2020届高考物理二轮复习板块二考前专项再突破测试(含解析)
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板块二 考前专项再突破 专项一 选择题专项训练
选择题在高考中属于保分题目,只有“选择题多拿分,高考才能得高分”,在平时的训练中,针对选
择题要做到两个方面:
一是练准度:高考中遗憾的不是难题做不出来,而是简单题和中档题做错;平时会做的题目没做对,平时训练一定要重视选择题的正答率.
二是练速度:提高选择题的答题速度,能为攻克后面的解答题赢得充足时间.
解答选择题时除了掌握直接判断和定量计算等常规方法外,还要学会一些非常规巧解妙招,针对题目特性“不择手段”,达到快速解题的目的.
第1招 比较排除法
通过分析、推理和计算,将不符合题意的选项一一排除,最终留下的就是符合题意的选项.如果选项是完全肯定或否定的判断,可通过举反例的方式排除;如果选项中有相互矛盾或者是相互排斥的选项,则两个选项中只可能有一种说法是正确的,当然,也可能两者都错.
1.竖直向上抛出一物块,物块在运动过程中受到的阻力大小与速度大小成正比,则物块从抛出到落回抛出点的过程中,加速度随时间变化的关系图象正确的是(设竖直向下为正方向)( )
解析:物块在上升过程中加速度大小为a =
mg +kv
m
,因此在上升过程中,速度不断减小,加速度不断减小,到最高点加速度大小等于g ,故A 、D 错误;在下降的过程中加速度a =mg -kv
m
,随着速度增大,加速度越来越小,因此C 正确.
答案:C
2.(多选)(2016·全国卷Ⅰ)如图,一光滑的轻滑轮用细绳OO ′悬挂于O 点;另一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块a ,另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b .外力F 向右上方拉b ,整个系统处于静止状态.若F 方向不变,大小在一定范围内变化,物块b 仍始终保持静止,则( )
A .绳OO ′的张力也在一定范围内变化
B .物块b 所受到的支持力也在一定范围内变化
C .连接a 和b 的绳的张力也在一定范围内变化
D .物块b 与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化
解析:因为物块a 、b 始终保持静止,所以绳OO ′的张力不变,连接a 和b 的绳的张力也不变,选
项A 、C 错误,此时已经可以直接选择选项B 、D.但为了确保答案万无一失,仍需对正确选项进一步验证:拉力F 大小变化,F 的水平分量和竖直分量都发生变化,由共点力的平衡条件知,物块b 受到的支持力和摩擦力在一定范围内变化,选项B 、D 正确.
答案:BD
[名师点评] 运用排除法解题时,对于完全肯定或完全否定的判断,可通过举反例的方式排除;对于相互矛盾或者相互排斥的选项,则最多只有一个是正确的;要学会从不同方面判断或从不同角度思考与推敲.
第2招 特殊值代入法
有些选择题选项的代数表达式比较复杂,需经过比较烦琐的公式推导过程,此时可在不违背题意的前提下选择一些能直接反映已知量和未知量数量关系的特殊值,代入有关算式进行推算,依据结果对选项进行判断.
3.如图所示,在固定斜面上的一物块受到一外力F 的作用,F 平行于斜面向上.若要使物块在斜面上保持静止,F 的取值应有一定的范围,已知其最大值和最小值分别为F 1和F 2(F 1和F 2的方向均沿斜面向上).由此可求出物块与斜面间的最大静摩擦力为( )
A.F 12
B .2F 2 C.F 1-F 2
2
D.
