1、二、实验题专项练实验题专项练(一)(建议用时:30分钟)1如图所示,打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置验证机械能守恒定律该装置中的打点计时器所接交流电源频率是50 Hz.(1)对于该实验,下列操作中对减小实验误差有利的是_A精确测量出重物的质量B两限位孔在同一竖直线上C重物选用质量和密度较大的金属重锤D释放重物前,重物离打点计时器下端远些(2)按正确操作得到了一条完整的纸带,由于纸带较长,图中有部分未画出,如图所示纸带上各点是打点计时器连续打出的计时点,其中O点为纸带上打出的第一个点重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出,利用下列测量值能完成验证机械能
2、守恒定律的选项有_AOA、OB和OG的长度BOE、DE和EF的长度CBD、BF和EG的长度 DAC、BF和EG的长度用刻度尺测得图中AB的距离是1.76 cm,FG的距离是3.71 cm,则可测得当地的重力加速度是_m/s2.(计算结果保留三位有效数字)2“用DIS测电源的电动势和内阻”的实验电路如图(a)所示,其中R0是阻值为5 的定值电阻,滑动变阻器R的最大阻值为10 .(1)某同学按照实验电路连接,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片,DIS系统采集数据后,得到如图(b)所示的UI图象,则该同学在实验中可能出现的不当操作是_(2)该同学发现操作不当之处,改正后重新实验,得到如图(c)所示的UI
3、图象,根据图象可知电源电动势为_V,内阻为_ .(3)在滑动变阻器滑片从最左端逐渐向右移动的过程中,R上功率的变化情况是_;电源效率的变化情况是_3用如图所示的装置可以测量弹簧的弹性势能将弹簧放置在水平气垫导轨上,左端固定,右端在O点;在O点右侧的B、C位置各安装一个光电门,计时器(图中未画出)与两个光电门相连先用米尺测得B、C两点间距离s,再用带有遮光片的小滑块压缩弹簧到某位置A,由静止释放小滑块,计时器显示遮光片从B到C所用的时间t,用米尺测量A、O之间的距离x.(1)计算小滑块离开弹簧时速度大小的表达式是_(2)为求出弹簧的弹性势能,还需要测量_A弹簧原长B当地重力加速度C小滑块(含遮光
4、片)的质量(3)实验误差的来源有_A空气阻力B小滑块的大小C弹簧的质量4某同学准备把量程为0500 A的电流表改装成一块量程为02.0 V的电压表他为了能够更精确地测量电流表的内阻,设计了如图甲所示的实验电路,图中各元件及仪表的参数如下:A电流表G1(量程01.0 mA,内阻约100 )B电流表G2(量程0500 A,内阻约200 )C电池组E(电动势为3.0 V,内阻未知)D滑动变阻器R(025 )E电阻箱R1(总阻值9 999 )F保护电阻R2(阻值约100 )G单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2(1)实验中该同学先闭合开关S1,再将开关S2与a相连,调节滑动变阻器R,当电流表G2有某一合
5、理的示数时,记下电流表G1的示数I;然后将开关S2与b相连,保持_不变,调节_,使电流表G1的示数仍为I时,读取电阻箱的示数r.(2)由上述测量过程可知,电流表G2内阻的测量值rg_(3)若该同学通过测量得到电流表G2的内阻为190 ,他必须将一个_ k的电阻与电流表G2串联,才能改装为一块量程为2.0 V的电压表(4)该同学把改装的电压表与标准电压表V0进行了校准,发现当改装的电压表的指针刚好指向满偏刻度时,标准电压表V0的指针恰好如图乙所示由此可知,该改装电压表的百分误差为_%.二、实验题专项练实验题专项练(一)1解析:(1)因为在实验中比较的是mgh、mv2的大小关系,故m可约去,不需要
6、测量重物的质量,对减小实验误差没有影响,故A错误;为了减小纸带与限位孔之间的摩擦,两限位孔必须在同一竖直线上,这样可以减小纸带与限位孔的摩擦,从而减小实验误差,故B正确;实验选择的重物应该为质量较大、体积较小的物体,这样能减少空气阻力的影响,从而减小实验误差,故C正确;释放重物前,为更有效的利用纸带,重物离打点计时器下端近些,故D错误(2)当知道OA、OB和OG的长度时,无法算出任何一点的速度,故A不符合题意;当知道OE、DE和EF的长度时,利用DE和EF的长度可以求出E点的速度,从而求出O点到E点的动能变化量,知道OE的长度,可以求出O点到E点重力势能的变化量,可以验证机械能守恒定律,故B符
7、合题意;当知道BD、BF和EG的长度时,由BD、BF的长度可以求出E点的速度,但无法求出G点的速度,故无法求出E点到G点的动能变化量,故C不符合题意;当知道AC、BF和EG的长度时,可以分别求出B点和F点的速度,从而求出B点到F点的动能变化量,知道BF的长度,可以求出B点到F点重力势能的变化量,可以验证机械能守恒定律,故D符合题意根据hgt2,解得:g102 m/s29.75 m/s2.答案:(1)BC(2)BD9.752解析:(1)由图(b)可知,测量电压为负,说明电压传感器正负极接反;(2)电源的伏安特性曲线中,电压轴的截距代表电源电动势,图线斜率的绝对值表示电源内阻;由图(c)可知,电源
8、电动势为:E2.90 V内阻为:rR0 7 ,则r7 5 2 .(3)把定值电阻等效到电源内部,充当电源内阻,则等效内阻为:r7 ;此时滑动变阻的功率等于等效电源的输出功率,当内外电阻相等时,电源输出功率最大,滑动变阻器的阻值先减小到7 ,此过程功率逐渐增大;电阻继续减小,则功率又开始减小,即在滑动变阻器滑片从最左端逐渐向右移动的过程中,R上功率的先增大后减小;电源的效率为:100%100%,滑动变阻器电阻减小,则U减小,故电源的效率减小答案:(1)电压传感器正负极接反(2)2.902(3)先增大后减小减小3解析:(1)滑块离开弹簧后的运动可视为匀速运动,故可以用BC段的平均速度表示滑块离开弹
9、簧时的速度,则有:v.(2)弹簧的弹性势能等于滑块(含遮光片)增加的动能,故应求解滑块(含遮光片)的动能,根据动能表达式可知,应测量小滑块(含遮光片)的质量,故选C.(3)由于存在空气阻力,阻力做负功,小滑块的动能增加量小于弹簧的弹性势能的减少量;由于弹簧有质量,故弹簧的弹性势能有小部分转化为弹簧的动能,故小滑块的动能增加量小于弹簧弹性势能的减少量,故选A、C.答案:(1)v(2)C(3)AC4解析:(1)当电流表G2有某一合理的示数时,记下电流表G1的示数I;然后将开关S2与b相连,保持滑动变阻器R的阻值不变,调节R1,使电流表G1的示数仍为I时,读取电阻箱的示数r.(2)电流G2的内阻与电阻箱接入电路的阻值相同,即rgr.(3)将电流表G2改装成电压表要串联电阻分压,串联电阻的阻值为Rrg3.81 k.(4)标准电压表V0的示数为1.90 V,由此可知,该改装电压表的百分误差为100%5.26%.答案:(1)滑动变阻器R的阻值R1(2)r(3)3.81(4)5.26