2025届高考物理二轮总复习题型专项练实验题专项练2 (1).docVIP

实验题专项练(二)

1.(6分)(2024湖南衡阳二模)某实验小组做验证牛顿第二定律的实验,所用的实验装置如图甲所示,滑块(含遮光条)的质量用m0表示,钩码的质量用m表示。

甲

乙

(1)本实验(选填“需要”或“不需要”)满足m?m0。?

(2)通过气垫导轨上的刻度尺读出两个光电门之间的距离L,通过数字计时器测量遮光条从光电门1到光电门2的时间t。实验小组保持光电门2的位置及滑块在气垫导轨上的释放位置不变,改变光电门1的位置进行多次测量,测得多组L和t数据,根据测验数据,作出了Lt-t图像如图乙所示,若图线斜率的绝对值为k,图线在纵轴上的截距为b,根据图线可求出滑块加速度的大小为,经过光电门2的速度大小为。

(3)由以上实验即可验证牛顿第二定律。

答案(1)不需要(2)2kb

解析(1)当实验中调节气垫导轨水平且细线与气垫导轨平行时,力传感器的示数F等于细线的拉力,结合上述可知,该示数即为滑块的合力,可知实验中不需要使力传感器和钩码的总质量远小于滑块及遮光条的总质量。

(2)滑块释放位置不变,光电门2的位置不变,则无论光电门1位置如何变化,经过光电门2的速度大小不变,设为v,则根据匀变速直线运动中平均速度的规律,两光电门之间的距离为L=v+(v-at)2·t,整理可得Lt=v-a2·t,则Lt-t图像中斜率绝对值为k,则k=-a2,解得滑块加速度的大小为

2.(10分)(2024广东佛山二模)如图甲所示,用铜片、铝片和可乐可以做成可乐电池,电动势大约在0.5~0.6V之间,内阻几千欧左右。某实验兴趣小组制作了一个可乐电池并测量其电动势和内阻。

甲

乙

丙

(1)如图乙所示,直接用多用电表2.5V直流电压挡测量出可乐电池的电动势大小为V(保留两位有效数字);?

(2)现有实验器材:

A.电压表(0~3V,RV约为3000Ω)

B.电流表(0~300μA,RA为300Ω)

C.电阻箱(0~9999Ω)

D.滑动变阻器(0~20Ω)

E.开关,导线若干

①为了更准确测量可乐电池的电动势和内阻,选择合适的器材并按电路图完成电路连接;?

②通过数据处理画出相应的可乐电池R-1I图像如图丙实线所示,可知该可乐电池的内阻约为Ω,测量值(选填“”“=”或“”)真实值

③将该可乐电池静置5h后再次测量获得的R-1I图像如图丙虚线所示,可知该可乐电池的电动势(选填“增大”“减小”或“不变”)。

答案(1)0.50(2)D1700=不变

解析(1)选择“直流2.5V”量程时,分度值为0.05V,则可乐电池的电动势大小为E=0.05×10V=0.50V。

(2)电池的内阻远大于滑动变阻器的阻值,因此用滑动变阻器调节范围很小,电流表内阻已知,且电压表量程过大,所以应采用安阻法进行测量,即将电流表与电阻箱串联,使系统误差最小,故选D。

根据闭合电路欧姆定律有E=I(RA+R+r),所以R=EI-(RA+r),结合图像可得RA+r=2000Ω,所以r=1700Ω,由于不存在系统误差,所以内阻的测量值等于真实值。根据以上分析可知,由于图像的斜率不变,