【大高考】（五年高考真题）2022届高考物理专题十二实验与探究（全国通用）考点一 基本仪器的使用1．(2022·海南单科，11，6分)(难度★★)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(a)和(b)所示．该工件的直径为________cm，高度为________mm.解析 游标卡尺读数为d＝12mm＋4×mm＝12.20mm＝1.220cm螺旋测微器的读数为h＝6.5mm＋36.1×0.01mm＝6.861mm答案 (1)1.220 6.8612．[2022·福建理综，19(1)，6分](难度★★)某同学测定一金属杆的长度和直径，示数如图甲、乙所示，则该金属杆的长度和直径分别为________cm和________mm.解析 毫米刻度尺读数时应估读一位，其读数为60.10cm；游标卡尺读数时不需要估读，读数为4mm＋10×0.02mm＝4.20mm.答案 60.10 4.2058\n3．[2022·重庆理综，6(1)](难度★★★)某照明电路出现故障，其电路如图1所示，该电路用标称值12V的蓄电池为电源,导线及其接触完好．维修人员使用已调好的多用表直流50V挡检测故障.他将黑表笔接在c点，用红表笔分别探测电路的a、b点．①断开开关，红表笔接a点时多用表指示如图2所示,读数为________V，说明__________正常(选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯)．②红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用表指示仍然和图2相同，可判定发生故障的器件是__________(选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯)．解析 ①由题图2可知，直流50V挡的最小分度为1V，故按“十分之一”估读法可知读数应为11.5V左右．由于测得的电压基本等于蓄电池电动势的标称值，说明a、c两点与电源之间是通路,只能是此电池之外的保险丝、开关、小灯中出现了断路故障，但故障的具体位置不能确定．②同理可知，两表笔接c、b时测得结果仍等于电源电动势,说明多用表、开关、保险丝、蓄电池形成了一闭合回路，故只能是与多用表并联的小灯发生了断路故障．答案 ①11.5(11.2～11.8之间的值均可) 蓄电池②小灯4．[2022·广东理综，34(1)，8分](难度★★★)某同学设计的可调电源电路如图(a)所示，R0为保护电阻，P为滑动变阻器的滑片，闭合电键S.①用电压表测量A、B两端的电压：将电压表调零，选择0～3V挡，示数如图(b)，电压值为______V.58\n②在接通外电路之前，为了保证外电路的安全，滑片P应先置于______端．③要使输出电压U变大，滑片P应向______端滑动．④若电源电路中不接入R0，则在使用过程中，存在__________的风险(填“断路”或“短路)．解析 ①由图(b)知电压表0～3V挡的最小分度为0.1V，故由“十分之一”估读法可得读数为1.30V.②因外电路并联在AP间，要使外电路接通时获得的电压最小以保证电路安全，应使滑片P先置于A端．③输出电压U等于A、P间的电压，故P向B端滑动时A、P间分得的电压增大，输出电压增大．④当P滑到B端时，若输出电路所接负载的阻值极小，则电源就有可能被短路．答案 ①1.30 ②A ③B ④短路5．(2022·新课标全国Ⅰ，23，8分)(难度★★★)某学生实验小组利用图(a)所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1k”挡内部电路的总电阻．使用的器材有：多用电表；电压表：量程5V,内阻十几千欧；滑动变阻器：最大阻值5kΩ；导线若干．回答下列问题：(1)将多用电表挡位调到电阻“×1k”挡，再将红表笔和黑表笔__________，调零点．(2)将图(a)中多用电表的红表笔和_______(填“1”或“2”)端相连,黑表笔连接另一端．(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图(b)所示，这时电压表的示数如图(c)所示．多用电表和电压表的读数分别为________kΩ和________V.58\n(4)调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零，此时多用电表和电压表的读数分别为12.0kΩ和4.00V．从测量数据可知，电压表的内阻为________kΩ.(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图(d)所示．根据前面的实验数据计算可得，此多用电表内电池的电动势为________V，电阻“×1k”挡内部电路的总电阻为______kΩ.解析 (1)多用电表欧姆挡调零的方法是先把红、黑表笔短接，再调节欧姆调零旋钮，使指针满偏．(2)多用电表内部电池的正极与黑表笔相连，要保证电流从电压表的“＋”接线柱流入、“－”接线柱流出，故红表笔和“1”端相连．(3)多用电表指针指向“15”，挡位“1k”，故多用电表的读数为15.0kΩ；电压表读数时要估读，读数为3.60V.(4)滑动变阻器接入电路的阻值为零，故多用电表的读数即为电压表内阻．(5)由题图(b)知,此时多用电表指针指向中值，故此时内、外电阻均为15kΩ，此时的电压表示数为3.60V3．60V＝E＝E解得E＝9.00V答案 (1)短接 (2)1 (3)15.0 3.60 (4)12.0 (5)9.00 15.06．(2022·课标,22,5分)(难度★★)某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度.该螺旋测微器校零时的示数如图(a)所示,测量金属板厚度时的示数如图(b)所示.图(a)所示读数为________mm，图(b)所示读数为________mm，所测金属板的厚度为________mm.解析 依据螺旋测微器读数的基本原理,0.5毫米以上的值在主尺上读出，而在螺旋尺上要估读到千分之一毫米，则图(a)读数为0.010mm，图(b)读数为6.870mm.答案 0.010(0.009或0.011也对) 6.870(6.869或6.871也对) 6.860(6.858～58\n6.862)考点二 力学实验1．(2022·新课标全国Ⅰ，22，6分)(难度★★★)某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验．所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为R＝0.20m)．完成下列填空：(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图(a)所示，托盘秤的示数为1.00kg；(2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图(b)所示，该示数为________kg；(3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为m；多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如下表所示：序号12345m(kg)1.801.751.851.751.90(4)根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为________N；小车通过最低点时的速度大小为________m/s.(重力加速度大小取9.80m/s2，计算结果保留2位有效数字)解析 (2)由图(b)可知托盘称量程为10kg，指针所指的示数为1.40kg(4)由多次测出的m值，利用平均值可求m＝1.81kg.而模拟器的重力为G＝m0g＝9.8N,所以小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为FN＝mg－m0g≈7.94N；根据径向合力提供向心力，即7.94N－(1.40－1.00)×9.8N＝，解得v≈1.4m/s.答案 (2)1.40 (4)7.9 1.42．(2022·新课标全国Ⅱ，22，6分)(难度★★★)某同学用图(a)所示的实验装置测量物块与斜面之间的动摩擦因数．已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图(b)所示，图中标出了五个连续点之间的距离．58\n(1)物块下滑时的加速度a＝________m/s2，打C点时物块的速度v＝________m/s；(2)已知重力加速度大小为g，为求出动摩擦因数，还必须测量的物理量是________(填正确答案标号)．A．物块的质量B．斜面的高度C．斜面的倾角解析 (1)根据纸带数据可知，加速度a＝＝3.25m/s2；打C点时物块的速度vC＝＝1.79m/s(2)由牛顿第二定律得加速度a＝gsinθ－μgcosθ，所以要求出动摩擦因数，还必须测量的物理量是斜面的倾角．答案 (1)3.25 1.79 (2)C3．(2022·浙江理综，21，10分)(难度★★★)甲同学准备做“验证机械能守恒定律”实验，乙同学准备做“探究加速度与力、质量的关系”实验．图1(1)图1中A、B、C、D、E表示部分实验器材，甲同学需在图中选用的器材58\n________；乙同学需在图中选用的器材________．(用字母表示)图2(2)某同学在实验室选齐所需器材后，经正确操作获得如图2所示的两条纸带①和②.纸带________的加速度大(填“①”或“②”)，其加速度大小为________．解析 (1)“验证机械能守恒定律”一般采用重锤自由落体运动，使用纸带法测速度,所以要用到重锤和电火花打点计时器，即A、B；“探究加速度与力、质量的关系”实验一般以小车为研究对象，需改变小车质量，要用到纸带法测加速度，所以需要电火花计时器、小车、钩码，即B、D、E.(2)纸带①相邻相等时间位移之差Δx1＝0.1cm,而②纸带的Δx2＝0.05cm，由a＝可知①纸带加速度大，且可算得a＝＝m/s2＝2.5m/s2.答案 (1)AB BDE (2)① (2.5±0.2)m/s24．[2022·重庆理综,6(1)，6分](难度★★★)同学们利用如图所示方法估测反应时间．首先，甲同学捏住直尺上端，使直尺保持竖直状态，直尺零刻度线位于乙同学的两指之间．