實驗題專練(二)1.國標(GB/T)規定自來水在15 時電阻率應大于13 m.某同學利用圖1甲電路測量15 自來水的電阻率，其中內徑均勻的圓柱形玻璃管側壁連接一細管，細管上加有閥門K以控制管內自來水的水量，玻璃管兩端接有導電活塞(活塞電阻可忽略)，右活塞固定，左活塞可自由移動.實驗器材還有：電源(電動勢約為3 V，內阻可忽略)，電壓表V1(量程為3 V，內阻很大)，電壓表V2(量程為3 V，內阻很大)，定值電阻R1(阻值4 k)，定值電阻R2(阻值2 k)，電阻箱R(最大阻值9 999 )，單刀雙擲開關S，導線若干，游標卡尺，刻度尺.圖1實驗步驟如下：A.用游標卡尺測量玻璃管的內徑d；B.向玻璃管內注滿自來水，并用刻度尺測量水柱長度L；C.把S撥到1位置，記錄電壓表V1示數；D.把S撥到2位置，調整電阻箱阻值，使電壓表V2示數與電壓表V1示數相同，記錄電阻箱的阻值R；E.改變玻璃管內水柱長度，重復實驗步驟C、D，記錄每一次水柱長度L和電阻箱阻值R；F.斷開S，整理好器材.(1)測玻璃管內徑d時游標卡尺示數如圖乙，則d_ mm.(2)玻璃管內水柱的電阻Rx的表達式為： Rx_(用R1、R2、R表示).(3)利用記錄的多組水柱長度L和對應的電阻箱阻值R的數據，繪制出如圖2所示的R關系圖象.自來水的電阻率_ m(保留兩位有效數字).圖2(4)本實驗中若電壓表V1內阻不是很大，則自來水電阻率測量結果將_(填“偏大”“不變”或“偏小”).答案(1)30.00(2)(3)14(4)偏大解析(1)根據游標卡尺的讀數規則，玻璃管內徑d30 mm00.05 mm30.00 mm.(2)把S撥到1位置，記錄電壓表V1示數，得到通過水柱的電流I1.由閉合電路歐姆定律得，EURx；把S撥到2位置，調整電阻箱阻值，使電壓表V2示數與電壓表V1示數相同，記錄電阻箱的阻值R，得到該電路的電流I2.由閉合電路歐姆定律得，EUR2；聯立解得：Rx .(3)由電阻律公式Rx ，Rx 聯立解得：R. R關系圖象斜率k0.4103 m，k，S ，解得：14 m.(4)本實驗中若電壓表V1內阻不是很大，則通過水柱的電流I1大于測量值，即Rx R2，得到Rx ，即自來水電阻測量值偏大，自來水電阻率測量結果將偏大.2.兩位同學用如圖3所示裝置，通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來驗證動量守恒定律.圖3(1)實驗中必須滿足的條件是_.A.斜槽軌道盡量光滑以減小誤差B.斜槽軌道末端的切線必須水平C.入射球A每次必須從軌道的同一位置由靜止滾下D.兩球的質量必須相等(2)測量所得入射球A的質量為mA，被碰撞小球B的質量為mB，圖中O點是小球拋出點在水平地面上的垂直投影，實驗時，先讓入射球A從斜軌上的起始位置由靜止釋放，找到其平均落點的位置P，測得平拋射程為OP；再將入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放，與小球B相撞，分別找到球A和球B相撞后的平均落點M、N，測得平均射程分別為OM和ON.當所測物理量滿足表達式_時，即說明兩球碰撞中動量守恒；如果滿足表達式_時，則說明兩球的碰撞為完全彈性碰撞.(3)乙同學也用上述兩球進行實驗，但將實驗裝置進行了改裝：如圖4所示，將白紙、復寫紙固定在豎直放置的木條上，用來記錄實驗中球A、球B與木條的撞擊點.實驗時，首先將木條豎直立在軌道末端右側并與軌道接觸，讓入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放，撞擊點為B；然后將木條平移到圖中所示位置，入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放，確定其撞擊點P；再將入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放，與球B相撞，確定球A和球B相撞后的撞擊點分別為M和N.測得B與N、P、M各點的高度差分別為h1、h2、h3.若所測物理量滿足表達式_時，則說明球A和球B碰撞中動量守恒.