实验题 01---高考物理二轮热点题型归纳与变式演练（新高考通用）

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(1)甲同学想通过作出的图像探究等温变化的规律，则还需要测量的物理量有：（ ）
A．气体的温度B．注射器的内径C．大气压强D．被封闭气体的质量
(2)乙同学根据实验数据作出的图像如图，已知图像的斜率为k，图像与纵轴交点的纵坐标的绝对值为b，假设注射器内的气体的状态变化遵循玻意耳定律，若细管内气体体积可忽略，则气体刚被封闭时的体积为 （用k和b表示）；若细管内气体体积不可忽略，则随着的增大，图像的斜率 （选填：变大、变小、不变）。
【答案】(1)B (2) 变小
【详解】（1）设大气压强为，被封闭气体的横截面积为，对活塞有
气体压强为
若要做的图像，还需要测量气柱的横截面积和大气压，横截面积可以通过测量注射器的内径计算得出。
故选BC。
（2）[1]设气体刚封闭时，气体体积为，此时的压强为，细管内的体积忽略不计，由玻意耳定律得
整理得
则
[2]若细管内的气体体积不可忽略，设细管内的体积为，由玻意耳定律得
（C为定值）
整理得
增大时，图像斜率在变小。
2．在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中。
(1)图1中的a、b、c三个位置对应的器材为______
A．a是滤光片、b是单缝、c是双缝
B．a是单缝、b是双缝、c是滤光片
C．a是双缝、b是单缝、c是滤光片
(2)该同学正确操作后观察到的干涉条纹如图2甲所示，转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准a位置，手轮的读数如图2乙所示，此时手轮的读数为 mm。
(3)已知双缝间距为d，双缝到毛玻璃的距离为l，分划板中心刻线对准a位置时手轮的读数记作x1，继续转动手轮，分划板中心刻线对准b位置时手轮的读数记作x2（x2>x1），则所测单色光的波长λ= （用题中物理量符号表示）。
(4)为减小误差，该实验先测量n个亮条纹的间距，再求出相邻亮条纹间距Δx。下列实验采用了类似方法的有______
A．“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中单摆周期的测量
B．“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量
C．“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧的形变量的测量
D．“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液的体积测量
【答案】(1)C (2)15.575/15.576/15.577/15.578 (3) (4)AD
【详解】（1）图1中的a、b、c三个位置对应的器材为a是双缝、b是单缝、c是滤光片。故选C；
（2）手轮的读数为15.5mm+0.01mm×7.5=15.575mm
（3）条纹间距
根据
可得
（4）减小误差，该实验先测量n个亮条纹的间距，再求出相邻亮条纹间距Δx，本实验采用的是累积放大测量取平均值，则
A．“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中单摆周期的测量是测量至少30次全振动的周期然后取平均值，用的是累积放大测量取平均值，选项A正确；
B．“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量，采用的是等效思想，选项B错误；
C．“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧的形变量的测量采用多次测量求平均值的方法，故C错误；
D．“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液的体积测量采用的放大测量取平均值的方法，故D正确。
故选AD。
3．李华同学设计图甲所示装置探究“动滑轮、沙和沙桶的总质量m一定时，加速度与合力的关系”。弹簧测力计竖直悬挂在天花板上，挂钩与轻绳的一端相连，轻绳绕过动滑轮（悬挂装有沙的沙桶）、固定在长木板右端的定滑轮与带有遮光片的木块相连。释放后木块会沿长木板运动，经过光电门时数字计时器会记录落光片的挡光时间。先用刻度尺测出木块初始位置A点与光电门位置B点间的距离x，用游标卡尺测量遮光片的宽度d。
请回答下列问题：
(1)用游标卡尺测量遮光片的宽度d时，示数如图乙所示，则 mm。