当乙看见甲放开直尺时，立即用手指捏直尺，若捏住位置的刻度读数为x，则乙同学的反应时间为________(重力加速度为g)．基于上述原理,某同学用直尺制作测量反应时间的工具，若测量范围为0～58\n0.4s，则所用直尺的长度至少为________cm(g取10m/s2)；若以相等时间间隔在该直尺的另一面标记出表示反应时间的刻度线，则每个时间间隔在直尺上对应的长度是________的(选填“相等”或“不相等”)．解析 (1)在人的反应时间内,直尺做自由落体运动，则x＝gt2，解得乙同学的反应时间为t＝.当t＝0.4s时，x＝gt2＝×10×0.42m＝0.8m＝80cm，即所用直尺的长度至少为80cm;由于t∝，故每个时间间隔内在直尺上对应的长度不相等．(2)①因电流表的内阻与Rx相当,故应采用电流表外接法，故电压表的a端应连接到电路的c点．②由部分电路的欧姆定律R＝知UI图象的斜率代表电阻，求得Rx＝Ω≈4.1Ω.③由题图可知,当风速增加时，Rx会减小．为保持Rx两端的电压为10V，由串并联电路的知识知，RW的滑片应向M端调节．④当风速为零时,b、d两点为等电势点，即Ubd＝0；当风速逐渐增大时，气流中的Rx逐渐减小，Rx中的电流增大，d点的电势降低，要满足题目中电压表示数的变化要，求“＋”端和“－”端应分别连接到电路中的b点和d点．答案 (1) 80 不相等(2)①c ②4.1(4.0～4.2) ③减小 M ④b d5．[2022·福建理综，19(1)，6分](难度★★)某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验．①图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,其示数为7.73cm；图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度，此时弹簧的伸长量Δl为________cm；②本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力，关于此操作，58\n下列选项中规范的做法是________；(填选项前的字母)A.逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重B．随意增减钩码，记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重③图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量Δl与弹力F的关系图线,图线的AB段明显偏离直线OA，造成这种现象的主要原因是_________________________．解析 ①由乙图知,读数为14.66cm,所以弹簧伸长(14.66－7.73)cm＝6.93cm;②若随意增减砝码,会作图不方便,有可能会超出弹簧形变范围,所以应逐一增挂钩码,选项A正确.③由图知AB段伸长量与弹力不成线性关系，是因为钩码重力超过弹簧弹力范围．答案 ①6.93 ②A ③钩码重力超过弹簧弹力范围6．[2022·四川理综,8(1)，6分](难度★★★)某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时,安装好实验装置，让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐，在弹簧下端挂1个钩码，静止时弹簧长度为l1，如图1所示，图2是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺(最小分度是1毫米)上位置的放大图，示数l1＝________cm.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.已知每个钩码质量是50g，挂2个钩码时，弹簧弹力F2＝________N(当地重力加速度g＝9.8m/s2)．要得到弹簧伸长量x，还需要测量的是________，作出Fx曲线，得到弹力与弹簧伸长量的关系．解析 刻度尺示数为25.85cm，注意估读．挂2个钩码时，弹簧弹力等于此时钩码的重力，即F＝2mg＝0.98N．由于伸长量等于弹簧的长度减去原长，因此要得到伸长量，还需要测量弹簧原长．答案 25.85 0.98 弹簧原长7．(2022·安徽理综，21Ⅰ，6分)(难度★★★)在“验证力的平行四边形定则”实验中，某同学用图钉把白纸固定在水平放置的木板上，将橡皮条的一端固定在板上一点，两个细绳套系在橡皮条的另一端．用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套，互成角度地施加拉力，使橡皮条伸长，结点到达纸面上某一位置，58\n如图所示．请将以下的实验操作和处理补充完整：①用铅笔描下结点位置，记为O；②记录两个弹簧测力计的示数F1和F2，沿每条细绳(套)的方向用铅笔分别描出几个点，用刻度尺把相应的点连成线；③只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点仍拉到位置O，记录测力计的示数F3，________________；④按照力的图示要求，作出拉力F1、F2、F3；⑤根据力的平行四边形定则作出F1和F2的合力F；⑥比较________的一致程度，若有较大差异，对其原因进行分析，并作出相应的改进后再次进行实验．解析 ③此步骤中应记录此时拉力的大小和方向，结合②的操作，③中横线应填写:沿此时细绳(套)的方向用铅笔描出几个点，用刻度尺把这些点连成直线．⑥要验证平行四边形定则,需要比较F与F3的大小，方向是否一致，故⑥中横线应填写F和F3答案 ③沿此时细绳(套)的方向用铅笔描出几个点,用刻度尺把这些点连成直线 ⑥F和F38．[2022·广东理综,34(1)，8分](难度★★★))某同学使用打点计时器测量当地的重力加速度．①请完成以下主要实验步骤：按图(a)安装实验器材并连接电源；竖直提起系有重物的纸带，使重物________(填“靠近”或“远离”)计时器下端；________，________，使重物自由下落；关闭电源，取出纸带；换新纸带重复实验．②图(b)和(c)是实验获得的两条纸带，应选取________(填“b”或“c”)来计算重力加速度．在实验操作和数据处理都正确的情况下，得到的结果仍小于当地重力加速度，主要原因是空气阻力和________________．58\n解析 ①为了使纸带打下的点多一些，竖直提起悬吊重物的纸带时应使重物靠近打点计时器下端，且应先接通电流，再释放纸带，使重物自由下落．②重物下落是匀加速运动，故应选“b”来计算重力加速度；重物下落过程中系统受重力，空气阻力，纸带与打点计时器间的摩擦力等．答案 ①靠近 先接通打点计时器电源，再释放纸带②b 纸带与打点计时器之间有摩擦9．(2022·山东理综,21，10分)(难度★★★)某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则．实验步骤：①将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方向．②如图甲所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到弹簧秤示数为某一设定值时,将橡皮筋两端的位置标记为O1、O2，记录弹簧秤的示数F,测量并记录O1、O2间的距离(即橡皮筋的长度l)．每次将弹簧秤示数改变0.50N，测出所对应的l，部分数据如下表所示：F(N)00.501.001.502.002.5058\nl(cm)l010.9712.0213.0013.9815.05③找出②中F＝2.50N时橡皮筋两端的位置,重新标记为O、O′，橡皮筋的拉力记为FOO′.④在秤钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在秤钩上，如图乙所示．用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端，使秤钩的下端达到O点，将两笔尖的位置标记为A、B，橡皮筋OA段的拉力记为FOA，OB段的拉力记为FOB.完成下列作图和填空：(1)利用表中数据在给出的坐标纸上画出Fl图线，根据图线求得l0＝________cm.(2)测得OA＝6.00cm，OB＝7.60cm，则FOA的大小为________N.(3)根据给出的标度，作出FOA和FOB的合力F′的图示．(4)通过比较F′与________的大小和方向，即可得出实验结论．解析 (1)做出Fl图象,如图甲所示，求得直线的截距即为l0，可得l0＝10.0cm58\n(2)可计算橡皮筋的劲度系数k＝＝N/m＝50N/m若OA＝6.00cm，OB＝7.60cm，则橡皮筋的弹力为F＝kΔx＝50×(6.00＋7.60－10.00)×10－2N＝1.80N则此时FOA＝F＝1.80N(3)FOB＝FOA＝1.80N，两力的合力F′如图乙所示．(4)通过比较F和FOO′的大小和方向，可得出实验结论．答案 (1)10.0(9.8、9.9、10.1均正确) (2)1.80(1.70～1.90均正确) (3)如图乙所示 (4)FOO′10．(2022·江苏单科，11，10分)(难度★★★)某同学探究小磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律．实验装置如图1所示，打点计时器的电源为50Hz的交流电．图1(1)下列实验操作中，不正确的有________．A．将铜管竖直地固定在限位孔的正下方B．纸带穿过限位孔，压在复写纸下面58\nC．用手捏紧磁铁保持静止，然后轻轻地松开让磁铁下落D．在磁铁下落的同时接通打点计时器的电源(2)该同学按正确的步骤进行实验(记为“实验①”)，将磁铁从管口处释放，打出一条纸带，取开始下落的一段，确定一合适的点为O点，每隔一个计时点取一个计数点，标为1，2，…，8.用刻度尺量出各计数点的相邻两计时点到O点的距离，记录在纸带上，如图2所示．图2计算相邻计时点间的平均速度v，粗略地表示各计数点的速度，抄入下表．请将表中的数据补充完整.位置12345678v(cm/s)24.533.837.8____39.539.839.839.8(3)分析上表的实验数据可知：在这段纸带记录的时间内，磁铁运动速度的变化情况是________________；磁铁受到阻尼作用的变化情况是________________________________________________________________________．