实验题专项练(四)1.(2021浙江宁波高三二模)如图1所示,装置甲用来探究小车速度随时间变化的规律;装置乙用来探究功与速度变化的关系。图1(1)用甲、乙两装置进行相应实验时,只需选用一条纸带即可完成实验数据测量的是 (选填“甲”或“乙”)装置。 (2)用甲、乙两装置进行对应实验时,牵引小车的细线、橡皮筋都必须与木板平行。这样做可以 。 A.使小车运动时所受摩擦力大小恒定B.使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰C.保证小车做匀变速直线运动D.使小车所受的拉力方向恒定(3)某同学对装置甲进行了改进,改为探究加速度与力、质量的关系的实验装置,实验时某一条纸带如图2所示,该纸带的左端与小车连接,选取计数点并准确测得各计数点间的距离如图3所示,则根据该纸带可以分析出其存在的问题是 。 A.未平衡摩擦力B.实验时没有先接通电源后释放小车C.实验时没有在靠近打点计时器位置处释放小车D.实验时没有满足悬挂的重物质量远小于小车质量的要求E.所悬挂的重物距离地面太近,导致小车运动的后阶段重物已落地2.(2021湖南师大附中高三二模)某同学为测量某电瓶车上蓄电池的电动势和内阻,并探究电源的输出功率P与外电路的电阻R之间的关系,他设计了如图甲所示的实验电路。实验中以蓄电池作为电源,为了便于进行实验和保护蓄电池,该同学给蓄电池串联了一个定值电阻R0,把它们一起看作一个新电源(图甲中虚线框内部分)。实验中,多次调节外电阻R,读出相应的电压表和电流表示数U和I,将测得的数据描绘出如图乙所示的U-I图象。(1)根据以上信息可以得到,新电源输出功率的最大值为 W,对应的外电阻R的阻值为 Ω; (2)若与蓄电池串联的定值电阻的阻值R0=7Ω,则可以求得蓄电池的电动势E0= V,内阻r0= Ω;
(3)该同学分析了实验中由电表内阻引起的实验误差。在选项图中,实线是根据本实验的数据描点作图得到的U-I图象,虚线是新电源在没有电表内阻影响的理想情况下所对应的U-I图象。则可能正确的是 。 实验题专项练(四)1.答案(1)甲 (2)AD (3)CE解析(1)在探究小车速度随时间变化的规律实验中,只需选用一条纸带即可获得一系列速度数据,从而完成实验数据的测量;在探究功与速度变化的关系实验中,每增加一条橡皮筋都需要测量一次小车的速度,所以需要若干条纸带才能完成实验数据的测量,故选甲装置。(2)在探究小车速度随时间变化的规律实验中,牵引小车的细线必须与木板平行,这样做可以使小车所受的拉力方向始终沿小车的运动方向,从而使小车运动时所受摩擦力大小恒定,小车在恒力作用下可以做匀变速直线运动,进而可以通过测量平均速度来代替瞬时速度;在探究功与速度变化的关系实验中,也需要小车所受橡皮筋的拉力方向恒定,这就要求橡皮筋与木板平行,而本实验中小车做的并不是匀变速直线运动。故选A、D。(3)根据纸带可知,小车最后做匀速运动,故平衡了摩擦力,A错误;从纸带上起始点附近的点迹密集程度可知实验中是先接通的电源后释放的小车,若是先释放小车再接通电源,纸带上起始点附近的点应比题图中的稀疏,故B错误;由题图3可知,纸带左侧相当长的一部分没有点迹,所以实验时没有在靠近打点计时器位置处释放小车,故C正确;仅凭一条纸带的数据无法判断实验中是否满足悬挂的重物质量远小于小车质量的要求,故D错误;由题图4可知,在点0到点4间相邻计数点间的距离之差近似相等,说明小车做匀加速直线运动,在点5到点7之间,相邻计数点间的距离相等,说明小车做匀速运动,则小车先受到重物的牵引做匀加速运动,后来失去了牵引力开始做匀速运动,由此可知实验中所悬挂的重物距离地面太近,导致小车运动的后阶段重物已落地,故E正确。2.答案(1)1.125 8 (2)6 1 (3)C解析(1)新电源的电动势为E=6V,新电源的内阻为r=Ω=8Ω,新电源的最大输出功率为P==1.125W,对应的外电阻R的阻值为R=8Ω。(2)蓄电池的电动势为E0=E=6V,蓄电池的内阻为r0=R-R0=1Ω。(3)由于电压表的分流,产生系统误差。新电动势的测量值等于电压表两端的电压,小于电源电动势E0,新电源内阻的测量值r测=<r0+R0,综上所述,新电源电动势和内阻的测量值都偏小,即纵轴的截距和斜率都偏小,故选C。