F 1+F 2
2
解析:当斜面光滑时F 1=F 2,摩擦力F f =0,故A 、B 、D 错误,C 正确. 答案:C
4.如图所示,一不可伸长的轻质细绳跨过定滑轮后,两端分别悬挂质量为m 1和m 2的物体A 和B .若滑轮有一定大小,质量为m 且分布均匀,滑轮转动时与绳之间无相对滑动,不计滑轮与轴之间的摩擦.设细绳对A 的拉力大小为T 1,已知下列四个关于T 1的表达式中有一个是正确的.请你根据所学的物理知识,通过一定的分析,判断正确的表达式是( )
A .T 1=(m +2m 2)m 1g m +2(m 1+m 2)
B .T 1=(m +2m 1)m 1g
m +4(m 1+m 2)
C .T 1=
(m +4m 2)m 1g m +2(m 1+m 2) D .T 1=(m +4m 1)m 2g
m +4(m 1+m 2)
解析:令定滑轮质量m =0,以A 和B 为系统,由牛顿第二定律m 2g -m 1g =(m 1+m 2)a ,以A 为研究对
象由牛顿第二定律T1-m1g=m1a,解得T1=
2m1m2
m1+m2
g,将m=0代入四个选项中,只有选项C符合.答案:C
[名师点评] 这种方法的实质是将抽象、复杂的一般性问题的推导、计算转化成具体的、简单的特殊值问题来处理,以达到迅速、准确解题的目的.
第3招逆向思维法
很多物理过程具有可逆性(如运动的可逆性、光路的可逆性),在沿着正向过程或思维(由前到后或由因到果)分析受阻时,有时“反其道而行之”,沿着逆向过程或思维(由后到前或由果到因)来思考,常常可以化难为易、出奇制胜.
5.如图所示,半圆轨道固定在水平面上,一小球(小球可视为质点)从恰好与半圆轨道相切于B点斜向左上方抛出,到达半圆轨道左端A点正上方某处小球的速度刚好水平,O为半圆轨道圆心,半圆轨道半径为R,OB与水平方向的夹角为60°,重力加速度为g,不计空气阻力,则小球在A点正上方的水平速度为( )
A.
33gR
2
B.
3gR
2
C.
3gR
2
D.
3gR
3
解析:小球虽说是做斜抛运动,由于到达半圆轨道左端A点正上方某处小球的速度刚好水平,所以逆向看是小球从一半圆轨道左端A点正上方某处开始做平抛运动,运动过程中恰好与半圆轨道相切于B点,这样就可以用平抛运动规律求解.因小球运动过程中恰好与半圆轨道相切于B点,则速度与水平方向的夹角为30°,设位移与水平方向的夹角为θ,则tan θ=
tan 30°
2
=
3
6
,因为tan θ=
y
x
=
y
3
2
R
,则竖直位移y=
3R
4
,而v2y=2gy=
3
2
gR,所以tan 30°=
v y
v0
,v0=
3gR
2
3
3
=
33gR
2
,故选项A正确.
答案:A
6.(2019·吉安模拟)如图,x-t图象反映了甲、乙两车在同一条直线上行驶的位置随时间变化的关系,已知乙车做匀变速直线运动,其图线与t轴相切于10 s处,下列说法正确的是( )
A .5 s 时两车速度相等
B .甲车的速度为4 m/s
C .乙车的加速度大小为1.5 m/s 2
D .乙车的初位置在s 0=80 m 处
解析:位移—时间图象的斜率等于速度,斜率大小越大,速度大小越大,则知5 s 时乙车速度较大,故A 错误;甲车做匀速直线运动,速度为v 甲=x t =
20
5
m/s =4 m/s ,故B 正确;乙车做匀变速直线运动,其图线与t 轴相切于10 s 处,则t =10 s 时,速度为零,将其运动反过来看成初速度为0的匀加速直线运动,则s =12at 2,根据图象有:x 0=12a ·102,20=12a ·52,解得:a =1.6 m/s 2
,x 0=80 m ,故C 错误,D
正确.
答案:BD
[名师点评] 对于匀减速直线运动,往往逆向等同为匀加速直线运动.可以利用逆向思维法的物理情境还有斜上抛运动,利用最高点的速度特征,将其逆向等同为平抛运动.
第4招 对称思维法
对称情况存在于各种物理现象和物理规律中,应用这种对称性可以帮助我们直接抓住问题的实质,避免复杂的数学演算和推导,快速解题.
