知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．
某实验小组利用如图\((a)\)所示的电路探究在\(25℃～80℃\)范围内某热敏电阻的温度特性，所用器材有：置于温控室\((\)图中虚线区域\()\)中的热敏电阻\(R_{T}\)，其标称值\((25℃\)时的阻值\()\)为\(900.0Ω\)；电源\(E(6V\)，内阻可忽略\()\)；电压表\((\)量程\(150mV)\)；定值电阻\(R_{0}(\)阻值\(20.0Ω)\)，滑动变阻器\(R_{1}(\)最大阻值为\(1000Ω)\)；电阻箱\(R_{2}(\)阻值范围\(0～999.9Ω)\)；单刀开关\(S_{1}\)，单刀双掷开关\(S_{2}\)。
实验时，先按图\((a)\)连接好电路，再将温控室的温度\(t\)升至\(80.0℃.\)将\(S_{2}\)与\(1\)端接通，闭合\(S_{1}\)，调节\(R_{1}\)的滑片位置，使电压表读数为某一值\(U_{0}\)：保持\(R_{1}\)的滑片位置不变，将\(R_{2}\)置于最大值，将\(S_{2}\)与\(2\)端接通，调节\(R_{2}\)，使电压表读数仍为\(U_{0}\)；断开\(S_{1}\)，记下此时\(R_{2}\)的读数。逐步降低温控室的温度\(t\)，得到相应温度下\(R_{2}\)的阻值，直至温度降到\(25.0℃\)，实验得到的\(R_{2}-t\)数据见表。

\(t/℃\) \(25.0\) \(30.0\) \(40.0\) \(50.0\) \(60.0\) \(70.0\) \(80.0\)

\(R_{2}/Ω\) \(900.0\) \(680.0\) \(500.0\) \(390.0\) \(320.0\) \(270.0\) \(240.0\)

回答下列问题：
\((1)\)在闭合\(S_{1}\)前，图\((a)\)中\(R_{1}\)的滑片应移动到 ______ \((\)填“\(a\)”或“\(b\)”\()\)端；
\((2)\)在图\((b)\)的坐标纸上补齐数据表中所给数据点，并做出\(R_{2}-t\)曲线；

\((3)\)由图\((b)\)可得到\(R_{T}\)在\(25℃～80℃\)范围内的温度特性，当\(t=44.0℃\)时，可得\(R_{T}=\) ______ \(Ω\)；
\((4)\)将\(R_{T}\)握于手心，手心温度下\(R_{2}\)的相应读数如图\((c)\)所示，该读数为 ______ \(Ω\)，则手心温度为 ______ \(℃\)。

难度：较难

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2．某同学想要描绘标有“\(3.8V 0.3A\)”字样小灯泡\(L\)的伏安特性曲线，要求测量数据尽量精确、绘制曲线完整\(.\)可供该同学选用的器材除开关、导线外，还有：
电压表\(V_{1}(0～3V\)，内阻等于\(3kΩ)\)
电压表\(V_{2}(0～15V\)，内阻等于\(15kΩ)\)
电流表\(A_{1}(0～200mA\)，内阻等于\(10Ω)\)
电流表\(A_{2}(0～3A\)，内阻等于\(0.1Ω)\)
滑动变阻器\(R_{1}(0～10Ω\)，额定电流\(2A)\)
滑动变阻器\(R_{2}(0～1kΩ\)，额定电流\(0.5A)\)
定值电阻\(R_{3}(\)阻值等于\(1Ω)\)
定值电阻\(R_{4}(\)阻值等于\(10Ω)\)
定值电阻\(R_{5}(\)阻值等于\(1kΩ)\)
电源\(E(E=6V\)，内阻不计\()\)
\(①\)请在方框中画出实验电路图，并将各元件字母代码标在元件的符号旁；

\(②\)该同学描绘出的\(I-U\)图象应是图中的 ______ ．

难度：难

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3．利用图\((a)\)所示的装置验证动量守恒定律\(.\)在图\((a)\)中，气垫导轨上有\(A\)、\(B\)两个滑块，滑块\(A\)右侧带有一弹簧片，左侧与打点计时器\((\)图中未画出\()\)的纸带相连；滑块 \(B\)左侧也带有一弹簧片，上面固定一遮光片，光电计时器\((\)未完全画出\()\)可以记录遮光片通过光电门的时间\(.\)
实验测得滑块\(A\)质量\(m_{1}=0.310kg\)，滑块\(B\)的质量\(m_{2}=0.108kg\)，遮光片的宽度\(d=1.00cm\)；打点计时器所用的交流电的频率为\(f=50Hz.\)将光电门固定在滑块\(B\)的右侧，启动打点计时器，给滑块\(A\)一向右的初速度，使它与 \(B\)相碰；碰后光电计时器显示的时间为\(\triangle t_{B}=3.500ms\)，碰撞前后打出的纸带如图\((b)\)所示．
若实验允许的相对误差绝对值\((| \dfrac {{碰撞前后总动量之差}}{{碰前总动量}}|×100\%)\)最大为\(5\%\)，本实验是否在误差范围内验证了动量守恒定律？写出运算过程．