(4)该同学将装置中的铜管更换为相同尺寸的塑料管,重复上述实验操作(记为“实验②”)，结果表明磁铁下落的运动规律与自由落体运动规律几乎相同．请问实验②是为了说明什么？对比实验①和②的结果可得到什么结论？__________________________________________________________________________________________________________________________________解析 (1)在实验时，应用手捏住纸带上端，保持静止，再接通电源，让打点计时器工作，然后迅速释放纸带,故做法不对的是C、D，所以本题正确选项为C、D.(2)由v＝可求v4＝m/s＝39.0cm/s.(3)由纸带上的测量数据可知，磁铁下落的速度逐渐增大，最后匀速下落，所受阻力逐渐增大到大小等于重力．(4)实验结果表明磁铁在塑料管中几乎不受阻尼作用，而磁铁在铜管中下落时受到的阻尼作用主要是电磁阻尼作用．答案 (1)CD (2)39.0 (3)逐渐增大到39.8cm/s且增加的越来越慢 逐渐增58\n大到等于重力 (4)为了说明磁铁在塑料管中几乎不受阻尼作用，磁铁在铜管中受到的阻尼作用主要是电磁阻尼作用11．(2022·大纲全国，22,6分)(难度★★★)现用频闪照相方法来研究物块的变速运动．在一小物块沿斜面向下运动的过程中，用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图所示.拍摄时频闪频率是10Hz；通过斜面上固定的刻度尺读取的5个连续影像间的距离依次为x1、x2、x3、x4.已知斜面顶端的高度h和斜面的长度s.数据如下表所示．重力加速度大小g＝9.80m/s2.单位：cmx1x2x3x4hs10.7615.0519.3423.6548.0080.00根据表中的数据，完成下列填空：(1)物块的加速度a＝__________m/s2(保留3位有效数字)．(2)因为__________________________，可知斜面是粗糙的．解析 (1)根据“逐差法”可得物块的加速度为a＝＝m/s2≈4.30m/s2.(2)假设斜面光滑，对物块受力分析可得物块下滑的加速度a′＝gsinθ＝g＝9.80×m/s2＝5.88m/s2.根据a′＞a可知斜面是粗糙的．答案 (1)4.30(填“4.29”或“4.31”同样给分)(2)物块加速度小于g＝5.88m/s2(或物块加速度小于物块沿光滑斜面下滑的加速度)12．(2022·新课标全国Ⅱ,23，9分)(难度★★★)某实验小组探究弹簧的劲度系数k与其长度(圈数)的关系．实验装置如图(a)所示：一均匀长弹簧竖起悬挂，7个指针P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处；通过旁边竖起放置的刻度尺，可以读出指针的位置，P058\n指向0刻度．设弹簧下端未挂重物时，各指针的位置记为x0，挂有质量为0.100kg的砝码时,各指针的位置记为x.测量结果及部分计算结果如下表所示(n为弹簧的圈数，取重力加速度为9.80m/s2)．已知实验所用弹簧总圈数为60，整个弹簧的自由长度为11.88cm.P1P2P3P4P5P6x0(cm)2.044.066.068.0510.0312.01x(cm)2.645.267.8110.3012.9315.41n102030405060k(N/m)163①56.043.633.828.8(m/N)0.0061②0.01790.02290.02960.0347(1)将表中数据补充完整：①__________；②__________．(2)以n为横坐标，为纵坐标，在图(b)给出的坐标纸上画出n图象．(3)图(b)中画出的直线可近似认为通过原点，若从实验中所用的弹簧截取圈数为n的一段弹簧，该弹簧的劲度系数k与其圈数n的关系的表达式为k＝__________N/m；该弹簧的劲度系数k与其自由长度l0(单位为m)的关系的表达式为k＝__________N/m.58\n解析 (1)根据胡克定律有：F＝k(x－x0)，得k＝81.7N/m，则＝0.0122m/N.(2)-n图象如图所示(3)由-n图象可得图线的斜率为5.72×10－4m/N，则有＝5.72×10－4n，整理得k＝；由题中给的数据可得圈数n与弹簧自由长度间的关系为n＝4.97×102l0，代入k＝得k＝N/m.答案 (1)①81.7 ②0.0122 (2)见解析图(3)(在～之间均同样给分) (在～之间均同样给分)13．(2022·浙江理综，21，10分)(难度★★★)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，某同学把两根弹簧如图1连接起来进行探究．(1)某次测量如图2所示，指针示数为______cm.(2)在弹性限度内，将50g的钩码逐个挂在弹簧下端，得到指针A、B的示数LA和LB,如表1.用表1数据计算弹簧Ⅰ的劲度系数为__________N/m(重力加速度g取10m/s2)．由表1数据__________(填“能”或“不能”)计算出弹簧Ⅱ的劲度系数.58\n钩码数1234LA/cm15.7119.7123.6627.76LB/cm29.9635.7641.5147.36表1解析 (1)考查读数问题，精确度为0.1cm，还需估读一位；(2)由ΔF＝kΔx可得k；弹簧串联时两弹簧上的力都与外力相等，k1＝＝N/m＝12.5N/m.同样应用胡克定律可求出k2.答案 (1)16.00 (2)12.50 能14．(2022·新课标全国Ⅰ,22，6分)(难度★★★)某同学利用图(a)所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系图，如图(b)所示．实验中小车(含发射器)的质量为200g，实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮．小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到．回答下列问题．(1)根据该同学的结果，小车的加速度与钩码的质量成__________(填“线性”或“非线性”)关系．(2)由图(b)可知，am图线不经过原点，可能的原因是______________________．(3)若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论,并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力，则实验中应采取的改进措施是____________________________，钩码的质量应满足的条件是__________________________．解析 (1)由小车的加速度与钩码质量的关系图可知，描的点不在一条直线上，58\n两者为非线性关系．(2)由关系图可知，当钩码质量不为零，即小车受到一定的拉力时，其加速度为零，原因可能是小车受到摩擦力的作用．(3)调节轨道的倾斜度，平衡摩擦力，使得小车受的合力等于绳对小车的拉力.分别对小车和钩码受力分析，由牛顿第二定律得，F＝Ma和mg－F＝ma，解得F＝,可知当M≫m时，F≈mg.因此，平衡摩擦力后，再使钩码的质量远小于小车的质量，就可以直接以钩码的重力作为小车受到的合外力．答案 (1)非线性 (2)存在摩擦力 (3)调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力 远小于小车的质量15．[2022·天津理综,9(2)，14分](难度★★★)某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系．此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等．组装的实验装置如图所示．①若要完成该实验，必需的实验器材还有哪些？__________________．②实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行，他这样做的目的是下列的哪个________(填字母代号)．A．避免小车在运动过程中发生抖动B．可使打点计时器在纸带上打出的点更清晰C．可以保证小车最终能够实现匀速直线运动D．可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力③平衡摩擦力后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快，致使打出的纸带上点数较少，难以选到合适的点计算小车速度．在保证所挂钩码数目不变的条件下，请你利用本实验的器材提出一个解决办法：________________________________________．④他将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做功总是58\n要比小车动能增量大一些．这一情况可能是下列哪些原因造成的__________(填字母代号)．A．在接通电源的同时释放了小车B．小车释放时离打点计时器太近C．阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉D．钩码做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力解析 ①根据实验原理，可知需要用天平测量钩码质量；需要刻度尺测量小车位移．②细线必须与木板平行，才能使小车受到绳的拉力即为平衡摩擦力后小车受到的合外力，选项D正确．③小车运动加速度与合外力大小有关，即a＝.当用多个钩码牵引小车时，小车的合外力较大，其加速度也较大，所以可用增加小车质量M的方法来减小小车的加速度，故可在小车上加适量砝码(或钩码)．④本小题A、B选项不是造成题述误差的原因；如果平衡摩擦力不够，会损失一部分机械能，从而使小车的动能值变小．由于钩码和小车组成的系统一起做匀加速运动，所以钩码也有一定加速度，因此钩码的重力大于细绳拉力．答案 ①刻度尺、天平(包括砝码) ②D ③可在小车上加适量的砝码(或钩码) ④CD16．[2022·广东理综，34(2)，10分](难度★★★)某同学根据机械能守恒定律，设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系．