高考物理二轮专项分层特训卷第二部分15分钟实验题专练13

15分钟实验题专练(13)1．某研究性学习小组在学习了圆周运动知识后，设计了一个研究玩具小车通过凹形桥最低点和凸形桥最高点时对轨道压力大小的实验．所用器材有玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥和凸形桥模拟器(圆弧部分的半径均为R，重力加速度为g).(1)如图所示，将模拟器静置于托盘秤上，托盘秤的示数为m0.(2)将玩具小车静置于模拟器最低点时，托盘秤的示数为M，则玩具小车的质量为m＝________．(3)将玩具小车从模拟器右侧某一位置由静止释放，小车经过A、B、C、D、E点后滑向左侧的过程中，在这五个点观察到托盘秤的示数变化情况依次是增大，减小，增大，减小，增大，从而说明玩具小车通过凹形桥最低点时对桥的压力________(填“大于”或“小于”)玩具小车通过凸形桥最高点时对桥的压力．(4)若玩具小车通过A的速度是vA，则托盘秤的示数为________；若玩具小车通过B的速度是vB，则托盘秤的示数为________．2．传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)的变化转换成电学量的变化的一种元件，在自动控制中有着相当广泛的应用．某研究性学习小组设计了一种温度控制装置，温控开关可采用热敏电阻来控制．(1)先通过实验探究某一热敏电阻的阻值Rt随温度t的变化关系．已知该热敏电阻在0℃时的阻值约100Ω.现提供以下实验器材：A．控温箱(用以调节热敏电阻Rt的温度)；B．电压表V(量程3V，内阻约1.0kΩ)；C．电流表A1(量程50mA，内阻r1＝100Ω)；D．电流表A2(量程100mA，内阻r2约为40Ω)；E．滑动变阻器R(阻值变化范围为0～10Ω，允许通过的最大电流为2A)；3,F.直流电源E(电动势为12V，内阻很小)；G．开关一只，导线若干．要求用上述器材尽可能精确地测出热敏电阻在不同温度下的阻值，且尽可能多测几组数据，请在图甲虚线框中画出符合要求的实验电路图，并标明所选择器材的符号(控温箱不用画出).(2)学习小组测得热敏电阻的阻值随着温度变化的规律如图乙所示．根据图乙求出热敏电阻阻值随温度变化的函数关系为________．(3)如图丙所示，当1、2两端所加电压增大至2V时，控制开关会自动启动加热系统进行加热，请利用下列器材设计一个简单电路，给1、2两端提供电压，要求当温度降到80℃时启动加热系统．(不考虑控制开关对所设计电路的影响)提供的器材如下：热敏电阻Rt(阻值随温度变化规律如图乙所示)；直流电源E′(电动势3V，内阻不计)；定值电阻R1＝180Ω.R2＝260Ω，R3＝520Ω(限选其中之一并在图中标出)；开关S及导线若干．定值电阻应选________，在图丙虚线框内完成电路原理图．3,15分钟实验题专练（13）1．答案：（2）M－m0　（3）大于　（4）M＋（M－m0）　M－（M－m0）解析：（2）依题意有M＝m0＋m，所以m＝M－m0；（3）玩具小车在凹形桥底端运动时，对桥的压力大于小车重力，在凸形桥顶部运动时，对桥的压力小于小车重力，所以玩具小车通过凹形桥最低点时对桥的压力大于玩具小车通过凸形桥最高点时对桥的压力；（4）若玩具小车通过A点的速度是vA，有NA－mg＝m，托盘秤的示数为M＋（M－m0）；若玩具小车通过B的速度是vB，有mg－NB＝m，托盘秤的示数为M－（M－m0）.2．答案：（1）如图1所示　（2）Rt＝（100＋2t）Ω　（3）R3　如图2所示解析：（1）要求尽可能精确地测出热敏电阻在不同温度下的阻值，且尽可能多测几组数据，所以采用分压式电路；因为电压表量程太小，且具体内阻不知，会导致测量值有较大的误差，所以用已知内阻的电流表A1作为电压表，电流表A2外接可以消除系统误差．（2）根据图象可知Rt＝（100＋2t）Ω.（3）温度降到80℃时，热敏电阻Rt＝260Ω，根据闭合电路欧姆定律可得，当定值电阻等于520Ω时，1、2两端电压恰好为2V，所以定值电阻应选择R3.3