(2)下列做法正确的是______。
A．实验中，需要测量木块（包括放在上面的砝码）的总质量M
B．动滑轮两侧的轻绳要调整为竖直
C．实验前，需要平衡木块的摩擦力
D．释放木块时，应将木块的左边缘与A点重合
(3)按正确操作，将木块从A点由静止释放，记录弹簧测力计的示数F、遮光片通过光电门的遮光时间t；在木块上增加砝码，进行多次反复实验，并记录F、t的多组数据，为了直观判断出加速度与合力的关系，应以 （选填“t”“”或“”）为纵轴，以F为横轴作出图像。
【答案】(1)5.25 (2)BCD (3)
【详解】（1）由题图可知，该游标卡尺的精确度为0.05，所以读数为
（2）A．本实验中物体受到的合外力通过弹簧测力计读出，而加速度则是通过匀变速直线运动，间接求出，即
物体速度为
整理有
由此可知，该实验不需要测量木块（包括放在上面的砝码）的总质量M，故A项错误；
B．为了让实验数据的准确，所以动滑轮两侧的轻绳需要调整为竖直，故B项正确；
C．为了让弹簧测力计测的力即为物块的合外力，所以该实验需要平衡摩擦力，故C项正确；
D．由上述分析可知，加速度的测量涉及物块的位移，为了减少误差，其释放木块时，应将木块的左边缘与A点重合，故D项正确。
故选BCD。
（3）由之前的分析可知，弹簧测力计的读数F为物体所受的合力，物体的加速度为
所以应以为纵轴。
4．甲、乙两个学习小组进行测量干电池的电动势和内阻的实验，实验老师提供了下列器材：
A．一节干电池
B．电流表A：量程0.6A，内阻较小
C．电压表V：量程，内阻约为
D．滑动变阻器：最大阻值为
E．开关、导线若干
（1）甲小组采用图甲所示电路图进行实验，根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的图像，由此可知，干电池电动势 ，内阻 。（结果保留3位有效数字）
（2）乙小组采用图乙所示电路图进行实验，根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丁所示的图像，乙小组同学也得到了一组电动势和内阻的测量值。
（3）实验老师带领两个小组的同学对比和分析这两种电路，此干电池的电动势和内阻的真实值分别为 ，内阻 。（结果保留3位有效数字）
【答案】 1.46 1.05 1.48 1.06
【详解】（1）[1][2]根据闭合电路的欧姆定律有
可知题图丙中纵截距表示电动势，则
题图丙中斜率的绝对值表示内阻，则
（3）[3][4]题图甲电路中因电压表的分流产生误差，所以短路电流是准确的，即题图丙中横截距1.39A为真实短路电流，题图乙电路中因电流表分压产生误差，所以断路电压是准确的，即题图丁中纵截距数值为电动势真实值，则有
根据
可知内阻的真实值为
5．某物理小组欲利用如图所示的电路同时测量一只有30格刻度的毫安表的量程、内阻和光敏电阻的阻值与光照强度之间的关系。实验室能提供的实验器材有：学生电源（输出电压为，内阻不计）、电阻箱R（最大阻值为9999.9Ω）、单刀双掷开关一个、导线若干。
(1)该小组实验时先测毫安表量程，将单刀双掷开关接至a端前，要把电阻箱的阻值调至 （选填“最大”或“最小”），闭合开关后调节电阻箱，发现将电阻箱的阻值调为1700.0Ω时，毫安表刚好能够偏转一个格的刻度，将电阻箱的阻值调为500.0Ω时，毫安表刚好能偏转三个格的刻度，实验小组据此得到了该毫安表的量程为 mA，内阻 ；
(2)该小组查阅资料得知，光敏电阻的阻值随光照强度的变化很大，为了安全，该小组需将毫安表改装成量程为0~3A的电流表，则需在毫安表两端 （选填“串联”或“并联”）一个阻值为 Ω的电阻；（计算结果保留3位有效数字）
(3)该小组将单刀双掷开关接至b端，用改装后的电流表测通过光敏电阻的电流，通过实验发现，流过毫安表的电流I（单位：mA）与光照强度E（单位：Lux）之间的关系满足（k为常数），由此可得光敏电阻的阻值R（单位：Ω）与光照强度E之间的关系为 。
【答案】(1) 最大 300 100 (2) 并联 11.1 (3)
【详解】（1）[1][2][3]该小组实验时先测毫安表量程，将单刀双掷开关接至a端前，要把电阻箱的阻值调至最大。设毫安表每1格表示电流大小为，则当电阻箱的阻值为
R1=1700.0Ω
时，由欧姆定律可得
当电阻箱的阻值为
R2=500.0Ω
时，则有
两式联立并代入数据可解得
Rg=100Ω
故该毫安表的量程
（2）[1][2]要将量程为300mA的毫安表改成量程为
IA=3A
电流表，则需在毫安表两端并联一个电阻，设其电阻为，则有
代入数据可解得
=11.1Ω
（3）由题意可知，改装后电流表的内阻为
设通过光敏电阻的电流大小为（单位：A）则有
且
整理得