7.(2019·齐齐哈尔模拟)如图所示,两个带电荷量为q 的点电荷分别位于带电的半径相同的1
4球壳
和34球壳的球心,这两个球壳上电荷均匀分布且电荷面密度相同,若图甲中带电1
4球壳对点电荷q 的库仑力的大小为F ,则图乙中带电的3
4
球壳对点电荷q 的库仑力的大小为( )
A.32F
B.22F
C.1
2
F D .F 解析:将图乙中的均匀带电34球壳分成三个14带电球壳,关于球心对称的两个1
4带电球壳对点电荷q 的
库仑力的合力为零,因此乙图中带电的34球壳对点电荷的库仑力的大小和甲图中均匀带电1
4
球壳对点电荷的
库仑力的大小相等,故A、B、C错误,D正确.
答案:D
8.(多选)如图所示,在两个等量正电荷连线的中垂线上取A、B、C、D四点,A、D两点与B、C两点均关于O点对称.A、B、C、D四点电场强度大小分别为E A、E B、E C、E D,电势分别为φA、φB、φC、φD,则下列说法中正确的是( )
A.E A=E D,φA>φB
B.一定有E A>E B、φB>φA
C.一定有φA=φD、φB=φC
D.可能有E D>E C,一定有φB>φD
解析:由对称性可知,A、D两点的电场强度大小相等,方向相反.在两个等量正电荷连线的中垂线上的O点,电场强度为零;在无穷远处,电场强度为零.可见从O点沿中垂线向两端,电场强度一定先增大后减小,一定存在电场强度最大的点P,从O到P,电场强度逐渐增大;从P到无穷远处,电场强度逐渐减小.由于题中没有给出A、B(或C、D)到O点的距离,不能判断A、B(或C、D)两点哪点电场强度大,可能有E A>E B,E D>E C.根据沿电场线方向电势逐渐降低可知,φB>φA,根据对称性,一定有φA=φD、φB=φC,选项C、D正确,A、B错误.
答案:CD
[名师点评] 非点电荷电场的电场强度一般可用微元法求解(很烦琐),在高中阶段,非点电荷的电场往往具有对称的特点,所以常常用对称法结合电场的叠加原理进行求解.
第5招等效转换法
等效转换法是指在用常规思维方法无法求解那些有新颖情境的物理问题时,灵活地转换研究对象或采用等效转换法将陌生的情境转换成我们熟悉的情境,进而快速求解的方法.等效转换法在高中物理中是很常用的解题方法,常常有物理模型等效转换、参照系等效转换、研究对象等效转换、物理过程等效转换、受力情况等效转换等.
9.(2019·淮南模拟)如图所示,一杂技演员用一只手抛、接球,他每隔0.4 s抛出一球,接到球便立即把球抛出.已知除抛、接球的时刻外,空中总有4个球,将球的运动近似看作是竖直方向的运动,球到达的最大高度是(高度从抛球点算起,g取10 m/s2)( )
A.1.6 m B.2.4 m C.3.2 m D 4.0 m
解析:将4个小球依次抛出后均做相同的竖直上抛运动,但同时研究4个小球的运动比较复杂,将
4个小球的运动转换为一个小球所做的连续运动,小球每隔0.4 s 对应的位置,对应各小球在同一时刻的不同位置,小球在空中的时间共1.6 s ,上升的时间为0.8 s ,则h =12at 2=12×10×0.82
m =3.2 m ,故选
项C 正确.
答案:C
10.如图所示,一只杯子固定在水平桌面上,将一块薄纸板盖在杯口上并在纸板上放一枚鸡蛋,现用水平向右的拉力将纸板快速抽出,鸡蛋(水平移动距离很小,几乎看不到)落入杯中,这就是惯性演示实验.已知鸡蛋(可视为质点)中心离纸板左端的距离为d ,鸡蛋和纸板的质量分别为m 和2m ,所有接触面的动摩擦因数均为μ,重力加速度为g ,若鸡蛋移动的距离不超过d
10就能保证实验成功,则所需拉力的最小值为( )
A .3μmg
B .26μmg
C .12μmg
D .15μmg
解析:本题物理情境较新,但仔细分析发现鸡蛋和纸板的运动可转换为经典的滑块—滑板模型,所
以对鸡蛋有d 10=12a 1t 2,μmg =ma 1,对纸板有d +d 10=12
a 2t 2
、F min -3μmg -μmg =2ma 2,联立解得F min =26μmg ,
B 正确.
