實(shí)驗(yàn)題專項(xiàng)練(四)1.(2021浙江寧波高三二模)如圖1所示,裝置甲用來(lái)探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律;裝置乙用來(lái)探究功與速度變化的關(guān)系。圖1(1)用甲、乙兩裝置進(jìn)行相應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí),只需選用一條紙帶即可完成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量的是 (選填“甲”或“乙”)裝置。?(2)用甲、乙兩裝置進(jìn)行對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí),牽引小車的細(xì)線、橡皮筋都必須與木板平行。這樣做可以 。?A.使小車運(yùn)動(dòng)時(shí)所受摩擦力大小恒定B.使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的點(diǎn)跡清晰C.保證小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)D.使小車所受的拉力方向恒定(3)某同學(xué)對(duì)裝置甲進(jìn)行了改進(jìn),改為探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置,實(shí)驗(yàn)時(shí)某一條紙帶如圖2所示,該紙帶的左端與小車連接,選取計(jì)數(shù)點(diǎn)并準(zhǔn)確測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖3所示,則根據(jù)該紙帶可以分析出其存在的問(wèn)題是 。?A.未平衡摩擦力B.實(shí)驗(yàn)時(shí)沒(méi)有先接通電源后釋放小車C.實(shí)驗(yàn)時(shí)沒(méi)有在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器位置處釋放小車D.實(shí)驗(yàn)時(shí)沒(méi)有滿足懸掛的重物質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的要求E.所懸掛的重物距離地面太近,導(dǎo)致小車運(yùn)動(dòng)的后階段重物已落地2.(2021湖南師大附中高三二模)某同學(xué)為測(cè)量某電瓶車上蓄電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,并探究電源的輸出功率P與外電路的電阻R之間的關(guān)系,他設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路。實(shí)驗(yàn)中以蓄電池作為電源,為了便于進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和保護(hù)蓄電池,該同學(xué)給蓄電池串聯(lián)了一個(gè)定值電阻R0,把它們一起看作一個(gè)新電源(圖甲中虛線框內(nèi)部分)。實(shí)驗(yàn)中,多次調(diào)節(jié)外電阻R,讀出相應(yīng)的電壓表和電流表示數(shù)U和I,將測(cè)得的數(shù)據(jù)描繪出如圖乙所示的U-I圖象。(1)根據(jù)以上信息可以得到,新電源輸出功率的最大值為 ?W,對(duì)應(yīng)的外電阻R的阻值為 ?Ω;?(2)若與蓄電池串聯(lián)的定值電阻的阻值R0=7Ω,則可以求得蓄電池的電動(dòng)勢(shì)E0= V,內(nèi)阻r0= Ω;?
(3)該同學(xué)分析了實(shí)驗(yàn)中由電表內(nèi)阻引起的實(shí)驗(yàn)誤差。在選項(xiàng)圖中,實(shí)線是根據(jù)本實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖得到的U-I圖象,虛線是新電源在沒(méi)有電表內(nèi)阻影響的理想情況下所對(duì)應(yīng)的U-I圖象。則可能正確的是 。?實(shí)驗(yàn)題專項(xiàng)練(四)1.答案(1)甲 (2)AD (3)CE解析(1)在探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律實(shí)驗(yàn)中,只需選用一條紙帶即可獲得一系列速度數(shù)據(jù),從而完成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)量;在探究功與速度變化的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中,每增加一條橡皮筋都需要測(cè)量一次小車的速度,所以需要若干條紙帶才能完成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)量,故選甲裝置。(2)在探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律實(shí)驗(yàn)中,牽引小車的細(xì)線必須與木板平行,這樣做可以使小車所受的拉力方向始終沿小車的運(yùn)動(dòng)方向,從而使小車運(yùn)動(dòng)時(shí)所受摩擦力大小恒定,小車在恒力作用下可以做勻變速直線運(yùn)動(dòng),進(jìn)而可以通過(guò)測(cè)量平均速度來(lái)代替瞬時(shí)速度;在探究功與速度變化的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中,也需要小車所受橡皮筋的拉力方向恒定,這就要求橡皮筋與木板平行,而本實(shí)驗(yàn)中小車做的并不是勻變速直線運(yùn)動(dòng)。故選A、D。(3)根據(jù)紙帶可知,小車最后做勻速運(yùn)動(dòng),故平衡了摩擦力,A錯(cuò)誤;從紙帶上起始點(diǎn)附近的點(diǎn)跡密集程度可知實(shí)驗(yàn)中是先接通的電源后釋放的小車,若是先釋放小車再接通電源,紙帶上起始點(diǎn)附近的點(diǎn)應(yīng)比題圖中的稀疏,故B錯(cuò)誤;由題圖3可知,紙帶左側(cè)相當(dāng)長(zhǎng)的一部分沒(méi)有點(diǎn)跡,所以實(shí)驗(yàn)時(shí)沒(méi)有在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器位置處釋放小車,故C正確;僅憑一條紙帶的數(shù)據(jù)無(wú)法判斷實(shí)驗(yàn)中是否滿足懸掛的重物質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的要求,故D錯(cuò)誤;由題圖4可知,在點(diǎn)0到點(diǎn)4間相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離之差近似相等,說(shuō)明小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng),在點(diǎn)5到點(diǎn)7之間,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離相等,說(shuō)明小車做勻速運(yùn)動(dòng),則小車先受到重物的牽引做勻加速運(yùn)動(dòng),后來(lái)失去了牽引力開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng),由此可知實(shí)驗(yàn)中所懸掛的重物距離地面太近,導(dǎo)致小車運(yùn)動(dòng)的后階段重物已落地,故E正確。2.答案(1)1.125 8 (2)6 1 (3)C解析(1)新電源的電動(dòng)勢(shì)為E=6V,新電源的內(nèi)阻為r=Ω=8Ω,新電源的最大輸出功率為P==1.125W,對(duì)應(yīng)的外電阻R的阻值為R=8Ω。(2)蓄電池的電動(dòng)勢(shì)為E0=E=6V,蓄電池的內(nèi)阻為r0=R-R0=1Ω。(3)由于電壓表的分流,產(chǎn)生系統(tǒng)誤差。新電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值等于電壓表兩端的電壓,小于電源電動(dòng)勢(shì)E0,新電源內(nèi)阻的測(cè)量值r測(cè)=
