备战2025年高考二轮复习物理（福建专版）实验题专项练5（Word版附解析）

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甲
(2)某同学课后想利用身边的器材再做一遍“用单摆测定当地重力加速度”的实验。家里没有合适的摆球,于是他找到了一块外形不规则的小金属块代替小球进行实验。
①如图乙所示,实验过程中他先将金属块用细线系好,结点为M,将细线的上端固定于O点。
②利用刻度尺测出OM间细线的长度l作为摆长,利用手机的秒表功能测出金属块做简谐运动的周期T。
③在测出几组不同摆长l对应的周期T的数值后,他作出的T2-l图像如图丙所示。
④根据作出的图像可得重力加速度的测量值为 m/s2。(π取3.14。计算结果保留三位有效数字)
(3)相比于实验室作出的T2-l图像,该同学在家做实验的T2-l图像明显不过原点,其中横轴截距绝对值的意义为 。
答案 (1)D
(2)9.86
(3)金属块重心与M点间距离
解析 (1)根据单摆理想模型可知,为减小空气阻力的影响,摆球应采用密度较大,体积较小的铁球,为使单摆摆动时摆长不变化,摆线应用不易形变的细丝线,悬点应该用铁夹来固定。故选D。
(2)设M点到重心的距离为r,根据周期公式T=2πl+rg可得T2=4π2g(l+r),故该图像的斜率为k=4π2g=499-(-1)×102=4,由此得出重力加速度的测量值为g=9.86 m/s2。
(3)令T2=4π2g(l+r)=0,解得l=-r,所以横轴截距绝对值的意义为M点到重心的距离。
2.(7分)(2024广东二模)某实验兴趣小组,根据以下器材想要精确测量电压表V1的内阻,其量程为3 V,内阻大约为2 kΩ,除此以外提供的器材有:
A.电源E(电动势9 V,内阻忽略不计)
B.电压表V2(量程15 V,内阻约为5 kΩ)
C.电流表A1(量程0.6 A,内阻约为5 Ω)
D.滑动变阻器R1(阻值范围为0~10 Ω)
E.滑动变阻器R2(阻值范围为0~1 500 Ω)
F.定值电阻R3=5 kΩ
G.定值电阻R4=500 Ω
H.开关一个,导线若干
(1)实验过程中,为减小实验误差,要求电表示数至少要达到量程的13,同时方便电路调节,滑动变阻器应选择 ,实验所需的另一个电表应选择 ,定值电阻应选择 (均选填器材前的字母代号);
(2)请在虚线框内画出实验电路图;
(3)将电压表V1的示数记为U1,将另一个电表的示数记为X2,将所选定值电阻的阻值记为R,在获得多组U1、X2的值后建立坐标系,绘制X2-U1图像,拟合得到线性图像的斜率为k,则电压表V1的内阻RV= (用k、R)表示。
答案 (1)D B F
(2)见解析图
(3)Rk-1
解析 (1)为了精确测量和方便电路调节,电路控制部分应该采用分压接法,因此滑动变阻器选总阻值小的R1,即选择D;电流表因为量程太大,无法使用,因此另一个电表应该选择V2,即选择B;由于V1、V2两者量程差别较大,为了能够更好使用,需要给V1串联一个分压电阻,再和V2并联,根据电压分配关系,分压电阻选择R3,即定值电阻应选择F。
(2)根据(1)问分析,实验电路图如图所示。
(3)根据欧姆定律有X2-U1R·RV=U1,整理得X2=RV+RRVU1,
可知X2-U1图像的斜率为k=RV+RRV,可得RV=Rk-1。