答案:B
[名师点评] 对于物理过程与我们熟悉的物理模型相似的题目,可尝试使用转换分析法,如本题中将鸡蛋和纸板转换为滑块—滑板模型即可快速求解.
第6招 图象分析法
物理图象是将抽象物理问题直观化、形象化的最佳工具,能从整体上反映出两个或两个以上物理量的定性或定量关系,利用图象解题时一定要从图象纵、横坐标的物理意义以及图线中的“点”“线”“斜率”“截距”和“面积”等诸多方面寻找解题的突破口.利用图象解题不但快速、准确,能避免繁杂的运算,还能解决一些用一般计算方法无法解决的问题.
11.(多选)如图所示,质量相同的木块A 、B 用轻质弹簧连接.静止在光滑的水平面上,此时弹簧处于自然状态.现用水平恒力F 推A .则从力F 开始作用到弹簧第一次被压缩到最短的过程中( )
A .弹簧压缩到最短时,两木块的速度相同
B .弹簧压缩到最短时,两木块的加速度相同
C .两木块速度相同时,加速度a A <a B
D .两木块加速度相同时,速度v A >v B
解析:从力F 开始作用到弹簧第一次被压缩到最短的过程中,对两木块运动过程分析可知,A 做加
速度减小的加速运动,B 做加速度增大的加速运动,只要A 的速度大于B 的速度弹簧就处于被压缩变短的过程中,则两木块速度相同时弹簧压缩到最短,画出这一过程A 、B 两木块的v-t 图象,则t 1时刻,A 、B 两木块的加速度相同(切线斜率相同),且v A >v B ,t 2时刻A 、B 两木块的速度相同,且a B >a A ,综上,A 、C 、D 正确,B 错误.
答案:ACD
12.如图甲所示,两平行正对的金属板A 、B 间加有如图乙所示的交变电压,一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P 处.若在t 0时刻释放该粒子,粒子会时而向A 板运动,时而向B 板运动,并最终打在A 板上.则t 0可能属于的时间段是( )
A .0<t 0<T
4
B.T 2<t 0<3T 4
C.3T
4
<t 0<T D .T <t 0<9T 8
解析:以向B 板运动为正方向,分别作出从0、T 4、T
2
时刻释放的粒子的速度—时间图象如图所示,
则由图象可看出,若0<t 0<T 4、3T 4<t 0<T 或T <t 0<9T 8,粒子在一个周期内正向位移大,即最终打到B 板;若T 2<t 0<3T
4
,
粒子在一个周期内负向位移大,最终打到A 板,故B 正确.
答案:B
[名师点评] v-t 图象隐含信息较多,我们经常借助v-t 图象解决有关运动学或动力学问题,而忽视对v-t 图象的利用,实际上v-t 图象在解决相遇问题时具有其独特的作用,解题时要会灵活运用各种图象.
专项二 实验题专项训练
物理实验题分值一般为15分,多为一大带一小的形式,其中第22题多为常规型实验题,侧重考查基本实验仪器的读数或教材上要求的基本实验的实验原理、实验步骤的理解和实验数据的处理,第23题
侧重考查学生的实验迁移能力,多为创新设计型实验题.
技巧1 读数类实验——正确使用,准确读数
刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、打点计时器、电流表、电压表、多用电表都是基本仪器,要熟练掌握它们的使用方法、操作规程和读数规则,在高考前要进行系统的实际测量和读数练习,特别是游标卡尺、螺旋测微器、电学实验仪器的读数.此类试题难度不大,要防止在读数的估读、结果的有效数字和单位上出错.为使读数正确必须做到以下三点:
(1)要注意量程.
(2)要弄清所选量程对应的每一大格和每一小格所表示的量值.
(3)要掌握需要估读的基本仪器的读数原则.读数的基本原则:凡仪器最小刻度是“1”的,要求读到最小刻度后再往下估读一位;凡仪器最小刻度是“2”和“5”的,只要求读到最小刻度所在的这一位,不再往下估读.