①如图(a)，将轻质弹簧下端固定于铁架台，在上端的托盘中依次增加砝码，测量相应的弹簧长度，部分数据如下表．由数据算得劲度系数k＝________N/m(g取9.80m/s2).砝码质量(g)5010015058\n弹簧长度(cm)8.627.636.66②取下弹簧，将其一端固定于气垫导轨左侧，如图(b)所示；调整导轨，使滑块自由滑动时，通过两个光电门的速度大小__________．③用滑块压缩弹簧,记录弹簧的压缩量x；释放滑块，记录滑块脱离弹簧后的速度v.释放滑块过程中，弹簧的弹性势能转化为__________．④重复③中的操作，得到v与x的关系如图(c)．由图可知，v与x成__________关系．由上述实验可得结论：对同一根弹簧，弹性势能与弹簧的__________成正比．解析 ①根据题表中数据和胡克定律可得，弹簧的劲度系数k＝N/m＝50N/m；②为了探究机械能守恒定律,应保证导轨光滑，滑块离开弹簧后做匀速直线运动，即通过两个光电门的速度大小相等；③弹簧的弹性势能减小，滑块的动能增加，所以弹簧的弹性势能转化为滑块的动能；④由图象是一条过原点的倾斜直线可知，v与x成正比关系；根据弹簧的弹性势能转化为滑块的动能得：Ep＝mv2，又v与x成正比，则弹性势能与弹簧的压缩量x的二次方成正比．答案 ①49.5～50.5 ②相等 ③滑动的动能④正比 x217．[2022·安徽理综，21(Ⅰ)，8分](难度★★★)图1是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹．(1)以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有__________．a．安装斜槽轨道，使其末端保持水平b．每次小球释放的初始位置可以任意选择c．每次小球应从同一高度由静止释放d．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接58\n(2)实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点,以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图2中yx2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是__________．(3)图3是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛的起点，在轨迹上任取三点A、B、C,测得A、B两点竖直坐标y1为5.0cm，y2为45.0cm，A、B两点水平间距Δx为40.0cm，则平抛小球的初速度v0为__________m/s，若C点的竖直坐标y3为60.0cm，则小球在C点的速度vC为__________m/s(结果保留两位有效数字，g取10m/s2)．解析 (1)安装斜槽轨道时，必须使其末端保持水平，保证小球离开轨道后水平飞出．为了描下轨迹上的多个点，实验须重复多次，但每次小球平抛的初速度必须相同，所以每次小球应从同一高度由静止释放．描绘轨迹时，应该用平滑的曲线把描的点连接起来．选项a、c正确．(2)若轨迹为抛物线，则轨迹方程为y＝kx2，即y与x2成正比，选项c正确．(3)设从O运动到A、B两点所用时间分别为tA、tB，由y＝gt2得tA＝0.1s，tB＝0.3sv0＝＝m/s＝2.0m/s由机械能守恒得：mv＋mgy3＝mv得vC＝4.0m/s答案 (1)ac (2)c (3)2.0 4.018．[2022·重庆理综，6(2),10分](难度★★★★)为了研究人们用绳索跨越山谷过程中绳索拉力的变化规律，同学们设计了如图甲所示的实验装置．他们将不可伸长轻绳的两端通过测力计(不计质量及长度)固定在相距为D的两立柱上，固定点分别为P和Q，P58\n低于Q，绳长为L(L＞PQ)．他们首先在绳上距离P点10cm处(标记为C)系上质量为m的重物(不滑动)，由测力计读出绳PC、QC的拉力大小FTP和FTQ，随后，改变重物悬挂点C的位置，每次将P到C点的距离增加10cm，并读出测力计的示数，最后得到FTP、FTQ与绳长PC的关系曲线如图乙所示，由实验可知：①曲线Ⅱ中拉力最大时，C与P点的距离为________cm，该曲线为__________(选填：FTP或FTQ)的曲线．②在重物从P移到Q的整个过程中，受到最大拉力的是__________(选填：P或Q)点所在的立柱．③在曲线Ⅰ、Ⅱ相交处，可读出绳的拉力FT0＝______N，它与L、D、m和重力加速度g的关系为FT0＝________．解析 ①读出曲线Ⅱ的最高点对应的横坐标为60cm,即为所求；根据题图可知，当PC＝10cm时，曲线Ⅰ对应的拉力为零，这表明此时绳处于松弛状态，应为CQ段绳，则曲线Ⅱ为PC段绳上的拉力FTP变化曲线.②根据题图可知，最大拉力在曲线Ⅰ上，则Q点所在立柱受到的拉力最大．③根据题图可知，纵轴上最小刻度为0.1N,读数时应估读到下一位，FT0＝4.30N．此时两段绳的拉力相等，结点受力分析如图，两段绳与水平方向的夹角均为α，根据力平衡条件得2FT0sinα＝mg,由几何关系得PCcosα＋CQcosα＝D,即Lcosα＝D，解以上两式得FT0＝＝＝.58\n答案 ①60(56～64之间的值均可) FTP ②Q③4.30(4.25～4.35之间的值均可) 19．(2022·新课标全国Ⅰ,22，7分)(难度★★★)图(a)为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图．实验步骤如下：(a)①用天平测量物块和遮光片的总质量M、重物的质量m，用游标卡尺测量遮光片的宽度d；用米尺测量两光电门之间的距离s；②调整轻滑轮，使细线水平；③让物块从光电门A的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间ΔtA和ΔtB，求出加速度a；④多次重复步骤③，求a的平均值a；⑤根据上述实验数据求出动摩擦因数μ.回答下列问题：(b)(1)测量d时,某次游标卡尺(主尺的最小分度为1mm)的示数如图(b)所示，其读数为________cm.(2)物块的加速度a可用d、s、ΔtA和ΔtB表示为a＝______．(3)动摩擦因数μ可用M、m、a和重力加速度g表示为μ＝________．(4)如果细线没有调整到水平,由此引起的误差属于____________(填“偶然误差”或“系统误差”)．解析 (1)游标卡尺的读数为9mm＋12×0.05mm＝9.60mm＝0.960cm(2)由v－v＝2as，vA＝，vB＝，联立得a＝(3)设细线的张力为T，对M有T－μMg＝Ma58\n对m有mg－T＝ma联立两式得μ＝(4)细线没有调整到水平，造成张力T不水平，若此时以T水平来分析计算，会造成测量值总是偏大或偏小，这种由于实验操作造成的误差，属于系统误差．答案 (1)0.960 (2)(3) (4)系统误差20．(2022·课标，23，10分)(难度★★★★)利用图所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度．一斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动．当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲滑至乙所用的时间t.改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑,并用米尺测量甲、乙之间的距离s，记下相应的t值；所得数据如下表所示．s(m)0.5000.6000.7000.8000.9000.950t(ms)292.9371.5452.3552.8673.8776.4s/t(m·s－1)1.711.621.551.451.341.22完成下列填空和作图：(1)若滑块所受摩擦力为一常量，滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v-t、测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是____________；(2)根据表中给出的数据，在图给出的坐标纸上画出t图线；(3)由所画出的-t图线，得出滑块加速度的大小为a＝________m/s2(保留258\n位有效数字)．解析 (1)设经过光电门甲时的速度为v0，由v＝＝得，v0＝－v-t；由a＝，整理得＝－t＋v-t；(2)见答案(3)由＝－t＋v-t可知，t图象中图线斜率的绝对值|k|＝，由图线可知，|k|＝1m/s2，故a＝2|k|＝2m/s2.答案 (1)＝－t＋v-t(2)-t图线如图所示．(3)2.0(答案在1.8～2.2范围内都可)考点三 电学实验1．(2022·新课标全国Ⅰ，23，9分)(难度★★★)图(a)为某同学改装和校准毫安表的电路图，其中虚线框内是毫安表的改装电路．(1)已知毫安表表头的内阻为100Ω,满偏电流为1mA；R1和R2为阻值固定的电阻．若使用a和b两个接线柱,电表量程为3mA；若使用a和c两个接线柱，电表量程为10mA.由题给条件和数据，可以求出R1＝________Ω，R2＝________Ω.(2)现用一量程为3mA、内阻为150Ω的标准电流表对改装电表的3mA挡进行校准，校准时需选取的刻度为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0mA.电池的电动势为1.5V,内阻忽略不计；定值电阻R0有两种规格，阻值分别为300Ω和1000Ω；滑动变阻器R有两种规格，最大阻值分别为750Ω和3000Ω.则R0应选用阻值为________Ω58\n的电阻，R应选用最大阻值为________Ω的滑动变阻器．(3)若电阻R1和R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大，利用图(b)的电路可以判断出损坏的电阻．图(b)中的R′为保护电阻，虚线框内未画出的电路即为图(a)虚线框内的电路．则图中的d点应和接线柱________(填“b”或“c”)相连．判断依据是：______________________________________________________.解析 (1)定值电阻和毫安表表头是并联关系，电压相等，电流和电阻成反比．