1、第二十二单元力学实验和电学实验小测试一测试时间：15分钟满分：30分第1组(15分)12016天津高考(6分)某同学想要描绘标有“3.8 V0.3 A”字样小灯泡L的伏安特性曲线，要求测量数据尽量精确、绘制曲线完整。可供该同学选用的器材除开关、导线外，还有：电压表V1(量程03 V，内阻等于3 k)电压表V2(量程015 V，内阻等于15 k)电流表A1(量程0200 mA，内阻等于10 ) 电流表A2(量程03 A，内阻等于0.1 )滑动变阻器R1(010 ，额定电流2 A)滑动变阻器R2(01 k，额定电流0.5 A)定值电阻R3(阻值等于1 )定值电阻R4(阻值等于10 )定值电阻R5(
2、阻值等于1 k)电源E(E6 V，内阻不计)(1)请画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁。(2)该同学描绘出的IU图象应是下图中的_。答案(1)如图所示(3分)(2)B(3分)解析(1)描绘小灯泡的伏安特性曲线实验时，需要设计成滑动变阻器的分压接法，滑动变阻器应选择与小灯泡阻值相接近的R1。给出的元件电压表V1量程小于小灯泡的额定电压，电压表V2量程又太大，因此需要将电压表V1串联一个1 k的定值电阻R5，改装成最大量程为4 V的电压表。给出的元件电流表A1量程小于小灯泡的额定电流，电流表A2量程又太大，因此需要将电流表A1并联一个10 的定值电阻R4，改装成最大量程为400
3、mA的电流表。(2)由于小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大，所以该同学绘出的小灯泡的IU图象应是B。22017甘肃张掖模拟(9分)小明同学在做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验时，安装好如图所示的实验装置，让刻度尺的零刻度线与弹簧上端平齐。(1)在弹簧下端挂1个钩码，静止时弹簧长度为l1，此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺(分度值是1 mm)上位置的放大图如图所示，可读出弹簧的长度l1_cm。(2)在弹性限度内，在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个相同钩码，静止时弹簧长度分别是l2、l3、l4、l5。实验中，当挂3个钩码时，弹簧长度为24.95 cm。已知单个钩码质量是50 g，当地重力加速
4、度g9.80 m/s2，据此小明计算出弹簧的劲度系数为_N/m。(结果保留三位有效数字)(3)实验中没有考虑到弹簧的自重，对弹簧劲度系数的测量结果有无影响？_(填“有”或“没有”)。(4)小红同学发现小明仅用这两组数据计算出的结果与弹簧的标称值相差较大，请你帮助小红提出更合理的数据处理方案：_。答案(1)24.75(2分)(2)490(2分)(3)没有(2分)(4)作出Fl图象，求斜率；作出Fl图象，求斜率；利用逐差法求劲度系数；用多组数据求平均值(答出任一种即可)(3分)解析(1)已知刻度尺的零刻度线与弹簧上端平齐，由示数知此时弹簧长度为24.75 cm。(2)根据胡克定律，k490 N/m
5、。(按题目要求，结果保留3位有效数字)(3)因为k，弹簧伸长量的增加量x取决于所挂钩码重力的增加量F，即k跟弹簧自重无关，故弹簧的自重对弹簧劲度系数的测量结果无影响。(4)偶然误差是由各种偶然因素(实验者、测量仪器、被测物理量影响等)引起的，偏大和偏小概率均等，故多次测量求平均值可有效减小偶然误差。第2组2016广东七校联考(15分)1(5分)某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙。当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态。若你是小组中的一位成员
6、，要完成该项实验，则：(1)你认为还需要的实验器材有_、_。(2)实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是_，实验时首先要做的步骤是_。(3)在(2)的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M。往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m。让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1v2)。则本实验最终要验证的数学表达式为_(用题中的字母表示实验中测量得到的物理量)。答案(1)天平刻度尺(2)沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量平衡摩擦力(3)m
7、gLMvMv(每空1分)解析(1)在通过纸带计算滑块速度时需要刻度尺测量计数点间距离；而计算动能则需要确定滑块、小沙桶的质量，因此需要天平。(2)实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，滑块的加速度不能太大，因此沙和沙桶的总质量应远小于滑块的质量；同时必须平衡滑块运动时所受到的摩擦力。(3)由题意知，滑块所受合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，所以合力对滑块做功为mgL，由动能定理可知，mgLMvMv。2(10分)(1)使用螺旋测微器测某金属丝直径如图甲所示，则金属丝的直径为_mm。(2)使用多用电表粗测某一电阻，操作过程为以下四个步骤，请把第步的内容填在相应的位置上：将红
8、、黑表笔分别插入多用电表的“”“”插孔，选择开关置于电阻100挡。_。把红、黑表笔分别与电阻的两端相接，读出被测电阻的阻值。将选择开关置于交流电压的最高挡或“off”挡。(3)若上述第步中，多用电表的示数如图乙所示，则粗测电阻值为_。(4)为了用伏安法测出某小灯泡的电阻(约为5 )。有以下实验器材可供选择：A电池组(3 V，内阻约为0.3 )B电流表(03 A，内阻约为0.025 )C电流表(00.6 A，内阻约为0.125 )D电压表(03 V，内阻约为3 k)E电压表(015 V，内阻约为15 k)F滑动变阻器(010 ，额定电流1 A)G滑动变阻器(01750 ，额定电流0.3 A)H开
9、关、导线为了减小实验误差，并在实验中获得较大的电压调节范围，应选择的电流表是_，电压表是_，滑动变阻器是_(填写器材前面的字母代号)。请将设计的实验电路图画在虚线框内，并按电路图连接实物图。答案(1)0.590(1分)(2)将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在电阻的“0”刻度处(1分)(3)2200(1分)(4)C(1分)D(1分)F(1分)电路图和实物连接图如图所示(4分)解析(1)螺旋测微器的固定刻度部分读数为0.5 mm，可动刻度部分读数为9.0，精确度为0.01 mm，所以金属丝直径D0.5 mm9.00.01 mm0.590 mm。(2)多用电表测量电阻之前必须进行欧姆调零，因此第步是将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在电阻的“0”刻度处。(3)测量电阻时，多用电表的读数为指针示数乘以倍率，即22100 2200 。(4)电池组电动势为3 V，所以电压表选择03 V量程的D；待测小灯泡电阻约为5 ，由欧姆定律可知，通过小灯泡的电流最大值为0.6 A，所以电流表选择00.6 A量程的C；由于通过小灯泡的电流可能超过0.3 A，同时使用全值电阻较小的滑动变阻器时便于调节小灯泡两端电压，所以滑动变阻器选择额定电流为1 A的F。由于实验要求小灯泡获得较大的电压调节范围，所以滑动变阻器应采用分压式接法，又小灯泡电阻RL，所以小灯泡采用外接法。
