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题目
题型:昌平区二模难度:来源:
(1)某实验小组利用拉力传感器和打点计时器探究“动能定理”,如图1示,他们将拉力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连,用拉力传感器记录小车受到拉力的大小,在小车的后面连接纸带,通过打点计时器记录小车的运动情况,小车中可以放置砝码.请把下面的实验步骤补充完整.
实验主要步骤如下:
魔方格

魔方格

①测量______、砝码和拉力传感器的总质量M,把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连,将纸带连接小车并通过打点计时器,正确连接所需电路.
②将小车停在C点,在释放小车______(选填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源,在纸带上打出一系列的点,记录细线拉力.
③在小车中增加砝码,或减少砝码,重复②的操作.
④处理数据.
实验结果发现小车动能的增加量△Ek总是明显小于拉力F做的功W,你认为其主要原因应该是上述实验步骤中缺少的步骤是______.
(2)小明同学为测量某金属丝的电阻率,他截取了其中的一段,用米尺测出金属丝的长度L,用螺旋测微器测得其直径为D,用多用电表粗测其电阻约为R.
①该同学将米尺的0刻度线与金属丝的左端对齐,从图2甲)中读出金属丝的长度L=______mm.
②该同学用螺旋测微器测金属丝的直径,从图2乙)中读出金属丝的直径D=______mm.
③该同学选择多用电表“×10”档粗测金属丝的电阻,从图2丙)中读出金属丝的电阻R=______Ω.
④接着,该同学用伏安法尽可能精确地测出该金属丝的电阻,然后根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率.实验室提供的器材有:
A.直流电源E(电动势4V,内阻不计)
B.电流表A1(量程0~3mA,内阻约50Ω)
C.电流表A2(量程0~15mA,内阻约30Ω)
D.电压表V1(量程0~3V,内阻10kΩ)
E.电压表V2(量程0~15V,内阻25kΩ)
F.滑动变阻器R1(阻值范围0~15Ω,允许通过的最大电流2.0A)
G.滑动变阻器R2(阻值范围0~2kΩ,允许通过的最大电流0.5A)
H.待测电阻丝Rx,开关、导线若干
要求较准确地测出其阻值,电流表应选______,电压表应选______,滑动变阻器应选______.(用器材前的字母表示即可)
⑤用图3示的电路进行实验测得Rx,实验时,开关S2应向______闭合(选填“1”或“2”).
⑥请根据选定的电路图,在如图4示的实物上画出连线(部分线已画出).

魔方格

⑦(多选)在下列测定金属丝的电阻率的几个步骤中,错误的是______.
A.先用米尺测出金属丝的长度,再将金属丝两端固定在接线柱上悬空拉直;
B.用螺旋测微器在不同位置测出金属丝的直径D各三次,求平均值
.
D

C.打开开关,将选好的实验器材按图3接成实验电路;
D.闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表和电压表有合适的示数,读出并记下这组数据;
E.改变滑动变阻器的滑键位置,重复进行实验,测出6组数据,并记录在表格中;
F.分别计算出电流平均值(
.
I
)和电压的平均值(
.
U
),再求出电阻的平均值
.
R
=
.
U
.
I

G.根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率.
⑧设金属丝的长度为L(m),直径的平均值为
.
D
(m),电阻的平均值为
.
R
(Ω),则该金属丝电阻率的表达式为ρ=______.
答案

魔方格
(1)①测量小车、砝码和拉力传感器的总质量M,把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连,将纸带连接小车并通过打点计时器,正确连接所需电路.
②将小车停在C点,在释放小车之前接通打点计时器的电源,在纸带上打出一系列的点,记录细线拉力.
④实验结果发现小车动能的增加量△Ek总是明显小于拉力F做的功W,这是因为在在实验之前没有平衡摩擦力造成的.
(2)①由图甲所示刻度尺可知,其分度值为1mm,示数为19.00cm=190.0mm;
②由图乙所示螺旋测微器可知,固定刻度示数为0.5mm,可动刻度示数为18.0×0.01mm=0.180mm,螺旋测微器的示数为0.5mm+0.180mm=0.680mm;
③由图丙所示可知,电阻阻值为22×10Ω=220Ω;
④电路最大电流约为I=
E
R
=
4V
220Ω
≈0.018A=18mA,则电流表应选C.电流表A2(量程0~15mA,内阻约30Ω);电源电动势是4V,则电压表应选D.电压表V1(量程0~3V,内阻10kΩ);为方便实验操作,滑动变阻器应选F.滑动变阻器R1(阻值范围0~15Ω,允许通过的最大电流2.0A).
R
RA
=
220Ω
30Ω
≈7.3,
RV
R
=
10000Ω
220Ω
≈45.45,
RV
R
R
RA
,电流表应选择外接法,因此开关S2应向1闭合;
⑥根据电路图连接实物电路图,如图所示;
⑦实验时应把金属丝固定在接线柱上,然后用刻度尺测量接入电路的电阻丝的长度,故A错误;
根据实验测出的电压值与对应的电流值应用欧姆定律求出电阻阻值,然后求出各电阻测量值的平均值作为电阻阻值,故F错误;
⑧电阻R=ρ
L
S
L
π(
D
2
)2
,则电阻率ρ=
πD2R
4L