若使用a和b两个接线柱，量程为3mA，则通过R1、R2的电流为2mA，则通过毫安表表头和R1、R2的电流比为1∶2，所以电阻比为2∶1，可得R1＋R2＝Rg＝50Ω；若使用a和c两个接线柱，电表量程为10mA，通过R1的电流为9mA，电流比为1∶9，可得电阻比＝，即R1＝(Rg＋R2)，整理可得R1＝15Ω，R2＝35Ω.(2)根据电流表校准的刻度，可知电路中总阻值最大为Ω＝3000Ω，最小阻值为Ω＝500Ω.若定值电阻R0选择为1000Ω,则无法校准3.0mA，所以选用的定值电阻R0的阻值应为300Ω，由于最大阻值要达到3000Ω，所以选用的滑动变阻器R的最大阻值为3000Ω.(3)为准确地判断出哪个电阻损坏，d点应和接线柱“c”相连；若电流表无示数，则说明R2断路，若电流表有示数，则说明R1断路．答案 (1)15Ω 35Ω (2)300 3000 (3)c 见解析2．(2022·新课标全国Ⅱ，23，9分)(难度★★★)电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍.某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法)，实验室提供的器材如下：待测电压表(量程3V，内阻约为3000Ω)，电阻箱R0(最大阻值为99999.9Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值100Ω，额定电流2A)，电源E(电动势6V，内阻不计)，开关2个，导线若干．(1)虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将电路图补充完整．58\n(2)根据设计的电路，写出实验步骤：__________________________________________________________________________________________________________________________________.(3)将这种方法测出的电压表内阻记为RV′，与电压表内阻的真实值RV相比，RV′________RV(填“＞”、“＝”或“＜”)，主要理由是________________________________________________________________________．解析 (1)实验电路图如图所示．(2)移动滑动变阻器的滑片，以保证通电后电压表所在支路分压最小；闭合开关S1、S2,调节R1，使电压表的指针满偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变，断开S2,调节电阻箱R0使电压表的指针半偏，读取电阻箱的电阻值，此即为测得的电压表内阻．(3)断开S2,调节电阻箱R0使电压表成半偏状态，电压表所在支路总电阻增大，分得的电压也增大，此时R0两端的电压大于电压表的半偏电压，RV′＞RV答案 (1)见解析图 (2)见解析 (3)＞ 理由见解析3．(2022·安徽理综,21Ⅱ，12分)(难度★★★)某同学为了测量一节电池的电动势和内阻，从实验室找到以下器材：一个满偏电流为100μA、内阻为2500Ω的表头，一个开关，两个电阻箱(0～999.9Ω)和若干导线．(1)由于表头量程偏小，该同学首先需将表头改装成量程为50mA的电流表，则应将表头与电阻箱________(填“串联”或“并联”),并将该电阻箱阻值调为________Ω.(2)接着该同学用改装的电流表对电池的电动势及内阻进行测量，实验电路如图1所示,通过改变电阻R测相应的电流I，且作相关计算后一并记录如下表．58\n图1123456R(Ω)95.075.055.045.035.025.0I(mA)15.018.724.829.536.048.0IR(V)1.421.401.361.331.261.20①根据表中数据,图2中已描绘出四个点，请将第5、6两组数据也描绘在图2中，并画出IRI图线；图2②根据图线可得电池的电动势E是________V，内阻r是________Ω.解析 (1)要将电流表量程扩大，需要并联电阻，由并联电路特点：I＝Ig＋，将I＝50mA，Ig＝100μA，Rg＝2500Ω代入解得R＝5.0Ω.(2)①作IR－I图线，如图所示．(2)根据实验电路知，IR表示电源的路端电压，I表示电路的电流，故IR－I图线的纵轴截距即为电池的电动势,则E＝1.53V，图线斜率的绝对值即为电池的内阻，则r58\n＝||＝2.0Ω.答案 (1)并联 5.0 (2)①如解析图所示 ②1.53 2.04．(2022·浙江理综,22，10分)(难度★★★)图1是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图．图1图2(1)根据图1画出实验电路图；(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图2中的①、②、③、④所示，电流表量程为0.6A，电压表量程为3V.所示读数为：①________、②________、③________、④________．两组数据得到的电阻分别为________和________．解析 (1)描绘小灯泡的伏安特性曲线需要测量电压范围大，变阻器用分压接法，小灯泡电阻比较小，电流表要外接，电路图如图所示．58\n(2)电流表量程为0.6A时,最小刻度为0.02A，读数读到小数点后两位，所以①表示数为0.10A,②表示数为0.24A；电压表量程为3V，最小刻度为0.1V，应估读到0.01V，所以③表示数为2.00V，④表示数为0.27V，根据欧姆定律R1＝＝＝8.3Ω，R2＝＝Ω＝2.7Ω.答案 (1)见解析 (2)①0.10A(0.10±0.02均可)②0.24A(0.24±0.02均可) ③2.00V(2.00±0.02均可)④0.27V(0.27±0.02均可) 8.3Ω(8.3±0.2均可) 2.7Ω(2.7±0.2均可)5．[2022·福建理综,19(2)，12分](难度★★★)某学习小组探究一小电珠在不同电压下的电功率大小，实验器材如图甲所示，现已完成部分导线的连接．①实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大，请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接；②某次测量，电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的示数为________A；③该小组描绘出的伏安特性曲线如图丙所示，根据图线判断，将________只58\n相同的小电珠并联后，直接与电动势为3V、内阻为1Ω的电源组成闭合回路，可使小电珠的总功率最大，其总功率的值约为________W(保留两位小数)．解析 ①实物接线图见答案；②由图知电流表量程为0.6A，所以读数为0.44A；③电源内阻为1Ω，所以当外电路总电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，即小电珠的总功率最大，此时外电路电压等于内电压等于1.5V，由图丙知当小电珠电压等于1.5V时电流约为0.38A，此时电阻约为R＝＝3.95Ω≈4Ω,并联后的总电阻为1Ω，所以需要4个小电珠并联，小电珠消耗的总功率约为P＝＝W＝2.25W.答案 ①连线如图 ②0.44 ③4 2.256．[2022·四川理综，8(2)，11分](难度★★★)用实验测一电池的内阻r和一待测电阻的阻值Rx.已知电池的电动势约6V，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧．可选用的实验器材有：电流表A1(量程0～30mA)；电流表A2(量程0～100mA)；电压表V(量程0～6V)；滑动变阻器R1(阻值0～5Ω)；滑动变阻器R2(阻值0～300Ω)；开关S一个，导线若干条．某同学的实验过程如下：Ⅰ.设计如图所示的电路图，正确连接电路．Ⅱ.将R的阻值调到最大,闭合开关，逐次调小R的阻值，测出多组U和I的值，并记录．以U为纵轴，I为横轴，得到如图所示的图线．58\nⅢ.断开开关，将Rx改接在B、C之间，A与B直接相连，其他部分保持不变．重复Ⅱ的步骤，得到另一条UI图线，图线与横轴I的交点坐标为(I0，0)，与纵轴U的交点坐标为(0，U0)．回答下列问题：①电流表应选用________，滑动变阻器应选用________；②由图的图线，得电源内阻r＝________Ω；③用I0、U0和r表示待测电阻的关系式Rx＝________，代入数值可得Rx；④若电表为理想电表,Rx接在B、C之间与接在A、B之间，滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置，两种情况相比，电流表示数变化范围________，电压表示数变化范围________．(选填“相同”或“不同”)解析 ①因为电源电动势约为6V,待测电阻以及电源的内阻都数十欧，估算出电流约为几百毫安，因此电流表选择A2；由于滑动变阻器为分流式，因此应选择较大的滑动变阻器,或者根据题图中(20mA，5.5V)来判断此时内阻分压约为0.5V,那么根据串联电路的电压关系，此时滑动变阻器和定值电阻阻值和为几百欧姆，因此选R2；②电源内阻r＝k＝25Ω；③根据闭合电路欧姆定律E＝U＋I(Rx＋r)，可得函数图象的斜率表示的物理意义为－(Rx＋r)，而函数图象的斜率根据题意为－，因此有：－(Rx＋r)＝－，因此答案为－r；④由于电表为理想电表,因此待测电阻无论放在B、C间或者A、B间，对总电阻没有变化，因此电流不变，在滑动变阻器变化范围相同的情况下，电流表示数变化范围相同．由于待测部分的电阻阻值变化，因此会影响待测部分的分压，因此电压表示数变化范围会不同．答案 ①A2 R2 ②25 ③－r ④相同 不同58\n7．[2022·广东理综，34(2)，10分](难度★★★)某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性,使用的器材包括电压表(内阻约为3kΩ)、电流表(内阻约为1Ω)、定值电阻等．图1①使用多用电表粗测元件X的电阻．选择“×1”欧姆档测量，示数如图1(a)所示，读数为________Ω.据此应选择图1中的________(填“b”或“c”)电路进行实验．②连接所选电路，闭合S；滑动变阻器的滑片P从左向右滑动，电流表的示数逐渐_______(填“增大”或“减小”)；依次记录电流及相应的电压；将元件X换成元件Y，重复实验．