实验题15分保分练(一)
(时间:15分钟 分值:15分)
1.(6分)如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个质量已知且相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力和弹簧伸长的关系。
(1)除图甲中所示器材外,实验中还需要的测量工具有:____________。
(2)如图乙所示,根据实验数据绘图,纵轴是钩码质量m,横轴是弹簧的形变量x。由图可知图线不通过原点,其原因是______________________________;弹簧的劲度系数k=________N/m(计算结果保留两位有效数字,重力加速度g取9.8 m/s2)。
(3)实验中用两根不同的轻弹簧a和b进行实验,画出弹簧弹力F与弹簧长度L的关系图象如图丙所示,下列说法正确的是________。
A.a的原长比b的大
B.a的劲度系数比b的大
C.a的劲度系数比b的小
D.弹力与弹簧长度成正比
[解析] (1)实验需要测量弹簧伸长的长度,故需要毫米刻度尺。
(2)由图乙可知,当m=0时,x大于零,说明没有挂重物时,弹簧有伸长,这是由于弹簧自身的重力造成的,故图线不过原点的原因是实验中没有考虑(或忽略了)弹簧的自重。图线的斜率等于弹簧的劲度系数,则k===×9.8 N/m=4.9 N/m。
(3)弹簧a、b为轻弹簧,故无需考虑弹簧自重。在FL图象中横轴截距表示弹簧的原长,故b的原长比a的大,A项错误;斜率表示弹簧的劲度系数k,故a的劲度系数比b的大,B项正确,C项错误;弹簧的弹力与形变量的关系满足胡克定律,弹力与弹簧的形变量成正比,故D项错误。
[答案] (1)毫米刻度尺 (2)实验中没有考虑弹簧的自重 4.9 (3)B
2.(9分)(2019·青岛模拟)在“测定金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准。待测金属丝接入电路部分的长度约为50 cm。
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图甲所示,其读数应为________mm(该值接近多次测量的平均值)。
(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx。测量所用器材为:电池组(电动势3 V,内阻约1 Ω)、电流表(内阻约0.1 Ω)、电压表(内阻约3 kΩ)、滑动变阻器R(0~20 Ω,额定电流2 A)、开关、导线若干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下:
次数
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1
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2
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3
|
4
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5
|
6
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7
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U/V
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0.10
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0.30
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0.70
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1.00
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1.50
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1.70
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2.30
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I/A
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0.020
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0.06
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0.160
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0.220
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0.340
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0.460
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0.520
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由以上实验数据可知,他们测量Rx使用的电路是如图________所示(选填“乙”或“丙”)的电路。
(3)图丁是测量Rx的实物电路图(未连接完整)。闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于变阻器的一端,可使闭合开关后,电压表或电流表不至于被烧坏。请根据第(2)问中所选的电路图,补充完成丁中实物图的连线。