R
4、2R4
(2)受上述實(shí)驗(yàn)的啟發(fā)，這位同學(xué)又設(shè)計(jì)了一測量未知電阻阻值的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)所需器材是：待測電阻R待測、一直流電源(電動勢E＝3 V)、電阻箱R(阻值范圍是0～999.9 Ω)、一小白熾燈泡(耐壓值較高，可用來作指示燈)、一均勻但長度未知的直電阻絲AB(電阻絲上有一個帶有絕緣柄的小金屬線夾，線夾和電阻絲接觸良好，且線夾可在電阻絲上自由滑動)、比電阻絲稍長的毫米刻度尺一把、開關(guān)一個、導(dǎo)線若干。
a．根據(jù)題意，請用線段代替導(dǎo)線把圖乙中電路連接完整。
b．把線夾夾在電阻絲離A端較近的位置上，閉合開關(guān)S，調(diào)整電阻箱，使得小燈泡不亮，記錄電阻箱此時的阻值R1，用刻度尺測量此時A到線夾的距離x
5、1。
c．把線夾向右移動，重復(fù)上述步驟，分別測量并記錄多組R、x數(shù)據(jù)(不少于六組)。
d．把測得的數(shù)據(jù)在平面直角坐標(biāo)系中描繪出來，為了較直觀地體現(xiàn)出變量之間的關(guān)系，要作出一線性圖象，如果圖象的縱坐標(biāo)是電阻箱接入電路的電阻R，則橫坐標(biāo)應(yīng)該是________。
e．根據(jù)上一步驟，作出的圖象在縱軸上的截距的絕對值為R0，圖象的斜率為k，則可求得R待測＝________；電阻絲的總長度L＝________。
f．下列措施能進(jìn)一步提高上述實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性的是________。
A．電阻箱應(yīng)改換成阻值較大的滑動變阻器
B．小白熾燈泡應(yīng)改換成指針式毫伏表
C．直接用歐姆表來測量待測電阻會更準(zhǔn)確、快捷
6、
D．用刻度尺測長度時，要多次測量求平均值
思路點(diǎn)撥 本題兩問本質(zhì)一樣，審題時要抓住“發(fā)現(xiàn)靈敏電流表的示數(shù)為零”，即M、N兩點(diǎn)電勢相等，利用電路分析解決。
[解析] (1)由題知靈敏電流表示數(shù)為零，則φM＝φN，故UR1＝UR3，流過R1、R3的電流分別用I1、I3表示，由歐姆定律有I1＝、I3＝，又I1(R1＋R2)＝I3(R3＋R4)，聯(lián)立得R1R4＝R2R3，選項(xiàng)C正確。
(2)a.連接電路如圖所示。
d、e.設(shè)電阻絲單位長度阻值為r，則左邊電阻絲阻值為xr，右邊電阻絲的阻值為(L－x)r，由電橋平衡特點(diǎn)得xr·R＝(L－x)rR待測，整理得R＝R待測L－R待測，為保證圖象
7、是線性的，若縱坐標(biāo)是R，則橫坐標(biāo)應(yīng)該是，因?yàn)樽鞒龅膱D象在縱軸上的截距的絕對值為R0，可知R待測＝R0，L＝＝。
f．滑動變阻器接入電路的阻值讀不出來，故A項(xiàng)錯誤；電橋是否平衡，通過小燈泡是否發(fā)光來判斷，如果不發(fā)光就說明電路已經(jīng)達(dá)到平衡，小燈泡的發(fā)光效果與通過的電流有關(guān)系，電流越小，發(fā)光越弱，但有微弱電流時，可能人眼看不到小燈泡發(fā)光，改換成指針式毫伏表，能更直觀判斷電橋是否平衡，故B項(xiàng)正確；用歐姆表來測量電阻，因刻度不均勻使讀數(shù)誤差太大，所以精確測量電阻時，不能用歐姆表，故C項(xiàng)錯誤；用刻度尺測長度時，要多次測量求平均值，可以減少偶然誤差，故D項(xiàng)正確。
[答案] (1)C (2)a.見解析圖 d. e．R0 f．BD
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2020版高考物理二輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)題15分保分練5（含解析）
