專題跟蹤檢測（二十七）

高考實驗侑真組合練

高考實驗仿真組合練（一）

1.一細繩跨過懸掛的定滑輪，兩端分別系有小球A和5,如圖所示。一實驗

小組用此裝置測量小球B運動的加速度。令兩小球靜止，細繩拉緊，然后釋放

小球，測得小球8釋放時的高度加=0.590m,下降一段距離后的高度/?=0.100'

m；由h0下降至h所用的時間T=0.730s。由此求得小球B加速度的大小為a=

m/s2（保留3位有效數字）。

從實驗室提供的數據得知，小球A、8的質量分別為100.0g和150.0g,當地重力加速

度大小為g=9.80m/s2o根據牛頓第二定律計算可得小球B加速度的大小為優=

m/s2（保留3位有效數字）。

可以看出，/與。有明顯差異，除實驗中的偶然誤差外，寫出一條可能產生這一結

果的原因：.

解析：小球B做初速度為零的勻加速直線運動，有加一GuBaT2,解得a=1.84m/s?。

對小球B由牛頓第二定律有ntBg—F=mBa',對小球A由牛頓第二定律有F'—mAg-

W2

inAa',F'=F,解得a'=^"~^=L96m/s,a'和a有明顯差異，原因可能是滑輪

nta-r

的軸不光滑或滑輪有質量。

答案：1.841.96滑輪的軸不光滑（或滑輪有質量）

2.為測定待測電阻尺的阻值（大約為200Q）,實驗室提供如下器材：

電池組￡：電動勢3V,內阻不計；

電流表A”量程15mA,內阻約為100。；

電流表A2：量程300jiA,內阻為1000。；

滑動變阻器Ri：阻值范圍（）?20。，額定電流2A；

定值電阻心：阻值為9000C,額定電流10mA；

定值電阻心：阻值為200。，額定電流0.1A；

開關S、導線若干。

實驗中要求準確地測量用的阻值，請回答下列問題：

(1)正確選取器材，在虛線框內畫出測量上阻值的電路圖，并在圖中標明所選器材的符

號。

(2)調節滑動變阻器R,兩表的示數如圖所示，可讀出電流表Ai的示數是mA,

電流表A2的示數是11A,則待測電阻Rx的阻值是。(計算結果保留一位小

數)。

(3)僅從實驗原理產生系統誤差的角度分析,

于”或“小于”)真實值。

解析：(1)為了測量待測電阻兩端的電壓，可以將電流表A2與定

值電阻串聯組成電壓表，改裝后電壓表量程應為3V,則定值電阻阻

值R=M”工=9000。，故選定值電阻&；滑動變阻器最大阻值遠

，2g

小于待測電阻阻值，滑動變阻器應采用分壓接法；由前述電流表A2的改裝方法，可求出改

裝后的電壓表內阻為Rv=l0000+90000=10000。，故電流表應采用外接法，電路圖如

圖所示。

(2)由題圖可知，電流表Ai的示數為8.0mA,電流表A2的示數是150fiA;待測電阻兩

-6

端電壓U=I2R\=150X10X10000V=1.5V,測得待測電阻R*=丁―=

________L5_______

QF91.1。。

8X10-3-150X10-6

(3)實驗中能同時準確地測量出以兩端的電壓和通過%的電流，所以僅從實驗原理產

生系統誤差的角度分析，%的測量值等于真實值。

答案：⑴見解析圖(2)8.()150191.1(3)等于

高考實驗仿真組合練(二)

1.疫情期間“停課不停學”，小明同學在家自主開展實驗探究。用手機拍攝物體自由

下落的視頻，得到分幀圖片，利用圖片中小球的位置來測量當地的重力加速度，實驗裝置

如圖1所示。

(1)家中有乒乓球、小塑料球和小鋼球，其中最適合用作實驗中下落物體的是

(2)下列主要操作步驟的正確順序是。(填寫各步驟前的序號)

①把刻度尺豎直固定在墻上

②捏住小球，從刻度尺旁靜止釋放

③手機固定在三腳架上，調整好手機鏡頭的位置

④打開手機攝像功能，開始攝像

(3)停止攝像，從視頻中截取三幀圖片，圖片中的小球和刻度如圖2所示。已知所截取

的圖片相鄰兩幀之間的時間間隔為春s,刻度尺的分度值是1mm,由此測得重力加速度為

________m/s2o

(4)在某次實驗中，小明釋放小球時手稍有晃動，視頻顯示小球下落時偏離了豎直方向。

從該視頻中截取圖片，(選填“仍能”或“不能”)用⑶問中的方法測出重力加速

度。

解析：(1)根據題中提供的小球和測量要求可得出要使用小鋼球進行實驗，與乒乓球、

小塑料球相比，小鋼球受到的空氣阻力可忽略，可認為是自由落體運動，可以減小實驗誤

差。

(2)根據實驗要求，可以得出先固定刻度尺，然后固定手機調好手機鏡頭位置，打開手

機攝像功能進行攝像，最后捏住小球，使小球由辭止下落，即步驟為①③④②。

(3)題圖2左側圖片中小球上邊緣的讀數為2.00cm,中間圖片中小球上邊緣的讀數為

26.00cm,右側圖片中小球上邊緣的讀數為76.70cm,由逐差法可得當地的重力加速度大小

76.70-26.00-(26.00—2.00)

