北京市2013年部分物理模拟试题解析汇编 专题12 实验与探究

北京市2013年部分物理模拟试题解析汇编 专题12 实验与探究内容摘要：

1、（2013北京海淀二模，21 题）(18 分）(1)(4 分) 某同学在测定一厚度均匀的圆柱形玻璃的折射率时，先在白纸上作一与圆柱横 截面相同的圆，圆心为 0。 将圆柱形玻璃的底面与圆重合放在白纸上。 在圆柱形玻璃一侧适当位置竖直 插两枚大头针 另一侧适当位置洱先后插 两枚大头针 使 够挡住 1 的像，再插大头针 ，使 够档住 1 的 像。 移去圆柱形玻璃和大头针后, 得图 7 所示的痕迹。 图中已画出 在图中补画出完整的光路图，并标出光从玻璃射入 空气的入射角 1 和折射角 2。 用入射角 1 和折射角 2 表示玻璃折射率的表达式为 n=_。 (2)(14 分）为了较准确地测量一只微安表的内阻，采用 2、图 8 所示实验电路图进行测量，实验室可供选择的器材如下：程 500 A，内阻约 300）大阻值 变 阻 器 大 阻 值 为 10) 变 阻 器 大 阻 值 为 1动势为 2V， 内 阻 不 计 ）0（ 阻 值 为 120)实验中滑动变阻器应选用_ _(填“ C”或“ D”） ；按照实验电路在图 9 所示的方框中完成实物图连接。 实验步骤：第一，先将滑动变阻器的滑片移到最右端,调节电阻箱 的 阻 值 为 零 ；第 二 ， 闭 合 开 关 S,将滑片缓慢左移，使微安表满偏；第三, 保持滑片不动，调节 R 的电阻值使微安表的示 数正好是满刻度的 2/3 时，此时接入电路的电阻箱的示数如图 10 所示 3、,阻值 R 为_ _。 第四，根据以上实验可知微安表内阻的测量值 调节电阻箱的阻值为 R时，微安表的示数正好是满刻度的 1/2,认为此时微安表内阻就等于 R0 则 此 时 微 安 表 内 阻 的 测 量 值 与 微 安 表 的 示 数 正 好 是 满 刻 度 的 2/3 时微安表内阻的测量值 比，更接近微安表真实值的是_ _。 （填“ R”或“R A”）【答案】 （1） （4 分） 光路图正确有箭头 1 分；入射角、折射角标注正确 1 分 122 分（2） （14 分）C3 分实物图补画正确3 分3 分, 2913 分R A2 分【 解析】 （2）滑动变阻器采用分压式接法，应选小量程的，便于调节 4、。 各档位电阻之和即为电阻箱的读数。 由欧姆定律可知 2()3，代入已知数据可求得91。 电阻箱和微安表串联的总电阻增大，它们与滑动变阻器右半部分电阻并联后阻值略增大，那么电路总电阻略增大，总电流略减小，分压器上分到的电压略增大，通过微安表电流为 23I，电阻箱和微安表串联的总电阻略大于原来的 32，所以测量值比真实值偏大 同理可知，用半偏法测得的值 R比真实值差大得更多。 2.（2013北京丰台二模） （18 分）（1）在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学经历了以下实验步骤：A 用铅笔和直尺在白纸上从 O 点沿着两细绳方向画直线，按一定标度作出两个力 图示，根据平行四边形定则作图求出合力 F 5、；B只用一个测力计，通过细绳把橡皮筋与细绳的连接点拉到同样的位置 O；C 用铅笔记下 O 点的位置和两条细绳的方向，读出两个弹簧秤的示数；D在水平放置的木板上，垫一张白纸并用图钉固定，把橡皮筋的一端固定在板上 A 点，用两条细绳连接在橡皮筋的另一端，通过细绳同时用两个测力计互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋 答案2 ；E记下测力计的读数和细绳方向，按同一标度作出这个力的图示 F/，比较这个实测合力和按平行四边形定则求出的合力 F，看它们的大小和方向是否相等；F改变两测力计拉力的大小和方向，多次重复实验，根据实验得出结论。 将以上实验步骤按正确顺序排列，应为 (填选项前的字母)。 在物理学中跟力一样，运 6、算时遵守平行四边形定则的物理量还有 （至少写出三个，要求写名称）。 （2）图 1 是利用两个电流表 安表）和 安表）测量干电池电动势 E 和内阻 r 的电路原理图。 图中 S 为开关。 R 为滑动变阻器，固定电阻 阻之和为 r 和滑动变阻器的总电阻都大得多)，理想电流表。 按电路原理图在图 2 虚线框内各实物图之间画出连线。 在闭合开关 S 前，将滑动变阻器的滑动端 c 移动至_（填“a 端” 、 “中央”或r + E，2“b 端” ）。 闭合开关 S，移动滑动变阻器的滑动端 c 至某一位置，读出电流表 示数 次改变滑动端 c 的位置，得到的数据为在图 3 所示的坐标纸上以 纵坐标、I 2 为横坐标画 7、出所对应的 2 曲线。 