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1、2022年高考物理大二輪復(fù)習(xí) 題型限時(shí)專練5 實(shí)驗(yàn)題(一)
22.(2018·綿陽二診)用如圖所示的裝置測(cè)滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù).同種材料制成的薄木板A、B、C,表面粗糙程度相同,將較長(zhǎng)的木板B放置于水平地面上,左端固定在豎直墻的O點(diǎn),木板A傾斜固定在木板B上,頂端靠墻,用一段圓弧狀木板C將A、B平滑連接.將滑塊P從木板A的頂端由靜止釋放,P最終停在木板B上某點(diǎn)Q(圖中未畫出)處;改變木板A在木板B上的位置,木板A與水平面的傾角改變,重復(fù)實(shí)驗(yàn).
(1)(多選)要測(cè)定滑塊P與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù),每次實(shí)驗(yàn)只需要測(cè)量的兩個(gè)物理量是________(填序號(hào)).
A.滑塊P的質(zhì)量m
B.木
2、板A與水平面的傾角θ
C.木板A的頂端與O點(diǎn)的豎直高度h
D.Q點(diǎn)與O點(diǎn)間的距離xOQ
(2)計(jì)算滑塊P與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)的公式μ=________,用(1)問中所選的物理量表示.
(3)由于木板C是圓弧狀,將產(chǎn)生系統(tǒng)誤差,會(huì)使所測(cè)得的動(dòng)摩擦因數(shù)比實(shí)際值________(選填“偏大”或“偏小”).
[解析] 滑塊在斜面(包括C)上運(yùn)動(dòng)的過程中克服摩擦力做的功為μmgx水平(其中x水平為A板在水平面上的投影長(zhǎng)度),重力做功為mgh;滑塊在水平面上克服摩擦力做的功為μmgxQ,整個(gè)過程動(dòng)能變化為0.由動(dòng)能定理有mgh-μmgx水平-μmgxQ=0,即mgh-μmgxOQ=0,可以解得μ
3、=.故需要測(cè)量的物理量是木板A頂端與O點(diǎn)的豎直高度h、以及Q點(diǎn)和O點(diǎn)的距離xOQ.由于滑塊在圓弧上做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)其所受的彈力大于在斜面上的支持力,使得摩擦力變大,因此動(dòng)摩擦因數(shù)μ的測(cè)量結(jié)果偏大.
[答案] (1)CD (2) (3)偏大
23.(2018·河北六校聯(lián)考)某同學(xué)用下列器材測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.待測(cè)電源E(電動(dòng)勢(shì)約為3 V,內(nèi)阻約為2.5 Ω);電流表A(量程為0~0.6 A,內(nèi)阻約為0.5 Ω);電阻箱R(最大阻值為99.9 Ω);開關(guān)S,導(dǎo)線若干.
(1)在虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖.該同學(xué)根據(jù)正確的電路圖,正確連接電路,規(guī)范操作.
(2)第一次測(cè)量:調(diào)節(jié)電阻箱R,示數(shù)為
4、R1時(shí),讀取電流表示數(shù)I1,示數(shù)為R2時(shí),讀取電流表示數(shù)I2.則電源電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算式E=________,內(nèi)阻的計(jì)算式r=________.
(3)第二次測(cè)量:調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值,記錄多組電流表的讀數(shù)I和電阻箱的對(duì)應(yīng)讀數(shù)R,以為縱坐標(biāo),R為橫坐標(biāo),根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出如圖所示的—R圖線,則電源電動(dòng)勢(shì)E=________V,內(nèi)阻r=________Ω.
(4)(多選)關(guān)于該實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是( )
A.由于電流表有內(nèi)阻,會(huì)使電源內(nèi)阻的測(cè)量值存在系統(tǒng)誤差
B.由于電流表有內(nèi)阻,會(huì)使電源電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值存在系統(tǒng)誤差
C.第二次測(cè)量中的數(shù)據(jù)處理方式可以減小偶然誤差
D.第一次測(cè)量中,若測(cè)
5、有三組數(shù)據(jù),則可求得電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r及電流表內(nèi)阻RA
[解析] (1)本實(shí)驗(yàn)所給電表只有一個(gè)電流表,有一個(gè)電阻箱,可知應(yīng)該將電流表和電阻箱通過開關(guān)接到電源兩端,通過改變電阻箱阻值來改變電流,再計(jì)算電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.(2)由閉合電路歐姆定律可得:E=I(r+R),將I1和R1、I2和R2分別代入聯(lián)立求解可得電源電動(dòng)勢(shì)E=,內(nèi)阻r=.(3)由E=I(r+R),變形可得=R+,故—R圖象的斜率是,所以可得電源的電動(dòng)勢(shì)為3 V.由題圖可得,當(dāng)R=0時(shí),I=1 A,故可得內(nèi)阻為3 Ω.(4)由于電流表有內(nèi)阻,則有E=I(r+R+RA),分析可知,r測(cè)=r實(shí)+RA,故A正確;由E=I(r+R+RA)變形可得=R+,故—R圖象的斜率是,即電源的電動(dòng)勢(shì)不受電流表內(nèi)阻的影響,B錯(cuò)誤;利用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可以減小偶然誤差,C正確;在本實(shí)驗(yàn)中,無論測(cè)量幾組數(shù)值都無法測(cè)出RA,D錯(cuò)誤.
[答案] (1)如圖所示
(2) (3)3 3 (4)AC