為g=X10-2m/s2~9.6m/s2

Q)o

(4)由于釋放小球時手稍有晃動，小球偏離豎直方向，則小球做平拋運動，但豎直方向

仍做自由落體運動，故能用⑶問中的方法測量重力加速度。

答案：⑴小鋼球⑵①③④②⑶9.6(9.5?9.7都算對)(4)仍能

2.某同學要測量一段未知材料電阻絲的電阻率。已知電阻絲長度為L,電阻約為5Q,

可提供的實驗儀器有：

A.電流表G：內阻Rg=120Q,滿偏電流/g=3mA

B.電流表A：內阻約為0.2。，量程0?0.6A

C.游標卡尺

D.電阻箱R)(0?9999Q,0.5A)

E.滑動變阻器K(10C,1A)

F.電池組(3V,0.05Q)

G.一個開關和導線若干

他進行了以下操作:

⑴用游標卡尺測量這段電阻絲的直徑，如圖所示，則該次測量的電阻絲直徑d=

mm。

(2)把電流表G與電阻箱串聯當作電壓表使用，這塊“電壓表”最大能測量3V的電壓,

則電阻箱的阻值應調為

(3)設計實驗電路圖。虛線框中只是他設計的實驗電路圖的一部分，請幫他將電路圖補

畫完整。

(4)實驗電路連接。該同學完成了部分連接，請幫他補充完整。

(5)測量并計算電阻率。閉合開關，調節滑動變阻器的滑片到某確定位置，電流表G的

示數為八，電流表A的示數為％則電阻率的表達式為〃=?(使用加、d、

L、&、R)、/卜h及數字表示)

解析：(1)由圖示游標卡尺可知，游標卡尺的主尺讀數為0,游標尺讀數為0.1X3mm=

0.3mm,則最終讀數為0+3X0.1mm=().3mm。

(2)把電流表G改裝成3V的電壓表需要串聯分壓電阻，串聯電阻阻值：

"熱一%=777^5。-1200=880。。

/g63X1()J

(3)由題意可知，電流表應采用外接法，可準確測出待測電阻兩端的電—]

壓和流過的電流；滑動變阻器最大阻值約為待測電阻阻值的2倍，滑動變阻I一

-f8R

器可以采用限流接法，實驗電路圖如圖所示。

(4)根據實驗電路圖連接實物電路圖，實物電路圖如圖所示。

（5）電阻絲的電阻&=牛=/呼邛。）

由電阻定律可知：Rx=pr=p~r

7r//i(Ag+Ro)

解得：p=

4L(Z2-/I)

答案：（1）0.3（2）880（3）見解析圖（4）見解析圖⑸”，聲串。

高考實驗仿真組合練（三）

1.2019年9月，我國成功完成了76km/h高速下列車實車對撞實驗，標志著我國高速

列車被動安全技術達到了世界領先水平。某學習小組受此啟發，設計了如下碰撞實驗，探

究其中的能量損耗問題，實驗裝置如圖所示。

實驗準備了質量分別為0.20kg、0.20kg、0.40kg的滑塊A、B、C,滑塊A右側帶有

自動鎖扣，左側與穿過打點計時器（圖中未畫出）的紙帶相連，滑塊6、C左側均帶有自動鎖

扣，打點計時器的電源頻率片50Hz。

調整好實驗裝置后，在水平氣墊導軌上放置4、8兩個滑塊，啟動打點計時器，使滑塊

A以某一速度與靜止的滑塊8相碰并粘合在一起運動，紙帶記錄的數據如圖乙所示；用滑

塊C替代滑塊8,重復上述實驗過程，紙帶數據如圖丙所示。

根據紙帶記錄的數據，滑塊A與〃碰撞過程系統損失的動能為J,滑塊A與C

碰撞過程系統損失的動能為Jo（計算結果均保留2位有效數字）

根據實驗結果可知，被碰物體質量增大，系統損失的動能（填“增大”“減小”

