2026高考总复习优化设计二轮物理习题_实验题专项练(三)（含解析）

这是一份2026高考总复习优化设计二轮物理习题_实验题专项练(三)（含解析），共5页。试卷主要包含了1 Ω=12等内容，欢迎下载使用。

(1)为了减少测量误差,下列做法正确的是 。
A.单摆的振幅越大越好
B.摆球质量大些、体积小些
C.计时的起、止时刻选在摆球达到的最高点处时
D.将摆球静止悬挂后用米尺测出摆球球心到摆线悬点O之间的长度作为摆长
(2)为了提高实验精度,该同学在悬点顶端安装了力传感器来测摆线拉力F,在实验中保持摆角和摆长为L0不变时,测得F-t的关系如图乙所示,则单摆的周期为 ,则当地的重力加速度g= ,多次增加摆长L,测得的相应F-t图像中拉力的最大值 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
2.(9分)干电池用久后通常会电动势减小,内阻增大。某同学利用DIS系统、定值电阻R0、电阻箱R等实验器材分别研究新、旧两节干电池的电动势和内阻,实验装置如图甲所示。首先测量电池a的电动势和内阻,实验时多次改变R的阻值,用电流传感器测得对应的电流值I,在计算机上显示出如图乙所示的1I-R的关系图线a,重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻,得到图乙中的图线b。
甲
乙
丙
(1)某次实验电阻箱调节后如图丙所示,则此时电阻箱的读数为 Ω。
(2)若定值电阻R0=1.0 Ω,令y=1I,x=R,由图乙中实验图线a的拟合方程可得,电池a的电动势Ea= V,内阻ra= Ω。
(3)根据图乙可以判断,图线 (选填“a”或“b”)对应的是新电池。
(4)根据实验测得的电池a的R、I数据,若令y=I2(R+R0),x=R+R0,则由计算机拟合得出的y-x图线如图丁所示,则图线最高点A的坐标值应为x= Ω,y= W。(结果均保留两位有效数字)
丁
参考答案
1.答案 (1)BD
(2)4(t2-t1) π2L04(t2-t1)2 不变
解析 (1)单摆只有在最大摆角小于5°时,其振动才可视为简谐运动,故A错误;摆球的质量大些、体积小些可以减小振动时空气阻力的影响从而减少测量误差,故B正确;计时的起、止时刻选在单摆到达最低位置时有利于减少计时误差,故C错误;将摆球静止悬挂后测出摆球球心到摆线悬点O之间的长度作为摆长,可减少测量误差,故D正确。
(2)由题图乙可知从最低点到最高点所用的时间为t2-t1,则周期为T=4(t2-t1),根据公式T=2πL0g,可得g=π2L04(t2-t1)2。在实验中由最高位置运动至最低位置,根据机械能守恒定律有mgL(1-cs θ)=12mv2,最低位置处根据牛顿第二定律有FT-mg=mv2L,可解得最低位置摆线拉力最大值为FT=2mg(1-cs θ)+mg,可知摆线拉力最大值与摆长无关,故增加摆长,F-t图像中拉力的最大值不变。
2.答案 (1)12.0
(2)43 2
(3)b
(4)2.0 0.22
解析 (1)由电阻箱的读数规则有R=0×100 Ω+1×10 Ω+2×1 Ω+0×0.1 Ω=12.0 Ω。
(2)由闭合电路欧姆定律有I=Era+R0+R,整理有1I=1ER+ra+R0E,结合题图乙,在数值上有0.75=1Ea,2.25=ra+R0Ea,解得Ea=43 V,ra=2 Ω。
(3)由上述分析可知,1I-R图像的斜率为电池电动势的倒数,由题图乙可知,图线a的斜率大,所以电池a的电动势小。根据题意,旧电池的电动势减小,所以图线a对应旧电池,图线b对应新电池。
(4)分析题图甲中电路可知,外电路的用电器为电阻R和R0,结合题意可知,题图丁的y轴为电池的输出功率,题图丁的x轴为外电路的电阻。对电池有输出功率P=I2R外=ER外+ra2R外=E2R外R外2-2raR外+ra2+4raR外=
E2(R外-ra)2R外+4ra,结合题图丁有y=E2(x-ra)x+4ra,由上述分析可知,有E=43 V,ra=2 Ω,题图丁中A点为y最大值,可知,当x=ra,即外电路电阻等于电池内阻时,电池的输出功率达最大值,所以x=2.0 Ω,y=0.22 W。