图2③图2(a)是根据实验数据作出的UI图线，由图可判断元件________(填“X”或“Y”)是非线性元件．④该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R＝21Ω的定值电阻，测量待测电池的电动势E和内阻r，电路如图2(b)所示．闭合S1和S2，电压表读数为3.00V；断开S2，读数为1.00V，利用图2(a)可算得E＝________V，r＝________Ω(结果均保留两位有效数字，视电压表为理想电压表)．解析 ①欧姆表的读数R＝示数×倍率，得R＝10Ω；根据实验电路产生误差的原因知应选用电流表外接，故选择“b”电路进行实验．58\n②滑动变阻器的滑片P从左向右滑动，R左增大，待测电阻两端的电压增大，所以电流表的示数增大．③根据伏安特性曲线知，X为线性元件，Y为非线性元件，且RX＝10Ω.④由闭合电路欧姆定律：S1、S2均闭合，有U1＝RXS1闭合，S2断开，有U2＝RX解以上两式得r＝0.50Ω，E＝3.2V答案 ①10 b ②增大 ③Y ④3.2 0.508.(2022·海南单科,12，9分)(难度★★★)某同学利用图(a)所示电路测量电容器充电时两极板间的电压随时间的变化．实验中使用的器材为：电池E(内阻很小)、开关S1和S2，电容器C(约100μF)、电阻R1(约200kΩ)、电阻R2(1kΩ)、电压表(量程6V)、秒表、导线若干．(1)按图(a)所示的电路原理图将图(b)中实物图连线．(2)先闭合开关S2，再断开开关S2；闭合开关S1，同时按下秒表开始计时．若某时刻电压表的示数如图(c)所示，电压表的读数为________V(保留2位小数)．(3)该同学每隔10s记录一次电压表的读数U，记录的数据如下表所示．在给出的坐标纸上绘出U-t图线.已知只有一个数据点误差较大，该数据点对应的表中的时间是________s.58\n时间t/s10.020.030.040.050.060.0电压U/V2.143.454.234.515.005.18(4)电路中C、R2和S2构成的回路的作用是__________________________________________________________________________________________________________________________________.解析 (1)实物连线如图甲所示58\n(2)电压表的量程为6V，分度值为0.1V，所以读数为3.60V(3)从数据中可得出,电压表示数变化得越来越慢，而从40s到50s之间数据变化又突然快了，所以该数据对应表中的时间为40s(4)电路中C、R2和S2构成的回路，先闭合开关S2，再断开开关S2，使电容器上所带电荷量释放干净，不影响实验答案 (1)见解析图 (2)3.60V (3)40s (4)使实验前电容器两极板上的电荷中和9．[2022·天津理综，9(3)，10分](难度★★★★)用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组(电动势约4.5V，内电阻约1Ω)的电动势和内电阻，除待测电池组、电键、导线外，还有下列器材供选用：A．电流表：量程0.6A，内电阻约1ΩB．电流表：量程3A，内电阻约0.2ΩC．电压表：量程3V，内电阻约30kΩD．电压表：量程6V，内电阻约60kΩE．滑动变阻器：0～1000Ω，额定电流0.5AF．滑动变阻器：0～20Ω，额定电流2A①为了使测量结果尽量准确，电流表应选用________，电压表应选用________，滑动变阻器应选用________(均填仪器的字母代号)．②下图为正确选择仪器后，连好的部分电路．为了使测量误差尽可能小，还需在电路中用导线将________和________相连、________和________相连、________和________相连(均填仪器上接线柱的字母代号)．③实验时发现电流表坏了，于是不再使用电流表，剩余仪器中仅用电阻箱替58\n换掉滑动变阻器，重新连接电路，仍能完成实验．实验中读出几组电阻箱的阻值R和对应电压表的示数U.用图象法处理采集到的数据，为在直角坐标系中得到的函数图象是一条直线，则可以________为纵坐标，以________为横坐标．解析 ①因三节干电池的电动势约为4.5V,故电压表应选D；因干电池放电电流不宜超过0.5A,故电流表应选A；由电压表和电流表的测量范围可知滑动变阻器选用F即可．②本实验的实验电路应如图．为了连接成如图的实验电路，还需要用导线将a与d，c与g，f与h相连．③实验时，电流表不再使用，电阻箱代替滑动变阻器，实验电路图如图所示根据闭合电路欧姆定律得U＋r＝E，整理可得三种情况：(1)＝·＋，以为纵坐标，为横坐标，在直角坐标系中图象为一条直线；(2)U＝E－r·，以U为纵坐标，为横坐标，在直角坐标系中图象为一条直线．(3)＝·R＋，以为纵坐标，R为横坐标，在直角坐标系中图象为一条直线．答案 ①A D F ②ad cg fh ③ 或U 或 R10．(2022·山东理综，22，8分)(难度★★★)如图甲所示的电路中,恒流源可为电路提供恒定电流I0，R为定值电阻，电流表、电压表均可视为理想电表．某同学利用该电路研究滑动变阻器RL消耗的电功率．改变RL的阻值，记录多组电流、电压的数值，得到如图乙所示的UI关系图线．58\n回答下列问题：(1)滑动触头向下移动时，电压表示数________(填“增大”或“减小”)．(2)I0＝________A.(3)RL消耗的最大功率为________W(保留一位有效数字)．解析 (1)滑动触头向下移动时，RL阻值减小，则总电阻减小，由于总电流不变，因此总电压变小，则电压表读数变小．(2)由电路图可知：I0＝I＋，即U＝I0R－IR，由UI图线可知，I0R＝20,R＝k＝Ω＝20Ω，则I0＝1.00A(0.98、0.99、1.01均正确)．(3)RL消耗的功率为P＝IU＝20I－20I2,则当I＝0.5A时，功率的最大值为Pm＝5W.答案 (1)减小 (2)1.00(0.98、0.99、1.01均正确) (3)511．(2022·江苏单科，10,8分)(难度★★★)小明利用如图1所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻．图1(1)图1中电流表的示数为________A.(2)调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下：U(V)1.451.361.271.161.06I(A)0.120.200.280.360.4458\n请根据表中的数据，在下面的方格纸上作出UI图线．图2由图线求得：电动势E＝________V；内阻r＝________Ω.(3)实验时，小明进行了多次测量，花费了较长时间，测量期间一直保持电路闭合．其实，从实验误差考虑，这样的操作不妥，因为_________________________________________________________________．解析 (1)由实验装置图可知,电流表使用0.6A量程，所以读数为0.44A；(2)描点画图，如图所示,根据U＝－Ir＋E可得电动势为E＝1.6V；图线的斜率绝对值等于内阻r＝1.2Ω；(3)干电池长时间使用后,电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大．答案 (1)0.44 (2)UI图象见解析图 1.60(1.58～1.62都算对) 1.2(1.18～1.26都算对) (3)干电池长时间使用后,电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大．12．(2022·山东理综，22，10分)(难度★★★)实验室购买了一捆标称长度为100m的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度．该同学首先测得导线横截面积为1.0mm2，查得铜的电阻率为1.7×10－8Ω·m，再利用图甲所示的电路测出铜导线的电阻Rx，从而确定导线的实际长度．58\n可供使用的器材有：电流表：量程0.6A，内阻约0.2Ω；电压表：量程3V，内阻约9kΩ；滑动变阻器R1：最大阻值5Ω；滑动变阻器R2：最大阻值20Ω；定值电阻：R0＝3Ω；电源：电动势6V，内阻可不计；开关、导线若干．回答下列问题：(1)实验中滑动变阻器应选______(填“R1”或“R2”),闭合开关S前应将滑片移至______(填“a”或“b”)端．(2)在实物图中，已正确连接了部分导线，请根据图甲电路完成剩余部分的连接．(3)调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.50A时，电压表示数如图乙所示，读数为______V.(4)导线实际长度为__________m(保留2位有效数字)．解析 (1)由R＝ρ得，铜线电阻Rx约1.7Ω，电路中Rx＋R0约4.7Ω，若选R1＝5Ω的滑动变阻器,则电路中电流将超过电流表量程，故滑动变阻器选R2.为保护电路，闭合开关S前应将滑动变阻器的滑片移至a端，使其电阻为最大．(2)连接图见答案．58\n(3)电压表量程3V，指针在2后第3条刻度线，故读数为2.30V，估读为2.29或2.31均可．(4)R0＋Rx＝＝Ω＝4.6Ω，Rx＝1.6Ω，由Rx＝ρ得L＝94m.答案 (1)R2；a. (2)如图所示．(3)2.30(2.29、2.31均正确)．(4)94(93、95均正确)．13．(2022·江苏单科,10，8分)(难度★★★)某同学通过实验测量一种合金的电阻率．(1)用螺旋测微器测量合金丝的直径．为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋转如图1所示的部件__________(选填“A”、“B”、“C”或“D”)．从图中的示数可读出合金丝的直径为__________mm.(2)如图2所示是测量合金丝电阻的电路，相关器材的规格已在图中标出．合上开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中，发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化．由此可以推断：电路中________(选填图中表示接线柱的数字)之间出现了________(选填“短路”或“断路”)．