1.(1)请读出螺旋测微器和游标卡尺的示数.甲:______cm;乙________cm.
(2)某照明电路出现故障,其电路如图甲所示,该电路用标称值12 V的蓄电池为电源,导线及其接触完好.维修人员使用已调好的多用电表直流50 V挡检测故障.他将黑表笔接在c点,用红表笔分别探测电路的a、b点.
①断开开关,红表笔接a点时多用电表指示如图乙所示读数为________V,说明________正常(选填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯泡”).
②红表笔接b点,断开开关时,表针不偏转,闭合开关后,多用电表指示仍然和图乙相同,可判定发生故障的器件是______________(选填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯泡”).解析:(1)螺旋测微器的固定刻度读数为0.5 mm,可动刻度读数为0.01×11.7 mm=0.117 mm,所以最终读数为0.617 mm=0.061 7 cm.游标卡尺的固定刻度读数为100 mm,游标尺读数为0.1×4 mm=0.4 mm,所以最终读数为100 mm+0.4 mm=100.4 mm=10.04 cm.
(2)①多用电表直流50 V 挡,每一小格是1 V ,要估读到0.1 V ,读数是11.5 V ,断开开关,多用
电表直接测量电源两端电压,多用电表有示数且接近电源电动势,说明电源正常.②红表笔接b 点,闭合开关,多用电表示数与①中相同,说明电路仍然处于断路状态,而开关是闭合的,因此可以确定是小灯泡发生断路故障.
答案:(1)0.061 7(0.061 6~0.061 8) 10.04 (2)①11.8(11.7~11.9均正确) 蓄电池 ②小灯泡
2.(2019·宜昌调研)某实验小组利用如图1所示电路,可测量多用电表内电池的电动势和“×1”挡内部电路的总电阻.使用的器材有:多用电表、电流表、滑动变阻器、导线若干.
回答下列问题:
(1)将多用电表挡位调到电阻“×1”挡,再将红表笔和黑表笔短接进行欧姆调零.随后按如图1所示把多用电表、电流表、滑动变阻器连接起来,如果图1中接线正确,那么与多用电表的a 插孔相接的是________(选填“黑”或“红”)表笔.
(2)调节滑动变阻器的滑片,从图1位置向右滑动过程中,电流表的读数________(选填“增大”“减小”或“不变”).
(3)调节滑动变阻器的过程中,某次欧姆表指针位置如图2所示,读数为________Ω,对应电流表的指针位置如图3所示,读数为________A .经过多次测量,得到多组电流表读数的倒数1
I
,和与之对应的欧
姆表读数R ,画出如图4所示的图象,由此可得多用电表内电池的电动势为________V ,选择“×1”挡时内阻为________Ω(计算结果保留三位有效数字).
解析:(1)与多用电表的a 接线柱相接的是电流表的正接线柱,因多用电表黑表笔内部接电源的正极,则与多用电表的a 接线柱相接的是黑表笔.
(2)调节滑动变阻器的滑片,从题图1位置向右滑动过程中,则滑动变阻器接入电路的电阻变小,则电流表的读数增大.
(3)欧姆表读数为32×1 Ω=32 Ω,对应电流表的读数为0.20 A .由闭合电路的欧姆定律:E =I (R +r ),即:1I =1E R +r E ,由题图4可知:1E = 4.020-(-20) V -1,r E
=2 Ω·V -1
,解得E =10.0 V ,r =20.0 Ω.
答案:(1)黑 (2)增大 (3)32 0.20 10.0 20.0 技巧2 常规型实验——紧扣教材,融会贯通
教材中的实验是高考创新实验的命题根源,这就要求我们在高考实验备考中要紧扣教材中的实验,
弄清和掌握教材中每一个实验的实验原理、实验步骤、数据处理、误差分析等,对每一个实验都应做到心中有数,并且能融会贯通.
3.(2019·烟台模拟)A 、B 两位同学做“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”实验.
(1)实验装置如图甲所示,打出了一条纸带如图乙所示,计时器所用交流电源的频率为50 Hz ,从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离,该小车的加速度为________m/s 2
(结果保留两位有效数字).
