实验题专练(二)(限时：15分钟)22．(5分)(1)某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图1(a)和(b)所示．该工件的直径为________cm，高度为________mm.图1(2)在“探究加速度和力、质量的关系”实验中，采用如图2所示的装置图进行实验：图2①在实验操作中，下列说法正确的是________．(填序号)A．实验中，若要将砝码(包括砝码盘)的重力大小作为小车所受拉力F的大小，应让砝码(包括砝码盘)的质量远大于小车质量B．实验时，应先释放小车，再接通打点计时器的电源C．每改变一次小车的质量，都需要改变垫入的小木块的厚度D．先保持小车质量不变，研究加速度与力的关系；再保持小车受力不变，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度与力、质量的关系3\n②图3为研究“在外力一定的条件下，小车的加速度与其质量的关系”时所得的实验图象，横坐标m为小车上砝码的质量．设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿第二定律成立，则小车的质量为________．图3③利用该装置还可以完成的实验有________．A．验证动能定理B．验证小车、砝码和托盘组成的系统机械能守恒C．只有木板光滑，才可以验证动能定理D．只有木板光滑，才可以验证小车、砝码和托盘组成的系统机械能守恒答案 (1)0.515 0.520 (2)①D ② ③AD解析 (1)游标卡尺的主尺读数为0.5cm，游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为3×0.05mm＝0.15mm＝0.015cm，所以最终读数为：0.5cm＋0.015cm＝0.515cm；螺旋测微器的固定刻度为0.5mm，可动刻度为2.0×0.01mm＝0.020mm，所以最终读数为0.5mm＋0.020mm＝0.520mm；(2)①根据牛顿第二定律得：mg＝(M＋m)a，解得：a＝，则绳子的拉力为：F＝Ma＝＝，则当砝码(包括砝码盘)的质量远小于小车质量时，小车所受的拉力等于砝码(包括砝码盘)的重力，所以应满足的条件是砝码(包括砝码盘)的质量远小于小车的质量，故A错误；使用打点计时器时，应该先打开电源，后释放小车，故B错误；由于平衡摩擦力之后有Mgsinθ＝μMgcosθ，故μ＝tanθ，与小车的质量无关，所以不用再次平衡摩擦力，故C错误；本实验采用控制变量法，故D正确．②设小车所受拉力为F，小车质量为m′，根据牛顿第二定律得：F＝(m′＋m)a，解得：＝×m＋，故k＝，b＝，联立解得：m′＝.③根据动能定理W合＝ΔEk可知，该装置可以通过纸带算出速度，故可以算出动能，则可以求出动能的改变量．若满足砝码(包括砝码盘)的质量远小于小车质量，则合外力等于砝码(包括砝码盘)的重力，通过纸带可以测出运动的位移，根据W＝Fx可以求出合外力做的功，木板是否光滑对实验没有影响，故A正确，C错误；要验证系统机械能守恒，木板必须光滑，故B错误，D正确．23．(10分)某同学设计了一个如图4甲所示的实验电路，用以测定电源电动势和内阻，使用的实验器材：待测干电池组(电动势E约3V)、电流表A(量程10mA，内阻小于13\nΩ)、电阻箱R(0～99.99Ω)、滑动变阻器(0～400Ω)、单刀双掷开关、单刀单掷开关各一个及导线若干．考虑到干电池的内阻较小，电流表的内阻不能忽略，故先测量电流表的内阻．图4(1)该同学设计的用甲图测量电流表内阻的步骤如下：①断开单刀双掷开关以及开关K，将滑动变阻器滑片P滑至B端、电阻箱R阻值调到最大．②________________________________________________________________________.③________________________________________________________________________.④读出此时电阻箱的阻值R＝0.2Ω，即为电流表内阻的测量值．可分析测量值应____________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值．(2)通过控制开关状态，该同学又进行了电池电动势和电池内阻的测量实验，他一共记录了六组电流I和电阻箱R的对应数值，并建立坐标系，作出“－R”图线如图乙所示，由此求出电动势E＝______________V、内阻r＝________Ω.(计算结果保留两位有效数字)答案 (1)②保持单刀双掷开关断开，闭合开关K，移动滑动变阻器的滑片P，使电流表满偏③将单刀双掷开关接C触点，保持滑片位置不动，调节电阻箱R的阻值，直到电流表指针指在刻度盘正中央④小于 (2)2.8 2.2解析 (1)本实验采用半偏法测量电流表的内阻，实验步骤为：②保持单刀双掷开关断开，闭合开关K，移动滑动变阻器的滑片P，使电流表满偏．③将单刀双掷开关接C触点，保持滑片位置不动，调节电阻箱R的阻值，直到电流表指针指在刻度盘正中央．④在本实验中，并联电阻箱后，总电阻减小，则总电流增大，通过电阻箱的电流大于通过电流表的电流，根据欧姆定律知，电流表内阻的测量值小于真实值．(2)由闭合电路欧姆定律可得：E＝I(R＋RA＋r)，变形得：＝×R＋，则－R图线的斜率是，图线在纵轴上的截距是，由此可得E＝＝＝2.8V，＝0.85，解得：r＝0.85E－RA＝2.2Ω.3
