2020高考物理新课标地区专用提分定时练辑:非选择题定时训练:14 Word版含解析.pdf
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1、第 1 页 共 8 页 非选择题定时训练非选择题定时训练 14 (限时:60 分钟) 三、实验题 13 (2019福建泉州市 5 月第二次质检)某同学做验证向心力与线速度关系的实验 装置如图 1 所示,一轻质细线上端固定在力传感器上,下端悬挂一小钢球钢球静止时刚好位于光电门 中央主要实验步骤如下: 图 1 用游标卡尺测出钢球直径 d; 将钢球悬挂静止不动,此时力传感器示数为 F1,用米尺量出线长 L; 将钢球拉到适当的高度处静止释放,光电门计时器测出钢球的遮光时间为 t,力传感器示 数的最大值为 F2; 已知当地的重力加速度大小为 g,请用上述测得的物理量表示: (1)钢球经过光电门时的线速度
2、表达式 v_,向心力表达式 F向m_; v2 R (2)钢球经过光电门时所受合力的表达式 F合_; (3)若在实验误差允许的范围内 F向F合, 则验证了向心力与线速度的关系 该实验可能的误 差有:_. 第 2 页 共 8 页 (写出一条即可) 答案 (1) (2)F2F1 (3)摆线的长度测量有误差 d t F1d2 gt2 L d 2 解析 (1)钢球的直径为 d,遮光时间为 t,所以钢球通过光电门的速度:v ,根据题意知, d t 钢球圆周运动的半径为:RL ,钢球质量:m,向心力表达式:F向m. d 2 F1 g v2 R F1d2 gt2 L d 2 (2)钢球经过光电门时只受重力和细
3、线的拉力,由分析可知,钢球通过光电门时,细线的拉力 最大,大小为 F2,故所受合力为 F合F2F1. (3)根据向心力表达式知,可能在测量摆线长度时存在误差 14(2019河南顶级名校第四次联测)某同学将一只量程为 100 A 的灵敏电流计改装成电流 表和两个量程的电压表改装后的电路图如图 2 甲所示图中 G 表示灵敏电流计,Ra、Rb 和 Rc是三个定值电阻,K 是选择开关,可以分别置于 a、b、c 位置,从而实现多功能测量 图 2 (1)首先根据如图乙所示电路,用半偏法测定灵敏电流计 G 的内阻先将 R 的阻值调至最大, 闭合 S1,调节 R 的阻值,使 G 的指针偏转到满刻度,然后闭合
4、S2,调节 R的阻值,使 G 的指针_,此时,就认为电阻箱 R的读数等于 G 的内阻由于半偏法实验原理不完 善导致 G 的内阻测量值比真实值偏_(填“大”或“小”) (2)若用半偏法测得 G 的内阻为 900 . 选择开关置于 a 时,构成量程为 01 mA 的电流表,则电阻 Ra阻值应为_ ; 第 3 页 共 8 页 选择开关置于 b 时,构成量程为 01 V 的电压表,则电阻 Rb阻值应为_ ; 选择开关置于 c 时,构成量程为 03 V 的电压表,则电阻 Rc阻值应为_ . (3)半偏法测量 G 内阻的误差又会导致改装成的电流表、 电压表测量结果_ (填 “偏大” 或“偏小”) 答案 (
5、1)半偏 小 (2)100 910 2 910 (3)偏小 解析 (1)半偏法测电阻实验步骤:第一步,按原理图连好电路;第二步,先将 R 的阻值调至 最大,闭合 S1,调节 R 的阻值,使 G 的指针偏转到满刻度 ; 第三步,闭合 S2,调节 R的阻 值,使 G 的指针半偏,记下电阻箱读数,此时电阻箱 R的读数等于 G 的内阻; 实际上电阻箱并入后的电路的总电阻减小了,干路电流增大了,灵敏电流计半偏时,流过电 阻箱的电流大于流过灵敏电流计的电流,电阻箱接入的电阻小于灵敏电流计的电阻,所以, 该测量值略小于实际值; (2)选择开关置于 a 时,构成量程为 01 mA 的电流表,则电阻 Ra阻值应
6、为 Ra IgRg IIg 100 ; 1 104 900 1 1031 104 选择开关置于 b 时,构成量程为 01 V 的电压表,则电阻 Rb阻值应为 Rb UIgRg I 910 ; 11 104 900 1 103 选择开关置于 c 时,构成量程为 03 V 的电压表,则电阻 Rc阻值应为 Rc UIgRg I 2 910 ; 31 104 900 1 103 (3)半偏法测量 G 的内阻时,测量值略小于实际值,改装成电流表时的并联电阻偏小,实际量 程大于所要改装的电流表的量程;改装成电压表时的串联电阻偏大,其实际量程也大于所要 改装的电压表的量程,用它们测量结果偏小 四、计算题 1
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