高考物理二轮复习满分策略实验题突破满分专练物理小金刚系列.docx
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高考物理二轮复习满分策略实验题突破满分专练物理小金刚系列
2018高考物理二轮复习
二 实验题突破练-满分专练(带解析)
1.(2017·龙岩质检)某同学利用拉力传感器来验证力的平行四边形定则,实验装置如图甲所示.在贴有白纸的竖直板上,有一水平细杆MN,细杆上安装有两个可沿细杆移动的拉力传感器A、B,传感器与计算机相连接.两条不可伸长的轻质细线AC、BC(AC>BC)的一端结于C点,另一端分别与传感器A、B相连.结点C下用轻细线悬挂重力为G的钩码D.实验时,先将拉力传感器A、B靠在一起,然后不断缓慢增大两个传感器A、B间的距离d,传感器将记录的AC、BC绳的张力数据传输给计算机进行处理,得到如图乙所示张力F随距离d的变化图线.AB间的距离每增加0.2m,就在竖直板的白纸上记录一次A、B、C点的位置.则在本次实验中,所用钩码的重力G=________N;当AB间距离为1.00m时,AC绳的张力大小FA=________N;实验中记录A、B、C点位置的目的是________________.
解析:
根据题意,由于AC>BC,所以刚开始分开的时候,只有绳BC有拉力,而且其拉力大小等于物块的重力,即G=30N;由题给图象分析可以知道图线Ⅱ为绳AC拉力的图象,则当AB间距离为1.00m时,由图线可以知道此时AC绳的张力大小FA=18N;实验中记录A、B、C点位置的目的是记录AC、BC绳张力的方向,从而便于画出平行四边形.
答案:
30.0 18.0
记录AC、BC绳张力的方向
2.(2017·广东实验中学模拟)
(1)用游标卡尺测量小钢球直径如图所示,则小球直径为________mm.
(2)如图所示,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系:
先安装好实验装置,在地上铺一张白纸,白纸上铺放复写纸,记下重垂线所指的位置O.
接下来的实验步骤如下:
步骤1:
不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上.重复多次,用尽可能小的圆,把小球的所有落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置;
步骤2:
把小球2放在斜槽前端边缘位置B,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞.重复多次,并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置;
步骤3:
用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离,即线段OM、OP、ON的长度.
①对于上述实验操作,下列说法正确的是________.
A.应使小球每次从斜槽上相同的位置静止滚下
B.斜槽轨道必须光滑
C.斜槽轨道末端必须水平
D.小球1质量应大于小球2的质量
②上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外,还需要测量的物理量有________.
A.A、B两点间的高度差h1
B.B点离地面的高度h2
C.小球1和小球2的质量m1、m2
D.小球1或小球2的直径d
③当所测物理量满足表达式____________________________(用所测物理量的字母表示)时,即说明两球碰撞遵守动量守恒定律.如果还满足表达式______________________________________(用所测物理量的字母表示)时,即说明两球碰撞时无机械能损失.
解析:
(1)游标卡尺的主尺读数为10mm,游标尺上第47个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标读数为47×0.02mm=0.94mm,所以最终读数为:
10mm+0.94mm=10.94mm.
(2)①因为平抛运动的时间相等,根据v=
,所以用水平射程可以代替速度,则需测量小球平抛运动的射程间接测量速度,故应保证斜槽末端水平,小球每次都从同一点滑下;同时为了小球2能飞的更远,防止1反弹,球1的质量应大于球2的质量,故A、C、D正确,B错误;
②根据动量守恒得,m1·OP=m1·OM+m2·ON,所以除了测量线段OM、OP、ON的长度外,还需要测量的物理量是小球1和小球2的质量m1、m2,故选项C正确;
③因为平抛运动的时间相等,则水平位移可以代表速度,OP是球1不与球2碰撞平抛运动的位移,该位移可以代表球1碰撞前的速度,OM是球1碰撞后平抛运动的位移,该位移可以代表碰撞后球1的速度,ON是碰撞后球2的水平位移,该位移可以代表碰撞后球2的速度,当所测物理量满足表达式m1·OP=m1·OM+m2·ON,说明两球碰撞遵守动量守恒定律,由功能关系可知,只要
m1v
=
m1v
+
m2
v
,则机械能守恒,故若m1·(OP)2=m1·(OM)2+m2·(ON)2,说明碰撞过程中机械能守恒.