58\n(3)在电路故障被排除后，调节滑动变阻器，读出电压表和电流表的示数分别为2.23V和38Ma,由此，该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为58.7Ω.为了更准确地测出合金丝的阻值，在不更换实验器材的条件下，对实验应作怎样的改进？请写出两条建议．解析 (1)读数时应先旋紧部件止动旋钮B，以防止测微螺杆发生转动；螺旋测微器的示数d＝41.0×0.01mm＝0.410mm.(2)根据题意，电流表指针停在0刻度位置，应是电路发生了断路，电压表读数十分接近电动势，故应是电路中7、9之间出现了断路．(3)因＜，故电流表应内接；为减小偶然误差，应测量多组电流和电压值，计算出电阻的平均值，或者作出UI图像，由图象求出电阻值．答案 (1)B 0.410 (2)7、9 断路(3)电流表改为内接；测量多组电流和电压值,计算出电阻的平均值．(或测量多组电流和电压值，用图象法求电阻值)14．(2022·浙江理综,22，10分)(难度★★★)小明对2B铅笔芯的导电性能感兴趣，于是用伏安法测量其阻值．(1)图1是部分连接好的实物电路图，请用电流表外接法完成接线并在图1中画出．58\n(2)小明用电流表内接法和外接法分别测量了一段2B铅笔芯的伏安特性，并将得到的电流、电压数据描到U-I图上,如图2所示．在图中，由电流表外接法得到的数据点是用__________(填“○”或“×”)表示的．(3)请你选择一组数据点，在图2上用作图法作图，并求出这段铅笔芯的电阻为__________Ω.解析 (1)外接法是电压表与待测电阻并联，再与电流表串联；(2)在电流相同的情况下，外接法相比内接法所测得的电压偏小，所以由电流表外接法得到的数据点是用“×”表示的；(3)图线的斜率表示电阻，范围取得大一些较好，若用×表示的连线:R＝＝Ω＝1.2Ω；若选用○表示的连线：R＝＝Ω＝1.6Ω.答案 (1)连线见图甲(2)× (3)作图见图乙用“×”连线，R＝1.2(1.1～1.3)Ω；用“○”连线，R＝1.6(1.5～1.7)Ω58\n15．(2022·新课标全国Ⅰ,23，9分)(难度★★★★)利用如图(a)所示电路，可以测量电源的电动势和内阻，所用的实际器材有：待测电源，电阻箱R(最大阻值999.9Ω)，电阻R0(阻值为3.0Ω)，电阻R1(阻值为3.0Ω)，电流表A(量程为200mA，内阻为RA＝6.0Ω)，开关S.实验步骤如下：①将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S；②多次调节电阻箱，记下电流表的示数I和电阻箱相应的阻值R；③以为纵坐标，R为横坐标，作R图线(用直线拟合)；④求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b.回答下列问题：(1)分别用E和r表示电源的电动势和内阻，则与R的关系式为__________．(2)实验得到的部分数据如下表所示，其中电阻R＝3.0Ω时电流表的示数如图(b)所示，读出数据，完成下表．答：①__________，②__________.R/Ω1.02.03.04.05.06.07.0I/A0.1430.125①0.1000.0910.0840.077I－1/A－16.998.00②10.011.011.913.058\n(3)在图(c)的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图，根据图线求得斜率k＝________A－1·Ω－1，截距b＝________A－1.(4)根据图线求得电源电动势E＝______V，内阻r＝______Ω.解析 (1)根据闭合电路欧姆定律有E＝(I＋)(＋R0＋r＋R)，整理得＝R＋[RA＋(r＋R0)]或写成＝R＋(5.0＋r)．(2)电流表示数为110mA，即I＝0.110A，其倒数为＝9.09A－1.(3)作图如图所示．在图线上取两点可得图线斜率k＝A－1·Ω－1＝1.0A－1·Ω－1，截距b＝6.0A－1.(4)结合与R的关系式,有k＝，b＝(5.0＋r)，解得，E＝3.0V，r＝1.0Ω.答案 (1)＝R＋[RA＋(r＋R0)]或写成＝R＋(5.0＋r)(2)①0.110 ②9.09(3)见解析图 1.0(或在0.96～1.04之间) 6.0(或在5.9～6.1之间)(4)3.0(或在2.7～3.3之间) 1.0(或在0.6～1.4之间)16．(2022·大纲全国卷,23,12分)(难度★★★)现要测量某电源的电动势和内阻.可利用的器材有:电流表,内阻为1.00Ω；电压表；阻值未知的定值电阻R1、R2、R3、R4、R558\n；开关S；一端连有鳄鱼夹P的导线1，其他导线若干．某同学设计的测量电路如图(a)所示．(1)按图(a)在实物图(b)中画出连线，并标出导线1和其P端．(2)测量时，改变鳄鱼夹P所夹的位置,使R1、R2、R3、R4、R5依次串入电路，记录对应的电压表的示数U和电流表的示数I.数据如下表所示，根据表中数据，在图(c)中的坐标纸上将所缺数据点补充完整，并画出UI图线.I(mA)1931531116930U(V)2.512.592.682.762.84(3)根据UI图线求出电源的电动势E＝__________V，内阻r＝__________Ω.(保留2位小数)解析 (1)根据电路图连接实物，注意电流表外接，电压表并联，并标出导线1和其P端．(2)根据闭合电路欧姆定律得E＝U＋I(RA＋r)，则U＝E－I(RA＋r)，可知UI图线为直线．根据题表中的数据在坐标纸上描点，然后用一条直线把尽量多的点连接(不在直线上的点分居直线两侧且靠近直线，偏离直线较远的点应舍去)，如答案图所示．(3)根据UI图线可知，纵轴截距为E＝2.90V，图线的斜率的绝对值为r＋RA＝|58\n|Ω，又RA＝1.00Ω，则电源内阻r≈1.03Ω.答案 (1)连线如图所示．(2)U-I图线如图所示．(3)2.90(在2.89～2.91之间均给分) 1.03(在0.93～1.13之间均给分)17．(2022·北京理综，21，18分)(难度★★★★)利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻．要求尽量减小实验误差．(1)应该选择的实验电路是图1中的__________(选填“甲”或“乙”)．(2)现有电流表(0～0.6A)、开关和导线若干，以及以下器材：A．电压表(0～15V)B．电压表(0～3V)C．滑动变阻器(0～50Ω)D．滑动变阻器(0～500Ω)实验中电压表应选用__________；滑动变阻器应选用__________；(选填相应器材前的字母)(3)某位同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图2的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出UI图线.58\n序号123456电压U/V1.451.401.301.251.201.10电流I/A0.0600.1200.2400.2600.3600.480(4)根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω.(5)实验中，随着滑动变阻器滑片的移动,电压表的示数U及干电池的输出功率P都会发生变化．图3的各示意图中正确反映PU关系的是__________．解析 (1)由于干电池内电阻很小，与电流表内阻相差不大，若选乙图，则测量值为电源内阻与电流表内阻之和，误差较大，故选甲图．(2)干电池的电动势一般为1.5V左右，为减小误差，选择量程与之接近的3V的电压表；实验中，滑动变阻器为限流接法，电源内阻一般为几欧姆，应选择最大阻值为50Ω的滑动变阻器．(3)根据数据点排列趋势,可知图线为直线,且第三个点误差较大,应该舍去.画图时,应使数据点尽可能均匀分布在所画直线两边且尽可能靠近所画的直线．(见答案图)(4)电源的电动势等于UI图象纵轴的截距，约为1.50V(1.49～1.51V皆可)．内阻等于U-I图象斜率,计算时在直线上取相距较远的两点的坐标来计算,约为0.83Ω(0.81～0.85Ω皆可)．(5)设电源电动势为E，电源内阻为r，则输出功率P＝UI＝U·＝＝－U2＋U，由函数图象可知C正确．答案 (1)甲 (2)B C (3)如图所示58\n(4)1.50(1.49～1.51) 0.83(0.81～0.85) (5)C18．[2022·天津理综，9(3)](难度★★★)现要测量一个未知电阻Rx的阻值，除Rx外可用的器材有：多用电表(仅可使用欧姆挡)；一个电池组E(电动势6V)；一个滑动变阻器R(0～20Ω，额定电流1A)；两个相同的电流表G(内阻Rg＝1000Ω，满偏电流Ig＝100μA)；两个标准电阻(R1＝29000Ω，R2＝0.1Ω)；一个开关S、导线若干．①为了设计电路，先用多用电表的欧姆挡粗测未知电阻，采用“×10”挡，调零后测量该电阻，发现指针偏转非常大，最后几乎紧挨满偏刻度停下来，下列判断和做法正确的是______(填字母代号)．A．这个电阻阻值很小，估计只有几欧姆B．这个电阻阻值很大，估计有几千欧姆C．如需进一步测量可换“×1”挡，调零后测量D．如需进一步测量可换“×1k”挡，调零后测量②根据粗测的判断，设计一个测量电路，要求测量尽量准确并使电路能耗较小，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．解析 ①根据指针偏角很大可知待测电阻阻值很小,应换“×1”挡位，重新调零后测量，所以选项A、C正确．②根据实验目的可知需测量待测电阻的电压、电流，为此需要将其中一个电流表G改装成一个电压表(将电流表G与R1串联，改装后量程为3V)，将另一个电流表G改装成一个电流表(将电流表G与R2并联改装成一个电流表，量程为1A),然后用改装后的电表采用“伏安法”测电阻Rx，由于Rx阻值较小，58\n所以采用电流表外接法．滑动变阻器采用“限流式”接法，可使电路能耗较小．设计电路见答图．答案 ①AC ②19．(2022·新课标全国Ⅱ，22)(难度★★)在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx约为200Ω，电压表V的内阻约为2kΩ，电流表A的内阻约为10Ω，测量电路中电流表的连接方式如图(a)或图(b)所示，结果由公式Rx＝计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的示数．