1、实验题专项练(二)1.(2022山东烟台三模)利用智能手机自带的各种传感器可以完成很多物理实验。某同学利用如图所示的实验装置,结合手机的传感器功能测定当地的重力加速度,实验步骤如下:实验前用游标卡尺测出小球的直径d。实验过程中,保持轨道末端水平,在轨道末端的正上方安装一个光电门以测定小球离开轨道时的瞬时速度。将小球从某高度由静止释放,小球运动一段时间后,打到带有复写纸的挡板上,记下落点位置,然后利用智能手机的距离测量功能,测量落点到抛出点的水平距离x和落点到抛出点的竖直距离h。改变挡板的位置,保证小球每次从同一位置释放,重复实验,记录多组x与h的数据。如下表所示。实验序号12345x/cm10
2、.015.020.025.030.0x2/(10-2 m2)1.002.254.006.259.00h/cm4.8812.9619.5230.5343.92请根据所给出的数据,回答下列问题:(1)测量直径所用的游标卡尺的规格描述为“游标尺用20格均匀等分了主尺上的19 mm”,则该游标卡尺的精确度为。(2)根据题目给出的数据,若小球直径为8.00 mm,遮光时间为0.008 s,则测得的重力加速度g为 m/s2(结果保留三位有效数字)。(3)若实验中,每次记录的h值都多加了一个小球的半径,按照上述方法计算出的重力加速度大小与真实值相比(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。2.(9分)(2022山
3、东潍坊三模)实验小组的同学要用所学的电学知识较准确地测量一捆铜线的长度。他们设计了如图甲所示的电路来较准确测量这捆铜线的电阻Rx,图中a、b之间连接这捆铜线;V1和V2可视为理想电压表,R为阻值范围是0999.9 的电阻箱,E为电源,R0为定值电阻,S为开关。采用如下步骤完成实验:甲(1)先用螺旋测微器测量该铜线的直径d=1.200 mm;(2)按照图甲所示的实验原理电路图连接电路,将图乙实物图补充完整;乙(3)将电阻箱R调节到适当的阻值,闭合开关S,记下此时电阻箱的阻值R、电压表V1的示数U1、电压表V2的示数U2,则这捆铜线的阻值表达式为Rx=(用R、U1、U2表示);(4)改变电阻箱的阻
4、值R,记下多组R、U1、U2的示数,计算出每一组U2U1的值,作出U2U1-1R图像如图丙所示,利用图像可求得这捆铜线的电阻Rx= ;丙(5)已知这捆铜线材料的电阻率为=2.0010-8 m,则这捆铜线的长度为L= m(结果保留三位有效数字)。答案：1.答案 (1)0.05 mm(2)9.76(3)偏大解析 (1)游标卡尺的游标尺上20个分度只有19 mm,比主尺上的20个分度短1 mm,它的测量精确度是120 mm=0.05 mm。(2)根据平抛运动规律得x=v0t,h=12gt2,整理得x2=2v02gh,v0=dt,根据表达式可知,x2与h成正比关系,序号2的数据明显与其他数据不成正比关
5、系,数据存在错误,应当舍去,将其他数据代入表达式g=2hd2x2(t)2,计算加速度的平均值为g=9.76 m/s2。(3)若求重力加速度时,每次记录的h值都多加了一个小球的半径,根据重力加速度的表达式g=2hd2x2(t)2,按照上述方法计算出的重力加速度大小比真实值偏大。2.答案 (2)见解析图(3)U2U1-1R(4)2.60(5)1.47102解析 (2)按照实验原理电路图连接实物图如图所示。(3)通过铜线的电流为Ix=IR=U1R,则Rx=U2-U1Ix=U2U1-1R。(4)改变电阻箱的阻值R,记下多组R、U1、U2的示数,每一组数据都满足上式,整理可得U2U1=Rx1R+1,则U2U1-1R图像的斜率即为Rx,Rx=k=7.50-1.002.50 =2.60 。