答案:
(1)10.94
(2)①ACD ②C ③m1·OP=m1·OM+
m2·ON m1·(OP)2=m1·(OM)2+m2·(ON)2
3.(2017·吉林大学附中模拟)某同学为了探究杆转动时的动能表达式,设计了一实验:
质量为m的均匀长直杆一端固定在光滑
转轴O处,杆由水平位置静止释放,用光电门测出另一端A经过某位置时的瞬时速度vA,并记下该位置与转轴O的高度差h.
(1)调节h的大小并记录对应的速度vA,数据如下表.为了形象直观地反映vA和h的关系,应选择________(选填“vA”“v
”或“v
”)为纵坐标,并在坐标纸中标明纵坐标,画出图象.
组次
1
2
3
4
5
6
h/m
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
vA(m·s-1)
1.23
1.73
2.12
2.46
2.74
3.00
v
(s·m-1)
0.81
0.58
0.47
0.41
0.36
0.33
v
(m2·s-2)
1.50
3.00
4.50
6.05
7.51
9.00
(2)当地重力加速度g取10m/s2,结合图象分析,杆转动时的动能Ek=________(请用质量m、
速度vA表示).
解析:
(1)从数据中可看出,h与v2成正比,因此纵坐标应该是v
,图象应该是一条过原点的直线,通过描点拟合直线可得如图所示的直线.
(2)由动能定理得mg·
=Ek,由图象得h=
v
,
解得Ek=mg·
v
=
mv
.
答案:
(1)v
(2)
mv
4.(2017·楚雄模拟)用如图所示的电路测定一种特殊电池的电动势和内阻,它的电动势E约为8V,内阻r约为30Ω,已知该电池允许输出的最大电流为40mA.为防止调节滑动变阻器时造成短路,电路中用了一个定值电阻充当保护电阻,除待测电池外,可供使用的实验器材还有:
A.电流表A(量程为0.05A,内阻约为0.2Ω)
B.电压表V(量程为6V,内阻为20kΩ)
C.定值电阻R1(阻值为100Ω,额定功率为1W)
D
.定值电阻R2(阻值为200Ω,额定功率为1W)
E.滑动变阻器R3(阻值范围为0~10Ω,额定电流为2A)
F.滑动变阻器R4(阻值范围为0~750Ω,额定电流为1A)
G.导线和单刀单掷开关
若干
(1)为了电路安全及便于操作,定值电阻应该选________;滑动变阻器应该选________.(填写器材名称)
(2)接入符合要求的用电器后,闭合开关S,调滑动变阻器的阻值,读取电压表和电流表的示数.取得多组数据,作出了如图所示的图线.根据图线得出该电池的电动势E为________V,内阻r为________Ω.(结果保留两位有效数字)
解析:
(1)为保护电源安全,电路最小电阻R最小=
Ω=200Ω,保护电阻阻值至少为200Ω-30Ω=170Ω>100Ω,则保护电阻应选定值电阻R2;电源等效电阻(电源内阻与保护电阻之和)为200Ω,为进行多次实验,测出多组实验数据,滑动变阻器应选滑动变阻器R4.
(2)由电源UI图象可知,图象与纵轴的交点坐标值是7.8,则电源电动势E=7.8V,图象斜率k=
=
Ω≈229Ω,电源内阻r=k-R2=229Ω-200Ω=29Ω.
答案:
(1)R2 R4
(2)7.8 29
5.(2017·保定模拟)在探究小灯泡的伏安特性时,所用小灯泡上标有“2.5V 0.6W”的字样,实验室提供的器材有:
A.电流表A1(内阻约为5Ω,量程为0~25mA)
B.电流表A2(内阻约为1Ω,量程为0~300mA)
C.电压表V1(内阻约为5kΩ,量程为0~3V)
D.电压表V2(内阻约为15kΩ,量程为0~15V)
E.滑动变阻器R1(最大阻值为0~10Ω,额定电流为0.6A)
F.滑动变阻器R2(最大阻值为0~1000Ω,额定电流为0.2A)
G.稳压电源E(电动势为9.0V,内阻可忽略)
H.开关一个、定值电阻若干、导线若干
由以上信息回答下列问题:
(1)实验前设计的电路图如图甲所示.为了减小实验误
差,该实验所用的电流表、电压表、滑动变阻器应分别为________(选填器材前的字母).为保护滑动变阻器和灯泡,应在电路中串联的定值电阻R0合适的电阻值应为________(选填“1Ω”“10Ω”“30Ω”或“100Ω”).
