1、实验题专项练(一)1.(2022内蒙古包钢一中一模)弹簧是大家在生活中比较常见的机械零件,弹簧在外力作用下发生形变,撤去外力后,弹簧就能恢复原状。很多工具和设备都是利用弹簧这一性质来工作的。实验室中有五根一模一样的弹簧,小明想测量这批弹簧的劲度系数,将弹簧等间距悬挂在水平铁架台上,如图甲所示,1号弹簧不挂钩码,2号弹簧挂1个钩码,3号弹簧挂2个钩码,依此类推,钩码均相同。(1)为了更直观地呈现出弹力大小F与伸长量x的关系,小明以1号弹簧末端指针所指的位置为原点,作出竖直的y轴及水平的x轴,其中y轴代表,x轴代表。(均选填“F”或“x”)甲乙丙(2)为测量弹簧的伸长量,小明取来一把米尺,竖直放置
2、在地上,米尺的100 cm刻度刚好与1号弹簧末端指针在同一水平线上,测量2号弹簧末端指针位置时,示数如图乙所示,则此时弹簧伸长量为 cm。(3)小明依次测量3号、4号、5号弹簧的实验数据,根据测量的数据作出图像,如图丙所示,已知图中的数据均取国际单位制单位,则这些弹簧的劲度系数为 N/m(结果保留三位有效数字)。2.(2022河北卷)某物理兴趣小组利用废弃电饭煲的部分器材自制简易电饭煲,设计电路如图1所示。选用的器材有:限温开关S1(手动将其按下,开始持续加热煮饭,当锅内温度高于103 时自动断开,之后不能自动闭合);保温开关S2(当锅内温度高于80 时自动断开,温度低于70 时自动闭合);电
3、饭煲的框架(结构如图2所示)。自备元件有:加热电阻丝R(阻值为60 ,用于加热煮饭);限流电阻R1和R2(阻值均为1 k);指示灯L1和L2(2.5 V,0.6 W,当电流低于30 mA时可视为熄灭);保险丝T。图1图2(1)按照兴趣小组设计的电路,下列说法正确的是(多选)。A.按下S1,L1和L2均发光B.当锅内温度高于103 时,S1自动断开,L1和L2均发光C.保温过程中,S2自动在闭合、断开状态之间交替切换D.当锅内温度低于70 时,S2自动闭合,L1发光,L2熄灭(2)简易电饭煲制作完成后,试用时L1始终不亮,但加热和保温功能均正常。在不增加元件的前提下,断开电源,使用多用电表判断发
4、生故障的元件。下列操作步骤的正确顺序是(填写各步骤前的字母)。A.将选择开关旋转到“100”位置B.将两支表笔直接接触,调节“欧姆调零旋钮”,使指针指向欧姆零点C.调整“指针定位螺丝”,使指针指到零刻度D.测量指示灯L1两端的阻值E.将选择开关置于OFF位置或交流电压最高挡图3图4操作时,将多用电表两表笔与L1两端接触,若指针如图3所示,可判断是断路损坏;若指针如图4所示,可判断是断路损坏。(用电路中的元件符号表示)答案：1.答案 (1)xF(2) 4.00(3)50解析 (1)由题图甲知,y轴代表弹簧的伸长量x,x轴代表弹力大小F。(2)由题图乙知,2号弹簧末端指针位置对应的刻度为96.00
5、 cm,故弹簧伸长量x=100 cm-96.00 cm=4.00 cm。(3)由题图丙得k=Fx=70.14 N/m=50 N/m。2.答案 (1)CD(2)CABDEL1R1解析 (1)按下S1后L2支路被短路,则L2不会发光,A错误;当锅内温度高于103 时,S1断开,而要温度降到70 以下时S2才会闭合,则此时L2可能发光,此时电路中R与R1和L1的串联部分并联,并联的整体再和L2、R2串联,RL=10.42 ,则回路中并联的整体电阻R并=56.64 ,回路总电阻R总=1 067.06 ,回路总电流I总=220VR总=0.21 A,则L2一定发光,此时并联的整体的电压为U并= I总R并=
6、11.89 V,流过L1的电流为IL1=U并RL1+R1=11.891 000+10.42 A=0.012 A,则流过L1的电流小于30 mA,则L1熄灭,B错误;由题知,S2在锅内温度高于80 时自动断开,锅内温度降到70 以下时S2自动闭合,C正确;当锅内温度低于70 时,S2自动闭合,L2支路被短路,则L2不会发光,此时电路中R与R1和L1的串联部分并联,此时流过L1的电流为IL1=ERL1+R1=2201 000+10.42 A=0.218 A,则此时流过L1的电流大于30 mA,L1发光,D正确。(2)多用电表的操作步骤为:调整“指针定位螺丝”,使指针指到零刻度机械调零;将选择开关旋转到“100”位置选挡;将两支表笔直接接触,调节“欧姆调零旋钮”,使指针指向欧姆零点欧姆调零;测量指示灯L1两端的阻值测量;将选择开关置于OFF位置或交流电压最高挡关闭多用电表。故正确顺序为CABDE。由于使用时L1始终不亮,但加热和保温功能均正常,则说明R、L2、R2、T均正常,如图3可看出L1两端有1 090 左右的电阻,则说明L1始终不亮的原因是L1断路损坏。