若将图(a)和图(b)中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2，则__________(填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值，且测量值Rx1__________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值，测量值Rx2__________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值．解析 根据题意，＜，故用内接法测量时更准确，所以Rx1更接近真实值．测量值Rx1实际上是待测电阻与电流表的电阻之和，所以Rx1大于真实值．测量值Rx2实际上是待测电阻与电压表的并联电阻值，所以Rx2小于真实值．答案 Rx1 大于 小于20．[2022·安徽理综，21(Ⅱ)，10分](难度★★★)某同学为了测量一个量程为3V的电压表的内阻，进行了如下实验．(1)他先用多用表进行了正确的测量，测量时指针位置如图1所示，得出电压表的内阻为3.00×103Ω，此时电压表的指针也偏转了．已知多用表欧姆挡表盘中央刻度值为“15”，表内电池电动势为1.5V，则电压表的示数应为__________V(结果保留两位有效数字)．58\n(2)为了更准确地测量该电压表的内阻RV，该同学设计了图2所示的电路图，实验步骤如下：A．断开开关S，按图2连接好电路；B．把滑动变阻器R的滑片P滑到b端；C．将电阻箱R0的阻值调到零；D．闭合开关S；E．移动滑动变阻器R的滑片P的位置，使电压表的指针指到3V位置；F．保持滑动变阻器R的滑片P位置不变，调节电阻箱R0的阻值使电压表指针指到1.5V位置,读出此时电阻箱R0的阻值，此值即为电压表内阻RV的测量值；G．断开开关S实验中可供选择的实验器材有：a．待测电压表b．滑动变阻器：最大阻值2000Ωc．滑动变阻器：最大阻值10Ωd．电阻箱：最大阻值9999.9Ω，阻值最小改变量为0.1Ωe．电阻箱：最大阻值999.9Ω，阻值最小改变量为0.1Ωf．电池组：电动势约6V，内阻可忽略g．开关，导线若干58\n按照这位同学设计的实验方法，回答下列问题：①要使测量更准确，除了选用电池组、导线、开关和待测电压表外，还应从提供的滑动变阻器中选用__________填“b”或“c”)，电阻箱中选用__________(填“d”或“e”)．②电压表内阻RV的测量值R测和真实值R真相比,R测__________(填“＞”或“＜”)R真；若RV越大，则越__________(填“大”或“小”)．解析 (1)欧姆挡选择“×100”，且欧姆表盘中央刻度值为15，可知欧姆表内阻R内＝1.5×103Ω(欧姆表内阻等于中央刻度值所对应电阻).因测得电压表内阻为3.00×103Ω，欧姆表内电池电动势为1.5V,故电压表示数为U＝＝1.0V(2)①本实验中，只有当电压表电阻RV远远大于滑动变阻器bP段的电阻RbP时，才能把电压表所在支路近似视为断路，这样，在步骤F中保持P位置不变,调节电阻箱R0的阻值时，才可以认为bP段分出的电压近似不变，仍为3V．调节R0使电压表读数变为1.5V时，R0上分得的电压近似为1.5V．此时，R0的电阻近似等于电压表内阻RV.因此,本实验必须满足滑动变阻器总电阻远远小于电压表电阻.故滑动变阻器选c.实验中电阻箱的最大电阻值应大于电压表内阻RV，故电阻箱应选d.②步骤F中,电阻箱阻值调大的过程中，滑动变阻器bP段分出的电压会相应略有增加，当电压表读数为1.5V时，电阻箱两端电压略大于1.5V，此时，电阻箱电阻略大于电压表电阻．故电压表内阻测量值大于真实值．是电压表内阻测量的相对误差，根据以上分析，电压表内阻RV越大，就能更好地保证滑动变阻器总电阻远远小于电压表电阻这一实验要求，测量相对误差就越小，即越小．答案 (1)1.0 (2)①c d ②＞ 小21．[2022·四川理综,8(2)，11分](难度★★★)如图是测量阻值约几十欧的未知电阻Rx的原理图，图中R0是保护电阻(10Ω)，R1是电阻箱(0～99.9Ω)，R是滑动变阻器，A1和A2是电流表，E是电源(电动势10V，内阻很小)．58\n在保证安全和满足要求的情况下，使测量范围尽可能大．实验具体步骤如下：(ⅰ)连接好电路，将滑动变阻器R调到最大；(ⅱ)闭合S，从最大值开始调节电阻箱R1，先调R1为适当值，再调节滑动变阻器R，使A1示数I1＝0.15A，记下此时电阻箱的阻值R1和A2的示数I2；(ⅲ)重复步骤(ⅱ)，再测量6组R1和I2值；(ⅳ)将实验测得的7组数据在坐标纸上描点．根据实验回答以下问题：①现有四只供选用的电流表：A．电流表(0～3mA，内阻为2.0Ω)B．电流表(0～3mA，内阻未知)C．电流表(0～0.3A，内阻为5.0Ω)D．电流表(0～0.3A，内阻未知)A1应选用__________，A2应选用__________．②测得一组R1和I2值后,调整电阻箱R1，使其阻值变小，要使A1示数I1＝0.15A，应让滑动变阻器R接入电路的阻值__________(选填“不变”、“变大”或“变小”)．③在坐标纸上画出R1与I2的关系图．④根据以上实验得出R＝__________Ω.解析 ①依题意有I2(Rx＋RA2)＝I1(R0＋RA1＋R1),整理得R1＝(RA2＋Rx)－(R0＋RA1)，若要求得Rx，必须知道RA2才行．结合实验中测得电流数据，两个电流表量程应选0～0.3A，因此，A1应选用D，A2应选用C.58\n②当R1变小时，电路中总电流变大，要使A1示数I1＝0.15A，应减小电路中的电流，故使滑动变阻器阻值变大．③如图所示④图线的斜率等于，在图线上取两点，求得斜率为240Ω/A，则＝240，解得Rx＝31Ω答案 ①D，C ②变大 ③关系图线见解析图 ④3122．(2022·新课标全国Ⅱ，23，7分)(难度★★★)某同学用量程为1mA、内阻为120Ω的表头按图(a)所示电路改装成量程分别为1V和1A的多用电表．图中R1和R2为定值电阻，S为开关．回答下列问题：(1)根据图(a)所示的电路，在图(b)所示的实物图上连线．(2)开关S闭合时，多用电表用于测量__________(填“电流”、“电压”或“电阻”)；开关S断开时，多用电表用于测量__________(填“电流”、“电压”或“电阻”)．(3)表笔A应为________色(填“红”或“黑”)．(4)定值电阻的阻值R1＝________Ω，R2＝________Ω.(结果取三位有效数字)解析 (1)见答案．(2)开关S闭合时，R1与表头和R2并联，为电流表，因此用于测量电流；当开关S断开时，R2与表头串联，为电压表，因此用于测电压．58\n(3)电流应从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表，因此表笔A应为黑色．(4)开关S断开时为电压表，U＝Ig(Rg＋R2)，解得R2＝880Ω；开关S闭合时为电流表，R1＝＝1.00Ω.答案 (1)连线如图所示(2)电流 电压 (3)黑 (4)1.00 88023．(2022·浙江理综，22，10分)(难度★★★)采用如图所示的电路“测定电池的电动势和内阻”．(1)除了选用下图中的部分器材外，________(填选项)；A．还需要电压表 B．还需要电流表C．还需要学生电源D．不再需要其他器材(2)测量所得数据如下： 测量次数物理量 123456R/Ω1.21.00.80.60.40.2I/A0.600.700.800.891.001.20U/V0.900.780.740.670.620.4358\n用作图法求得电池的内阻r＝________；(3)根据第5次所测得的实验数据，求得电流表内阻RA＝________．解析 (1)因图中无定值电阻，且实验过程需测量电压，故选A.(2)作出U-I图象，可求得r＝≈0.75Ω(3)将第5组数据代入RA＋R＝可求得：RA≈0.22Ω.答案 (1)A (2)r＝(0.75±0.10)Ω (3)0.22Ω24．(2022·全国,22，6分)(难度★★★)在黑箱内有一由四个阻值相同的电阻构成的串、并联电路，黑箱面板上有三个接线柱1、2和3.用欧姆表测得1、2接线柱之间的电阻为1Ω,2、3接线柱之间的电阻为1.5Ω，1、3接线柱之间的电阻为2.5Ω.(1)在虚线框中画出黑箱中的电阻连接方式；(2)如果将1、3接线柱用导线连接起来,1、2接线柱之间的电阻为________Ω.解析 (1)设每个电阻阻值均为R＝1Ω，R1、2＝1Ω＝R，则1、2之间只有一个电阻．R2、3＝1.5Ω，则2、3之间有两个电阻并联，其阻值为R，然后和一个R组成串联电路．同理R1、3＝2.5Ω，则1、3之间有两个电阻并联，然后和两个R组成串联电路，因此电路连接方式见答案．(2)若将1、3用导线连接起来，则电路如图所示，，等效电路为，其阻值R′1、2＝＝R＝0.6Ω.答案 (1)如图所示(2)0.6(其他合理的答案，同样给分)25．(2022·广东理综)某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻．(1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示58\n数如图甲和图乙所示，长度为________cm，直径为________mm.(2)按图丙连接电路后，实验操作如下：①将滑动变阻器R1的阻值置于最_______(选填“大”或“小”)处；将S2拨向接点1，闭合S1，调节R1，使电流表示数为I0；②将电阻箱R2的阻值调至最________(选填“大”或“小”)，将S2拨向接点2；保持R1不变，调节R2，使电流表示数仍为I0，此时R2阻值为1280Ω；③由此可知，圆柱体的电阻为________Ω.解析 (1)游标卡尺的读数为l＝(50＋0.1×1)mm＝50.1mm＝5.01cm.螺旋测微器的读数为d＝(5＋31.3×0.01)mm＝5.313mm.(2)电学实验的设计要遵循科学性原则、安全性原则和准确性原则．此电路中滑动变阻器是以限流方式接入电路中的，故在①步骤中合上开关前应使其接入电路中的阻值为最大,以保证电路安全．同理②步骤中亦将电阻箱R2的阻值调至最大．①步骤中，由闭合电路欧姆定律得I0＝，其中R表示圆柱体的电阻．②步骤中，仍由闭合电路欧姆定律得I0＝由等量代换可得R＝R2＝1280Ω.答案 (1)5.01 5.313 (2)①大 ②大 ③128058
