（江苏专用）2020高考物理二轮复习 实验题增分练（三）

实验题增分练(三)1.某同学用如图所示的实验装置来“验证力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M，弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置。已知重力加速度为g。(1)为了完成实验，需要记录下来的是结点O的位置以及两个弹簧测力计中力的大小和方向，如果作图得到的合力方向近似在________方向上，且大小近似等于______，则平行四边形定则得以验证。(2)下列不必要的实验要求是________(请填写选项前对应的字母)。A．木板平面要保持竖直B．两个弹簧测力计必须完全相同C．拉线方向应与木板平面平行D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置(3)某次实验中，该同学使弹簧测力计B处于水平方向，发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，为了能够完成实验，他应该________。A．换用质量更轻的重物B．保持弹簧测力计B的拉力方向不变，减小其拉力C．保持弹簧测力计B的拉力大小不变，将其顺时针旋转一个小角度D．保持弹簧测力计B的拉力大小不变，将其逆时针旋转一个小角度解析：(1)由实验的原理可知，需要验证A、B弹簧测力计拉力的合力大小与重物的重力相等，方向相反，所以需要作图得到的合力方向近似在竖直方向上，且大小近似等于Mg，则平行四边形定则得以验证。(2)实验通过作出三个力的图示，来验证“力的平行四边形定则”，因此需要每个力的方向都在竖直方向的平面内，所以木板平面要保持竖直，故A必要；用弹簧测力计测出力的大小，所以两个弹簧测力计没必要完全相同，故B不必要；拉线方向必须与木板平面平行，这样才确保力的大小准确性，故C必要；当结点O位置确定时，弹簧测力计A的示数也确定，由于重物的重力已确定，两力大小与方向均一定，因此弹簧测力计B的大小与方向也一定，所以不需要改变拉力多次实验，故D不必要。(3)当弹簧测力计A的指针超出其量程，说明弹簧测力计B的拉力和重物重力的合力已偏大，则需要减小二者合力，由力的合成知识可知A、B、C可行，D不可行。答案：(1)竖直Mg(2)BD(3)ABC2.图1是用来测量某电阻丝材料的电阻率的电路图。实验中把电阻丝拉直后固定在接线柱a和b上，移动滑片改变接触点P的位置，可改变接入电路中电阻丝的长度。实验可供选择的器材还有：器材编号器材名称规格与参数A电池E电动势3.0V，内阻未知B电流表A1量程0～100mA，内阻约为5ΩC电流表A2量程0～0.6A，内阻约为0.2ΩD电阻箱R0～999.9ΩE开关、导线若干实验操作如下：a．用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径d；b．将选用的实验器材，按照题图连接实验电路；c．调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大；d．接触点P在电阻丝上某位置时，闭合开关，调整电阻箱的阻值，使电流表满偏，然后断开开关，记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L；e．改变接触点P的位置，闭合开关，调整电阻箱的阻值，使电流表再次满偏；重复多次，记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L；f．断开开关，整理好器材，进行实验数据分析。(1)某次测量电阻丝直径d时，螺旋测微器示数如图2所示，d＝________mm。(2)实验中电流表应选择_______(选填供选器材前的编号)。(3)用记录的多组电阻箱的阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据，绘出了如图3所示的R­L关系图线，图线在R轴的截距为R0，在L轴的截距为L0，那么电阻丝的电阻率表达式ρ＝________(用R0、L0、d表示)。(4)本实验中，电流表的内阻对电阻率的测量结果______(选填“有”或“无”)影响，这是因为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)螺旋测微器的读数为d＝0.5mm＋23.0×0.01mm＝0.730mm。(2)电阻丝的电阻一般在几十欧姆左右，电源电动势为3V，则电路中的最大电流不超过0.1A，所以电流表应选B。(3)根据闭合电路欧姆定律，E＝Ig(R＋RL＋r)，又RL＝ρLS，联立解得：R＝EIg－r－ρSL，由图像可知：ρS＝ρ14πd2＝R0L0，解得：ρ＝πR0d24L0。(4)若考虑电流表的内阻，则表达式为：R＝EIg－r－RA－ρSL，因为R­L图像的斜率不变，所以对电阻丝的电阻率的测量无影响。答案：(1)0.730(0.728～0.732均可)(2)B(3)πR0d24L0(4)无图像R­L的斜率不变，则对电阻丝的电阻率的测量无影响