(2)两同学各取一套图示的装置放在水平桌面上,在没有平衡摩擦力的情况下,研究加速度a 与拉力
F 的关系.分别得到如图丙中A 、B 两条直线,图线斜率为________,则A 、B 两同学用的小车与木板间的
动摩擦因数的关系为μA ________μB (选填“大于”“小于”或“等于”).
解析:(1)处理匀变速直线运动中所打出的纸带,用公式Δx =at 2
求解加速度,关键弄清公式中各个量的物理意义,Δx 为连续相等时间内的位移差,t 为连续相等的时间间隔,如果每5个点取一个点,则连续两点的时间间隔为t =0.1 s ,Δx =(6.49-6.34)×10-2
m =1.5×10-3
m ,得加速度a =0.15 m/s 2
.
(2)当没有平衡摩擦力时有:F -F f =ma ,故a =F m
-μg ,即图线斜率为1
m
,纵轴截距的大小为μg ,
观察图线可知μA >μB .
答案:(1)0.15 (2)小车质量的倒数 大于
4.(2019·贵阳模拟)某同学用伏安法测量一未知电阻R x 的电阻值.
(1)该同学用电流表内接法和外接法分别测量了R x 的伏安特性,并将得到的电流、电压数据描绘到
U-I 图上,由电流表外接法得到的图线是图甲中的________(选填“a ”或“b ”).
(2)请用图甲中的数据,求出用电流表外接法时R x 的测量值为________Ω(保留两位有效数字),其测量值与真实值相比________(选填“偏大”或“偏小”).
(3)图乙是用电流表外接法已部分连接好的实物电路,请结合甲图信息补充完成实物接线.
解析:(1)电流表外接法,由于电压表分流作用,测得的电流值会偏大,由图示图象可知,由电流表外接法得到的图线是b .
(2)由图示图象可知,电阻:R =ΔU ΔI =0.6
0.5 Ω=1.2 Ω;因电流的测量值偏大,则电阻测量值偏小.
(3)滑动变阻器用分压接法,则电路如图所示.
答案:(1)b (2)1.2 偏小 (3)见解析图 技巧3 设计型实验——设计方案,变通拓展
设计型实验题从仪器的使用、装置的改造、电路的设计、数据的灵活处理等方面进行变通和拓展.应对这类实验题的方法是深刻理解实验的原理、方法,进行合理迁移.
5.(2019·山东济南联考)某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞中的不变量的实验:在小车甲的前端粘有橡皮泥,推动小车甲使之做匀速运动,然后与原来静止在前方的小车乙相碰并粘合成一体,继续做匀速运动.打点计时器所用交流电的频率f =50 Hz.
(1)若已知测得打点纸带如图(b)昕示,并测得各计数点间距(已标在图示上).A 点为运动的起点,则应选______段来计算小车甲碰前的速度.应选________段来计算车甲和乙碰后的共同速度(以上两空选填“AB ”“BC ”“CD ”或“DE ”).
(2)已测得小车甲的质量m 1=0.40 kg ,小车乙的质量m 2=0.20 kg ,则碰前两小车的总动量为________kg·m/s,碰后两小车的总动量为________kg·m/s(保留三位有效数字).
解析:(1)应选择小车运动稳定时的纸带来计算速度,故应选BC 段计算小车甲碰前的速度,选DE 段计算小车甲和乙碰后的共同速度.
(2)v 1=BC t =10.50×10-20.02×5 m/s =1.05 m/s ,
m 1v 1=0.40×1.05 kg·m/s=0.420 kg·m/s;
碰后甲和乙的共同速度
v 2=DE t =6.95×10-2
0.02×5
m/s =0.695 m/s ,
(m 1+m 2)v 2=(0.40+0.20)×0.695 kg·m/s= 0.417 kg·m/s.
答案:(1)BC DE (2)0.420 0.417
6.(2019·聊城模拟)某同学用一个满偏电流为10 mA 、内阻为30 Ω的电流表,一只滑动变阻器和
一节电动势为1.5 V 的干电池组装成一个欧姆表,如图1所示.