利用所得曲线求得电源的电动势 E=_V，内阻 r =_。 该电路中电源输出的短路电流 _A。 【答案】(1) 3 分，只要一个步骤顺序错误不得分） 位移、速度、加速度、电场强度等（3 分，写对一个得 1 分，不得有标量） (2) 如图 （ 2 分，错一条线不得分）b 端 （2 分）如图 （2 分，必须有描点，不描点不得分） （2 分）（2 分） （2 分）【 解析】 （1）解答本题关键是理解实验原理，正确理解“等效替代法”的应用，因此掌握实验原理是解决实验问题的关键平480 400 320 232 140 6800 200 300 400 500I2/A 160 150 14 8、0 130 120 10 10 20 30 40 50 I2/ 3 S 1 R A 2 图 2 + E，。 （2）闭合开关前，滑动变阻器接入电路的电阻应最大，以免烧坏微安表。 把 量路端电压， 2I=0 时的路端电压即为电源的电动势，图线的斜率与 体电阻的乘积即为电源的内电阻。 短路电流等于电动势与内电阻的比值。 3 （2013 北京房山二模） （一）在验证机械能守恒定律实验时：（1）关于本实验的叙述中，正确的有（ ）A打点计时器安装时要使两限位孔位于同一竖直线上并安装稳定，以减少纸带下落过程中的阻力B必须用天平测出重锤的质量C实验时要先闭合打点计时器的电源开关，再释放重锤D打出的纸带中，只要点迹 9、清晰，就可以运用公式 21，来验证机械能是否守恒E验证机械能是否守恒必须先确定重力势能的参考平面F计算重锤重力势能减小量时的 g 值必须用当地的实际重力加速度数值（2）电火花计时器接在频率为 50交流电源上，下图为实验中打出的一条纸带，从起始点 O 开始，将此后连续打出的 7 个点依次标为 A、 B、 C、 D，如果已知重锤的质量为 1. 0 火花计时器打 E 点时，重锤的动能为 （保留到小数点后两位）（二）某学习小组的同学拟探究小灯泡 L 的伏安特性曲线，可供选用的器材如下：小灯泡 L，规格“；电流表 A，量程 阻 r 约为 电压表 V，量程 15V，内阻约为 15 滑动变阻器 R，阻值范围 10、 010；学生电源 E，电动势 6V，内阻不计；开关 S 及导线若干.（1）甲同学设计了下图(左图)所示的电路进 行测量，请按照左边电路图把实物图中未完成的 连线补充完整.（2）乙同学经分析发现甲同学实验精度不高，又从实验室找来 00A,000 的灵敏电流计和电阻箱（0 ，想把灵敏电流计改装成量程为 5V 的电压表，需要把电阻箱调成 的阻值，并与灵敏电流计 （填“串” 或“并”）联在电路中来替代实验中的电压表.（3）乙同学用改装的电压表实验得到数据，现要以纵坐标表示通过电流表 A 的电流 I，横坐标表示通过灵敏电流计的电流 出 I 线，他已经把数据画在坐标纸上，请（4）乙同学通过查找资料发现同 11、等型号的小灯泡的灯丝在 27时电阻是 且小灯泡灯丝电阻值与灯丝温度的关系为 R=k(273+t)，k 为比例常数。 请估算灵敏电流表的电流0A 时该灯泡灯丝的温度约为。 【答案】 （一）（6 分）（1） A、C、F（3 分）（2） 250.（3 分）（二）（12 分）（1）（3 分）（2） 49000 （2 分） 串联 （1 分）（3）（3 分）连成折线的不给分，0 10 20 30 40 （4） 840870 均可 （3 分）【 解析】 （一） （1）打点计时器安装时要使两限孔位于同一竖直线上并安装稳定，以减少纸带下落过程中的阻力，故 A 正确因为我们是比较 12大小关系，故 m 可约去，不需 12、要用天平，故 B 错误用手托着重锤，先闭合打点计时器的电源开关，待打点稳定后，再释放重锤，故 C 正确打出的纸带中，点迹清晰，运用公式 mgh= 12须是准确找出起始点，故 D 错误验证机械能是否守恒不需要确定重力势能的参考平面，故 E 错误计算重锤重力势能减小量时的 g 值必须用当地的实际重力加速度数值，F 正确。 （2）根据中点时刻的瞬时速度等于平均速度可得 2， 21代入数据即可求解。 （二） （2）改装成电压表要串联分压电阻，R= 651049（）。 （4）已知小灯泡灯丝在 27时电阻是 小灯泡灯丝电阻值与灯丝温度的关系为R=k（273+t） ，可得 2.1=k（273+27） ，解出 k=根据图线读出 0A 时对应电流，可求得小灯泡电阻，代入小灯泡灯丝电阻值与灯丝温度的关系即可解得灯丝的温度。 图 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 100 102。