故答案为:(1)①小车;②之前;④平衡摩擦力;(2)①190.0;②0.680;③220;④C;D;F;⑤1;⑥电路图如图所示;⑦AF;⑧
πD2R
4L
核心考点
试题【(1)某实验小组利用拉力传感器和打点计时器探究“动能定理”,如图1示,他们将拉力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连,用拉力传感器记】;主要考察你对等知识点的理解。[详细]
举一反三
某实验小组的欲验证“动能定理”,他们的实验装置如图所示,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、砝码.当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块处于静止状态.要完成该项实验,还需要的实验器材有(   )
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A.天平B.刻度尺C.秒表D.弹簧秤
在用图所示装置做“探究功与速度变化的关系”的实验时.可通过改变______改变拉力做功的数据,利用______可测定小车的速度.魔方格
如图所示为某实验小组在做“探究合外力做功和动能变化的关系”实验时的装置.

魔方格

(1)实验小组在做好了各项准备后,应将小车停在靠近______处.释放小车和接通电源的顺序应是先______后______.小车拖动纸带,打点计时器在上面打下一系列小点.换上新纸带重复实验几次,从几条纸带中挑选点迹清晰的纸带进行测量.
(2)某同学在挑选的纸带上,记下第一个点的位置O,并在纸带上从任意点开始依次选取几个点1、2、3、4….实验中除了对距离进行测量外,还需要知道小车在某几个时刻的瞬时速度.若根据纸带可知点1和点2的时间间隔与点2和点3的时间间隔均为T,点1与点2间的距离为x1,点2与点3的距离为x2,由于小车的运动可以看作是匀加速直线运动,所以在打点2时小车的瞬时速度为______.
(3)另一位同学认为可以在挑选出的纸带上,不记下第一个点的位置O,同样可以完成本实验.
你认为这位同学的想法是否可行.______.(填“可行”或“不可行”)
在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中,小车在运动中会受到阻力作用,这样,在小车沿木板滑行的过程中,除橡皮筋对其做功以外,还有阻力做功,这样便会给实验带来误差,我们在实验中想到的办法,是使木板略微倾斜,对于木板的倾斜程度,下面说法中正确的是(  )
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A.木板只要稍微倾斜一下即可,没有什么严格的要求
B.木板的倾斜角度在理论上应满足下面条件:即重力使物体沿斜面下滑的分力应等于小车受到的阻力
C.如果小车在倾斜的木板上能做匀速运动,则木板的倾斜程度是符合要求的
D.其实木板不倾斜,问题也不大,因为实验总是存在误差的
(1)测量滑块在运动过程中所受的合外力是“探究动能定理”实验要解决的一个重要问题.为此,某同学设计了如下实验方案:
A.实验装置如图1所示,一端系在滑块上的细绳通过转轴光滑的轻质滑轮挂上钩码,用垫块将长木板固定有定滑轮的一端垫起.调整长木板的倾角,直至轻推滑块后,滑块沿长木板向下做匀速直线运动;
B.保持长木板的倾角不变,取下细绳和钩码让滑块沿长木板向下做匀加速直线运动.

魔方格

请回答下列问题:
①滑块做匀速直线运动时,打点计时器在纸带上所打出点的分布应该是______;②滑块在匀加速下滑过程中所受的合外力大小______钩码的重力大小(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(2)某同学做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验,实验室提供了下表中的器材.
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小灯泡L(额定电压2.5V,额定电流250mA)直流电源E(电动势3V,内阻不计)
电流表A1(量程300mA,内阻约0.5Ω)电流表A2(量程500mA,内阻约0.2Ω)
电压表V1(量程3V,内阻约3kΩ)电压表V2(量程6V,内阻约6kΩ)
滑动变阻器(最大阻值约10Ω)开关S,导线若干