圖4答案(1)BC(2)mAOPmAOMmBONOPOMON(3)解析(1)“驗證動量守恒定律”的實驗中，是通過平拋運動的基本規律求解碰撞前后的速度的，只要離開軌道后做平拋運動，對斜槽是否光滑沒有要求，故A錯誤；要保證每次小球都做平拋運動，則軌道的末端必須水平，故B正確；要保證碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要從同一高度由靜止滾下，故C正確；為了使小球碰后不被反彈，要求入射小球質量大于被碰小球質量，故D錯誤；故選B、C.(2)小球離開軌道后做平拋運動，由于小球拋出點的高度相同，它們在空中的運動時間t相等，它們的水平位移x與其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，若兩球相碰前后的動量守恒，則mAv0mAv1mBv2，又OPv0t，OMv1t，ONv2t，代入得：mAOPmAOMmBON，若碰撞是完全彈性碰撞，則機械能守恒，由機械能守恒定律得：mAvmAvmBv，將OPv0t，OMv1t，ONv2t代入得：mAOP2mAOM2mBON2.兩式聯立可得OPOMON.(3)小球做平拋運動，在豎直方向上：hgt2，平拋運動時間：t，設軌道末端到木條的水平位置為x，小球做平拋運動的初速度：vAx，vAx，vBx，如果碰撞過程動量守恒，則：mAvAmAvAmBvB，將vAx，vAx，vBx代入上式，解得：.3.在“測量金屬的電阻率”實驗中，所用測量儀器均已校準、待測金屬絲接入電路部分的長度約為50 cm.(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其中某一次測量結果如圖5所示，其讀數為_ mm(該值接近多次測量的平均值).圖5(2)用伏安法測金屬絲的電阻Rx.實驗所用器材為：電池組(電動勢3 V，內阻約1 )、電流表(內阻約0.1 )、電壓表(內阻約3 k)、滑動變阻器(020 ，額定電流2 A)，開關、導線若干.某小組同學利用以上器材正確連接好電路，進行實驗測量，記錄數據如下：次數1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上實驗數據可知，他們測量Rx是采用圖6中的_圖(選填“甲”或“乙”).圖6(3)圖7是測量Rx的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導線，滑動變阻器滑片P置于變阻器的一端.請根據(2)所選的電路圖，補充完圖中實物間的連線，并使開關閉合瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞.圖7(4)這個小組的同學在坐標紙上建立U、I坐標系，如圖8所示，圖中已標出了與測量數據對應的4個坐標點.請在圖4中標出第2、4、6次測量數據的坐標點，描繪出UI圖線.由圖線得到金屬絲的阻值Rx_ (保留兩位有效數字).圖8(5)根據以上數據可以估算出金屬絲的電阻率約為_(填選項前的符號).A.1102 m B.1103 mC.1106 m D.1105 m(6)任何實驗測量都存在誤差.本實驗所用測量儀器均已校準，下列關于誤差的說法中正確的是_.A.用螺旋測微器測量金屬絲直徑時，由于讀數引起的誤差屬于系統誤差B.由于電流表和電壓表內阻引起的誤差屬于偶然誤差C.若將電流表和電壓表的內阻計算在內，可以消除由測量儀表引起的系統誤差D.用UI圖象處理數據求金屬絲電阻可以減小偶然誤差答案(1)(0.3960.399)mm(2)甲(3)見解析圖(4)(4.34.7)(5)C(6)CD解析(1)螺旋測微器的讀數：0.01 mm39.80.398 mm；(2)由記錄數據根據歐姆定律可知金屬絲的電阻Rx約5 ，則有Rx，屬于小電阻，用外接法測量誤差小，由表格知實驗要求電壓電流從接近0開始調節，所以應該采用分壓接法，故選甲.(3)注意連圖時連線起點和終點在接線柱上導線不能交叉，結合(2)可知應該連接成外接分壓接法(甲)，那么在連線時斷開開關且使Rx兩端的電壓為0，先連外接電路部分，再連分壓電路部分，此時滑片P必須置于變阻器的左端，實物圖如圖所示：(4)描繪出第2、4、6三個點后可見第6次測量數據的坐標點誤差太大舍去，然后畫出UI圖線，如圖所示；其中第4次測量數據的坐標點在描繪出的UI圖線上，有：Rx 4.5 .(5)根據電阻定律