2022高考物理 刷題增分：實(shí)驗(yàn)題仿真2022Ⅱ卷高考模擬演練（含解析）

實(shí)驗(yàn)題仿真2021·Ⅱ卷高考模擬演練 22．(2021·安徽“江南十校〞二模)為測(cè)一遙控電動(dòng)小車的額定功率，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)： ①將電動(dòng)小車、紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器等按如圖甲所示安裝； ②接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源(其打點(diǎn)周期為0.02 s)； ③使電動(dòng)小車以額定功率加速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最大速度一段時(shí)間后關(guān)閉小車電源，待小車靜止在斜面上后再關(guān)閉打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源(小車在整個(gè)運(yùn)動(dòng)中所受阻力恒定)。在上述過程中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上所打的局部點(diǎn)跡如圖乙所示(紙帶左端接在小車上)，請(qǐng)分析紙帶數(shù)據(jù)，答復(fù)以下問題。(結(jié)果均保存2位有效數(shù)字) 甲　　　　　　　　　　　　乙 (1)該電動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)的最大速度為________ m/s。 (2)關(guān)閉小車電源后，小車的加速度大小為________ m/s2。 (3)假設(shè)小車的質(zhì)量為0.4 kg，那么小車的額定功率是________ W。 解析　(1)根據(jù)紙帶可知，當(dāng)所打的點(diǎn)點(diǎn)距均勻時(shí)，表示小車勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)速度最大，故有vm＝＝ m/s＝2.0 m/s。 (2)關(guān)閉電源后小車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，由于不知道中間確切的關(guān)閉電源的時(shí)間，故采用紙帶最后四組數(shù)據(jù)計(jì)算，根據(jù)逐差法可得(4.28－5.56)×10－2 m＝2a1T2，(4.93－6.21)×10－2 m＝2a2T2，兩式相加可得a＝＝×10－2 m/s2＝－4.0 m/s2，負(fù)號(hào)表示加速度方向與運(yùn)動(dòng)方向相反。 (3)當(dāng)小車到達(dá)額定功率，勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)有F＝Ff，故小車的額定功率為：P＝Fvm＝Ffvm＝m|a|vm＝0.4×4.0×2.0 W＝3.2 W。 答案　(1)2.0　(2)4.0　(3)3.2 23．某同學(xué)用自己所學(xué)的電學(xué)知識(shí)來測(cè)量一未知微安表μA的內(nèi)阻Rg和電壓表內(nèi)阻RV，他設(shè)計(jì)了如下列圖的電路圖，可供選擇的儀器有： A．待測(cè)電壓表V，量程為0～3.0 V，內(nèi)阻為20～35 kΩ B．待測(cè)微安表μA，量程為0～200 μA，內(nèi)阻為1～2 kΩ C．電阻箱R0，阻值范圍為0～99 999.9 Ω D．滑動(dòng)變阻器R1，阻值范圍為0～1 000 Ω，額定電流為0.5 A E．滑動(dòng)變阻器R2，阻值范圍為0～20 Ω，額定電流為2 A F．電池組，電動(dòng)勢(shì)為6.0 V，內(nèi)阻為0.5 Ω G．單刀單擲開關(guān)、單刀雙擲開關(guān)各一個(gè)，導(dǎo)線假設(shè)干 (1)下面是主要的實(shí)驗(yàn)操作步驟，請(qǐng)將所缺的內(nèi)容補(bǔ)充完整。 ①測(cè)待測(cè)微安表μA的內(nèi)阻 根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路，并將滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)觸頭P置于最左端；閉合S1，將單刀雙擲開關(guān)S2置于觸點(diǎn)2，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)觸頭P，使電壓表V的指針指在刻度盤第N格，然后將單刀雙擲開關(guān)S2置于觸點(diǎn)1，保持滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)觸頭P位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱R0，使電壓表V的指針指在________________，記下此時(shí)電阻箱R0的阻值，可測(cè)出微安表μA的內(nèi)阻Rg，這種方法是________法。 ②測(cè)待測(cè)電壓表V的內(nèi)阻 將單刀雙擲開關(guān)S2置于觸點(diǎn)1，電阻箱的阻值調(diào)為零，閉合開關(guān)S1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)觸頭P使電壓表V指針滿偏，保持滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)觸頭P的位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱R0使電壓表V的指針指在______________________，記下此時(shí)電阻箱R0的阻值，便測(cè)出電壓表V的內(nèi)阻等于此時(shí)電阻箱R0的阻值。 (2)實(shí)驗(yàn)器材除選擇A、B、C、F、G外，滑動(dòng)變阻器R應(yīng)選用________。(用器材前的字母表示) (3)采用此電路圖測(cè)量電壓表V的內(nèi)阻，會(huì)導(dǎo)致測(cè)量值與真實(shí)值相比________，(填“偏小〞“偏大〞或“不變〞)主要原因是____________________________________________。 解析　(1)①單刀雙擲開關(guān)分別接1和2時(shí)，通過調(diào)節(jié)電阻箱的阻值使得兩次電壓表V的指針在同一位置，那么說明兩次電路中電阻相同，即電阻箱的阻值等于微安表μA的阻值，因此電壓表V的指針應(yīng)指在刻度盤的第N格，此方法是等效替代法；②在測(cè)量電壓表V的內(nèi)阻時(shí)，將開關(guān)S2置于觸點(diǎn)1，電阻箱阻值調(diào)為零，調(diào)節(jié)R的滑動(dòng)觸頭使電壓表V的示數(shù)滿偏，然后保持滑動(dòng)變阻器R的觸頭位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱R0的阻值使電壓表V的指針指在刻度盤的中央，可認(rèn)為電阻箱的阻值等于電壓表V的內(nèi)阻，此方法是半偏法。 (2)滑動(dòng)變阻器采用了分壓式接法，因此滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用最大阻值較小的E。 (3)增加了電阻箱的阻值后，使aP段的并聯(lián)總電阻增大，aP兩端的電壓增大，電壓表V兩端電壓由U減為，而電阻箱兩端電壓大于，造成測(cè)量值偏大。 答案　(1)①刻度盤的第N格　等效替代?、诳潭缺P的中央 (2)E　 (3)偏大　增加了電阻箱的阻值后，使aP段的并聯(lián)總電阻增大，aP兩端的電壓增大，電壓表V兩端電壓由U減為，而電阻箱兩端電壓大于，造成測(cè)量值偏大 3