或“不變”）o

組推自動鎖扣

雪水F，墊導軌

甲

單位：叮

上.9兆.就⑶抵./4.85?卜6.00+6.01十6.02+6.03

乙

單位：cm

+6.02'卜6.03"直

比卜6.001

6.01

丙

解析：計時器打點周期T=0.02s,由紙帶可得出A與5碰撞前的速度為00=

(6.00+6.01+6.02+6.03)cm/,夫1a*高心,(2.97+2.98+2.99+3.00)cm

4X0.02s=3.00m/s,碰撞后的速度為。=4X0.02s

=1.49m/s,則可計算出碰前系統總動能E=Tx0.20X32J=0.9J,碰后系統的總動能￡'

=1x(0.20+0.20)X1.492J=0.45J,可得碰撞過程中系統損失的動能為AE=E-E，=0.45

J,同理可計算出，4與C碰撞過程中損失的動能為0.60J;由計算結果可知，系統損失的

動能增大。

答案：0.450.60增大

2.某小組利用圖(a)所示的電路，研究硅二極管在恒定電流條件下

的正向電壓U與溫度f的關系，圖中0Vl和OV2為理想電壓表；R

為滑動變阻器，&為定值電阻(阻值100。)；S為開關，E為電源。

實驗中二極管置于控溫爐內，控溫爐內的溫度f由溫度計(圖中未畫

出)測出。圖(b)是該小組在恒定電流為50.011A時得到的某硅二極管U-f關系曲線。回答下

列問題:

（1）實驗中，為保證流過二極管的電流為50.0RA,應調節滑動變阻器R,使電壓表OX

的示數為5=mV；根據圖（b）可知，當控溫爐內的溫度f升高時，硅二極管正向電

阻（填“變大”或“變小”），電壓表OU示數（填“增大”或“減小”）,

此時應將R的滑片向（填“A”或"8”）端移動，以使05示數仍為U”

（2）由圖（b）可以看出U與f成線性關系。硅二極管可以作為測溫傳感器，該硅二極管的

測溫靈敏度為|爺|=XIO、V.C（保留2位有效數字）。

解析：（l）OVi、OV2是理想電壓表，則/與硅二極管串聯，電流相等，島兩端電壓

Ui=/Ro=5O.OXIO"100V=5.00X10-3V=5.00mV。

由U-f圖像知：控溫爐內溫度升高，U變小，又/=50.0JIA不變，故硅二極管正向電

阻變小；當控溫爐內溫度升高時，硅二極管電阻變小，反過來影響電路中電流，由閉合電

路歐姆定律知，電路中電流增大，OVi示數增大；要保持OVi示數不變，需增大滑動變阻

器的阻值，即滑片向8端移動。

（2）由U-t圖像的斜率可知：

0.44-0.30

-3

=80-30v/℃=2.8xioVfCo

答案：（1）5.00變小增大B（2）2.8

高考實驗仿真組合練（四）

1.現有一滿偏電流為50JJA、內阻約為800?850。的小量程電流表G（表頭），另外可

供選擇的器材有：

A.電壓表V（量程3V,內阻約為20kC）

B.電流表Ai（量程200"A,內阻約為500。）

C.電流表A2（量程0.6A,內阻約為3。）

D.定值電阻&（阻值10kC）

E.電阻箱R'（最大阻值9999。）

F.滑動變阻器尺（最大阻值100Q）

G.電源E(電動勢3V)

H.開關S

在測量小量程電流表G的內阻的過程中：

(1)為了盡量減小誤差，要求測量多組數據，所提供的電流表中，應選用。(填

寫字母代號)

(2)請在下面的虛線框中畫出符合要求的實驗電路圖(其中電源、開關及連線已畫出)。

解析：(1)待測電流表滿偏電流是50jiA,因此電流表應選B。

(2)應用半偏法測電流表內阻，為減小誤差，實現測量多組數~n

I'dc

E

據，滑動變阻器應采用分壓接法，實驗電路圖如圖所示。

答案：(1)B⑵見解析圖

2.某同學用如圖甲所示裝置，通過半徑相同的A、6兩球的碰撞來驗證動量守恒定律。

(1)測量所得入射球A的質量為機A,被碰撞小球8的質量為"如，圖甲中0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。尸；再將入射球A從斜軌上相同起始位置由靜

止釋放，與小球B相撞，分別找到球A和球5相撞后的平均落點M、N,測得平拋射程分

別為。M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,則說明兩球的碰撞為彈性碰撞。

(2)經測定，，加=45.0g,,"B=7.5g,小球落地點的平均位置距。點的距離如圖乙，經

計算，碰撞前、后總動量的比值8H-=_______(結果用分數表示)。

PB十PA

(3)有同學認為，在上述實驗中僅更換兩個小球的材質，其他條件不變，可以使被碰小

球做平拋運動的射程增大。請你用(2)中已知的數據，分析和計算出被碰小球3平拋運動射

程ON的最大值為cm。

解析：(1)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