难度：中等

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4．某同学利用图（a）中的电路测量电流表Ⓐ的内阻R_A（约为5Ω）和直流电源的电动势E（约为10V）。图中R₁和R₂为电阻箱，S₁和S₂为开关。已知电流表的量程为100mA，直流电源的内阻为r。
（1）断开S₂，闭合S₁，调节R₁的阻值，使Ⓐ满偏；保持R₁的阻值不变，闭合S₂，调节R₂，当R₂的阻值为4.8Ω时Ⓐ的示数为48.0mA．忽略S₂闭合后电路中总电阻的变化，经计算得R_A=______Q；（保留2位有效数字）
（2）保持S₁闭合，断开S₂，多次改变R₁的阻值，并记录电流表的相应示数。若某次R₁的示数如图（b）所示，则此次R₁的阻值为______Ω；
（3）利用记录的R₁的阻值和相应的电流表示数I，作出I^-1-R₁图线，如图（c）所示。用电池的电动势E、内阻r和电流表内阻R_A表示I^-1随R₁变化的关系式为I^-1=______。利用图（c）可求得E=______V．（保留2位有效数字）

难度：中等

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5．小明做“探究碰撞中的不变量”实验的装置如图1所示，悬挂在O点的单摆由长为l的细线和直径为d的小球A组成，小球A与放置在光滑支撑杆上的直径相同的小球B发生对心碰撞，碰后小球A继续摆动，小球B做平抛运动。

（1）小明用游标卡尺测小球A直径如图2所示，则d=______mm．又测得了小球A质量m₁，细线长度l，碰撞前小球A拉起的角度α和碰撞后小球B做平抛运动的水平位移x、竖直下落高度h。为完成实验，还需要测量的物理量有：______。
（2）若A、B两球碰后粘在一起形成新单摆，其周期______（选填“小于”、“等于”或“大于”）粘合前单摆的周期（摆角小于5°）。

难度：较易

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6．在测定某电阻的伏安特性曲线中，待测金属丝的电阻R_x约为5Ω，实验室备有下列实验器材
A．电压表（量程0～3V，内阻约为15kΩ）
B．电压表（量程0～15V，内阻约为75kΩ）
C．电流表（量程0～3A，内阻约为0.2Ω）
D．电流表（量程0～0.6A，内阻约为11Ω）
E．变阻器R₁（0～10Ω，0.6A）
F．变阻器R₂（0～2000Ω，0.1A ）
G．电池组E（电动势为3V，内阻约为0.3Ω）
H．开关S，导线若干
（1）为减小实验误差，应选用的实验器材有（填代号） ______ ．
（2）为了尽可能减少误差，请你在虚线框中画出本实验的电路图．
（3）测量结果比真实值偏 ______ ．﹙大、小、无法确定﹚
（4）若此电阻为金属丝绕制而成，用螺旋测微器测得该金属丝的直径如图所示，则金属丝的直径为 ______ ．

难度：中等

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7．在“测定金属电阻率”的实验中，需用用螺旋测微器测量金属丝的直径，其结果如图甲所示，其读数为 ______ mm；

测量电阻时，先用多用电表粗测金属丝的电阻阻值约为5Ω，再采用“伏安法”精确测量金属丝的电阻，实验室能够提供的实验器材有：
A．电流表G，量程为0～300μA，内阻R_g=100Ω
B．电流表A₁，量程为0～0.6A，内阻r₁=0.1Ω
C．电流表A₂，量程为0～3A，内阻r₂=0.02Ω
D．电阻箱R₁，阻值范围0～999.9Ω
E．电阻箱R₂，阻值范围0～9999.9Ω
F．滑动变阻器R₃，最大阻值为10Ω
G．电源E=3V，内阻约为r=0.5Ω
H．开关一只，导线若干
回答下列问题：
（2）正确选择实验器材，电流表应选择 ______ 和 ______ ，变阻箱应选 ______ ；（填写元器件前的字母代号）
（3）画出电阻测量的实验电路图；
（4）使用正确电路，分别测量多组实验数据，并记录在如图乙I_G-I坐标系中，将R₂调节到9900Ω，根据记录的实验数据做出金属丝的I_G-I图线，并算出金属丝的电阻R_x= ______ ．（计算结果保留两位有效数字）