(1)甲、乙测试笔中,甲表笔应是________(选填“红”或黑”)表笔. (2)电流表5 mA 刻度处应标的电阻刻度为________Ω.
(3)经调零后,将甲、乙两表笔分别接图2中的a 、b 两点,指针指在电流表刻度的4 mA 处,则电阻
R x =________Ω.
(4)若误将甲、乙两表笔分别接在了图2中的a 、c 两点,则R x 的测量结果________(选填“偏大”或“偏小”).
(5)再给电流表并联一个合适的定值电阻R 0,就可组装成一个中间刻度值为15 Ω的欧姆表,则R 0
=________Ω(保留两位有效数字).
解析:(1)为了保证电流由正接线柱流入表头,红表笔应接内部电源的负极,则甲应为红表笔. (2)设欧姆表的内阻为R ,根据闭合电路的欧姆定律可知,当电流表满偏时,则有:10×10-3
A =E
R
,解得:R =150 Ω,当电流表的示数为5 mA 时,则有:5×10-3
A =
E
R +R x ′
,解得:R x ′=150 Ω.
(3)当电流表示数为4 mA 时,根据闭合电路的欧姆定律有:4×10-3
A =
E
R +R x
,解得:R x =225 Ω.
(4)若误将甲、乙两表笔分别接在了题图2中的a 、c 两点,则回路中的两个电源串联,电流增大,指针偏转更大,故R x 的测量结果偏小.
(5)欧姆表的中间刻度值为15 Ω,说明欧姆表的内阻为15 Ω,此时回路中的最大电流为I =E R ′
=1.5
15
A =0.1 A , 根据电流表的改装原理,有:I =I g +
I g R g
R 0
, 解得:R 0=I g R g I -I g =10×10-3
×30
0.1-10×10-3
Ω≈3.3 Ω.
答案:(1)红 (2)150 (3)225 (4)偏小 (5)3.3 技巧4 创新型实验——活用原理,巧妙迁移
近几年全国卷实验题的第二题,往往注重考查实验原理的迁移、测量方法的迁移、数据处理方法的
迁移,试题新颖、区分度高.但试题依然是以实验基础为依据,如计算形式的实验题、电学中实验电路的设计等都是根据考生学过的实验方法、原理等来命制的,做题时一定要审清题意,明确实验目的,联想和迁移应用相关实验原理.
7.(2019·茂名模拟)某活动小组利用图甲所示装置验证机械能守恒定律.钢球自由下落过程中,先后通过光电门A 、B ,计时装置测出钢球通过A 、B 的时间分别为t A 、t B .用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度.测出两光电门间的距离为h ,当地重力加速度为g .
(1)用游标卡尺测量钢球的直径,读数如图乙所示,钢球直径为D =________cm. (2)要验证机械能守恒,只要比较________(填选项前的字母序号)即可.
A.⎝
⎛⎭
⎪⎫1t 2A
-1t 2B
D 2
与gh 是否相等 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫1t 2A -1t 2B D 2
与2gh 是否相等 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫1t 2B -1t 2A D 2
与gh 是否相等 D.⎝ ⎛⎭
⎪⎫1t 2B -1t 2A D 2
与2gh 是否相等
(3)钢球通过光电门的平均速度________(选填“>”或“<”)钢球球心通过光电门的瞬时速度. 解析:(1)游标卡尺的主尺读数为:0.9 cm ,游标尺上第10个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标读数为0.05×10 mm =0.50 mm ,所以最终读数为:0.950 cm.
(2)利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度,故:v =D
t
,
根据机械能守恒的表达式有:mgh =12mD 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1t 2B -1t 2A ,即只要比较D 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1
t 2B -1t 2A 与2gh 是否相等,故D 正确.
(3)根据匀变速直线运动的规律得钢球通过光电门的平均速度等于这个过程中间时刻速度,所以钢球通过光电门的平均速度小于钢球球心通过光电门的瞬时速度.
答案:(1)0.950 (2)D (3)<
8.霍尔效应是电磁基本现象之一,近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展.如图所示,在一矩形半导体薄片的P 、Q 间通入电流I ,同时外加与薄片垂直的磁场B ,在M 、N 间出现电压U H ,。