(2)请确定测量电路中电压表右侧导线的正确位置是________(选填“接a”或“接b”
).
(3)连接好电路后,通过改变滑动变阻器的滑片位置,并通过计算机描绘了该小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示.若将两个这样的小灯泡并联后直接接在电动势E=3V、内电阻r=5Ω的电源上,每个小灯泡所消耗的实际功率为________W.(结果保留两位有效数字)
解析:
(1)小灯泡上额定电压为2.5V,故电压表应选择C;额定电流为I=
=
A=0.24A,故电流表应选择B;本实验采用分压接法,故应采用小电阻滑动变阻器E;由于电动势为9V,而测量电压只需要2.5V,故可以采用定值
电阻与滑动变阻器串联分压的方
式减小滑动变阻器两端的电压,为了满足电压要求,可以采用10Ω电阻串联.
(2)由于灯泡内阻较小,故为了减小误差应采用电流表外接法,故接a处.
(3)两灯泡并联接在电源两端,则设电压为U,电流为I,则由闭合电路欧姆定律可知:
U=E-2Ir,在灯泡伏安特性曲线中作出U=E-2Ir对应的伏安特性曲线,如图所示,则由图可知,此时灯泡的电压为1.2V,电流为0.18A,则功率为:
P=UI=1.2×0.18W≈0.22W.
答案:
(1)B、C、E 10Ω
(2)接a (3)0.22(0.21~0.23均可)
6.(2017·吉林模拟)某技术质量监督局曾对市场中电线电缆产品质量进行抽查,检验负责人说:
“十几个不合格产品中,大部分存在导体电阻不合格问题,主要是铜材质量不合格,使用了再生铜或含杂质很多的铜,电阻率达不到要求……”.
(1)欲测量该捆电线的电阻率是否合格,经查阅,纯铜的电阻率为1.7×10-8Ω·m,取长度为100m(真实长度)的电线,横截面积取1mm2,可供选用的器材有:
A.电源(电动势约为6V,内阻不计);
B.待测长度为100m的导线一捆;
C.电压表V1(量程为3V,内阻为6kΩ);
D.电压表V2(量程为15V,内阻为20kΩ);
E.电流表A1(量程为0.6A,内阻约为0.125Ω);
F.电流表A2(量程为3A,内阻约为0.025Ω);
H.定值电阻R1=1kΩ;
G.定值电阻R2=6kΩ;
K.滑动变阻器
(5Ω,3A)
为使实验尽可能准确,电表的示数均要
达到满偏的
以上,请你根据实验要求设计电路,并在图甲中完成实物图的连线,注意闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏.
(2)请你选择合适的器材,电压表为________,电流表为_
_______,定值电阻为________.(请填仪器前的序号)
(3)某次测量得电压表示数为2.50V,电流表读数如图乙所示,为________A.
(4)经分析计算,这捆导线电阻率是否达标________.(选填“是”或“否”)
解析:
(1)电源电动势为6V,电压表V2量程过大,V1量程还过小,则可考虑将定值电阻R2与电压表V1串联使用;100m铜导线的电阻约为Rx=ρ
=1.7×10-8×
Ω=1.7Ω,故滑动变阻器可用限流电路;电压表的内阻远大于待测电阻阻值,可用电流表外接;电
路中可能的最大电流I=
=
A=3.5A,故电流表选择A2,电路接法如图所示:
(2)电压表为C,电流表为F,定值电阻为G.
(3)电流表的读数为2.50A.
(4)被测电线的电阻R=
=
Ω=2.0Ω,电阻率ρ=
=
Ω·m=2.0×10-8Ω·m>1.7×10-8Ω·m,故该铜质导线电阻率不达标.
答案:
(1)见解析图
(2)C F G (3)2.50 (4)否
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