难度：较易

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8．
利用如图\(1\)所示的实验装置探究恒力做功与物体动能变化的关系\(.\)小车的质量为\(M=200.0g\)，钩码的质量为\(m=10.0g\)，打点计时器的电源为\(50Hz\)的交流电．

\((1)\)挂钩码前，为了消除摩擦力的影响，应调节木板右侧的高度，直至向左轻推小车观察到 ______ ．
\((2)\)挂上钩码，按实验要求打出的一条纸带如图\(2\)所示\(.\)选择某一点为\(O\)，一次每隔\(4\)个计时点取一个计数点\(.\)用刻度尺量出相邻计数点间的距离\(\triangle x\)，记录在纸带上\(.\)计算打出各计数点时小车的速度\(v\)，其中打出计数点“\(1\)”时小车的速度\(v_{1}=\) ______ \(m/s\)．
\((3)\)将钩码的重力视位小车受到的拉力，取\(g=9.80m/s^{2}\)，利用\(W=mg\triangle x\)算出拉力对小车做的功\(W.\)利用\(E_{k}= \dfrac {1}{2}Mv^{2}\)算出小车动能，并求出动能的变化量\(\triangle E_{k}.\)计算结果见下表．

\(W/×10^{-3}J\) \(2.45\) \(2.92\) \(3.35\) \(3.81\) \(4.26\)

\(\triangle E_{k}/×10^{-3}J\) \(2.31\) \(2.73\) \(3.12\) \(3.61\) \(4.00\)

请根据表中的数据，在答题卡的方格纸上作出\(\triangle E_{k}-W\)图象．
\((4)\)实验结果表明，\(\triangle E_{k}\)总是略小于\(W.\)某同学猜想是由于小车所受拉力小于钩码重力造成的\(.\)用题中小车和钩码质量的数据可算出小车受到的实际拉力\(F=\) ______ ．

难度：较易

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9．
某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：小灯泡\(L(\)额定电压\(3.8V\)，额定电流\(0.32A)\)；电压表\(V(\)量程\(3V\)，内阻\(3kΩ)\)；电流表\(A(\)量程\(0.5A\)，内阻\(0.5Ω)\)；固定电阻\(R_{0}(\)阻值\(1000Ω)\)；滑动变阻器\(R(\)阻值\(0～9.0Ω)\)；电源\(E(\)电动势\(5V\)，内阻不计\()\)；开关\(S\)；导线若干．
\((1)\)实验要求能够实现在\(0～3.8V\)的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图．
\((2)\)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图\((a)\)所示．

由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻 ______ \((\)填“增大”“不变”或“减小”\()\)，灯丝的电阻率 ______ \((\)填“增大”“不变”或“减小”\()\)．
\((3)\)用另一电源\(E_{0}(\)电动势\(4V\)，内阻\(1.00Ω)\)和题给器材连接成图\((b)\)所示的电路图，调节滑动变阻器\(R\)的阻值，可以改变小灯泡的实际功率\(.\)闭合开关\(S\)，在\(R\)的变化范围内，小灯泡的最小功率为 ______ \(W\)，最大功率为 ______ \(W.(\)结果均保留\(2\)位小数\()\)

难度：难

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10．（1）在实验室做常规实验时经常用到“重物”，有时还需要用“重物”改变小车的质量，请为下列实验从图1中选择正确的“重物”（填编号，可能多选）：

①验证机械能守恒定律______；②探究小车加速度与力、质量的关系______。
（2）某同学设计了一个研究平抛运动初速度的实验装置，如图2所示。在水平桌面上放置一个斜面，让钢球从斜面上滚下，钢球滚过桌边后便做平抛运动，他把桌子搬到竖直墙附近，使做平抛运动的钢球能打在附有白纸和复写纸的墙上，记录钢球的落点，改变桌子和墙的距离，就可以得到多组数据。
如果该同学第一次让桌子紧靠墙壁，从斜面上某一位置静止释放钢球，在白纸上得到痕迹A．以后每次将桌子向后移动距离x=10.00cm，重复刚才的操作，依次在白纸上留下痕迹B、C、D，测得 B、C间距离y₂=14.58cm，C、D间距离y₃=24.38cm，根据以上直接测量的物理量得小球平抛的初速度为v₀=______（用x、y₂、y₃、g表示），小球下落BC高度所用时间t=______s；若痕迹D刚好位于墙脚，桌子的高度为______m．（②问的计算结果都保留两位有效数字，g取9.80m/s²）

难度：较易

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